[实用新型]一种高速铁路货车轴箱内置式转向架

说明书

本实用新型公开了一种高速铁路货车轴箱内置式转向架，采用H形整体式构架及内置式轴箱，构架上设置有抗蛇形减振器和二系横向减振器；抗蛇形减振器纵向连接在构架侧架两侧，二系横向减振器横向连接在构架小横梁端部，且采用轴盘制动。该转向架一系悬挂采用轴箱转臂定位，并配合轮对交叉支撑装置提高车辆稳定性。该转向架相比传统货车加装有抗侧滚扭杆装置，解决了其二系悬挂提供抗侧滚能力不足的问题。本实用新型针对现有货车转向架存在运行速度无法满足需求的问题，设计出一种满足货物运输现实需求的高速铁路货车转向架总体方案。本方案以轴箱内置式整体构架结构转向架为基础，通过改善运行时的抗蛇形运动性能及运动平稳性以提高其速度临界值。

技术领域

本实用新型属于轨道交通技术领域。具体地，涉及一种应用于高速铁路货车的轴箱内置式转向架。

背景技术

世界范围内，现有的货车转向架主要有两种模式。北美、亚洲、南非等地区国家以三大件式转向架为主，欧洲国家则以整体构架式转向架为主。在转向架的发展中发现，提高转向架横向运动稳定性的要求与改善转向架曲线通过性能的要求往往是相互矛盾的。采用径向转向架是解决稳定性与曲线通过能力之间矛盾的有效措施。其中，最早获得成功并投入使用的是南非铁路的Scheffel副构架自导向转向架。该转向架用1根弓形梁将每条轮对的左右两侧联系在一起，组成一个副构架；再用2根对角斜撑连杆将前后副构架联系在一起，形成自导向机构及仅径向机构与其不同的美国DR-1型转向架。这些三大件式转向架都有良好的轮载均衡能力，能够较好地适应线路的不平顺。但是，它们的轴箱位于轮对外侧，不利于减轻自重；而且摇头刚度较大，不便于通过小半径曲线。欧洲的LEILA转向架采用整体焊接构架式，其径向装置是在轴箱之间用十字形交叉连杆连接。整体构架式转向架与三大件式转向架相比，具有不会产生菱形变形的优点，但同时也减弱了线路不平顺的适应能力。LEILA转向架为轴箱内置式转向架，其摇头刚度小，有利于小半径曲线的通过；同时，也具有较小的自重，与Y25转向架相比，其重量减少约1/5。内轴箱悬挂式转向架的缺点是不便于维护和检修，因此对轴箱的寿命要求较高。

在中国，三大件式转向架早期有转8A型转向架，该转向架存在抗菱刚度低、菱形变形大、枕簧空车静挠度偏小等诸多问题。后期又研制的转8AG型、转K1型、转K2型和转K6型转向架，均是在转8A型转向架的基础上加装了弹性交叉支撑装置，以增大转向架的抗剪刚度和抗菱刚度。转K4型和转K5型转向架则是摆动式转向架，同样也是为了增加了抗菱刚度。整体焊接构架转向架则是以转K3转向架为代表，虽然彻底消除了菱变，但同时也降低了对线路的适应能力，这也是整体焊接构架转向架普遍存在的问题。径向货车转向架在中国出现得比较晚，主要有转K7型，以及一些研发了但未投入运用的转向架，而这些转向架均为三大件式径向转向架。中国对于轴箱内置式转向架的研究甚少，在工程应用上属于空白。

伴随着中国国民经济的飞速发展，资源流动的迅速增加，交通运输行业发展迅速，作为陆运之王的铁路运输也承担着日益增加的压力。中国对铁路运输也给予高度重视，并支持一些高校和企业进行相关研究。经过5次大提速，铁路客车发展较好，速度提高明显；而货车相对来说发展较慢，传统的快捷货车运行速度大多仅有160km/h。客运和货运两者不匹配的问题日益突出，而货运作为支撑国民经济发展的基础，它的发展变得更为关键。转向架直接影响着铁路车辆的运行性能，高速的好处也无需赘述，它的发展与研究显得格外重要。

转向架作为铁道车辆的关键部件，长期以来，铁路车辆由于受到运行稳定性、倾覆安全性和轴承检修等因素的制约，主要采用外置轴箱悬挂的模式。随着铁道车辆运行速度的不断提高，对转向架的轻量化、低轮轨作用力等提出了更高的要求。研究表明：与外置轴箱悬挂转向架相比，轴箱内置式转向架能有效地降低轮对及构架的质量，以显示出了其具有重量轻、曲线通过性能优等优良的动力学特点。然而，受制于轴箱跨距短的固有缺陷，现有的快速轴箱内置式货车转向架LEILA的运行速度也只有120km/h，无法满足货物运输的现实需求。

实用新型内容