一种铁路车辆的转向架及其转向架中拉杆制动装置

摘要

本发明公开了一种铁路车辆的转向架中拉杆制动装置，包括两个制动杠杆组，所述制动杠杆组包括制动梁、固定于所述制动梁的支柱以及铰接于所述支柱的制动杠杆，且两所述制动杠杆均与中拉杆铰接，以实现制动或缓解；所制动杠杆与竖向的夹角为45°～55°，且为直杠杆。该转向架中拉杆制动装置能够使转向架基础制动装置缓解阻力降低20％以上，同时通过结构和尺寸设置能够避免上拉杆与心盘、上拉杆与车体枕梁。中拉杆与摇枕孔干涉。本发明还公开了一种铁路车辆的转向架。

说明书

技术领域

本发明涉及车辆工程技术领域，特别涉及一种铁路车辆的转向架及其转向架中拉杆制动装置。

背景技术

铁路货车一般包括车体、转向架、制动装置、车钩缓冲装置等部件，其中，转向架的作用是支承车体，引导铁路车辆沿轨道行驶。转向架中拉杆制动装置是铁路货车关键零部件之一，由游动杠杆、固定杠杆、中拉杆、制动梁组成、支柱等组成。

现有的转向架中拉杆制动装置制动时，游动杠杆的制动力由中拉杆传递至固定杠杆，且由于中拉杆分别连接于游动杠杆和固定杠杆的中部连接孔，游动杠杆的上部连接孔连接上拉杆，此时，该上拉杆通过摇枕，因此，存在与摇枕上的心盘干涉的可能。

目前，常用的中拉杆制动装置如图1所示，图1为现有技术中转向架及其中拉杆制动装置的结构示意图。如图1所示，该中拉杆制动装置的游动杠杆4＇和固定杠杆与竖直方向的夹角为40°，此时，为了防止上拉杆3＇与摇枕2＇心盘干涉，通常将游动杠杆4＇和固定杠杆设置为弯折结构，以使连接于游动杠杆4＇上端的上拉杆3＇避开心盘，从而解决转向架中拉杆制动装置的上拉杆3＇与心盘干涉的问题；同时游动杠杆4＇较固定杠杆多折弯3°，以解决上拉杆3＇与固定杠杆上端部干涉问题。

上述转向架中拉杆制动装置虽然能够避免上拉杆3＇与心盘干涉，但是，由于游动杠杆4＇和固定杠杆均为弯折结构，导致中拉杆与游动杠杆4＇连接端、中拉杆与固定杠杆连接端对中拉杆的压力方向相反，且位于不同平面内，两方向相反的压力形成作用于中拉杆的扭矩，从而降低中拉杆的强度。同时，上述扭矩还会增大中拉杆与游动杠杆4＇及固定杠杆之间的压力，进而增大该转向架中拉杆制动装置的缓解阻力、降低制动力的传动效率。

鉴于上述转向架中拉杆制动装置存在的缺陷，亟待提供一种中拉杆强度较高且缓解阻力较小的转向架中拉杆制动装置。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的第一目的为提供一种铁路车辆的转向架中拉杆制动装置，其制动杠杆与竖向的夹角为45°～55°，且为直杠杆，不仅能够避免上拉杆与心盘干涉，还能够减小铁路车辆的缓解阻力、提高制动效率。本发明的第二目的为提供一种包括该转向架中拉杆制动装置的转向架。

为了实现本发明的第一目的，本发明提供一种铁路车辆的转向架中拉杆制动装置，包括两个制动杠杆组，所述制动杠杆组包括制动梁、固定于所述制动梁的支柱以及铰接于所述支柱的制动杠杆，且两所述制动杠杆均与中拉杆铰接，以实现制动或缓解；所制动杠杆与竖向的夹角为45°～55°，且为直杠杆。

如此设置，相较于现有技术中两制动杠杆与竖向的夹角均为40°的转向架中拉杆制动装置，本发明中的两制动杠杆与竖向的夹角增大，从而带动连接于两制动杠杆上端的上拉杆沿横向移动，并移动至该上拉杆避开心盘的位置，从而解决该转向架中拉杆制动装置的上拉杆与心盘干涉的问题。

上述两制动杠杆设置角度的变化解决了上拉杆与心盘干涉的问题，因此，本发明中的两制动杠杆均设置为直杠杆，此时，中拉杆与第一制动杠杆连接端、中拉杆与第二制动杠杆连接端对中拉杆的压力位于同一平面内，使得该中拉杆在制动或缓解过程中不受扭矩的作用，从而提高中拉杆的强度，更重要的是减小中拉杆与两制动杠杆之间的压力，进而减小该转向架中拉杆制动装置的缓解阻力。

可选地，所述制动杠杆与竖向的夹角为50°。

可选地，两所述制动杠杆均设有上连接孔、中连接孔及下连接孔，所述中拉杆两端分别与对应的所述制动杠杆在所述中连接孔内铰接，所述制动杠杆与所述支柱在所述下连接孔内铰接。

可选地，同一所述制动杠杆组的所述上连接孔与中连接孔之间的距离为300～400mm，所述中连接孔与所述下连接孔之间的距离为100～200mm。

可选地，两所述制动杠杆中，第一制动杠杆的第一上连接孔与第一中连接孔之间的距离为376mm，所述第一中连接孔与第一下连接孔之间的距离为188mm；

第二制动杠杆的第二上连接孔与第二中连接孔之间的距离为310mm，所述第二中连接孔与第二下连接孔之间的距离为155mm。

同时，该转向架中拉杆制动装置安装时，中拉杆穿过摇枕中部孔，以连接第一制动杆和第二制动杠杆，当两制动杠杆与竖向的夹角太大时，导致中拉杆横偏移过大引起中拉杆与摇枕中部孔干涉。

同时，车辆安装时，上拉杆在车体枕梁下方通过，上拉杆在摇枕上方通过，中拉杆穿过摇枕中部孔，当第一制动杆连接孔距太小时，会导致上拉杆与摇枕顶面或固定杠杆上端部干涉；当第一、第二制动杆连接孔距太大时，会导致上拉杆与车体枕梁干涉；当第一、第二制动杆连接孔距太小时，会导致中拉杆与制动梁干涉。因此，将第一制动杆连接孔距设置为300～400mm、第二制动杠杆连接孔距设置为100～200mm。

因此，本发明的设置方式能够避免上拉杆与心盘、上拉杆与固定杠杆上端部、上拉杆与摇枕顶面、上拉杆与车体枕梁、中拉杆与摇枕孔干涉。

可选地，所述中拉杆的两端均开设有两铰接孔，用于与对应的所述制动杠杆铰接。

可选地，所述中拉杆的两端为片状连接端，所述铰接孔开设于所述片状连接端。

可选地，所述制动杠杆开设有减重孔。

为了实现本发明的第二目的，本发明还提供一种铁路车辆的转向架，包括相互连接的摇枕和转向架中拉杆制动装置，所述转向架中拉杆制动装置为以上所述的转向架中拉杆制动装置。

附图说明

图1为现有技术中转向架及其中拉杆制动装置的结构示意图；

图2为本发明所提供转向架及其转向架中拉杆制动装置的结构示意图；

图3为图2中转向架中拉杆制动装置的结构示意图；

图4为图3的局部正视图；

图5为图3的侧视图。

图1中：

1＇枕梁、2＇摇枕、3＇上拉杆、4＇游动杠杆。

图2-5中：

1第一制动杠杆组、11第一制动杠杆、111第一上连接孔、112第一中连接孔、113第一下连接孔、12第一制动梁、13第一支柱、14第一闸瓦；

2第二制动杠杆组、21第二制动杠杆、211第二上连接孔、212第二中连接孔、213第二下连接孔、22第二制动梁、23第二支柱、24第二闸瓦、25吊杆；

3中拉杆、4上拉杆、5摇枕、6枕梁。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考附图2-5，其中，图2为本发明所提供转向架及其转向架中拉杆制动装置的结构示意图；图3为图2中转向架中拉杆制动装置的结构示意图；图4为图3的局部正视图；图5为图3的侧视图。

需要说明的是，本文中提到的“横向”、“纵向”、“竖向”等方位词是以铁路车辆行驶方向及转向架平面所在的方向定义的，具体地，“纵向”指的是与铁路车辆行驶方向想通过的方向，“横向”指的是转向架平面内垂直于铁路车辆行驶方向的方向，“竖向”指的是与铁路车辆转向架平面垂直的方向。上述方位词的出现不应作为对本发明保护范围的绝对限定。

在一种具体实施例中，本发明提供一种铁路车辆的转向架中拉杆制动装置，如图3所示，该转向架中拉杆制动装置包括两制动杠杆组，分别为第一制动杠杆组1和第二制动杠杆组2，且两制动杠杆组均包括制动梁、固定于制动梁的支柱以及铰接于支柱的制动杠杆，图3所示的两制动梁为L-B型制动梁架，两制动杠杆均与中拉杆3铰接，以实现制动或缓解。

另外，如图3-5所示，支柱开设有支柱槽，制动杠杆的一端伸入该支柱槽内，二者通过圆销连接，且制动杠杆能够绕该圆销转动，从而实现支柱与制动杠杆的铰接。上述第一制动杠杆11和第二制动杠杆21与竖向的夹角均为45°～55°，且二者均为直杠杆。

如此设置，相较于图1中游动杠杆4＇与竖向的夹角均为40°的转向架中拉杆制动装置，本实施例中第一制动杠杆11、第二制动杠杆21与竖向的夹角增大，从而带动连接于两制动杠杆上端的上拉杆4沿纵向移动，并移动至该上拉杆4避开心盘的位置，从而解决该转向架中拉杆制动装置的上拉杆4与心盘干涉的问题。

同时，该转向架中拉杆制动装置安装时，中拉杆3穿过摇枕5上的安装孔，以连接第一制动杆11和第二制动杠杆21，当两制动杠杆与竖向的夹角太大时，可能导致中拉杆3与安装孔干涉。因此，本实施例中的设置方式不仅能够避免上拉杆4与心盘干涉，还能够避免中拉杆3与摇枕5的安装孔干涉。

上述两制动杠杆设置角度的变化解决了上拉杆4与心盘干涉的问题，因此，本实施例中的两制动杠杆均设置为直杠杆，此时，中拉杆3与第一制动杠杆11连接端、中拉杆3与第二制动杠杆21连接端对中拉杆3的压力位于同一平面内，使得该中拉杆3在制动或缓解过程中不受扭矩的作用，从而提高中拉杆3的强度，更重要的是减小中拉杆3与两制动杠杆之间的压力，进而减小该转向架中拉杆制动装置的缓解阻力。

具体地，图5所示的实施例中，制动杠杆与竖向的夹角可为50°，此时，转向架各部件的位置更加容易配置。

当然，两制动杠杆与竖向的夹角并不是必须为50°，只要该夹角位于45°～55°即可，此处不作限定。

另外，需要说明的是，本实施例中的两制动杠杆与竖向的夹角相同，均为50°，显然，二者与竖向的夹角也可不同，只要两夹角均位于45°～55°即可，因此，第一制动杠杆11与竖向的夹角和第二制动杠杆21与竖向的夹角之间的关系同样不应作为对本发明保护范围的绝对限定。

进一步地，如图3所示，第一制动杠杆11分别设有第一上连接孔111、第一中连接孔112和第一下连接孔113，第二制动杠杆21分别设有第二上连接孔211、第二中连接孔212和第二下连接孔213，且上述中拉杆3两端分别铰接于第一中连接孔112和第二中连接孔212。同时，如上所述，第一制动杠杆11设有第一下连接孔113的一端伸入支柱槽内，圆销伸入该第一下连接孔113，从而使得第一制动杠杆11以该第一下连接孔绕该圆销转动，实现第一支柱13与第一制动杠杆11的铰接。同理，第二制动杠杆21绕第二下连接孔213内的圆销转动，实现第二支柱23与第二制动杠杆21的铰接。

具体地，第一上连接孔111与第一中连接孔112、第二上连接孔211与第二中连接孔212之间的距离为300～400mm，第一中连接孔112与第一下连接孔113、第二中连接孔212与第二下连接孔213之间的距离为100～200mm。

转向架中拉杆制动装置安装于铁路车辆的转向架的摇枕5上，而铁路车辆车体连接于转向架上方，因此，若制动杠杆中连接孔与上连接孔之间的距离太大，造成制动杠杆长度较长，可能导致连接于两上连接孔的上拉杆4与车体的枕梁6干涉；若制动杠杆的中连接孔与上连接孔之间的距离太小，造成制动杠杆长度较小，从而可能导致连接于两上连接孔的上拉杆4与摇枕5干涉。

基于此，制动杠杆各连接孔之间的距离在预定范围内才能避免上拉杆4与摇枕5或枕梁6干涉。本实施例中，上述预定范围分别为：上连接孔与中连接孔之间的距离为300～400mm，中连接孔与下连接孔之间的距离为100～200mm。

如此设置，本实施例中制动杠杆各连接孔之间距离的设置进一步避免上拉杆4与铁路车辆的各部件干涉，从而提高该转向架各部件空间配置的合理性。

更具体地，图3所示的实施例中，第一制动杠杆11的第一上连接孔111与第一中连接孔12之间的距离为376mm，第一中连接孔12与第一下连接孔13之间的距离为188mm；第二制动杠杆21的第二上连接孔211与第二中连接孔212之间的距离为310mm，第二中连接孔212与第二下连接孔213之间的距离为155mm。

当然，上述两制动杠杆的各连接孔之间的距离并不仅限于此，也可为上述范围内的任意值，但是，本实施例中各连接孔之间的距离为能够同时避免上拉杆4与枕梁6和摇枕5干涉的最优值。

以上各实施例中，如图3-5所示，中拉杆3的两端均开设有两铰接孔，其一端的两铰接孔用于与第一制动杠杆11铰接，另一端的两铰接孔用于与第二制动杠杆21铰接。

本实施例中的中拉杆3两端各设有两个铰接孔即可与车轮磨耗后的距离相适配，因此，该中拉杆3结构简单。

进一步地，上述中拉杆3的两端为片状连接端，铰接孔分别开设于对应的片状连接端。两片状连接端中部开设有凹槽，第一制动杠杆11和第二制动杠杆21分别插入对应的凹槽内，并通过圆销铰接，以使该第一制动杆11和第二止动杆21绕对应的圆销转动。

该中拉杆3的片状连接端使得其与两制动杆的铰接更加容易实现，且铰接强度较高。

另一方面，如图3-5所示，上述各制动杠杆均开设有减重孔，以减小该转向架中拉杆制动装置的重量，进而减小车辆制动和缓解时的阻力。

以上各实施例所述的转向架中拉杆制动装置的制动和缓解工作原理如下：

铁路车辆制动时，如图3所示，上拉杆4的制动力通过连接于第一中连接孔112的圆销传递至第一制动杠杆11，并驱动第一制动杠杆11绕该圆销转动，使制动力传递至第一下连接孔113中的圆销，并推动中拉杆3朝向背离上述制动力的方向运动；中拉杆3推动第二制动杠杆21以第二中连接孔212内的圆销为支点转动，并将制动力传递至第二支柱23，进而推动第二制动梁22朝向背离上述制动力的方向运动，同时，第一支柱13和第一制动梁12朝向上述制动力的方向运动，经过上述动作，使得第一闸瓦14和第二闸瓦24分别与对应的车轮贴合，以实现制动。

铁路车辆缓解时，由于侧架滑槽有向下倾斜的角度，在该转向架中拉杆制动装置自身重力的作用下，滑块沿滑槽角度方向向远离车轮方向移动，使得第一闸瓦14和第二闸瓦24离开车轮，从而实现缓解。

另外，本发明还提供一种铁路车辆的转向架，如图2所示，包括摇枕5和转向架中拉杆制动装置，该转向架中拉杆制动装置设于摇枕5，其中，该转向架中拉杆制动装置为以上任一实施例中所述的转向架中拉杆制动装置。由于该转向架中拉杆制动装置具有上述技术效果，包括该转向架中拉杆制动装置的转向架也应具有相应的技术效果，此处不再赘述。

以上对本发明所提供的一种铁路车辆的转向架及其转向架中拉杆制动装置均进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。