具有與均衡器連接的框架的鐵路轉(zhuǎn)向架的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種供機(jī)車(10)使用的鐵路轉(zhuǎn)向架(14)。該鐵路轉(zhuǎn)向架可具有帶第一端部和對向的第二端部的第一車軸(48)，以及帶第一端部和對向的第二端部的第二車軸。該鐵路轉(zhuǎn)向架還可具有連接到第一車軸和第二車軸中的每一者的多個(gè)車輪(24)，以及在豎向上由第一車軸和第二車軸可操作地支承并在牽引方向上相對于第一車軸和第二車軸被約束的均衡器(50)。該鐵路轉(zhuǎn)向架還可包括框架(46)、豎向地布置在均衡器與框架之間的至少一個(gè)彈簧(90)、和可樞轉(zhuǎn)地連接在框架與均衡器之間并且構(gòu)造成在框架與均衡器之間傳遞牽引力的連桿(80)。
【專利說明】
具有與均衡器連接的框架的鐵路轉(zhuǎn)向架

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及鐵路轉(zhuǎn)向架(truck)，并且更具體地涉及具有與均衡器可樞轉(zhuǎn)地連接以傳遞牽弓I力的框架的鐵路轉(zhuǎn)向架。

【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)車通常包括容納機(jī)車的一個(gè)或多個(gè)動(dòng)力單元的車體。車體的重量在任一端由將重量傳遞至相對的軌道的轉(zhuǎn)向架支承。轉(zhuǎn)向架通常包括提供用于牽引馬達(dá)、車軸和輪副的底座的鑄鋼框架。機(jī)車可配備有具有兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)車軸的轉(zhuǎn)向架。四軸式機(jī)車轉(zhuǎn)向架的一個(gè)示例在1984年12月4日授予Roush等人的美國專利US 4，485，743中公開。
[0003]常規(guī)機(jī)車的每個(gè)轉(zhuǎn)向架框架都通過螺旋彈簧連接到其對應(yīng)的車軸，所述螺旋彈簧直接作用在各車輪的軸頸箱上。軸頸箱將豎向負(fù)荷從彈簧傳遞到車輪并提供用于車軸軸承的箱體。基座附接到轉(zhuǎn)向架框架并且相對于軸頸箱將轉(zhuǎn)向架框架保持就位，同時(shí)允許轉(zhuǎn)向架框架的一定豎向移動(dòng)?；?jīng)由軸頸箱將牽引負(fù)荷和橫向負(fù)荷傳遞到車輪。在一些應(yīng)用中，均衡器在不同車輪的軸頸箱之間延伸以使車輪上來自轉(zhuǎn)向架框架的負(fù)荷均衡。均衡器的端部處的圓形表面通常擱置在附接到軸頸箱的耐磨板上。
[0004]在機(jī)車運(yùn)行期間，會(huì)由于基座載荷以及基座和均衡器與軸頸箱的接觸而發(fā)生顯著磨損。因此通常將耐磨板緊固在基座和軸頸箱上。盡管成功地減少了基座和軸頸箱的磨損，但耐磨板必須進(jìn)行定期維護(hù)。這種維護(hù)需要昂貴和勞動(dòng)密集的重新組裝過程，該重新組裝過程包括將板的磨損面焊接和重新機(jī)械加工至新的公差。此外，轉(zhuǎn)向架性能會(huì)隨著磨損發(fā)生而惡化。
[0005]本發(fā)明的鐵路轉(zhuǎn)向架解決了上述問題和/或本領(lǐng)域中的其它問題之中的一個(gè)或多個(gè)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在一方面，本發(fā)明可涉及一種鐵路轉(zhuǎn)向架。該鐵路轉(zhuǎn)向架可包括具有第一端部和相對的第二端部的第一車軸，以及具有第一端部和相對的第二端部的第二車軸。該鐵路轉(zhuǎn)向架還可包括連接到第一車軸和第二車軸中的每一者的多個(gè)車輪，以及在豎向上由第一車軸和第二車軸可操作地支承并在牽引方向上相對于第一車軸和第二車軸被約束的均衡器。該鐵路轉(zhuǎn)向架還可包括框架、在豎向上位于均衡器與框架之間的至少一個(gè)彈簧、和可樞轉(zhuǎn)地連接在框架與均衡器之間并且構(gòu)造成在框架與均衡器之間傳遞牽引力的連桿。
[0007]在另一方面，本發(fā)明可涉及一種在機(jī)車內(nèi)傳遞力的方法。該方法可包括將豎向力和牽引力從機(jī)車的車軸經(jīng)軸承箱傳遞到位于機(jī)車的相對側(cè)的均衡器。該方法還可包括將豎向力從均衡器經(jīng)彈簧傳遞到轉(zhuǎn)向架框架。該方法還可包括將牽弓I力從均衡器經(jīng)樞轉(zhuǎn)連桿傳遞到轉(zhuǎn)向架框架。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是示例性公開的機(jī)車的示意圖；
[0009]圖2是可供圖1的機(jī)車使用的示例性公開的轉(zhuǎn)向架的半分解視圖；
[0010]圖3是可供圖2的轉(zhuǎn)向架使用的示例性公開的子轉(zhuǎn)向架(bogie)的示意圖；
[0011]圖4是可供圖3的子轉(zhuǎn)向架使用的示例性公開的框架的示意圖；
[0012]圖5是圖3的子轉(zhuǎn)向架的一部分的放大示意圖；和
[0013]圖6是可供圖3的子轉(zhuǎn)向架使用的示例性公開的支承組件的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]圖1示出機(jī)車10的一個(gè)示例性實(shí)施例，所述機(jī)車10包括在相對的端部由多個(gè)轉(zhuǎn)向架14(例如，兩個(gè)轉(zhuǎn)向架14)支承的車體12。每個(gè)轉(zhuǎn)向架14都可構(gòu)造成與軌道16接合并支承車體12的基礎(chǔ)平臺18。任何數(shù)目的發(fā)動(dòng)機(jī)可安裝在基礎(chǔ)平臺18上并且構(gòu)造成驅(qū)動(dòng)每個(gè)轉(zhuǎn)向架14包含的多個(gè)車輪24。在圖1所示的示例性實(shí)施例中，機(jī)車10包括沿機(jī)車10的行駛方向在基礎(chǔ)平臺18上縱向?qū)R的第一發(fā)動(dòng)機(jī)20和第二發(fā)動(dòng)機(jī)22。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到，第一發(fā)動(dòng)機(jī)20和第二發(fā)動(dòng)機(jī)22可前后、橫向或以任何其它取向布置在基礎(chǔ)平臺18上。
[0015]車體12可固定或可移除地連接到基礎(chǔ)平臺18，以基本上圍住第一發(fā)動(dòng)機(jī)20和第二發(fā)動(dòng)機(jī)22，同時(shí)仍提供通向第一發(fā)動(dòng)機(jī)20和第二發(fā)動(dòng)機(jī)22的維修通道。例如，車體12可焊接在基礎(chǔ)平臺18上并且包括策略性地位于第一發(fā)動(dòng)機(jī)20和第二發(fā)動(dòng)機(jī)22附近的一個(gè)或多個(gè)檢修門23?；蛘?，車體12可經(jīng)由緊固件附接到基礎(chǔ)平臺18，使得車體12的一部分或全部可從基礎(chǔ)平臺18完全移走以提供通向第一發(fā)動(dòng)機(jī)20和第二發(fā)動(dòng)機(jī)22的必要通道。如果需要，可以想到車體12可替代地以另一方式連接到基礎(chǔ)平臺18。
[0016]基礎(chǔ)平臺18可構(gòu)造成在機(jī)車10沿著軌道16的彎曲軌跡相對于轉(zhuǎn)向架14稍微樞轉(zhuǎn)。如圖2所示，基礎(chǔ)平臺18可在每一端(僅圖2所示的一端)設(shè)置有樞軸28，該樞軸28從橫向中心向下延伸以與枕梁(bolster)組件28內(nèi)的軸承26接合。枕梁組件28可包括剛性或柔性地連接到軸承26并沿基礎(chǔ)平臺18的長度方向延伸的大致平坦的梁(也已知為跨接枕梁)30。附加樞軸32可離開車體12從跨接枕梁30的相對端部向下延伸，以與每個(gè)轉(zhuǎn)向架14分開的子轉(zhuǎn)向架36內(nèi)的樞軸箱34接合，由此將子轉(zhuǎn)向架36可樞轉(zhuǎn)地連結(jié)在一起并連接到車體12。在此構(gòu)型中，車體12和子轉(zhuǎn)向架36全部可相對于枕梁組件28獨(dú)立地樞轉(zhuǎn)，從而允許機(jī)車10順循軌道16的彎曲軌跡。樞軸25可被設(shè)計(jì)成在車體12與跨接枕梁30之間傳遞牽引力(即，沿前/后方向的力，包括推進(jìn)力和制動(dòng)力)和橫向(即，左到右)力，其中豎向力(即，機(jī)車10的重量)的傳遞最小。類似地，樞軸32可被設(shè)計(jì)成在跨接枕梁30與子轉(zhuǎn)向架36之間傳遞這些相同的牽引力和橫向力，其中豎向力的傳遞最小。
[0017]跨接枕梁30可經(jīng)由成對設(shè)置的多個(gè)彈性件(例如，彈簧)38與基礎(chǔ)平臺18間隔開，所述彈性件在基礎(chǔ)平臺18的兩側(cè)與樞軸32大致前/后對齊。特別地，枕梁組件28可包括位于跨接枕梁30的端部并剛性地連接到樞軸32的橫向臂40。彈性件38可被夾在臂40的遠(yuǎn)側(cè)末端42與基礎(chǔ)平臺18的下側(cè)之間。在所公開的實(shí)施例中，彈性件38可包括可移除地連接到跨接枕梁30的臂40并與基礎(chǔ)平臺18銷連接的橡膠壓縮墊，不過也可采用彈性件38的其它構(gòu)型。彈性件38可構(gòu)造成在基礎(chǔ)平臺18相對于跨接枕梁30樞轉(zhuǎn)期間經(jīng)歷剪切運(yùn)動(dòng)。一個(gè)或多個(gè)限制裝置43可剛性地連接到基礎(chǔ)平臺18的下側(cè)并且構(gòu)造成在豎向上保持跨接枕梁30相對于基礎(chǔ)平臺18就位和/或限制基礎(chǔ)平臺18與枕梁組件28之間的最大相對樞轉(zhuǎn)量(即，限制彈性件38的最大剪切)。彈性件38可構(gòu)造成在車體12與跨接枕梁30之間傳遞豎向力，其中牽引力或橫向力的傳遞最小。
[0018]跨接枕梁30可類似地經(jīng)由成對設(shè)置的附加彈性件(例如，彈簧)44與子轉(zhuǎn)向架36間隔開，所述彈性件在子轉(zhuǎn)向架36的兩側(cè)與樞軸箱34大致前/后對齊。特別地，彈性件44能以與彈性件38連接到臂40并與車體12銷連接相同的方式可移除地連接到各子轉(zhuǎn)向架36的框架46并與跨接枕梁30的下側(cè)(例如，臂40的下側(cè))銷連接。與彈性件38相似，彈性件44可以是構(gòu)造成在子轉(zhuǎn)向架36相對于跨接枕梁30橫向移位(B卩，樞轉(zhuǎn))期間經(jīng)歷剪切運(yùn)動(dòng)的橡膠壓縮墊。在此構(gòu)型中，彈性件44可構(gòu)造成在子轉(zhuǎn)向架36與跨接枕梁30之間傳遞豎向力，牽引力或橫向力的傳遞最小。
[0019]彈性件44可位于彈性件38的正下方以減小豎向力在跨接枕梁30內(nèi)誘發(fā)的應(yīng)力。特別地，來自框架46的豎向力可通過彈性件44且然后經(jīng)彈性件38進(jìn)入基礎(chǔ)平臺18，經(jīng)跨接枕梁30在橫向上的力傳遞減小。該構(gòu)型可幫助減小由于豎向力傳遞而引起的跨接枕梁30的變形。
[0020]轉(zhuǎn)向架14的一個(gè)子轉(zhuǎn)向架36的示例性實(shí)施例在圖3中示出。然而，應(yīng)該指出的是，機(jī)車10內(nèi)的所有子轉(zhuǎn)向架36可基本上相同。各子轉(zhuǎn)向架36可以是共同在軌道16與車體12之間傳遞橫向力、牽引力和豎向力的構(gòu)件的集合。例如，各子轉(zhuǎn)向架36可尤其包括車輪24、連接在相對的車輪24之間的多個(gè)車軸48、框架46、和位于子轉(zhuǎn)向架36的每一側(cè)以將車輪24與框架46連接并幫助在車軸48之間分配豎向負(fù)載的均衡器50。
[0021]兩個(gè)車輪24可在每個(gè)車軸48的相對端部剛性地連接成使得車輪24和車軸48全部一起旋轉(zhuǎn)。牽引馬達(dá)51如使用由第一發(fā)動(dòng)機(jī)20和第二發(fā)動(dòng)機(jī)22(參照圖1)產(chǎn)生的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)可配置在各車軸48的縱向中心，經(jīng)由樞軸箱34連接到框架46，并且構(gòu)造成經(jīng)由車軸48驅(qū)動(dòng)車輪24。車軸48的相對端部可被保持在分開的支承組件52內(nèi)，使得力(即，橫向力、牽引力和豎向力)可從車輪24經(jīng)車軸48和支承組件52傳遞到子轉(zhuǎn)向架36的其余構(gòu)件。
[0022]圖4示出框架46的示例性實(shí)施例。如在該圖中可以看到的，框架46可以是多個(gè)構(gòu)件的組合，所述多個(gè)構(gòu)件包括樞軸箱34和沿子轉(zhuǎn)向架36的長度方向從樞軸箱34延伸的基本上相同的左、右臂構(gòu)件54，以形成大致H形。在此實(shí)施例中，樞軸箱34可以是構(gòu)造成接納枕梁組件28的樞軸32的一體式鑄造部件/構(gòu)件,該鑄造部件具有襯有低磨損材料如尼龍的中心開口(參照圖2)。如果需要，各臂構(gòu)件54可通過焊接或機(jī)械緊固接合到樞軸箱34的相對端部。
[0023]臂構(gòu)件54可各包括大致平坦的頂板56、大致平坦的底板58、和在頂板56與底板58之間豎直地延伸的多個(gè)大致平坦的腹板60。頂板56、底板58和腹板60可焊接在一起以形成在維持低組件重量的同時(shí)為子轉(zhuǎn)向架36提供要求強(qiáng)度的中空封殼。當(dāng)臂構(gòu)件54連接到樞軸箱34時(shí)，各臂構(gòu)件54的頂板56可彼此大致共平面并與樞軸箱34的上表面共平面。同樣，各臂構(gòu)件54的底板58可彼此大致共平面并與樞軸箱34的下表面共平面。框架46的該平坦、分層外形可幫助降低包裝難度，幫助減少零部件數(shù)目和降低成本，以及幫助提高子轉(zhuǎn)向架36的強(qiáng)度。
[0024]具有朝樞軸箱34向內(nèi)定向的耐磨墊62(例如，尼龍墊)的端部托架61可位于各臂構(gòu)件54的遠(yuǎn)端。耐磨墊62能可移除地連接到端部托架61的機(jī)械加工面并且構(gòu)造成與支承組件52接合，以在橫向上約束子轉(zhuǎn)向架36并在豎向上限制子轉(zhuǎn)向架36相對于車輪24的移動(dòng)，如下文將更詳細(xì)地描述的。
[0025]開槽托架64可與樞軸箱34大致前/后對齊地形成在各臂構(gòu)件54的下側(cè)。開槽托架64可形成在例如通過焊接固定地連接到底板58的裝配或鑄造部件內(nèi)。如下文將更詳細(xì)地描述的，開槽托架64可構(gòu)造成在框架46與均衡器50之間傳遞牽引力。
[0026]如果需要，可以想到框架46可包括與輔助構(gòu)件相關(guān)的附加結(jié)構(gòu)特征。例如，框架46可包括構(gòu)造成接納制動(dòng)構(gòu)件、容納馬達(dá)51 (被示為與樞軸箱34成為一體)、懸掛管道或配線、支承冷卻管道等的一個(gè)或多個(gè)托架和/或安裝板。盡管這些附加結(jié)構(gòu)特征之中的一些特征可在圖4中示出，但這些特征在此公開文本中不會(huì)詳細(xì)描述。
[0027]如圖5所示，均衡器50可以是共同促進(jìn)支承組件52與框架46之間的力傳遞的構(gòu)件的集合。特別地，均衡器50可尤其包括通過一個(gè)或多個(gè)間隔件70保持彼此隔開并通過一個(gè)或多個(gè)鉚釘72或其它緊固件夾固在一起的外板66和基本上相同的內(nèi)板68。外板66和內(nèi)板68中的每一個(gè)可以是大致平坦的并由扁平原料整體制成為呈大致U形(參看圖2)。均衡器50的外板66和內(nèi)板68之間沒有焊接可允許使用通常不便焊接的高強(qiáng)度材料。均衡器50的相對端部可在子轉(zhuǎn)向架36的一側(cè)擱置在前后定位的支承組件52的頂部上，耐磨墊結(jié)構(gòu)74位于均衡器50與支承組件52之間。這樣，豎向力可經(jīng)由耐磨墊結(jié)構(gòu)74在均衡器50與支承組件52之間傳遞。
[0028]均衡器50可經(jīng)由支承組件52與車軸48銷連接，以在車輪24與均衡器50之間傳遞牽引力。特別地，銷76可在內(nèi)板66和外板68的相對端部配置在內(nèi)板66和外板68之間，并通過鉚釘72之一保持在適當(dāng)位置。銷76可接納在安裝于支承組件52內(nèi)的橡膠襯套78內(nèi)，由此在牽弓I方向上相對于車輪24約束均衡器50，不過仍允許支承組件52有一定相對于均衡器50側(cè)傾和橫擺的能力。耐磨墊結(jié)構(gòu)74還可允許在車輪24遭遇軌道16不平整時(shí)通過偏轉(zhuǎn)發(fā)生這種相對側(cè)傾運(yùn)動(dòng)。
[0029]牽引力可經(jīng)由連桿80在均衡器50與框架46之間傳遞。連桿80可在大致長度方向中部位于外板66與內(nèi)板68之間，并通過鉚釘72之一在第一端部82可樞轉(zhuǎn)地保持就位。連桿80可在相對的第二端部84可樞轉(zhuǎn)地連接到框架46。特別地，銷86可穿過連桿80的第二端部84并通過一個(gè)或多個(gè)豎直地取向的緊固件(未示出)被夾固在開槽托架64內(nèi)。當(dāng)框架46和均衡器50保持處于平衡狀態(tài)(即，相對于彼此不明顯移動(dòng))時(shí)，連桿80可以是大致水平的。然而，在框架46與均衡器50之間的相對移動(dòng)期間，連桿80可沿豎直方向稍微樞轉(zhuǎn)。在此構(gòu)型中，連桿80可在牽引方向上相對于均衡器50約束框架46，不過仍通過連桿80的樞轉(zhuǎn)允許沿豎直方向的一定相對移動(dòng)。在一些實(shí)施例中，如果需要，橡膠襯套(未示出)可布置在第一端部82和/或第二端部84內(nèi)以接納鉚釘72和/或銷86。橡膠襯套可允許框架46相對于均衡器50的一定側(cè)傾和/或橫擺。
[0030]一個(gè)或多個(gè)彈簧支承件88也可在均衡器50的下部橫向地配置在外板66與內(nèi)板68之間，以有利于相對于均衡器50的框架移動(dòng)的豎向阻尼。彈簧支承件88可實(shí)施為由鉚釘72保持在大致水平位置的板，每個(gè)支承件88都構(gòu)造成接納相應(yīng)的彈簧90。彈簧90可被夾在均衡器50與框架46的下側(cè)之間(即，彈簧支承件88與底板58之間)。在此構(gòu)型中，豎向力可通過彈簧90在框架46與均衡器50之間傳遞。
[0031]框架46可通過位于臂構(gòu)件54的遠(yuǎn)端的端部托架61相對于均衡器50在橫向上受約束并在豎向上受限制。特別地，端部托架61可構(gòu)造成與支承組件52的外表面接合，耐磨墊62位于其間。通過端部托架61在子轉(zhuǎn)向架36的相對側(cè)接合支承組件52，框架46可被阻止相對于車輪24橫向地左、右移動(dòng)。此外，端部托架61中的每一個(gè)可在豎向上位于在下側(cè)的支承組件52的支承偏置橡膠襯套78的部分和上側(cè)的鉚釘72之一之間。這樣，框架46的過度豎向移動(dòng)可能引起端部托架61與支承組件52和/或鉚釘72接合，由此限制框架46的進(jìn)一步豎向移動(dòng)。
[0032]如圖6所示，各支承組件52可包括協(xié)作成將相關(guān)的均衡器50連接到對應(yīng)的車軸48(參照圖5)的多個(gè)構(gòu)件。特別地，支承組件52可尤其包括箱體92，該箱體92具有通過耐磨墊結(jié)構(gòu)74在豎向上支承均衡器50的端部的大致平坦的頂部以及形成構(gòu)造成接納車軸48的局部膛孔94和構(gòu)造成接納橡膠襯套78的偏置膛孔96的底部。附加耐磨墊97可剛好在偏置膛孔96的上方豎直地安裝在箱體92上并且構(gòu)造成與框架46的端部托架配合(即，與框架臂54的耐磨墊62配合)。蓋98可與平坦頂部相對地接合箱體92以封閉局部膛孔94并保持車軸48。偏置膛孔96可相對于均衡器50向內(nèi)偏置，使得均衡器50可位于串聯(lián)排列的支承組件52的局部膛孔94之間。第一軸承(未示出)如錐形滾柱軸承可配置在局部膛孔94內(nèi)并且構(gòu)造成支承車軸48的豎向和橫向載荷。橡膠襯套78可用作配置在偏置膛孔96內(nèi)的第二軸承，以接納銷76并支承均衡器50的牽引和橫向載荷，同時(shí)仍允許銷76樞轉(zhuǎn)以調(diào)節(jié)車輪24與均衡器50之間的側(cè)傾和橫擺差異。如果需要，箱體92和蓋98可以是鑄造或裝配構(gòu)件。蓋98可通過一個(gè)或多個(gè)豎直地取向的緊固件(未示出)連接到箱體92。
[0033]耐磨墊結(jié)構(gòu)74可以是(即通過支承組件52)共同緩沖均衡器50與車軸48之間的相對運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件的子組件。特別地，耐磨墊結(jié)構(gòu)74可尤其包括形成為大致U形并在箱體92的平坦頂部上向下延伸以接合箱體92的前部和后部的基板100?；?00的兩側(cè)可包括構(gòu)造成接納保持耐磨墊結(jié)構(gòu)74相對于箱體92就位的緊固件(未示出)的孔102。壓縮橡膠墊104可結(jié)合到基板100的上表面，而上部板106可結(jié)合到橡膠墊104的與基板100相反的一側(cè)。在此構(gòu)型中，均衡器50的端部(即，外板66和內(nèi)板68的端部)可擱置在上部板106上并由其支承，并且耐磨墊104可剪切和/或壓縮以允許基板100與上部板106之間的相對移動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)需要，位于均衡器50的外板66和內(nèi)板68的端部之間的間隔件70 (僅在圖5中示出)可被焊接或以其它方式固定地連接到上部板106。運(yùn)動(dòng)限制裝置108可安裝在箱體92的相對于均衡器50的外側(cè)端，并且構(gòu)造成在耐磨墊104的伸展期間限制均衡器50在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)，所述伸展在轉(zhuǎn)向架組件的提升期間發(fā)生。
[0034]工業(yè)話用件
[0035]所公開的鐵路轉(zhuǎn)向架可提供在機(jī)車的車輪和車體之間傳遞牽引力、橫向力和豎向力的裝置，其中構(gòu)件磨損減小。該構(gòu)件磨損的減小可幫助延長機(jī)車的使用壽命并降低維護(hù)成本。現(xiàn)在將描述車輪24與車體12之間的力傳遞以及機(jī)車10的維護(hù)要求。
[0036]在機(jī)車10運(yùn)行期間，馬達(dá)51可由發(fā)動(dòng)機(jī)20、22驅(qū)動(dòng)以經(jīng)由車軸48在車輪24上施加轉(zhuǎn)矩，由此驅(qū)動(dòng)車輪24以推進(jìn)機(jī)車10。與車輪24的向前或向后運(yùn)動(dòng)相關(guān)的反作用力可從車軸48經(jīng)由支承組件52、橡膠襯套78和保持橡膠襯套78的鉚釘72傳遞到均衡器50。已在兩端從車軸48接收這些牽引力的均衡器50可經(jīng)由與連桿80相關(guān)的鉚釘72、銷86和利用框架46的每個(gè)臂構(gòu)件54定位的開槽托架64將這些力傳遞到框架46。牽引力可從臂構(gòu)件54經(jīng)樞軸箱34向內(nèi)傳送到枕梁組件28內(nèi)的樞軸32，并從樞軸32經(jīng)跨接枕梁30和中心軸承26傳送到樞軸25。這些牽引力然后可從樞軸25經(jīng)基礎(chǔ)平臺18傳送到車體12。反作用牽引力然后可沿反方向經(jīng)這些相同的構(gòu)件傳送回到車輪24。
[0037]隨著機(jī)車10沿著軌道16行駛，軌道16中的橫向不平整和/或軌道16的彎曲軌跡可對車輪24施加橫向力。這些橫向力可從車輪24經(jīng)車軸48和支承組件52通過附接到箱體92的耐磨墊97和連接到臂構(gòu)件54的端部托架61的耐磨墊62傳送到框架46的臂構(gòu)件54。用于將橫向力從框架46傳遞到車體12的路徑可以是上述牽引力所采取的相同路徑。反作用橫向力然后可沿反方向通過這些相同的構(gòu)件傳送回到車輪24。
[0038]車體12和車體12與車輪24之間的所有構(gòu)件都可在車輪24上施加豎向力，該豎向力可基于軌道16的豎向不平整和/或豎向軌跡變化而改變。車輪24可經(jīng)由車軸48、支承組件52、均衡器50、框架46和彈性件44、38支承這些豎向力。特別地，車輪24可經(jīng)由車軸48利用支承組件52傳遞豎向力。擱置在支承組件52的頂部上的均衡器50可經(jīng)由耐磨墊結(jié)構(gòu)74利用支承組件52傳遞豎向力。豎向力可經(jīng)由彈簧支承件88和彈簧90在均衡器50與框架46的臂構(gòu)件54之間傳遞。框架46可利用枕梁組件28經(jīng)由彈性件44傳遞豎向力，而枕梁組件28利用基礎(chǔ)平臺18和車體12經(jīng)由彈性件38傳遞豎向力。
[0039]在上述力的傳遞期間，機(jī)車10的不同構(gòu)件可相對于彼此移動(dòng)。例如，均衡器50的端部可由于其與支承組件52之間的襯套/銷連接而相對于支承組件52的頂部在一定程度上搖擺(即，橫擺和側(cè)傾)。類似地，框架46可由于其與均衡器50之間的銷/連桿連接而相對于均衡器50在一定程度上前/后和/或左右(橫向)移動(dòng)。類似地，各子轉(zhuǎn)向架36的框架46可相對于跨接枕梁30樞轉(zhuǎn)，而跨接枕梁30可相對于基礎(chǔ)平臺18和車體12樞轉(zhuǎn)。
[0040]所有上述運(yùn)動(dòng)可引起磨損，所述磨損能通過容易更換的構(gòu)件調(diào)節(jié)。例如，位于均衡器50的端部與支承組件52之間的磨損墊結(jié)構(gòu)74能以較低成本定期更換，以幫助避免其間的金屬-金屬接觸，所述金屬-金屬接觸在常規(guī)系統(tǒng)中通常將引起非常昂貴的再加工。類似地，位于端部托架61與箱體92的耐磨墊97之間的耐磨墊62可定期更換以幫助避免其間的金屬-金屬接觸。彈性件38和44同樣可定期更換以幫助維持框架46與枕梁組件28之間和枕梁組件28與基礎(chǔ)平臺18之間的期望間隔和豎向偏壓。
[0041]對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將顯而易見的是，可以對所公開的鐵路轉(zhuǎn)向架作出各種修改和變更，而不脫離本發(fā)明的范圍。根據(jù)本說明書的描述和對本文中公開的鐵路轉(zhuǎn)向架的實(shí)踐，鐵路轉(zhuǎn)向架的其它實(shí)施例對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將顯而易見的。本說明書和示例應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為僅僅是示例性的，本發(fā)明的真實(shí)范圍由后附的權(quán)利要求和它們的等同表示。
【權(quán)利要求】
1.一種鐵路轉(zhuǎn)向架(14)，包括: 第一車軸(48)，所述第一車軸具有第一端部和相對的第二端部； 第二車軸，所述第二車軸具有第一端部和相對的第二端部； 多個(gè)車輪(24)，所述多個(gè)車輪連接到所述第一車軸和所述第二車軸中的每一者；均衡器(50)，所述均衡器在豎向上由所述第一車軸和所述第二車軸可操作地支承并且在牽引方向上相對于所述第一車軸和所述第二車軸被約束； 框架(46)； 至少一個(gè)彈簧(90)，所述至少一個(gè)彈簧豎向地布置在所述均衡器與所述框架之間；和連桿(80)，所述連桿可樞轉(zhuǎn)地連接在所述框架與所述均衡器之間并且構(gòu)造成在所述框架與所述均衡器之間傳遞牽引力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路轉(zhuǎn)向架，其中，還包括構(gòu)造成接納將所述連桿連接到所述框架和所述均衡器的銷(86)的橡膠襯套(78)，其中所述橡膠襯套允許所述框架相對于所述均衡器的橫擺和側(cè)傾。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路轉(zhuǎn)向架，其中，還包括位于所述均衡器內(nèi)并且構(gòu)造成在豎向上支承所述至少一個(gè)彈簧的彈簧支承件(88)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鐵路轉(zhuǎn)向架，其中，所述至少一個(gè)彈簧包括由所述彈簧支承件支承的兩個(gè)彈簧。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鐵路轉(zhuǎn)向架，其中: 所述彈簧支承件為第一彈簧支承件；和 所述鐵路轉(zhuǎn)向架還包括配置在所述均衡器內(nèi)并且構(gòu)造成支承位于所述均衡器與所述框架之間的兩個(gè)附加彈簧的第二彈簧支承件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鐵路轉(zhuǎn)向架，其中: 所述均衡器是位于所述框架的第一側(cè)的第一均衡器；和 所述鐵路轉(zhuǎn)向架包括位于所述框架的第二側(cè)的第二均衡器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路轉(zhuǎn)向架，其中，還包括位于所述框架的底板(58)處的開槽托架(64)，所述開槽托架構(gòu)造成接納將所述框架連接到所述連桿的銷。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路轉(zhuǎn)向架，其中，所述連桿在平衡期間定向在大致水平位置，但隨著所述框架移動(dòng)離開所述均衡器并且所述至少一個(gè)彈簧伸展而朝豎直位置樞轉(zhuǎn)。
9.一種在機(jī)車(10)內(nèi)傳遞力的方法,包括: 將豎向力和牽引力從所述機(jī)車的車軸(48)經(jīng)箱體(92)傳遞到位于所述機(jī)車的相對側(cè)的均衡器(50)； 將豎向力從所述均衡器經(jīng)彈簧(90)傳遞到轉(zhuǎn)向架框架(46);和 將牽引力從所述均衡器經(jīng)樞轉(zhuǎn)連桿(80)傳遞到所述轉(zhuǎn)向架框架。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，還包括將豎向力從所述轉(zhuǎn)向架框架經(jīng)彈簧傳遞到枕梁組件(28)。
【文檔編號】B61F5/06GK104136301SQ201380011002
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月29日
【發(fā)明者】D·J·戈丁 申請人:易安迪機(jī)車公司