本申請涉及軌道車輛領域,具體是一種帶穩定回轉摩擦副的車體和轉向架連接裝置,適用于兼顧高速和極小半徑曲線的車體與轉向架的連接。
背景技術:
1、轉向架和車體的連接方式主要有以下幾種,一種是中心銷和空簧的組合連接,一種是心盤和旁承的組合使用,還有一種是通過回轉軸承連接車體和轉向架。其中采用回轉軸承的連接方式能夠實現車輛通過極小半徑的曲線,但是因為轉向架和車體之間只有回轉軸承傳遞載荷,回轉力矩很小,無法滿足車輛高速運行的穩定性需求。
2、經檢索發現中國發明專利申請cn115817554a公開了一種適用于通過極小半徑曲線的車體與轉向架連接裝置結構,結構適用于通過小曲線,沒有回轉摩擦副結構,無法保證高速運行的性能。
技術實現思路
1、針對相關技術中的問題,本發明提出一種帶穩定回轉摩擦副的車體和轉向架連接裝置,能夠全面解決以上問題,提出采用回轉軸承和回轉摩擦副的組合連接方式,兼顧車輛通過小曲線性能和直線路段高速運行性能的要求。
2、為此,本發明采用的具體技術方案如下:一種帶穩定回轉摩擦副的車體和轉向架連接裝置,包括設置在車體與轉向架之間的回轉摩擦結構,所述回轉摩擦結構提供車體和轉向架之間的轉動阻尼,所述回轉摩擦結構具有與車輛大曲線運動工況對應的第一摩擦區域和與車輛小曲線運動工況對應的第二摩擦區域,所述第一摩擦區域的摩擦系數高于第二摩擦區域的摩擦系數。
3、進一步的,所述回轉摩擦結構包括基座和摩擦塊,所述基座具有朝向摩擦塊的摩擦面,所述摩擦塊的端部抵住該摩擦面。
4、摩擦面至少包括位于中央區域的所述第一摩擦區域和位于兩側的所述第二摩擦區域,車輛在大曲線運動工況時,摩擦塊抵住第一摩擦區域,提供較大的回轉摩擦力,保證轉向架(搖枕)的穩定性,滿足車輛高速運行的需求。車輛在小曲線運動工況時,摩擦塊抵住第二摩擦區域,提供較小的回轉摩擦力,車體和搖枕通過回轉軸承的回轉作用,能夠順利通過極小半徑曲線。
5、本發明連接裝置為在車體和轉向架之間設置的回轉摩擦結構,在車體相對于轉向架回轉時提供摩擦力。摩擦副一側(基座)可安裝在搖枕上,另外一側(摩擦塊)可安裝在車體上。搖枕側摩擦副(摩擦塊)可設計為磨耗材料,通過彈簧提供的壓力,保證摩擦副間保持穩定的正壓力。車體側摩擦副(基座)的摩擦面分為高摩擦系數區域和低摩擦系數區域,以實現在車輛不同工況下提供不同的摩擦力。
6、在車輛在大曲線(含直線)運動工況運行時,車體和轉向架(搖枕)的回轉角度小,摩擦副處于第一摩擦區域(高摩擦系數區域),在轉向架(搖枕)和車體的發生小角度頻繁回轉時,摩擦副提供較大的回轉摩擦力,保證轉向架(搖枕)的穩定性,滿足車輛高速運行的需求。
7、對于車輛在小曲線運動工況運行時,車體相對于轉向架(搖枕)有較大的回轉角度,摩擦副處于第二摩擦區域(低摩擦系數區域),摩擦副提供較小的摩擦力,車體和搖枕通過回轉軸承的回轉作用,能夠順利通過極小半徑曲線。
8、可見,本發明采用回轉軸承和回轉摩擦結構的組合連接方式兼顧車輛通過小曲線性能和大曲線(含直線)路段的高速運行性能。
1.一種帶穩定回轉摩擦副的車體和轉向架連接裝置,包括設置在車體(1)與轉向架(3)之間的回轉摩擦結構(4),所述回轉摩擦結構(4)提供車體(1)和轉向架(3)之間的轉動阻尼,所述回轉摩擦結構(4)具有與車輛大曲線運動工況對應的第一摩擦區域和與車輛小曲線運動工況對應的第二摩擦區域,所述第一摩擦區域的摩擦系數高于第二摩擦區域的摩擦系數。
2.根據權利要求1所述的帶穩定回轉摩擦副的車體和轉向架連接裝置,其特征在于,所述回轉摩擦結構包括基座(41)和摩擦塊(42),所述基座(41)具有朝向摩擦塊(42)的摩擦面,所述摩擦塊(42)的端部抵住該摩擦面。
3.根據權利要求2所述的帶穩定回轉摩擦副的車體和轉向架連接裝置,其特征在于,所述摩擦面至少包括位于中央區域的所述第一摩擦區域和位于兩側的所述第二摩擦區域,車輛在大曲線運動工況時,摩擦塊(42)抵住第一摩擦區域,車輛在小曲線運動工況時,摩擦塊(42)抵住第二摩擦區域。
4.根據權利要求2所述的帶穩定回轉摩擦副的車體和轉向架連接裝置?,其特征在于,所述基座(41)固定于車體,摩擦塊(42)固定于轉向架(3),基座(41)的摩擦面為內凹圓弧面,摩擦塊(42)的外端具有與該內凹圓弧面適應的外凸圓弧面,所述摩擦塊(42)的外凸圓弧面與基座(41)的內凹圓弧面相抵。
5.根據權利要求2所述的帶穩定回轉摩擦副的車體和轉向架連接裝置?,其特征在于,所述基座(41)固定于轉向架(3),摩擦塊(42)固定于車體,基座(41)的摩擦面為外凸圓弧面,摩擦塊(42)的端部具有與該外凸圓弧面適應的內凹圓弧面,所述摩擦塊(42)的內凹圓弧面與基座(41)的外凸圓弧面相抵。
6.根據權利要求2所述的帶穩定回轉摩擦副的車體和轉向架連接裝置,其特征在于,還包括為回轉摩擦結構(4)提供壓緊力的彈性裝置。
7.根據權利要求6所述的帶穩定回轉摩擦副的車體和轉向架連接裝置,其特征在于,所述彈性裝置包括殼體(7)和置于殼體(7)內的彈簧(6),所述彈簧(6)抵住摩擦塊(42)為回轉摩擦結構(4)提供壓緊力。
8.根據權利要求6所述的帶穩定回轉摩擦副的車體和轉向架連接裝置,其特征在于,具有至少兩個相對于回轉軸承(2)對稱設置的所述回轉摩擦結構(4)。
9.權利要求2所述帶穩定回轉摩擦副的車體和轉向架連接裝置,其特征在于,所述摩擦塊(42)與基座(41)相接觸的部分為磨耗材料。
10.一種軌道車輛,其特征在于,具有如權利要求1-9任一項所述的帶穩定回轉摩擦副的車體和轉向架連接裝置。