一種鐵路貨車轉向架及側架交叉桿機構聯接裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及到一種鐵路貨車車輛的部件聯接裝置，具體涉及一種鐵路貨車轉向架及側架交叉桿機構聯接裝置，主要用于快速、重載鐵路貨車防止兩側架之間產生在水平面內的相對運動，屬鐵路貨車制造技術領域。
[0002]【背景技術】:
[0003]鐵路貨車轉向架是指鐵路貨車的一種走行裝置。目前按結構型式來分，主要有鑄鋼三大件式轉向架和構架式轉向架兩種。其中，由于三大件式鐵路貨車轉向架具有結構簡單、均載性能好等優點，得以在鐵路貨車上大量應用。該轉向架主要由側架、搖枕、減振裝置、輪對、軸承、承載鞍、旁承、基礎制動裝置等組成，起到支承車體、導向及制動的作用。但是，傳統三大件貨車轉向架中，側架與搖枕的聯結僅靠減振裝置實現，因而其兩側架之間容易產生在水平面內的相對運動，加劇輪對的蛇形運動，從而影響車輛運行的安全性及運行品質。
[0004]為了克服這一缺點，目前大量生產與運用的改進型三大件式轉向架對傳統的轉向架設計進行了改進，在兩側架之間增加聯接機構，來抑制兩側架在水平面內的相對運動。目前聯接機構普遍采用的結構型式是:在兩側架之間增加兩根交叉連接桿，與兩側架通過彈性節點聯接，使得兩側架與兩連桿一起形成一個在水平面內的四連桿機構，增強了兩側架之間的聯系，對提高轉向架的運行安全性與運行品質取得了很好的效果。目前大量應用的交叉連桿聯接方法主要有兩種:
[0005]I)兩交叉連桿之間通過聯接裝置相互固定；
[0006]2)兩交叉連桿之間無直接聯系。
[0007]但通過一段時間的運行發現，目前的聯接方法存在一些問題。主要問題及產生原因如下:
[0008]第一種聯接方法存在的主要問題及產生原因是:該結構在目前鐵路貨車中被大量裝車使用，在運用過程中，發現大量的交叉連桿產生結構疲勞裂紋。而一旦疲勞裂紋引起連接桿斷裂后，轉向架運行的蛇形臨界速度會急劇下降，給車輛的運行安全帶來極大危害。
[0009]由于四連桿機構本身存在一個運動自由度，在不考慮其它外界約束影響的前提下，其中一個側架可以對另外一個側架產生相對轉動，使得初始狀態下的矩形結構變成梯形結構，從而引起輪對的同相蛇形。通過在兩交叉連桿之間增加聯接裝置固定后，兩側架與兩交叉連桿一起形成一個穩定的結構，從運動學的角度而言，該機構可以消除兩側架之間的相對轉動，使得轉向架具有良好的動力學性能。但在兩連桿之間增加固定裝置后，改變了兩連桿的受力狀態，側架沿縱向(軌道方向)相互運動所產生的附加彎矩，會傳遞到交叉桿上，從而導致桿件或固定裝置疲勞失效。
[0010]第二種側架聯接方法存在的主要問題是:這種聯接方法，兩連桿之間無任何直接聯系，連桿本身只承受側架傳遞的拉壓力作用，因而易于實現良好的結構疲勞可靠性。但如上所述，但從理論上而言，四連桿機構本身存在一個運動自由度。受到外界激擾后，側架之間將會產生相互轉動，從而影響轉向架的正位能力，導致轉向架的蛇形臨界速度下降。因此，有必要采用一種更好的側架聯接方法來解決轉向架側架的相對位置控制問題；同時結構本身應受力合理，具有優良的疲勞性能。
[0011]通過專利檢索沒發現有與本實用新型相同技術的專利文獻報道，與本實用新型有一定關系的專利主要有以下幾個:
[0012]1、專利號CN201420336888.1及專利號為CN201410283231.8所公布的，名稱為“一種鐵路貨車轉向架及其中交叉支撐裝置”，通過在兩交叉桿重疊部位加固定裝置來達到消除兩側架之間的轉動，從而行程一個穩定結構。但顯然，當側架之間產生相互轉動時，該部位將產生很大的附加彎矩，從而導致交叉桿的疲勞失效。
[0013]2、專利號CN200910017141.3所公布的，名稱為“一種鐵路貨車轉向架用交叉桿機構”，通過一個六桿機構來達到來消除兩側架之間的運動，但兩側架之間產生的力通過兩平行桿傳遞時，仍然會產生附加彎矩，影響其疲勞強度，且結構顯得比較復雜。
[0014]3、專利號為CN200920029942.7，名稱為“一種新型交叉桿式鐵路貨車轉向架”的實用新型專利，該專利公開了一種新型交叉桿式鐵路貨車轉向架，包括側架、交叉桿裝置和軸箱橡膠墊。側架內側立柱上設有交叉桿裝置的橫桿安裝座，安裝座與側架整體鑄造出來，也可采用焊接方式與側架立柱連接；交叉桿裝置由兩根平行的橫桿、兩根交叉桿及八個鉸接件組成，兩根交叉桿通過四個鉸接件與兩根橫桿相連，整個交叉桿裝置通過四個鉸接件與兩側架上的四個橫桿安裝座相連，因此該專利所闡述仍是一種六桿結構的交叉桿式鐵路貨車轉向架，仍然存在上一個專利所述的問題。
[0015]所以上述這些專利雖然都涉及到鐵路貨車轉向架的交叉桿裝置，也提出了一些結構性的改進，但都沒有從根本上改變現有的交叉桿裝置，都還是存在前面所述的2方面的不足，因此仍有待進一步加以改進。
【實用新型內容】
[0016]本實用新型的目的在于針對現有鐵路貨車轉向架交叉桿裝置所存在的不足，提出一種新的鐵路貨車轉向架及側架交叉桿機構聯接方法及裝置，該鐵路貨車轉向架及側架交叉桿機構聯接方法及裝置可以有效控制轉向架兩側架之間的相對位置，提高轉向架運行的臨界速度，改善轉向架運行品質，且交叉連桿不易產生結構疲勞裂紋。
[0017]為了達到這一目的，本實用新型提供了一種鐵路貨車轉向架及側架交叉桿機構聯接裝置，包括兩個側架，在兩個側架之間設有用于防止兩側架之間在水平面內的相對運動的連接桿，其特點在于，所述的用于防止兩側架之間在水平面內的相對運動的連接桿為5連桿機構。
[0018]進一步地，所述的5連桿機構包括三根連桿和兩側架所形成的兩桿，兩側架之間通過與三根連接桿兩端相連接，在水平面內形成一個五連桿機構。
[0019]進一步地，所述的5連桿是在每個側架上設置有2-3個支撐座，每一支撐座上固定有一根連接桿，連接桿的兩端上套裝有彈性套，兩個側架通過彈性套與三根連桿連接在一起，組成一個五連桿機構。
[0020]進一步地，所述的三根連桿均為獨立作用的拉壓桿，作用過程中不受到附加彎矩的作用，桿與桿之間彼此無任何直接聯系，僅承受聯接點傳遞的拉壓力。
[0021]進一步地，所述的三根連桿位于同一水平面內，以充分發揮五桿聯接機構對側架的控制能力。
[0022]進一步地，所述的三根連桿與兩側架連接為交叉排布或平行排布相結合的方式組合連接兩側架，通過三根連桿組合與兩側架的組合連接形成五連桿機構。
[0023]本實用新型的優點在于:
[0024]本實用新型采取5連桿機構防止兩側架之間在水平面內的相對運動，主要有以下特點:
[0025]1、在原有的4桿結構基礎之上，增加I根輔助連桿，形成一個帶有輔助約束的5桿機構，同時將原有的交叉桿處于自由約束狀態，這樣既可以有效防止交叉桿通過中間固定所帶來的附加彎矩，避免了交叉桿在運行中因受彎矩而導致開裂的現象，又可避免4桿結構所無法避免的側架之間的相互轉動。
[0026]2、在傳統三大件式轉向架的基礎上，采用了五連桿機構側架控制原理與機構，克服了目前使用的交叉連桿四桿聯接轉向架的性能穩定性與結構穩定性差的缺點，有效地提高車輛的結構疲勞可靠性、車輛運行的臨界速度，降低輪軌動態作用力，從而達到提高貨車的運行速度與運行品質、降低運用維護成本的目的。
【附圖說明】
[0027]圖1是本實用新型結構原理示意圖；
[0028]圖2是本實用新型一種實施例結構示意圖；
[0029]圖3是本實用新型另一種實施例結構示意圖；
[0030]圖4是本實用新型另一種實施例結構示意圖；
[0031]圖5是本實用新型另一種實施例結構示意圖；
[0032]圖6是本實用新型另一種實施例結構示意圖。
【具體實施方式】
[0033]下面結合附圖和具體實施例來進一步闡述本實用新型。
[0034]實施例一
[0035]通過附圖1和2可以看出，本實用新型涉及一種鐵路貨車轉向架及側架交叉桿機構，包括兩個側架1，在兩個側架I之間設有用于防止兩側架之間在水平面內的相對運動的連接桿2，其特點在于，所述的用于防止兩側架之間在水平面內的相對運動的連接桿為5連桿機構。
[0036]所述的5連桿機構包括三根連桿和兩側架所形成的兩桿，兩側架之間通過與三根連接桿兩端相連接，在水平面內形成一個五連桿機構。
[0037]所述的5連桿是在每個側架上設置有3個支撐座6、7和8，該支撐座根據結構尺寸特點，分別位于側架的外側和端部。每一支撐座上固定有一根連接桿，且第一連接桿4和第二連接桿5交叉連接在側架I的外側支撐座上，第三連接桿3與兩側架垂直連接在設置在側架I端部的支撐座上；連接桿的兩端上套裝有彈性套，彈性套與連接軸徑向采用小間隙配合，并通過壓蓋、彈性墊圈、螺母、開口銷軸向連接。彈性套與連接桿之間采用自鎖錐度連接，并用彈性擋圈軸向固定，兩個側架通過彈性套與三根連桿連接在一起，組成一個五連桿機構，有效地控制其相對運動。
[0038]采用五連桿機構后，轉向架兩側架之間可獲得穩定、可靠的抗菱剛度。足夠、穩定的兩側架之間的抗菱剛度，是轉向架獲得高臨界速度與良好曲線通過性能的前提條件。
[0039]實施例二
[0040]實施例二的結構與實施例一基本原理是一樣的，只是3連桿的布置方式有所不同，如附圖3所示。一種鐵路貨車轉向架及側架交