本國際專利申請要求2013年12月30日提交的名稱為“Railcar Truck Roller Bearing Adapter-Pad Systems”(軌道車轉(zhuǎn)向架滾柱軸承適配器墊系統(tǒng))的美國臨時專利申請No.61/921,961和2014年10月17日提交的名稱為“Railcar Truck Roller Bearing Adapter-Pad Systems”(軌道車轉(zhuǎn)向架滾柱軸承適配器墊系統(tǒng))的美國臨時專利申請No.62/065,438的優(yōu)先權(quán)，這些專利均以引用方式并入本文。本國際專利申請還要求2014年12月5日提交的名稱為“Railcar Truck Roller Bearing Adapter-Pad Systems”(軌道車轉(zhuǎn)向架滾柱軸承適配器墊系統(tǒng))的美國專利申請No.14/561,897、2014年12月5日提交的名稱為“Railcar Truck Roller Bearing Adapter-Pad Systems”(軌道車轉(zhuǎn)向架滾柱軸承適配器墊系統(tǒng))的美國專利申請No.14/562,005、以及2014年12月5日提交的名稱為“Railcar Truck Roller Bearing Adapter-Pad Systems”(軌道車轉(zhuǎn)向架滾柱軸承適配器墊系統(tǒng))的美國專利申請No.14/562,082的優(yōu)先權(quán)，這些專利均以引用方式并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軌道車轉(zhuǎn)向架，并且更具體地講涉及能夠提高剛度、阻尼和位移特性以同時滿足三件套軌道車轉(zhuǎn)向架的曲線通過性能和高速性能的滾柱軸承適配器和適配器墊系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在北美，幾十年來人們一直使用三件套轉(zhuǎn)向架作為傳統(tǒng)軌道貨運車廂的轉(zhuǎn)向架，這種轉(zhuǎn)向架包括一對由橫向安裝的搖枕連接起來的平行側(cè)架。由多個單獨的螺旋彈簧組成的彈簧組將搖枕支撐在側(cè)架上。轉(zhuǎn)向架的輪對容納于放置在側(cè)架的前后軸箱切口中的軸承適配器內(nèi)，使得輪對的輪軸相對于兩根鐵軌在橫向或側(cè)向位置上平行。軌道車安裝在搖枕的中心板上，從而允許轉(zhuǎn)向架相對于車旋轉(zhuǎn)。彈簧組以及側(cè)架與搖枕間隙止動件允許側(cè)架繞著縱向軸線、垂直軸線以及橫向或側(cè)向軸線相對于搖枕有些許移動。

長期以來，人們一直希望改進三件套轉(zhuǎn)向架的性能?？赏ㄟ^下文中一個或多個眾所周知的現(xiàn)象來表征對側(cè)向和縱向載荷的耐受力和轉(zhuǎn)向架性能。

當一個側(cè)架相對于另一個側(cè)架向前縱向移動時，前輪對和后輪對彼此會保持平行，但均不垂直于軌道，從而會發(fā)生“平行四邊形”現(xiàn)象，如同軌道車轉(zhuǎn)向架在遇到彎道時可能會發(fā)生的那樣。側(cè)架的這種平行四邊形現(xiàn)象也稱為轉(zhuǎn)向架菱形變形。

“蛇行”描述了會引起軌道車車體左右搖擺的輪對振蕩性正弦型縱向運動和側(cè)向運動。這種正弦型運動是由輪對的錐形輪廓引起的諧波振蕩。該錐形輪廓不僅促成了輪對的固有振蕩，它也是允許輪對形成輪徑差并通過彎道的主要結(jié)構(gòu)特征。當振蕩達到共振頻率時，蛇行可能是很危險的。如果轉(zhuǎn)向架在制造時未正確對齊或隨時間推移經(jīng)歷了各種操作條件(諸如轉(zhuǎn)向架部件磨損)而導致錯誤對齊，則更有可能發(fā)生蛇行。軌道車以更高速度運行時，也更有可能發(fā)生蛇行。觀察到發(fā)生蛇行時的速度稱為“蛇行閾值”。

目前已嘗試若干方法來改進標準三件套轉(zhuǎn)向架的穩(wěn)定性，以防止發(fā)生平行四邊形變形和蛇行，同時確保轉(zhuǎn)向架能夠形成適當?shù)膸缀涡螤顏磉m應(yīng)車輪在彎道內(nèi)側(cè)和外側(cè)上分別行進的不同距離。因此，需要進行額外的改進，以便既能滿足轉(zhuǎn)向架蛇行需求，同時又能改善剛度、阻尼和位移特性，進而實現(xiàn)良好的高速性能和曲線通過性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明內(nèi)容以簡化形式介紹了與本發(fā)明相關(guān)的一些通用概念，這些概念將在下文的具體實施方式中進一步說明。

本文的公開內(nèi)容的各個方面涉及軌道車轉(zhuǎn)向架。在一個實例中，本公開提供了一種包括三件套轉(zhuǎn)向架的軌道車轉(zhuǎn)向架，該三件套轉(zhuǎn)向架包括：搖枕、第一側(cè)架和第二側(cè)架，其中所述第一側(cè)架具有呈AAR標準幾何形狀的第一軸箱和呈AAR標準幾何形狀的第二軸箱，所述第二側(cè)架具有呈AAR標準幾何形狀的第三軸箱和呈AAR標準幾何形狀的第四軸箱，每個側(cè)架軸箱限定第一外側(cè)和第二外側(cè)并且具有位于所述第一外側(cè)與所述第二外側(cè)之間且在其間延伸的軸箱頂板。軌道車轉(zhuǎn)向架可包括與第一滾柱軸承接合并與第二滾柱軸承接合的第一輪對；第二輪對，所述第二輪對與第三滾柱軸承接合并且與第四滾柱軸承接合；第一滾柱軸承適配器，其具有與所述第一滾柱軸承接合的AAR標準止推片間隙；第二滾柱軸承適配器，其具有與所述第二滾柱軸承接合的AAR標準止推片間隙；第三滾柱軸承適配器，其具有與所述第三滾柱軸承接合的AAR標準止推片間隙；以及第四滾柱軸承適配器，其具有與所述第四滾柱軸承接合的AAR標準止推片間隙；每個滾柱軸承適配器關(guān)于側(cè)向中心線對稱且關(guān)于縱向中心線對稱，并且限定底面和冠狀頂面，該頂面限定在側(cè)架的任一側(cè)從頂面向上突出的相對的第一豎直肩部和第二豎直肩部。軌道車轉(zhuǎn)向架還可包括與所述第一軸箱頂板和所述第一滾柱軸承適配器接合的第一適配器墊；與所述第二軸箱頂板和所述第二滾柱軸承適配器接合的第二適配器墊；與所述第三軸箱頂板和所述第三滾柱軸承適配器接合的第三適配器墊；與所述第四軸箱頂板和所述第四滾柱軸承適配器接合的第四適配器墊；每個適配器墊包括：連續(xù)頂板，該連續(xù)頂板具有中心部分、從中心部分的相對邊緣向上突出的第一上翹區(qū)和第二上翹區(qū)、從第一上翹區(qū)向外突出的第一側(cè)凸緣以及從第二上翹區(qū)向外突出的第二側(cè)凸緣；連續(xù)底板，所述連續(xù)底板具有中心部分、從所述中心部分的相對邊緣向上突出的第一和第二上翹區(qū)、從所述第一上翹區(qū)向外突出的第一側(cè)凸緣以及從所述第二上翹區(qū)向外突出的第二側(cè)凸緣；第一外部彈性體構(gòu)件，所述構(gòu)件設(shè)置在所述頂板和底板的所述第一側(cè)凸緣之間并限定第一外邊緣，并且該構(gòu)件的靜態(tài)厚度在0.15英寸至0.30英寸的范圍內(nèi)；第二外部彈性體構(gòu)件，所述構(gòu)件設(shè)置在所述頂板和底板的所述第二側(cè)凸緣之間并限定第二外邊緣，并且該構(gòu)件的靜態(tài)厚度在0.15英寸至0.30英寸的范圍內(nèi)；中心彈性體構(gòu)件，該構(gòu)件設(shè)置在所述頂板和底板的所述中心部分之間并限定第三外邊緣，該構(gòu)件的厚度基本上一致并且其靜態(tài)厚度在0.15英寸至0.25英寸的范圍內(nèi)；第一基本中空部分，所述部分設(shè)置在所述頂板與底板之間，并且位于所述中心彈性體構(gòu)件與所述第一外部彈性體構(gòu)件之間；第二基本中空部分，所述部分設(shè)置在所述頂板與底板之間，并且位于所述中心彈性體構(gòu)件與所述第二外部彈性體構(gòu)件之間；第一側(cè)向適配器夾緊件，該夾緊件設(shè)置在所述接合的滾柱軸承適配器的所述第一豎直肩部的內(nèi)表面與所述底板的所述第一上翹區(qū)之間；第二側(cè)向適配器夾緊件，該夾緊件設(shè)置在所述接合的滾柱軸承適配器的所述第二豎直肩部的內(nèi)表面與所述底板的所述第二上翹區(qū)之間；第一側(cè)向側(cè)架夾緊件，該夾緊件設(shè)置在所述頂板的所述第一上翹區(qū)的外表面與所述接合的側(cè)架軸箱的所述第一外側(cè)之間；第二側(cè)向側(cè)架夾緊件，該夾緊件設(shè)置在所述頂板的所述第二上翹區(qū)的外表面與所述接合的側(cè)架軸箱的所述第二外側(cè)之間。每個適配器墊的頂板中心部分和底板中心部分以及中心彈性體構(gòu)件可以至少部分地設(shè)置在接合的軸箱頂板下方，而每個適配器墊的頂板和底板的第一側(cè)向突出凸緣和第二側(cè)向突出凸緣以及第一外部彈性體構(gòu)件和第二外部彈性體構(gòu)件可以整個設(shè)置在接合的滾柱軸承適配器的豎直肩部上方并且處于接合的軸箱頂板之外；并且，當向適配器墊的中心部分施加35,000磅的垂直載荷時，每個適配器墊的頂板、底板和彈性體構(gòu)件的組合可提供：至少45,000磅/英寸的縱向剛度使得頂板相對于底板從中心位置最多發(fā)生0.139英寸的縱向位移、至少45,000磅/英寸的側(cè)向剛度使得頂板相對于底板從中心位置最多發(fā)生0.234英寸的側(cè)向位移以及至少250,000磅*英寸/轉(zhuǎn)動弧度的轉(zhuǎn)動剛度使得頂板相對于底板從中心位置最多發(fā)生41毫弧度的轉(zhuǎn)動位移。

在另一個實例中，本公開提供了包括三件套轉(zhuǎn)向架的軌道車轉(zhuǎn)向架，該三件套轉(zhuǎn)向架具有搖枕和至少一個側(cè)架，所述側(cè)架具有至少一個限定第一外側(cè)和第二外側(cè)的側(cè)架軸箱，以及位于所述第一外側(cè)與所述第二外側(cè)之間且在其間延伸的軸箱頂板。該軌道車可包括：至少一組輪對，其與所述至少一個側(cè)架呈橫向布置；至少一個滾柱軸承，其與所述至少一組輪對接合；至少一個滾柱軸承適配器，其限定底面和頂面，所述底面與所述滾柱軸承接合，所述頂面限定了在所述至少一個側(cè)架的任一側(cè)從頂面向上突出的、相對的第一和第二豎直肩部；至少一個適配器墊，其被構(gòu)造為與所述至少一個滾柱軸承適配器和所述軸箱頂板接合，所述至少一個適配器墊包括頂板，該頂板具有中心部分、從所述中心部分的相對邊緣向上突出的第一上翹區(qū)和第二上翹區(qū)、從所述第一上翹區(qū)向外突出的第一側(cè)凸緣以及從所述第二上翹區(qū)向外突出的第二側(cè)凸緣；底板，該底板具有中心部分、從所述中心部分的相對邊緣向上突出的第一和第二上翹區(qū)、從所述第一上翹區(qū)向外突出的第一側(cè)凸緣以及從所述第二上翹區(qū)向外突出的第二側(cè)凸緣；第一外部彈性體構(gòu)件，該構(gòu)件設(shè)置在所述頂板和底板的所述第一側(cè)凸緣之間；第二外部彈性體構(gòu)件，該構(gòu)件設(shè)置在所述頂板和底板的所述第二側(cè)凸緣之間；中心彈性體構(gòu)件，該構(gòu)件設(shè)置在所述頂板和底板的所述中心部分之間；第一基本中空部分，所述部分設(shè)置在所述頂板與底板之間，并且位于所述中心彈性體構(gòu)件與所述第一外部彈性體構(gòu)件之間；第二基本中空部分，該部分設(shè)置在所述頂板與底板之間，并且位于所述中心彈性體構(gòu)件與所述第二外部彈性體構(gòu)件之間。頂板中心部分和底板中心部分以及中心彈性體構(gòu)件可以至少部分地設(shè)置在軸箱頂板下方，而頂板和底板的第一側(cè)向突出凸緣和第二側(cè)向突出凸緣以及第一外部彈性體構(gòu)件和第二外部彈性體構(gòu)件可以設(shè)置在滾柱軸承適配器的豎直肩部上方并且整個處于軸箱頂板之外；所述至少一個適配器墊的頂板可與所述至少一個側(cè)架接合，使得所述頂板與所述至少一個側(cè)架之間的移動受到限制，并且其中適配器墊的底板與滾柱軸承適配器接合，使得所述底板與所述滾柱軸承適配器之間的移動受到限制。

在另一個實例中，本公開提供了包括三件套轉(zhuǎn)向架的軌道車轉(zhuǎn)向架，該三件套轉(zhuǎn)向架具有搖枕和側(cè)架，所述側(cè)架具有限定第一外側(cè)和第二外側(cè)的側(cè)架軸箱，以及位于所述第一外側(cè)與所述第二外側(cè)之間且在其間延伸的軸箱頂板。軌道車轉(zhuǎn)向架還可包括輪對；與所述輪對接合的滾柱軸承；滾柱軸承適配器，其限定底面和頂面，所述底面與所述滾柱軸承接合，所述頂面限定了在側(cè)架的任一側(cè)從頂面向上突出的、相對的第一和第二豎直肩部；以及適配器墊，其被構(gòu)造為與所述滾柱軸承適配器和所述軸箱頂板接合。該適配器墊可包括：頂板，該頂板具有中心部分、從所述中心部分的相對邊緣向上突出的第一上翹區(qū)和第二上翹區(qū)、從所述第一上翹區(qū)向外突出的第一側(cè)凸緣以及從所述第二上翹區(qū)向外突出的第二側(cè)凸緣；底板，該底板具有中心部分、從所述中心部分的相對邊緣向上突出的第一和第二上翹區(qū)、從所述第一上翹區(qū)向外突出的第一側(cè)凸緣以及從所述第二上翹區(qū)向外突出的第二側(cè)凸緣；第一外部彈性體構(gòu)件，該構(gòu)件設(shè)置在所述頂板和底板的所述第一側(cè)凸緣之間；第二外部彈性體構(gòu)件，該構(gòu)件設(shè)置在所述頂板和底板的所述第二側(cè)凸緣之間；中心彈性體構(gòu)件，該構(gòu)件設(shè)置在所述頂板和底板的所述中心部分之間。頂板中心部分和底板中心部分以及中心彈性體構(gòu)件可以至少部分地設(shè)置在軸箱頂板下方，而頂板和底板的第一側(cè)向突出凸緣和第二側(cè)向突出凸緣以及第一外部彈性體構(gòu)件和第二外部彈性體構(gòu)件可以設(shè)置在滾柱軸承適配器的豎直肩部上方并且整個處于軸箱頂板之外；適配器墊的頂板可與側(cè)架固定接合，使得所述頂板與所述側(cè)架之間的移動受到限制，并且其中所述適配器墊的底板與所述滾柱軸承固定接合，使得所述底板與所述滾柱軸承之間的移動受到限制；并且，在居中于頂板和底板的內(nèi)表面之間的平面中穿過所述第一和第二外部彈性體構(gòu)件的橫截平面處的所述第一和第二外部彈性體構(gòu)件的表面積總和可為在居中于頂板和底板的內(nèi)表面之間的平面中穿過所述中心彈性體構(gòu)件中心的橫截平面處的所述中心彈性體構(gòu)件表面積的至少10％。

本文的公開內(nèi)容的各個方面還涉及適配器墊和適配器墊系統(tǒng)。在一個實例中，本公開提供了被構(gòu)造為與三件套轉(zhuǎn)向架一起使用的滾柱軸承適配器墊系統(tǒng)，該三件套轉(zhuǎn)向架具有AAR標準幾何形狀并且包括被構(gòu)造為接合滾柱軸承的滾柱軸承適配器。該滾柱軸承適配器可包括：冠狀頂面；被構(gòu)造為接合滾柱軸承的底面；從所述頂面的相對側(cè)向邊緣向上突出的第一和第二豎直肩部，每個豎直肩部的寬度為至少0.5英寸；從所述頂面的相對縱向邊緣向上突出的第一和第二縱向止動件。滾柱軸承適配器可以關(guān)于側(cè)向中心線對稱且關(guān)于縱向中心線對稱；在冠狀頂面與底面之間測得的滾柱軸承適配器在縱向中心線處的厚度可小于0.75英寸；圍繞輪軸中軸上方約5.2英寸處的側(cè)向軸線，滾柱軸承適配器在滾柱軸承適配器的縱向中心線處可具有在約1.0in⁴至約2.0in⁴范圍內(nèi)的橫截面慣性矩。并且圍繞適配器中心處的垂直軸線，滾柱軸承適配器在滾柱軸承適配器的縱向中心線處可具有在約50in⁴至約100in⁴范圍內(nèi)的橫截面慣性矩。滾柱軸承適配器系統(tǒng)還可包括與所述滾柱軸承適配器接合的適配器墊，該適配器墊被構(gòu)造為接合側(cè)架軸箱頂板，并且該適配器墊包括連續(xù)頂板，該連續(xù)頂板具有中心部分、從所述中心部分的相對邊緣向上突出的第一上翹區(qū)和第二上翹區(qū)、從所述第一上翹區(qū)向外突出的第一側(cè)凸緣以及從所述第二上翹區(qū)向外突出的第二側(cè)凸緣；連續(xù)底板，所述連續(xù)底板具有中心部分、從所述中心部分的相對邊緣向上突出的第一和第二上翹區(qū)、從所述第一上翹區(qū)向外突出的第一側(cè)凸緣以及從所述第二上翹區(qū)向外突出的第二側(cè)凸緣；第一外部彈性體構(gòu)件，該構(gòu)件設(shè)置在所述頂板和底板的所述第一側(cè)凸緣之間，并且具有基本上一致的在0.15英寸至0.30英寸范圍內(nèi)的靜態(tài)厚度；第二外部彈性體構(gòu)件，該構(gòu)件設(shè)置在所述頂板和底板的所述第二側(cè)凸緣之間，并且具有在0.15英寸至0.30英寸范圍內(nèi)的靜態(tài)厚度；中心彈性體構(gòu)件，該構(gòu)件設(shè)置在所述頂板和底板的所述中心部分之間，并且具有在0.15英寸至0.25英寸范圍內(nèi)的靜態(tài)厚度；第一基本中空部分，所述部分設(shè)置在所述頂板與底板之間，并且位于所述中心彈性體構(gòu)件與所述第一外部彈性體構(gòu)件之間；第二基本中空部分，所述部分設(shè)置在所述頂板與底板之間，并且位于所述中心彈性體構(gòu)件與所述第二外部彈性體構(gòu)件之間；第一側(cè)向適配器夾緊件，該夾緊件設(shè)置在所述接合的滾柱軸承適配器的所述第一豎直肩部的內(nèi)表面與所述底板的所述第一上翹區(qū)之間；第二側(cè)向適配器夾緊件，該夾緊件設(shè)置在所述接合的滾柱軸承適配器的所述第二豎直肩部的內(nèi)表面與所述底板的所述第二上翹區(qū)之間；第一側(cè)向側(cè)架夾緊件，所述第一側(cè)向側(cè)架夾緊件設(shè)置在所述頂板的所述第一上翹區(qū)的外表面上；第二側(cè)向側(cè)架夾緊件，該夾緊件設(shè)置在所述頂板的所述第二上翹區(qū)的外表面之間。頂板和底板的第一和第二側(cè)向突出凸緣以及每個適配器墊的第一和第二外部彈性體構(gòu)件可以整個設(shè)置在滾柱軸承適配器的所述豎直肩部上方。

在另一個實例中，本公開提供了被構(gòu)造為與三件套轉(zhuǎn)向架一起使用的滾柱軸承適配器墊系統(tǒng)，該三件套轉(zhuǎn)向架具有AAR標準幾何形狀并且包括被構(gòu)造為接合滾柱軸承的滾柱軸承適配器。該軸承適配器可包括：頂面；被構(gòu)造為接合滾柱軸承的底面；從所述頂面的相對側(cè)向邊緣向上突出的第一和第二豎直肩部，每個豎直肩部的寬度為至少0.5英寸并且高度在0.75英寸至1.5英寸的范圍內(nèi)。滾柱軸承適配器系統(tǒng)可包括與滾柱軸承適配器接合的適配器墊，該適配器墊被構(gòu)造為接合側(cè)架軸箱頂板，并且該適配器墊包括連續(xù)頂板，該連續(xù)頂板具有中心部分、從所述中心部分的相對邊緣向上突出的第一上翹區(qū)和第二上翹區(qū)、從所述第一上翹區(qū)向外突出的第一側(cè)凸緣以及從所述第二上翹區(qū)向外突出的第二側(cè)凸緣；連續(xù)底板，所述連續(xù)底板具有中心部分、從所述中心部分的相對邊緣向上突出的第一和第二上翹區(qū)、從所述第一上翹區(qū)向外突出的第一側(cè)凸緣以及從所述第二上翹區(qū)向外突出的第二側(cè)凸緣；第一外部彈性體構(gòu)件，該構(gòu)件設(shè)置在所述頂板和底板的所述第一側(cè)凸緣之間并限定第一外邊緣；第二外部彈性體構(gòu)件，該構(gòu)件設(shè)置在所述頂板和底板的所述第二側(cè)凸緣之間并限定第二外邊緣；中心彈性體構(gòu)件，該構(gòu)件設(shè)置在所述頂板和底板的所述中心部分之間并限定第三外邊緣；第一基本中空部分，所述部分設(shè)置在所述頂板與底板之間，并且位于所述中心彈性體構(gòu)件與所述第一外部彈性體構(gòu)件之間；第二基本中空部分，該部分設(shè)置在所述頂板與底板之間，并且位于所述中心彈性體構(gòu)件與所述第二外部彈性體構(gòu)件之間。頂板和底板的第一和第二側(cè)向突出凸緣以及每個適配器墊的第一和第二外部彈性體構(gòu)件可以整個設(shè)置在滾柱軸承適配器的所述豎直肩部上方；在居中于頂板和底板的內(nèi)表面之間的平面中穿過所述第一和第二外部彈性體構(gòu)件的橫截平面處的所述第一和第二外部彈性體構(gòu)件的表面積總和可為在居中于頂板和底板的內(nèi)表面之間的平面中穿過所述中心彈性體構(gòu)件中心的橫截平面處的所述中心彈性體構(gòu)件表面積的至少10％；并且，當向適配器墊的中心部分施加35,000磅的垂直載荷時，頂板、底板和彈性體構(gòu)件的組合提供：至少45,000磅/英寸的縱向剛度使得頂板相對于底板從中心位置最多發(fā)生0.139英寸的縱向位移、至少45,000磅/英寸的側(cè)向剛度使得頂板相對于底板從中心位置最多發(fā)生0.234英寸的側(cè)向位移以及至少250,000磅*英寸/轉(zhuǎn)動弧度的轉(zhuǎn)動剛度使得頂板相對于底板從中心位置最多發(fā)生41毫弧度的轉(zhuǎn)動位移。

在另一個實例中，本公開提供了被構(gòu)造為與三件套轉(zhuǎn)向架一起使用的滾柱軸承適配器墊，該三件套轉(zhuǎn)向架包括連續(xù)頂板，該連續(xù)頂板具有中心部分、從所述中心部分的相對邊緣向上突出的第一和第二上翹區(qū)、從所述第一上翹區(qū)向外突出的第一側(cè)凸緣以及從所述第二上翹區(qū)向外突出的第二側(cè)凸緣；連續(xù)底板，所述連續(xù)底板具有中心部分、從所述中心部分的相對邊緣向上突出的第一和第二上翹區(qū)、從所述第一上翹區(qū)向外突出的第一側(cè)凸緣以及從所述第二上翹區(qū)向外突出的第二側(cè)凸緣；第一外部彈性體構(gòu)件，該構(gòu)件設(shè)置在所述頂板和底板的所述第一側(cè)凸緣之間；第二外部彈性體構(gòu)件，該構(gòu)件設(shè)置在所述頂板和底板的所述第二側(cè)凸緣之間；中心彈性體構(gòu)件，該構(gòu)件設(shè)置在所述頂板和底板的所述中心部分之間；第一基本中空部分，所述部分設(shè)置在所述頂板與底板之間，并且位于所述中心彈性體構(gòu)件與所述第一外部彈性體構(gòu)件之間；第二基本中空部分，該部分設(shè)置在所述頂板與底板之間，并且位于所述中心彈性體構(gòu)件與所述第二外部彈性體構(gòu)件之間。當向適配器墊的中心部分施加35,000磅的垂直載荷時，適配器墊的頂板、底板和彈性體構(gòu)件的組合可提供：至少45,000磅/英寸的縱向剛度使得頂板相對于底板從中心位置最多發(fā)生0.139英寸的縱向位移、至少45,000磅/英寸的側(cè)向剛度使得頂板相對于底板從中心位置最多發(fā)生0.234英寸的側(cè)向位移以及至少250,000磅*英寸/轉(zhuǎn)動弧度的轉(zhuǎn)動剛度使得頂板相對于底板從中心位置最多發(fā)生41毫弧度的轉(zhuǎn)動位移。

在另一個實例中，本公開提供了被構(gòu)造為與三件套轉(zhuǎn)向架一起使用的滾柱軸承適配器墊系統(tǒng)，該三件套轉(zhuǎn)向架具有AAR標準幾何形狀。該滾柱軸承適配器墊系統(tǒng)可包括被構(gòu)造為接合滾柱軸承的滾柱軸承適配器，其中該滾柱軸承適配器包括：冠狀頂面；被構(gòu)造為接合滾柱軸承的底面；其中圍繞輪軸中軸上方約5.2英寸處的側(cè)向軸線，所述滾柱軸承適配器在所述滾柱軸承適配器的縱向中心線處具有在約1.0in⁴至約2.0in⁴范圍內(nèi)的橫截面慣性矩；并且其中圍繞適配器中心處的垂直軸線，滾柱軸承適配器在滾柱軸承適配器的縱向中心線處具有在約50in⁴至約100in⁴范圍內(nèi)的橫截面慣性矩。該滾柱軸承適配器墊系統(tǒng)還可包括適配器墊，該適配器墊與所述滾柱軸承適配器接合并且被構(gòu)造為接合側(cè)架軸箱頂板，其中所述適配器墊包括：連續(xù)頂板；連續(xù)底板；設(shè)置在所述頂板與底板之間的彈性體構(gòu)件，其靜態(tài)厚度在0.15英寸至0.30英寸的范圍內(nèi)；并且其中在居中于所述頂板和底板的內(nèi)表面之間的橫截平面處，所述彈性體構(gòu)件的表面積大于約50平方英寸。當向適配器墊的中心部分施加35,000磅的垂直載荷時，滾柱軸承適配器墊系統(tǒng)的頂板、底板和彈性體構(gòu)件的組合可提供：至少45,000磅/英寸的縱向剛度使得頂板相對于底板從中心位置最多發(fā)生0.139英寸的縱向位移、至少45,000磅/英寸的側(cè)向剛度使得頂板相對于底板從中心位置最多發(fā)生0.234英寸的側(cè)向位移以及至少250,000磅*英寸/轉(zhuǎn)動弧度的轉(zhuǎn)動剛度使得頂板相對于底板從中心位置最多發(fā)生41毫弧度的轉(zhuǎn)動位移。

本文的公開內(nèi)容的各個方面還涉及用于形成軌道車轉(zhuǎn)向架、適配器墊系統(tǒng)和適配器墊的方法。在一個實例中，本公開提供了用于形成軌道車轉(zhuǎn)向架的方法，該方法包括提供三件套轉(zhuǎn)向架。該方法可包括提供三件套轉(zhuǎn)向架，該三件套轉(zhuǎn)向架包括：搖枕、第一側(cè)架和第二側(cè)架，其中所述第一側(cè)架具有呈AAR標準幾何形狀的第一軸箱和呈AAR標準幾何形狀的第二軸箱，所述第二側(cè)架具有呈AAR標準幾何形狀的第三軸箱和呈AAR標準幾何形狀的第四軸箱，每個側(cè)架軸箱限定第一外側(cè)和第二外側(cè)并且具有位于所述第一外側(cè)與所述第二外側(cè)之間且在其間延伸的軸箱頂板。該方法還可包括提供與第一滾柱軸承接合并與第二滾柱軸承接合的第一輪對；提供與第三滾柱軸承接合并與第四滾柱軸承接合的第二輪對；提供第一滾柱軸承適配器，其具有與所述第一滾柱軸承接合的AAR標準止推片間隙；第二滾柱軸承適配器，其具有與所述第二滾柱軸承接合的AAR標準止推片間隙；第三滾柱軸承適配器，其具有與所述第三滾柱軸承接合的AAR標準止推片間隙；以及第四滾柱軸承適配器，其具有與所述第四滾柱軸承接合的AAR標準止推片間隙；每個滾柱軸承適配器關(guān)于側(cè)向中心線對稱且關(guān)于縱向中心線對稱，并且限定底面和冠狀頂面，該頂面限定在側(cè)架的任一側(cè)從頂面向上突出的相對的第一和第二豎直肩部。該方法還可包括提供第一適配器墊、第二適配器墊、第三適配器墊和第四適配器墊，每個適配器墊包括連續(xù)頂板，該連續(xù)頂板具有中心部分、從所述中心部分的相對邊緣向上突出的第一和第二上翹區(qū)、從所述第一上翹區(qū)向外突出的第一側(cè)凸緣以及從所述第二上翹區(qū)向外突出的第二側(cè)凸緣；連續(xù)底板，所述連續(xù)底板具有中心部分、從所述中心部分的相對邊緣向上突出的第一和第二上翹區(qū)、從所述第一上翹區(qū)向外突出的第一側(cè)凸緣以及從所述第二上翹區(qū)向外突出的第二側(cè)凸緣；第一外部彈性體構(gòu)件，所述構(gòu)件設(shè)置在所述頂板和底板的所述第一側(cè)凸緣之間并限定第一外邊緣，并且該構(gòu)件的靜態(tài)厚度在0.15英寸至0.30英寸的范圍內(nèi)；第二外部彈性體構(gòu)件，所述構(gòu)件設(shè)置在所述頂板和底板的所述第二側(cè)凸緣之間并限定第二外邊緣，并且該構(gòu)件的靜態(tài)厚度在0.15英寸至0.30英寸的范圍內(nèi)；中心彈性體構(gòu)件，所述構(gòu)件設(shè)置在所述頂板和底板的所述中心部分之間并限定第三外邊緣，并且其靜態(tài)厚度在0.15英寸至0.25英寸的范圍內(nèi)；第一基本中空部分，所述部分設(shè)置在所述頂板與底板之間，并且位于所述中心彈性體構(gòu)件與所述第一外部彈性體構(gòu)件之間；第二基本中空部分，所述部分設(shè)置在所述頂板與底板之間，并且位于所述中心彈性體構(gòu)件與所述第二外部彈性體構(gòu)件之間；第一彈性體側(cè)向適配器夾緊件，所述夾緊件設(shè)置在所述接合的滾柱軸承適配器的所述第一豎直肩部的內(nèi)表面與所述底板的所述第一上翹區(qū)之間；第二彈性體側(cè)向適配器夾緊件，所述夾緊件設(shè)置在所述接合的滾柱軸承適配器的所述第二豎直肩部的內(nèi)表面與所述底板的所述第二上翹區(qū)之間；第一彈性體側(cè)向側(cè)架夾緊件，所述夾緊件設(shè)置在所述頂板的所述第一上翹區(qū)的外表面與所述接合的側(cè)架軸箱的所述第一外側(cè)之間；第二彈性體側(cè)向側(cè)架夾緊件，該夾緊件設(shè)置在所述頂板的所述第二上翹區(qū)的外表面與所述接合的側(cè)架軸箱的所述第二外側(cè)之間。該方法還可包括將所述第一適配器墊與所述第一軸箱頂板和所述第一滾柱軸承適配器接合，使得所述第一適配器墊的頂板相對于所述軸箱頂板的移動受到限制，并且使得所述第一適配器墊的底板相對于所述第一滾柱軸承適配器的移動受到限制；將所述第二適配器墊與所述第二軸箱頂板和所述第二滾柱軸承適配器接合，使得所述第二適配器墊的頂板相對于所述軸箱頂板的移動受到限制，并且使得所述第二適配器墊的底板相對于所述第二滾柱軸承適配器的移動受到限制；將所述第三適配器墊與所述第三軸箱頂板和所述第三滾柱軸承適配器接合，使得所述第三適配器墊的頂板相對于所述軸箱頂板的移動受到限制，并且使得所述第三適配器墊的底板相對于所述第三滾柱軸承適配器的移動受到限制；將所述第四適配器墊與所述第四軸箱頂板和所述第四滾柱軸承適配器接合，使得所述第四適配器墊的頂板相對于所述軸箱頂板的移動受到限制，并且使得所述第四適配器墊的底板相對于所述第四滾柱軸承適配器的移動受到限制。每個適配器墊的頂板中心部分和底板中心部分以及中心彈性體構(gòu)件可以至少部分地設(shè)置在接合的軸箱頂板下方，而每個適配器墊的頂板和底板的第一側(cè)向突出凸緣和第二側(cè)向突出凸緣以及第一外部彈性體構(gòu)件和第二外部彈性體構(gòu)件可以整個設(shè)置在接合的滾柱軸承適配器的豎直肩部上方并且處于接合的軸箱頂板之外。

在另一個實例中，本公開提供了形成適配器墊系統(tǒng)的方法，其中該適配器墊系統(tǒng)被構(gòu)造為與具有AAR標準幾何形狀的三件套轉(zhuǎn)向架一起使用，該方法包括：提供滾柱軸承適配器，其具有與所述第一滾柱軸承接合的AAR標準止推片間隙，該滾柱軸承適配器關(guān)于側(cè)向中心線對稱且關(guān)于縱向中心線對稱，并且限定底面和冠狀頂面，該頂面限定從所述頂面向上突出的相對的第一和第二豎直肩部；以及提供適配器墊，該適配器墊被構(gòu)造為接合軸箱頂板和滾柱軸承適配器，提供該適配器墊的步驟包括：提供連續(xù)頂板，該連續(xù)頂板具有中心部分、從所述中心部分的相對邊緣向上突出的第一和第二上翹區(qū)、從所述第一上翹區(qū)向外突出的第一側(cè)凸緣以及從所述第二上翹區(qū)向外突出的第二側(cè)凸緣；提供連續(xù)底板，所述連續(xù)底板具有中心部分、從所述中心部分的相對邊緣向上突出的第一和第二上翹區(qū)、從所述第一上翹區(qū)向外突出的第一側(cè)凸緣以及從所述第二上翹區(qū)向外突出的第二側(cè)凸緣；提供第一外部彈性體構(gòu)件，所述構(gòu)件設(shè)置在所述頂板和底板的所述第一側(cè)凸緣之間；提供第二外部彈性體構(gòu)件，所述構(gòu)件設(shè)置在所述頂板和底板的所述第二側(cè)凸緣之間；提供中心彈性體構(gòu)件，所述構(gòu)件設(shè)置在所述頂板和底板的所述中心部分之間；提供第一基本中空部分，所述部分設(shè)置在所述頂板與底板之間，并且位于所述中心彈性體構(gòu)件與所述第一外部彈性體構(gòu)件之間；提供第二基本中空部分，該部分設(shè)置在所述頂板與底板之間，并且位于所述中心彈性體構(gòu)件與所述第二外部彈性體構(gòu)件之間。該方法還可包括壓縮所述第一和第二外部彈性體構(gòu)件；以及將所述適配器墊與所述第一滾柱軸承適配器接合，使得所述第一適配器墊的底板相對于所述滾柱軸承適配器的移動受到限制。頂板和底板的第一和第二側(cè)向突出凸緣以及每個適配器墊的第一和第二外部彈性體構(gòu)件可以整個設(shè)置在滾柱軸承適配器的所述豎直肩部上方。

在另一個實例中，本公開提供了用于形成適配器墊的方法，該方法包括提供連續(xù)頂板，該連續(xù)頂板具有中心部分、從所述中心部分的相對邊緣向上突出的第一和第二上翹區(qū)、從所述第一上翹區(qū)向外突出的第一側(cè)凸緣以及從所述第二上翹區(qū)向外突出的第二側(cè)凸緣；提供連續(xù)底板，所述連續(xù)底板具有中心部分、從所述中心部分的相對邊緣向上突出的第一和第二上翹區(qū)、從所述第一上翹區(qū)向外突出的第一側(cè)凸緣以及從所述第二上翹區(qū)向外突出的第二側(cè)凸緣；將第一外部彈性體構(gòu)件插入所述頂板和底板的所述第一側(cè)凸緣之間；將第二外部彈性體構(gòu)件插入所述頂板和底板的所述第二側(cè)凸緣之間；將中心彈性體構(gòu)件插入所述頂板和底板的所述中心部分之間；形成第一基本中空部分，所述部分設(shè)置在所述頂板與底板之間，并且位于所述中心彈性體構(gòu)件與所述第一外部彈性體構(gòu)件之間；形成第二基本中空部分，所述部分設(shè)置在所述頂板與底板之間，并且位于所述中心彈性體構(gòu)件與所述第二外部彈性體構(gòu)件之間；壓縮所述第一外部彈性體構(gòu)件；以及壓縮所述第二外部彈性體構(gòu)件。

附圖說明

圖1A為標準三件套轉(zhuǎn)向架的透視圖。

圖1B為標準三件套轉(zhuǎn)向架的分解圖。

圖2為根據(jù)本公開各個方面的滾柱軸承適配器和適配器墊的透視圖。

圖3為根據(jù)本公開各個方面的滾柱軸承適配器、適配器墊和側(cè)架的剖視圖。

圖3A為圖3的一部分的細部圖。

圖3B為圖3的一部分的細部圖。

圖4為根據(jù)本公開各個方面的滾柱軸承適配器的透視圖。

圖5A-5D為根據(jù)本公開各個方面的滾柱軸承適配器的透視圖。

圖6為圖4的滾柱軸承適配器沿中心線截取的剖視圖。

圖7為圖4的滾柱軸承適配器的頂視圖。

圖8為圖4的滾柱軸承適配器的側(cè)視圖。

圖9為圖4的滾柱軸承適配器的前視圖。

圖10為沿圖8的線A-A截取的剖視圖。

圖11為根據(jù)本公開各個方面的適配器墊的頂視圖。

圖11A為沿圖11的線A-A截取的剖視圖。

圖11B為沿圖11的線B-B截取的剖視圖。

圖11C為圖11的細部圖。

圖12為根據(jù)本公開各個方面的適配器墊底板的側(cè)視圖。

圖13A為根據(jù)本公開各個方面的適配器墊的頂視圖。

圖13B為沿圖13A的縱向線截取的剖視圖。

圖13C為根據(jù)本公開各個方面的沿適配器墊和一部分滾柱軸承適配器的縱向中心線截取的剖面圖。

圖13D為根據(jù)本公開各個方面的適配器墊的透視圖，其中包括接地母線在內(nèi)的所有彈性體材料均被移除。

圖13E為根據(jù)本公開各個方面的適配器墊的透視圖，其包括接地母線。

圖14為示出根據(jù)本公開各個方面的適配器墊側(cè)向力與位移的關(guān)系的示例性曲線圖。

圖15為示出根據(jù)本公開各個方面在裝載適配器墊的過程中溫度與時間的關(guān)系的示例性曲線圖。

圖16A為根據(jù)本公開各個方面的適配器墊在卸下頂板后的頂視圖。

圖16B為根據(jù)本公開各個方面的適配器墊的剖視圖。

圖17A為根據(jù)本公開各個方面的適配器墊的頂視圖。

圖17B為示出發(fā)生了縱向位移的圖17A適配器墊的頂視圖。

圖17C為示出發(fā)生了側(cè)向位移的圖17A適配器墊的頂視圖。

圖17D為示出發(fā)生了轉(zhuǎn)動位移的圖17A適配器墊的頂視圖。

圖18為根據(jù)本公開各個方面的制備適配器墊的方法的圖示。

圖19為根據(jù)本公開各個方面的適配器墊的彈性體構(gòu)件的透視圖。

圖20A-C為根據(jù)本公開各個方面的適配器墊的一部分的豎直剖視圖，其示出當適配器墊處于未裝載構(gòu)造時多個間隙的各種幾何形狀。

圖21A-C分別為示意性地示出向適配器墊施加載荷時圖20A-20C的間隙的幾何形狀所發(fā)生的改變。

圖22為根據(jù)本公開各個方面的適配器墊的一部分的剖視圖，其示出彈性體部分內(nèi)多個間隙的代表性對齊方式。

圖23為根據(jù)本公開各個方面的適配器墊的一部分的剖視圖，其示出僅在彈性體層的部分厚度中延伸的多個間隙。

圖24為根據(jù)本公開各個方面的制備適配器墊的方法的圖示。

圖25為根據(jù)本公開各個方面的制備適配器墊的方法的圖示。

圖25A-25I為根據(jù)本公開各個方面的適配器墊的透視圖。

圖26為根據(jù)本公開各個方面的制備適配器墊的方法的圖示。

圖27為示出對根據(jù)本公開各個方面的適配器墊進行測試的結(jié)果的示例性曲線圖。

具體實施方式

在對根據(jù)本發(fā)明的各種示例性結(jié)構(gòu)的如下描述中，將參照構(gòu)成本說明書的一部分的附圖，在附圖中以舉例說明的方式示出了可實施本發(fā)明各方面的各種示例性設(shè)備、系統(tǒng)和環(huán)境。應(yīng)當理解，在不脫離本發(fā)明范圍的前提下，可采用其他具體部件布置方式、示例性設(shè)備、系統(tǒng)和環(huán)境，并且可以進行結(jié)構(gòu)性或功能性修改。另外，雖然在本說明書中可使用術(shù)語“頂部”、“底部”、“前”、“背”、“側(cè)”、“后”等來描述本發(fā)明的各種示例性特征結(jié)構(gòu)和元件，但這些術(shù)語在本文中是為了便利而使用，例如，基于圖中所示的示例性取向或典型使用過程中的取向而使用。此外，如本文所用，術(shù)語“多個”表示分開的或結(jié)合的大于一的任何數(shù)量，如有必要，最多至無限數(shù)量。本說明書中的任何內(nèi)容都不應(yīng)理解為，需要特定的三維結(jié)構(gòu)取向才能落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。此外，讀者應(yīng)注意，附圖未必按比例繪制。

總體上，本發(fā)明的各方面涉及軌道車轉(zhuǎn)向架、軌道車轉(zhuǎn)向架滾柱軸承適配器和適配器墊。根據(jù)各個方面和實施例，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，軌道車轉(zhuǎn)向架、軌道車轉(zhuǎn)向架滾柱軸承適配器和適配器墊可由多種材料中的一種或多種形成，諸如金屬(包括金屬合金)、聚合物和復(fù)合物，并且可形成為各種構(gòu)造中的一種。應(yīng)當理解，軌道車轉(zhuǎn)向架滾柱軸承適配器和適配器墊可包括由若干種不同材料制成的部件。此外，這些部件可以通過各種成型方法來形成。例如，金屬部件可以通過鍛造、模制、鑄造、沖壓、機械加工和/或其他已知技術(shù)來形成。此外，聚合物組分(諸如彈性體)可以通過聚合物加工技術(shù)諸如各種模制和鑄造技術(shù)和/或其他已知技術(shù)來制造。

本專利申請的多張圖說明了根據(jù)本發(fā)明的軌道車轉(zhuǎn)向架、軌道車轉(zhuǎn)向架滾柱軸承適配器和適配器墊的實例。當相同的參考標號出現(xiàn)在不止一張圖中時，該參考標號在本說明書中將會被一致地使用并且在這些圖中始終表示相同或相似的部件。

如圖1A和圖1B所示，典型的鐵路貨運車廂轉(zhuǎn)向架包括由以下部件構(gòu)成的組件：兩組輪對1(每組輪對包括兩個輪子2)、兩個側(cè)架4、一個搖枕6、兩個彈簧組8、摩擦阻尼系統(tǒng)以及四個適配器10。圖1A和1B示出了示例性轉(zhuǎn)向架組件。

側(cè)架4在例如轉(zhuǎn)向架所處的軌道方向上呈縱向布置。搖枕6相對于側(cè)架4橫向地或側(cè)向地排列，并且延伸穿過每個側(cè)架4的中部。

搖枕心盤12是搖枕6的圓形部分，其包括向上伸出的緣。車身的主體中心板安置于搖枕心盤12中，充當轉(zhuǎn)向架和車身的旋轉(zhuǎn)點。貨運車廂的大部分垂直載荷正是在該界面處產(chǎn)生影響的。通常，搖枕心盤12配備有耐磨板或耐磨襯墊，使得搖枕鑄件6在貨運車廂的使用壽命期間避免被磨損。此外，在搖枕6的頂面距離中心線25英寸處設(shè)置有側(cè)軸承14，其有助于使車身保持穩(wěn)定，并且在接觸類型不變的情況下可在一定程度上防止轉(zhuǎn)向架蛇行。圖1B所示側(cè)軸承14的接觸類型并非固定不變的，而是由輥和箱體組成。

搖枕6安置于彈簧組8頂部，該彈簧組下方由側(cè)架的彈簧座支撐。通常稱為減振器或側(cè)彈簧17的額外彈簧也可作為彈簧組的一部分并安置于所述彈簧座上，該彈簧座向上延伸至摩擦楔形件16的底部，而該摩擦楔形件可作為摩擦阻尼系統(tǒng)的一部分。

摩擦楔形件16可位于搖枕6端部和各側(cè)的凹坑中。搖枕的所述摩擦楔形件凹坑可與匹配于摩擦楔形件傾斜表面的水平面成角度，通常為約60°的角度。摩擦楔形件16的相對面通常是豎直的，并且與側(cè)架的所謂柱面接觸。減振器彈簧17的彈簧力抵靠搖枕摩擦楔形件凹坑的傾斜表面推壓摩擦楔形件16，從而抵靠側(cè)架的豎直柱面產(chǎn)生作用力。

隨著搖枕6因安置于轉(zhuǎn)向架上的貨運車廂載荷而上下移動，摩擦楔形件16會抵靠柱面滑動，從而產(chǎn)生柱摩擦阻尼。這種阻尼可造成能量耗散，防止鐵路運營中貨運車廂在移動時發(fā)生不期望的振動/振蕩。經(jīng)由摩擦楔形件16而作用在搖枕6與側(cè)架4之間的這些力也會力圖防止轉(zhuǎn)向架在操作中變成平行四邊形的幾何形狀。硬止動件(諸如扁栓和旋轉(zhuǎn)止動件)有助于防止轉(zhuǎn)向架變成極端的平行形狀。這種抵抗發(fā)生平行四邊形變形的抗性通常稱為抗菱剛度。

如圖1A和1B所示，轉(zhuǎn)向架組件的輪對1由兩個輪子2、輪軸3以及兩個滾柱軸承5構(gòu)成。這兩個輪子被壓裝在輪軸的凸起輪座上。輪軸的軸頸向輪子外側(cè)延伸，并為滾柱軸承5提供安裝表面。滾柱軸承5被壓裝在輪軸的軸頸上。滾柱軸承5與側(cè)架4之間的交界部可由軸承適配器7構(gòu)成。通常，鐵路貨運車廂轉(zhuǎn)向架已配備有金屬適配器，該金屬適配器經(jīng)過精密加工以便相當牢靠地裝配在滾柱軸承上，同時又較松散地裝配至鋼制側(cè)架軸箱，該軸箱包封滾柱軸承與側(cè)架之間的交界部。該交界部會使輪對與側(cè)架之間產(chǎn)生小幅移動，這一小幅移動受到貨運車廂中存在的垂直載荷以及適配器頂部的滑動金屬表面(稱為適配器冠部)與鋼制軸箱頂板的底部(通常配備有鋼制耐磨板)之間存在的摩擦力的控制。

由于所述垂直載荷會隨貨運車廂的提單重量以及貨運車廂在轉(zhuǎn)向架上的搖擺運動而變化，因此金屬適配器冠部和鋼制軸箱頂板耐磨板處的摩擦力可發(fā)生顯著變化，并且在傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向架中不受控制。由于金屬滑動連接具有粘滑性，因此這種金屬與金屬的連接需要較大的輪對力來迫使交界表面處發(fā)生滑動。最近的轉(zhuǎn)向架設(shè)計，諸如符合美國鐵路協(xié)會(American Association of Railroads，“AAR”)M-976規(guī)范的那些轉(zhuǎn)向架，現(xiàn)已在鋼制適配器與軸箱頂板之間的交界部處加入了適配器墊。

通過允許在側(cè)架與輪軸之間的較低剛度順應(yīng)性，一些適配器墊系統(tǒng)已成功地降低了軌道車通過曲線時的輪對力。這增加了由適配器墊產(chǎn)生的順應(yīng)性，也減小了牽拉或推動軌道車通過彎道所需的力，如M-976規(guī)范所要求，此規(guī)范以引用的方式并入本文。不利的是，這些設(shè)計降低了貨運車廂在切線軌道行進期間產(chǎn)生共振時的速度，也可描述為降低了貨運車廂的蛇行速度。由于蛇行速度降低會限制列車的運行速度并增加貨運車廂脫軌或軌道受損的風險，因此是不利的。其他設(shè)計采用優(yōu)質(zhì)側(cè)架對正設(shè)備(諸如橫梁、框架支撐件、轉(zhuǎn)向臂、彈簧托板、偏航阻尼器、交叉撐條或額外的摩擦楔形件)來改善蛇行性能。這些一般被稱為先進轉(zhuǎn)向架技術(shù)的系統(tǒng)通常會使輪對力增大，并且因此使曲線通過時的牽拉阻力增大。除了增加彎道阻力，這些設(shè)計由于增添了耐磨部件并且系統(tǒng)復(fù)雜性增加，因此也增加了轉(zhuǎn)向架維護成本。

本文所述的適配器墊系統(tǒng)實施例可以滿足M-976所規(guī)定的曲線通過性能標準，而不會降低臨界蛇行閾值。本文所述的適配器墊系統(tǒng)也無需在標準三件套轉(zhuǎn)向架中添加任何額外的側(cè)架對正設(shè)備，諸如橫梁、框架支撐件、轉(zhuǎn)向臂、彈簧托板、偏航阻尼器、交叉撐條或額外的摩擦楔形件。所得的本文所述的轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)可以延長輪對的壽命、保持較高蛇行閾值、提高墊系統(tǒng)的耐久性并且最大程度地減小施加在鐵軌上的磨損和力。

作為背景技術(shù)，現(xiàn)有許多源自北美鐵路工業(yè)的不同軌道車類型和服務(wù)，其需要不同的轉(zhuǎn)向架尺寸。設(shè)計用于70噸級運營的貨運車廂的總載重為220,000磅，并且普遍使用28英寸或33英寸的輪子以及6英寸×11英寸的軸承。設(shè)計用于100噸級運營的車輛的總載重為263,000磅，并且普遍使用36英寸的輪子以及6.5英寸×12英寸的軸承。設(shè)計用于110噸級運營的車輛的總載重為286,000磅，并且必須滿足如上所述的M-976性能規(guī)范。這類110噸的車輛通常使用36英寸的輪子以及6.5英寸×9英寸的軸承。北美所用的典型末尾車廂類型被設(shè)計用于125噸級的運營，并且總載重為315,000磅。這種車廂類型通常使用38英寸的輪子以及7英寸×12英寸的軸承。其他轉(zhuǎn)向架尺寸—70噸、100噸和125噸不受制于相同的嚴格性能標準，因此到目前為止未要求使用墊。

滾柱軸承適配器和相匹配的適配器墊是本專利申請所關(guān)注的焦點。本發(fā)明所公開的適配器和相匹配的適配器墊系統(tǒng)的實施例可與被設(shè)計用于110噸級運營的車廂一起使用，還可擴展為與用于全部車廂載重能力(包括70噸、100噸、110噸和125噸)的轉(zhuǎn)向架一起使用并改進這些轉(zhuǎn)向架的性能，包括那些無需符合M-976標準的轉(zhuǎn)向架。

適配器墊系統(tǒng)198的一個實施例在至少圖2和3中示出。適配器墊系統(tǒng)198可包括滾柱軸承適配器199和適配器墊200，該滾柱軸承適配器和適配器墊被構(gòu)造為設(shè)置在輪對滾柱軸承或滾柱軸承5與三件套軌道車轉(zhuǎn)向架的側(cè)架軸箱頂板152之間。側(cè)架可包括第一外側(cè)154和第二外側(cè)156。適配器墊200還包括支承垂直載荷的彈性體構(gòu)件360，并且與傳統(tǒng)的鋼與鋼滑動適配器系統(tǒng)相比，該彈性體構(gòu)件允許(與側(cè)架接合的)頂板220在較小力的作用下相對于(與滾柱軸承適配器接合的)底板240發(fā)生縱向、側(cè)向和旋轉(zhuǎn)運動。

在一些實施例中，如至少在圖2-3中所示，當適配器墊系統(tǒng)198被安裝在轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)內(nèi)時，由于適配器墊200所承載的軌道車和轉(zhuǎn)向架部件具有一定重量，因此該適配器墊系統(tǒng)會被該重量產(chǎn)生的恒定垂直載荷進行壓縮，并且最終將該載荷經(jīng)由輪對傳遞至軌道。如果施加到適配器墊200中心部分上的垂直載荷會隨著軌道車的不同載荷而自然發(fā)生變化，假設(shè)對于總載重為約286,000磅的車輛而言，相應(yīng)的垂直載荷可為每個適配器墊約35,000磅。

經(jīng)測試確定，適配器墊200的剛度會對轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)的性能產(chǎn)生很大影響。更具體地講，在某些實施例中，已經(jīng)確定，可通過改進適配器墊系統(tǒng)性能來改進轉(zhuǎn)向架性能。通過提高適配器墊系統(tǒng)198的剛度(以力/位移(磅/英寸)測得)，可改進適配器墊系統(tǒng)的性能。另外，例如，已經(jīng)確定，當剛度滿足以下條件時，類似于本文所述實施例中的適配器墊200預(yù)計具有可接受的預(yù)期使用壽命(以在轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)負載下行進的距離測得，該轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)包括所安裝的適配器墊200，該適配器墊的設(shè)計使用壽命已經(jīng)確定為軌道車行進100萬英里)：縱向剛度為至少45,000磅/英寸或在約45,000磅/英寸至約80,000磅/英寸的范圍內(nèi)，并且/或者側(cè)向剛度為至少45,000磅/英寸或在約45,000磅/英寸至約80,000磅/英寸的范圍內(nèi)，并且/或者轉(zhuǎn)動剛度(即，抵抗圍繞垂直軸線旋轉(zhuǎn)的剛度)為至少250,000磅*英尺/弧度或在約250,000磅*英尺/弧度至約840,000磅*英尺/弧度的范圍內(nèi)(這三種剛度均在向適配器200的中心部分施加35,000磅垂直載荷的情況下測得)。這些獨特的剛度組合可以使蛇行閾值速度最大化，同時仍使彎道阻力保持為低于0.40磅/噸/彎曲度，如M-976規(guī)范所要求的那樣，而無需采用先進轉(zhuǎn)向架技術(shù)，即無需利用橫梁、框架支撐件、轉(zhuǎn)向臂、彈簧托板、偏航阻尼器、交叉撐條或額外的摩擦楔形件來改進性能。

通過測量適配器組件對于(與側(cè)架接合的)頂板和(與滾柱軸承適配器接合的)底板的相對剪切位移的抵抗力，量化適配器墊系統(tǒng)的剛度。要確定剛度，可相對于側(cè)架將適配器組件設(shè)置在多個方向上，諸如縱向(在軌道車行進的方向上)、側(cè)向(橫貫鐵軌)、偏航(圍繞垂直軸線旋轉(zhuǎn)，并且與輪軸中心線一致)以及垂直(側(cè)架軸箱頂板與適配器墊頂面之間)。在剪切剛度測試過程中應(yīng)保持35,000的垂直載荷，以模擬負載的車廂場景。

在測試過程中，可使用附接到力致動器的測力傳感器來測量將頂板相對于底板移動的力?？墒褂梦灰苽鞲衅鳌⒈肀P指示器、電位差計或其他位移測量儀器來采集位移測量值。如下文更詳細的描述，將力與位移進行繪制，滯后回線的斜率表示在各方向上的剛度。回線內(nèi)包含的面積與載荷周期中轉(zhuǎn)移的能量成正比。

本文所述的適配器墊系統(tǒng)198的實施例提供了止推片開口寬度和間距，所述寬度和間距即使是在使用了本文所述的高剛度剪切墊的情況下，也足以不使位移量限制于AAR值之內(nèi)。本發(fā)明所公開的適配器設(shè)計可以利用下表1所示的目標適配器位移量。

表1

本發(fā)明所公開的具有本文所述縱向、側(cè)向和轉(zhuǎn)動剪切剛度的適配器墊系統(tǒng)198的實施例可為三件套轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)提供高速穩(wěn)定性和低彎道阻力的有利組合。與其他適配器墊設(shè)計相比，本發(fā)明所公開的適配器墊系統(tǒng)198的實施例可增大三件套轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)的抗菱約束力。這樣可允許高速穩(wěn)定性得到改善。除了在高速穩(wěn)定性方面的改進，本文所述的適配器墊系統(tǒng)198的實施例也可促進輪對在通過曲線時的縱向位移，從而允許轉(zhuǎn)向架組件的前輪軸與后輪軸形成與彎道成比例的、可降低輪輻力的輪軸間偏航角?？偟膩碚f，適配器墊系統(tǒng)198會促使側(cè)向輪對偏移，從而在通過曲線時形成最佳輪徑差。本文所公開的適配器墊系統(tǒng)剛度和位移范圍可允許最佳輪軸間偏航角和側(cè)向輪對偏移，從而獲得可通過彎道的低輪輻力解決方案。減小的轉(zhuǎn)彎力和增加的高速穩(wěn)定性可有助于延長輪對和軌道的使用壽命。

一些適配器墊設(shè)計利用多個彈性體層以減少剪切應(yīng)變。所述多個層可顯著增加適配器系統(tǒng)的厚度，并且在用于常規(guī)轉(zhuǎn)向架時可增大車廂高度。增大車廂高度帶來了有關(guān)與其他車廂的連接的問題，還會使重心升高。因此，一些設(shè)計需要使用特殊的非常規(guī)的側(cè)架來最小化高度差。本文所論述的實施例可獲得改進的動態(tài)性能，同時無需使用特殊的非常規(guī)的轉(zhuǎn)向架部件。

本文所論述的實施例可與具有AAR標準幾何形狀的側(cè)架一起使用，所述AAR標準幾何形狀包括AAR標準軸箱幾何形狀和AAR標準止推片間隙，如Association of American Railroads Manual of Standards and Recommended Practices,Section SII(10/25/2010),Specification S-325(6/11/2009)–“Side Frame,Narrow Pedestal-Limiting Dimensions”(美國鐵路協(xié)會標準手冊和建議規(guī)范，第SII節(jié)(2010年10月25日)，S-325規(guī)范(2009年6月11日)，“側(cè)架、窄軸箱—極限尺寸”)中所述，該規(guī)范以引用方式并入本文。AAR標準軸箱幾何形狀可描述為包括約7.25-8.25英寸的標稱縱向止推片間距；約3.5-3.75英寸的標稱止推片寬度；約8.88-11.06英寸的標稱縱向切口間距；以及在輪軸的中心線上方的約5.38-6.89英寸的標稱軸箱頂板高度。本文所公開的適配器墊系統(tǒng)198的實施例可與現(xiàn)有和/或標準三件套轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)一起使用，包括具有AAR標準幾何形狀的轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)，如Association of American Railroads Manual of Standards and Recommended Practices,Section H(1/1/2012),Specification M-924(2/1/2014)-“Journal Roller Bearing Adapters for Freight Cars”美國鐵路協(xié)會標準手冊和建議規(guī)范，第H節(jié)(2012年1月1日)，M-924規(guī)范(2014年2月1日)，“用于貨運車廂的軸頸滾柱軸承適配器”)中所述，該規(guī)范以引用方式并入本文。AAR標準止推片間隙可見于上表1以獲得新的鑄型制造尺寸。止推片間隙通過軸箱區(qū)與滾柱軸承適配器開口之間的距離測得。標準AAR適配器尺寸可包括約7.156-8.656英寸的標稱縱向止推片軸承表面間距；以及約3.812-4.062英寸的標稱側(cè)向止推片開口。本文所述的適配器墊系統(tǒng)198的實施例還可符合American Association of Railroads(“AAR”)M-976specification(AAR Manual of Standards and Recommended Practices,Section D(9/1/2010),Specification M-976(12/19/2013)-“Truck Performance for Rail Cars”)(美國鐵路協(xié)會(“AAR”)M-976規(guī)范(AAR標準手冊和建議規(guī)范，第D節(jié)(2010年9月1日)，M-976規(guī)范(2013年12月19日)，“軌道車的轉(zhuǎn)向架性能”))，該規(guī)范以引用方式并入本文。例如，適配器墊系統(tǒng)198的實施例可用于現(xiàn)有和/或標準三件套轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)，而無需使用另外的工件，諸如橫梁、框架支撐件或彈簧托板。另外，例如，本文所公開的適配器墊系統(tǒng)198可配合于現(xiàn)有轉(zhuǎn)向架的滾柱軸承5與軸箱頂板152之間。因此，本文所公開的適配器墊系統(tǒng)198在滾柱軸承5的上表面與軸箱頂板152之間測得的總高度可為約1.3英寸或在約1.1英寸至約1.5英寸的范圍內(nèi)。雖然本文所述的實施例特定于110T級轉(zhuǎn)向架，但是本發(fā)明所公開的適配器和相匹配的適配器墊系統(tǒng)還可擴展為用于所有車廂載重能力(70噸、100噸、110噸和125噸)的轉(zhuǎn)向架并提高這些轉(zhuǎn)向架的性能，包括那些無需符合M-976標準的轉(zhuǎn)向架。

根據(jù)本公開的滾柱軸承適配器198在圖4-10中示出。如圖4所示，滾柱軸承適配器199包括軸箱冠面102。在一些實施例中，軸箱冠面或頂面102可為冠狀或彎曲表面，使得所述軸箱冠面的中心區(qū)域高于側(cè)向邊緣。因此，軸箱冠面102可以在縱向方向上為基本平坦的，并且在側(cè)向方向上彎曲。軸箱冠面102可為AAR標準軸箱冠面，但可具有比典型滾柱軸承適配器更小的橫截面厚度。例如，在一些實施例中，滾柱軸承適配器厚度可介于約0.6英寸厚(沿中心線從軸承表面117至軸箱冠面102測得)至約0.75英寸厚之間，并且在一些實施例中，小于約0.75英寸厚。

如圖4-8所示，滾柱軸承適配器199可具有約4.83英寸或在約4英寸至約6英寸的范圍內(nèi)的總高度；約9.97英寸或在約9英寸至約11英寸的范圍內(nèi)的總長度；以及約10英寸或至少7.5英寸或在約9英寸至約11英寸的范圍內(nèi)的總寬度。

滾柱軸承適配器199可包括用于限制適配器墊200相對于滾柱軸承適配器199的運動的特征結(jié)構(gòu)。例如，滾柱軸承適配器可包括縱向適配器墊止動件104。如圖4所示，縱向墊止動件104可相對于軸箱冠面102的側(cè)向邊緣豎直升高?？v向適配器墊止動件104被設(shè)計成與適配器墊200的底板240的狹槽、凹槽或邊緣對接，并且可接合適配器墊200以使得適配器墊200的縱向運動可被限制或控制為指定值，而不會限制該適配器墊的側(cè)向運動。雖然在圖4中示出了四個縱向適配器墊止動件104，但可使用任何數(shù)量或設(shè)計的縱向墊止動件，包括延伸軸箱冠面102的側(cè)向邊緣的整個長度的連續(xù)縱向墊止動件。其他可能的縱向止動件104的實例在圖5A-5D中示出。例如，縱向止動件104的每個側(cè)向側(cè)可包括兩個凸臺，如圖5A所示。圖5A中示出的縱向止動件104可與適配器墊200的底板240中的凸起對接，這些凸起可接合這些止動件104以使得縱向運動可受到限制。類似于圖5A，圖5B示出了可以相同方式約束適配器墊200相對于適配器199的縱向運動的三個止動件104。

縱向止動件可結(jié)合到適配器墊的其他部分中。例如，如圖5C和5D所示，縱向止動件104可結(jié)合到豎直肩部106的頂面中。類似地，在這些實例中，適配器墊的底板240中的凸起可配合在止動件104或凸臺周圍，并對底板240相對于頂板220的縱向運動提供約束。

縱向止動件104也可采用各種其他大小、形狀和位置的組合，以便提供期望的運動約束。

如圖4-8所示，滾柱軸承適配器199還包括豎直肩部106。豎直肩部106可相對于軸箱冠面102的縱向邊緣豎直升高。豎直肩部106被設(shè)計成改進適配器199的彎曲強度，并且使適配器199在適配器墊200施加的較高力下的扭曲最小化。通過最小化適配器墊200在載荷下的扭曲，豎直肩部106可改善滾柱軸承部件的載荷分布，并且可延長軸承使用壽命。豎直肩部106被設(shè)計成與適配器墊200的底板240的狹槽、凹槽、邊緣或表面對接，使得底板240的側(cè)向運動被限制或控制為指定值。除了限制底板運動之外，在一些實施例中，豎直肩部可對適配器墊200的側(cè)向突出凸緣116、118提供豎直支承。對于6.5英寸×9英寸適配器，豎直肩部106可側(cè)向延伸至10英寸寬，并且在標準軸箱冠面上方豎直延伸約1英寸。在一些實施例中，豎直肩部106的上表面可在軸箱冠面102上方最高約0.75英寸或最高約3英寸處。豎直肩部還可在縱向方向上最高約8英寸處。豎直肩部可整體鑄造到該適配器上，并且在標準適配器上用于70T級、100T級、110T級或125T級運營。雖然示出了連續(xù)豎直肩部，但也可使用任何數(shù)量的豎直肩部。所述豎直肩部的寬度可為至少0.5英寸。

滾柱軸承適配器199還可包括特征結(jié)構(gòu)諸如豎直肩部106，以便改善適配器199的彎曲強度或橫截面慣性矩，以使適配器199在適配器墊200施加的較高力下的扭曲最小化。例如，對于圖4和6-10所示的實施例，并且更具體地講圖8和10所示的實施例，適配器199的橫截面可近似地穿過滾柱軸承適配器199的縱向中心獲得，如圖8和10所示。如圖10所示，中心Y軸108可沿豎直方向延伸穿過適配器199的側(cè)向中心。中心Z軸110可沿側(cè)向方向在軸線111的中心軸上方延伸約5.2英寸，或在約5.0英寸與5.5英寸的范圍內(nèi)。圖10中示出的橫截面的圍繞中心Z軸110在適配器中心的橫截面慣性矩I z-z可為約1.4in⁴，或在約1.0至約2.0in⁴的范圍內(nèi)。橫截面的圍繞中心Y軸108在適配器中心的橫截面慣性矩I y-y可為約86.8in⁴，或在約50至約100in⁴的范圍內(nèi)。未采用豎直肩部的適配器設(shè)計具有顯著更低的穿過側(cè)向截面的面積慣性矩。例如，如圖10所示但在相同側(cè)向中心線橫截面處沒有豎直肩部106的適配器設(shè)計可具有圍繞中心Z軸的約0.2in⁴的慣性矩，并且可具有圍繞中心Y軸的約32.9in⁴的慣性矩。所得的與本發(fā)明所公開的適配器相比更低的慣性矩可導致適配器在類似載荷配置下的更低的剛度和更高的應(yīng)力，并有可能降低滾柱軸承性能。

滾柱軸承適配器199可由具有合適強度以及其他性能特性的一種或多種不同類型的鋼合金制成。例如，滾柱軸承適配器199可由ASTM A-220級、A-536級鑄鐵或由ASTM A-148級、A-126級、A-236級或A-201級鑄鋼或鍛鋼制成。在一些實施例中，整個滾柱軸承適配器199由單個整體構(gòu)件形成(鑄造、加工、壓制或其他合適的金屬成型操作)。

現(xiàn)在參見適配器系統(tǒng)198的適配器墊200，其被構(gòu)造為設(shè)置在滾柱軸承適配器199與側(cè)架4的側(cè)架軸箱頂板152之間，并且可與這兩者接合。如圖11-11C所示并且主要地如圖11A所示，適配器墊200一般包括具有內(nèi)表面222和外表面224的上部構(gòu)件或頂板220、具有內(nèi)表面242和外表面244的下部構(gòu)件或底板240以及沿著適配器墊200的一部分設(shè)置在頂板220的內(nèi)表面222與底板240的內(nèi)表面242之間的彈性體構(gòu)件360。適配器墊200包括設(shè)置在軸箱頂板152的下表面下方的中心部分210，其中每個板220、240具有對應(yīng)的中心部分226、246。適配器墊200還包括第一上翹區(qū)212和第二上翹區(qū)214以及第一側(cè)凸緣216和第二側(cè)凸緣218。頂板220具有從頂板220的中心部分226的相對邊緣向上突出的對應(yīng)的第一上翹區(qū)228和第二上翹區(qū)230、從所述第一上翹區(qū)向外突出的第一側(cè)凸緣232以及從第二上翹區(qū)230向外突出的第二側(cè)凸緣234。類似地，底板240具有從底板240的中心部分246的相對邊緣向上突出的對應(yīng)的第一上翹區(qū)248和第二上翹區(qū)250、從所述第一上翹區(qū)向外突出的第一側(cè)凸緣252以及從第二上翹區(qū)250向外突出的第二側(cè)凸緣254。如圖3所示，在組裝轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)時，側(cè)凸緣216、218側(cè)向地設(shè)置在軸箱頂板152外側(cè)，并且中心部分210設(shè)置在軸箱頂板152下方。第一上翹區(qū)212和第二上翹區(qū)214設(shè)置在中心部分210與相應(yīng)的第一側(cè)凸緣216和第二側(cè)凸緣218之間，并且在其間提供過渡。

首先參見中心部分210，在一些實施例中，其主要可包括三個部件，包括頂板的中心部分226、底板的中心部分246和設(shè)置在兩者間的彈性體構(gòu)件360。如上所述，適配器墊200設(shè)置在大致具有基本上平坦的水平接合表面的側(cè)架軸箱頂板152與可大致具有彎曲或冠狀頂部的滾柱軸承適配器199之間。如圖11A和12所示，底板240的中心部分246可具有彎曲的下表面244，使得外表面244大體上適形于適配器199的彎曲或冠部。更具體地講，在一些實施例中，中心部分246朝向中心部分246的邊緣261、262可具有比中心部分246的中心更大的厚度。例如，如圖12所示，中心部分246的中心處的厚度可為約0.15英寸或在約0.06英寸至約0.35英寸的范圍內(nèi)，而邊緣261,262處的厚度可為約0.26英寸或在約0.15英寸至約0.5英寸的范圍內(nèi)。

在一些實施例中，頂板220的中心部分226可包括基本上水平且平行的外表面224和內(nèi)表面222，如圖11A所示。頂板220的中心部分226的厚度可為約0.28英寸或在約0.15英寸至約0.4英寸的范圍內(nèi)。在這種系統(tǒng)中，彈性體部分360的厚度可以在整個中心部分210上是基本上類似的，在一些實施例中，這可提高性能特性。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，在一些情況下，具有均勻厚度的彈性體部分可具有某些優(yōu)點。例如，在某些實施例中，如果多個彈性體層在所有構(gòu)件中具有相同的長度尺寸和寬度尺寸，那么沿該墊的長度和寬度的線性熱收縮可為恒定的。例如，在一些實施例中，在模制過程中，形成彈性體構(gòu)件的橡膠可在約300華氏度下注入模具中，并且隨后可將其冷卻至室溫。垂直于剪切平面的線性熱收縮可與部分厚度“T”、溫度變化和熱膨脹系數(shù)有關(guān)。在冷卻過程中，不均勻的彈性體厚度可導致不均勻的收縮。不均勻的收縮可導致最后冷卻的區(qū)域中存在殘余拉伸應(yīng)力，該殘余拉伸應(yīng)力會不利地影響疲勞壽命。

進一步參見圖11-11C，并且主要參見圖11C，在一些實施例中，頂板220的第一上翹部分228和第二上翹部分230可包括外部平面部分228a、230a(僅第一上翹區(qū)示出于圖11C中)和內(nèi)部平面部分228d、230d。在一些實施例中，平面部分228a、230a和228d、230d可相對于沿中心部分226的外表面224延伸的平面P以角度Δ延伸。在一些實施例中，角度Δ可為鈍角，并且在一些實施例中，該角度可在約95度至約115度的范圍內(nèi)，例如105度或此范圍內(nèi)的任何其他角度。在其中第一上翹部分212和/或第二上翹部分214包括夾緊件的實施例中，如下文更詳細地描述，平表面可圍繞夾緊件的一側(cè)或兩側(cè)，或可相對于夾緊件交替布置。頂板220的第一上翹部分228和第二上翹部分230還可包括在中心部分226與平面部分228a、230a和228d、230d之間形成過渡的下部彎曲部分228b、230b和228e、230e。類似地，頂板220的第一上翹部分228和第二上翹部分230還可包括在側(cè)凸緣232、234與平面部分228a、230a和228d、230d之間形成過渡的上部彎曲部分228c、230c和228f、230f。上部彎曲部分228c、230c、228f、230f和下部彎曲部分228b、230b、228e、230e可形成為具有恒定曲率和/或變化曲率。底板240可包括類似平面部分以及類似的上部彎曲區(qū)域和下部彎曲區(qū)域。在一些實施例中，上翹區(qū)212、214可不包括平面部分，并且可形成為具有恒定曲率和/或變化曲率。

另外參見圖11A，第一側(cè)凸緣216和第二側(cè)凸緣218可在側(cè)架4外側(cè)側(cè)向延伸，并且設(shè)置在不同于或高于中心部分210的豎直高度處或平面中，所述中心部分設(shè)置在軸箱頂板152的下方并與其接觸。因此，第一側(cè)凸緣216和第二側(cè)凸緣218設(shè)置在相對于中心部分210的豎直升高位置。突出的側(cè)凸緣216、218可以為彈性體提供更多空間，并且如下所述，可增加適配器墊的剛度。在一些實施例中，如圖13B所示，底板240的第一側(cè)凸緣252和第二側(cè)凸緣254的外表面244可高于底板240的最下邊緣的外表面244約0.92英寸或在約0.25英寸至約2英寸的范圍內(nèi)。在一些實施例中，第一側(cè)凸緣216和第二側(cè)凸緣218可包括平面且水平的外表面224、244，它們可平行于中心部分226的外表面244。在一些實施例中，底板240的第一側(cè)凸緣252和第二側(cè)凸緣254的外表面244可安置在滾柱軸承適配器199的豎直肩部106上。在其他實施例中，底板240的第一側(cè)凸緣252和第二側(cè)凸緣254的外表面244不接觸豎直肩部106。而且，在其他實施例中，底板240的第一側(cè)凸緣252和第二側(cè)凸緣254的外表面244可通過另一工件(諸如壓縮墊片)間接地接觸豎直肩部106。如下文將更詳細地論述，在一些實施例中，當向適配器墊的中心部分210施加豎直力時，適配器墊側(cè)凸緣216、218可各自分擔來自軸箱頂板152的豎直力的約10％至30％。

雖然至少在圖11-圖13中示出的適配器墊200的實施例包括上翹部分212、214和側(cè)凸緣216、218，但無需在所有實施例中都包括這些部分。在一些實施例中，中心部分210可在沒有側(cè)凸緣216、218和/或沒有上翹部分212、214的情況下使用，但此類設(shè)計可能會影響性能。在一個實施例中，側(cè)凸緣216、218可從無上翹部分的中心部分延伸，并且不會降低性能特性。類似地，在一些實施例中，側(cè)凸緣可在中心部分外側(cè)延伸，但與中心部分處于相同平面中。在其他實施例中，適配器墊200可包括能夠連接到側(cè)凸緣的下翹部分。

頂板220可由具有合適強度以及其他性能特性的一種或多種不同類型的合金制成。例如，頂板220可由ASTM A36鋼板或具有相當于或高于ASTM A-572中規(guī)定的那些的強度的鋼制成。在一些實施例中，整個頂板220由單個整體構(gòu)件形成(鑄造、加工、壓制、軋制、沖壓、鍛造或其他合適的金屬成型操作)。在一些實施例中，頂板220可由在整體上具有恒定厚度的材料形成。在其他實施例中，頂板220具有可變厚度。例如，在一些實施例中，頂板220的側(cè)凸緣232、236的厚度可大于或小于中心部分226的厚度。類似地，并且如前所述，底板240可具有恒定或變化的厚度。在一些實施例中，頂板220的拐角233中的一個、一些或全部可為彎曲的。

在一些實施例中，頂板220的外表面226可接收彈性體材料265的涂層，該彈性體材料可為接觸軸箱頂板152的材料。如在本文中的其他地方所述，彈性體層265可為墊提供阻尼和經(jīng)校準的柔韌性，并提供可壓縮表面以使適配器墊199與軸箱頂板152之間的磨損最小化。彈性體涂層265可形成為具有適形于頂板220的鋼制部分的幾何輪廓的平坦外表面，并且可沿整個頂板220具有均勻厚度，或者在其他實施例中，在墊的離散部分內(nèi)具有均勻厚度(諸如在中心部分210中具有均勻厚度、在上部側(cè)凸緣232、234中的一個或兩個上具有(可能不同或可能相同的)均勻厚度、在上翹部分228、230中的一個或兩個上具有(可能不同或可能相同的)均勻厚度等等)。

在使用過程中，可通過墊200的摩擦以及相對于側(cè)架軸箱頂板152和/或相對于軸承適配器199的滑動在適配器墊200中產(chǎn)生熱量；和/或通過適配器墊200的彈性體構(gòu)件360的滯后阻尼在適配器墊200中產(chǎn)生熱量。這些熱源可導致適配器墊溫度的增加，這會導致更低的耐久性和降低的剛度。

在一些實施例中，第一側(cè)凸緣216和第二側(cè)凸緣218可包括暴露于包封在軸箱區(qū)處的側(cè)架外側(cè)的空氣的上表面和下表面(當適配器墊安裝在轉(zhuǎn)向架軸箱內(nèi)時)。暴露表面可容易地允許在軌道車的運行過程中熱量從適配器墊(其充當散熱片)耗散，并且可使得凈熱從適配器墊200的中心部分210朝向側(cè)凸緣216、218流動。如易于理解的那樣，并且如下所述，熱量在軌道車的運行過程中由于各種原因在適配器墊200內(nèi)產(chǎn)生，諸如由于抵抗適配器墊200與側(cè)架之間以及適配器墊200與軸承適配器199之間的相對平移或旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的摩擦。另外，由于適配器墊200與側(cè)架4和軸承適配器199形成表面與表面的接觸，因此適配器墊200可接收在其他地方生成并傳遞到適配器墊200的熱量。彈性體部分的環(huán)形阻尼也會產(chǎn)生熱量。此熱量最終必須除去，以避免適配器墊200的部件的溫度顯著增加，從而延長部件使用壽命，并且減少可能的設(shè)計約束條件，所述設(shè)計約束條件可能是當適配器墊200(或適配器墊200的各部分)在沒有除熱的情況下于更高溫度連續(xù)工作時所必需的?？衫眠m配器墊200的熱設(shè)計和轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)的其余部分來幫助使該熱量從適配器墊200流出，這可能具有各種設(shè)計益處，諸如拓寬可能的彈性體材料選擇范圍、通過降低其操作溫度來延長彈性體材料的使用壽命以及其他可能益處。

在一些實施例中，適配器墊200可包括能夠提高其減少適配器墊200中的熱量的能力的另外特征結(jié)構(gòu)。例如，在一些實施例中，第一側(cè)凸緣216和/或第二側(cè)凸緣218可包括從側(cè)架軸箱區(qū)的側(cè)壁側(cè)向延伸的部分。在使用過程中，與由金屬滾柱軸承適配器和鋼制側(cè)架軸箱區(qū)隔絕的中心部分相反，側(cè)向突出的凸緣會與移動車廂產(chǎn)生的空氣流直接接觸。這些側(cè)向突出的凸緣可提供空余的表面積以將熱量從適配器墊200傳遞到大氣。這樣可有助于耗散來自彈性體滯后循環(huán)的熱量、滾柱軸承溫度的增加和適配器墊200中的任何其他熱量。在某些實施例中，在具有第一側(cè)凸緣216和/或第二側(cè)凸緣218的情況下，可降低適配器墊系統(tǒng)198的操作溫度。例如，在正常側(cè)向剪切循環(huán)下，如下所述，在使5mph恒定流速的空氣流流過第一側(cè)凸緣216和第二側(cè)凸緣218上方的情況下，側(cè)凸緣216、218與墊的中心之間的溫差可為約15華氏度或在約5華氏度至約25華氏度的范圍內(nèi)。從墊的中心到側(cè)凸緣所增加的溫度傳遞可允許進一步增加到大氣的溫度傳遞，并且因此提高了耐久性。

在一些實施例中，中心部分226的外表面224或中心部分246的內(nèi)表面244中的一者或兩者可包括各種表面特征結(jié)構(gòu)中的一種或多種，并且在一些實施例中，可包括表面特征結(jié)構(gòu)圖案以使得這些表面不平滑。例如，上表面可包括隆起塊、脊和谷、粗糙表面、“粘性”表面等等中的一種或多種。這些表面可通過多種方法來形成，包括噴丸處理表面、加工表面、將不同物質(zhì)(諸如不同類型橡膠)施加到表面等等。這些表面特征結(jié)構(gòu)(在提供時)可降低適配器墊相對于軸箱頂板152側(cè)向和/或縱向滑動和/或相對旋轉(zhuǎn)的可能性，這可改善適配器墊200動態(tài)裝載和強度性能，并且還可減小由于適配器墊200與軸箱頂板152之間的摩擦在適配器墊800內(nèi)生成的局部熱量，該熱量必須從適配器墊200中除去(如在本文中的其他地方所述)。類似地，熱障涂層(諸如陶瓷或瓷)可施加到頂板220或底板240上。任選地，熱障板可用于熱隔離在高振幅期間的摩擦滑動生成的熱量。這可結(jié)合通常與鋼-鋼適配器板一起使用的耐磨板來實現(xiàn)。該板可形成為使得氣隙得以維持并且接觸區(qū)域位于適配器的外側(cè)邊緣。

底板240可與頂板220以類似的構(gòu)造和材料來形成。類似地，底板的外表面244可包括彈性體材料265的表面處理劑和涂層作為頂部構(gòu)件。

在一些實施例中，適配器墊200的整體或大部分可包括彈性體材料265的涂層，例如圖13C和圖13E所示。在一些實施例中，例如，彈性體材料涂層可接觸軸箱頂板152、側(cè)架4和滾柱軸承適配器墊199，包括軸箱冠面102和豎直肩部106。在其他實施例中，適配器墊200的接觸軸箱頂板152、側(cè)架4和滾柱軸承適配器墊199的部分可不含彈性體材料。如在本文中的其他地方所述，彈性體層265可為墊提供阻尼和經(jīng)校準的柔韌性，并提供可壓縮表面以使適配器墊200、軸箱頂板152和滾柱軸承適配器墊199之間的磨損最小化。彈性體涂層265可適形于適配器墊200的外表面，并且可沿適配器墊200的外表面具有均勻厚度，或者在其他實施例中，在墊的離散部分內(nèi)具有均勻厚度，諸如在中心部分210中具有均勻厚度、在上部側(cè)凸緣232、234中的一個或兩個上具有(可能不同或可能相同的)均勻厚度、在上翹部分228、230的一個或兩個上具有(可能不同或可能相同的)均勻厚度等等。

在一些實施例中，可在本文所述彈性體材料中使用導電添加劑來提供導電性和通過頂板220和底板240的分流能力。這些添加劑顆?？砂ㄖT如鍍鎳石墨、鍍銀鋁或鍍銀銅的材料。這些添加劑的量可小至彈性體總量的0.5％，以便提供足夠的導電性。類似地，為了在轉(zhuǎn)向架側(cè)架與適配器之間形成電連接，可將柔性導體模制到彈性體墊中，從而將上部墊板連接到底板。包封導體可保護導體免因環(huán)境因素而腐蝕。其柔韌性允許其在彈性體(例如，橡膠)材料應(yīng)變時彎曲。在一些實施例中，如圖13D-13E所示，側(cè)架4與適配器199之間的電氣連接通過使用接地母線266而實現(xiàn)。如圖13D-13E所示，接地母線266可使用可與板的邊緣相距小于約0.20英寸的孔隙267附接到頂板220和底板240。接地母線266穿過頂板220和底板240中的孔隙267。板的邊緣可壓陷或變形268以卷曲或固定接地母線266。在一些實施例中，接地母線266可為不銹鋼編織物，其直徑為約0.100英寸，但也可小至0.050英寸。

在一些實施例中，如圖11所示，適配器墊200被構(gòu)造成使得其關(guān)于穿過適配器墊的幾何中心C(在圖11中示出為切割穿過線B)切割的側(cè)向豎直平面對稱，和/或關(guān)于穿過適配器墊200的幾何中心C(在圖11中示出為切割穿過線A)切割的縱向豎直平面對稱。

在一些實施例中，頂板220和底板240的側(cè)凸緣281、282各自沿相同豎直平面對齊，如圖11C充分示出。在這些實施例中，底板240的側(cè)凸緣的側(cè)向長度小于頂板220的側(cè)凸緣的側(cè)向長度。

在該應(yīng)用中，示出并描述了適配器墊200的示例性尺寸；然而，適配器墊的各部分也可以使用其他尺寸，具體取決于與特定軌道車轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)一起使用的側(cè)架和軸承的固定尺寸。

在一些實施例中，如例如圖3和11-11C所示，適配器墊200還可包括位于適配器墊的頂板220和底板240上的墊或夾緊件，它們可被構(gòu)造為將適配器墊200相對于側(cè)架軸箱頂板152和軸承適配器199定位，并且還實現(xiàn)或限制適配器墊200相對于軸箱頂板152和軸承適配器199的運動，從而可將適配器墊200的運動(即，剪切)集中到彈性體構(gòu)件360。將適配器墊200組裝到滾柱軸承適配器199可通過使用豎直肩部106并包括夾緊件來迫使適配器墊200相對于滾柱軸承適配器199和軸承合理地居中。另外，適配器墊系統(tǒng)198促使適配器200和輪對返回至居中的或力接近為零的中心位置。

例如，適配器墊200可包括：設(shè)置在適配器199的第一豎直肩部106與底板240的第一上翹區(qū)248之間的第一側(cè)向適配器夾緊件270；以及設(shè)置在適配器199的第二豎直肩部106與底板240的第二上翹區(qū)250之間的第二側(cè)向適配器夾緊件271。側(cè)向適配器夾緊件270、271可延伸適配器墊200的整個縱向長度或適配器墊200的縱向長度的一部分。在其他實施例中，側(cè)向適配器夾緊件270、271可包括延伸適配器墊200的整個側(cè)向長度或其任一部分的多個側(cè)向適配器夾緊件。

側(cè)向適配器墊夾緊件270、271可與底板240一體成型，包括其中與適配器墊200上的任何彈性體涂層265一體成型。在其他實施例中，側(cè)向適配器墊夾緊件270、271可與適配器199一體成型。在其他實施例中，側(cè)向適配器墊夾緊件270、271可通過使用粘合劑或其他已知方法附接到適配器199和/或適配器墊200。

適配器墊200還可包括設(shè)置在頂板220的第一上翹區(qū)228的外表面224上的第一側(cè)向側(cè)架夾緊件272；以及設(shè)置在頂板220的第二上翹區(qū)230的外表面224上的第二側(cè)向側(cè)架夾緊件273。在一些實施例中，第一側(cè)向側(cè)架夾緊件272可設(shè)置在頂板220的第一側(cè)凸緣232的外表面224上；并且第二側(cè)向側(cè)架夾緊件273設(shè)置在頂板220的第二側(cè)凸緣234的外表面224上。側(cè)向側(cè)架夾緊件272、273可延伸適配器墊200的整個縱向長度或適配器墊200的縱向長度的一部分。在其他實施例中，側(cè)向適配器夾緊件272、273可包括延伸適配器墊200的整個側(cè)向長度或其任一部分的多個側(cè)向適配器夾緊件。

夾緊件270、271、272、273可由彈性體材料或任何其他合適材料形成，并且在某些實施例中，可用來使適配器墊200相對于側(cè)架軸箱152和適配器199正確定位。另外，第一側(cè)向適配器夾緊件270和第二側(cè)向適配器夾緊件271可構(gòu)造用于減少或消除在適配器199與適配器墊200的底板240之間發(fā)生的滑動。類似地，第一側(cè)向側(cè)架夾緊件272和第二側(cè)向側(cè)架夾緊件273可構(gòu)造用于減少或消除在頂板220的外表面224與軸箱152之間發(fā)生的滑動。在某些實施例中，這可減少或消除系統(tǒng)操作期間在適配器199與適配器墊200的配合表面之間以及在側(cè)架軸箱頂板199與適配器墊200的配合表面之間發(fā)生的滑動。另外，在一些實施例中，接觸表面之間此類滑動的減少可減少由任何此類滑動產(chǎn)生的熱量。

如上所述，夾緊特征結(jié)構(gòu)可通過維持適配器墊組件的豎直配合表面之間的密切配合接觸來顯著減小適配器墊系統(tǒng)的水平表面之間的相對運動。側(cè)架軸箱152與適配器墊200之間的相對運動的減少可改善適配器墊200的剛度特性。如圖14所示，例如，對比具有和不具有夾緊件的適配器墊系統(tǒng)，若適配器墊/軸線界面在更長的側(cè)向行進而非滑動方面展示出比不包括夾緊件的適配器墊系統(tǒng)更大的阻力，則可在行程結(jié)束時觀察到改善。部件之間滑動的減少還可減少適配器墊系統(tǒng)的物理磨損。

在某些實施例中，可通過適配器墊200相對于滾柱軸承適配器199和軸箱頂板152的移動生成熱量。該熱量是通過在剪切位移中循環(huán)的彈性體材料的滯后所生成的。如上所述，過量的熱可對彈性體構(gòu)件360的性能造成負面影響，并降低適配器墊的耐久性。如圖15所示，對具有和不具有夾緊件的適配器墊疲勞動態(tài)特性進行比較，具有夾緊件的適配器墊200與不具有夾緊件的適配器墊200相比生成更少熱量。在一些實施例中，當適配器墊200位于滾柱軸承適配器199與移動軌道車側(cè)架的軸箱頂板152之間時，適配器墊200將不會超過約130華氏度。在一些實施例中，適配器墊系統(tǒng)198可被構(gòu)造為將彈性體溫度限制在墊結(jié)構(gòu)中所使用的特定彈性體和/或粘合劑材料的降解溫度以下，并且在一些實施例中，適配器墊系統(tǒng)可被構(gòu)造為降低彈性體構(gòu)件的熔點。

如上所述，并且主要如圖16A-B和11B-C所示，彈性體構(gòu)件360被設(shè)置在頂板220和底板240之間。彈性體構(gòu)件360支撐垂直載荷并且允許頂板220(支撐側(cè)架)相對于底板240(由適配器支撐)進行有限的縱向、側(cè)向和旋轉(zhuǎn)運動。這樣可通過相比于滑動適配器設(shè)計以低剛度、也因而低載荷來實現(xiàn)側(cè)架相對于適配器的相對運動。如圖17A-17D所示，能夠以縱向位移(圖17B)、側(cè)向位移(圖17C)和旋轉(zhuǎn)位移(圖17D)來測量頂板220相對于底板240的移動。適配器墊彈性體材料360可以是滯后材料并且在偏轉(zhuǎn)循環(huán)期間具有材料阻尼。根據(jù)選擇的材料和阻尼，這提供了另一種能量吸收特征結(jié)構(gòu)。例如，具有太多阻尼的材料可能導致彈性體構(gòu)件360的過熱并且降低其短期剛度和長期耐久性。彈性體構(gòu)件360可由具有合適的強度、柔性和剛度特性的任何合適的彈性體材料(諸如橡膠)形成。在一些實施例中，用于彈性體材料的材料應(yīng)當具有肖氏硬度A 70+/-10的硬度計(硬度)?？墒褂玫膹椥泽w可包括但不限于：天然橡膠；丁腈；氫化丁腈；丁二烯；異戊二烯或聚氨酯并且可具有約60-80肖氏硬度A的硬度計(硬度)。

一般來講，彈性體構(gòu)件360可通過注模來附接到頂板220和底板240。通常，頂板220和底板240可置于模具內(nèi)。在一些實施例中，頂板220和底板240的部分可涂布有粘合劑以允許彈性體構(gòu)件360粘附到板上。此外，在一些實施例中，間隔件可置于模具內(nèi)的某些不需要彈性體材料的區(qū)域中。一旦設(shè)置完成，可將彈性體材料加熱并且插入模具中，并且彈性體材料可在整個模具腔體中流動，從而粘附到涂覆有粘合劑的區(qū)域。彈性體隨后可經(jīng)歷硫化和/或固化。

彈性體構(gòu)件360可在適配器墊200內(nèi)提供阻尼，允許適配器墊200內(nèi)的剛度和/或柔性的離散改變，并允許在適配器墊200的不同部分內(nèi)存在阻尼、剛度、柔性或其他參數(shù)的差異，以便允許合適的設(shè)計。

如圖11A所示，彈性體構(gòu)件360包括：設(shè)置在適配器墊200的中心部分210內(nèi)的中心部分362，以及設(shè)置在相應(yīng)的第一側(cè)凸緣216和第二側(cè)凸緣218內(nèi)的第一外部彈性體構(gòu)件364和第二外部彈性體構(gòu)件366。外部彈性體構(gòu)件364、366通過使用側(cè)凸緣216、218將彈性體材料延伸到標準適配器間隙包絡(luò)區(qū)域外，來增加彈性體層360的剪切面積和體積。這為彈性體構(gòu)件360提供更大了的面積，并且可增加適配器墊200的剛度。

如在圖16A中最佳所示，從頂視圖看，中心彈性體部分362可以是大體正方形的，并且在一些實施例中，如圖16A所示，可具有一個或多個圓角363。與具有方角的彈性體構(gòu)件360相比，貫穿彈性體構(gòu)件360的圓角可減少或消除應(yīng)力集中。如以上討論的，彈性體構(gòu)件362的厚度可在整個中心部分210上具有均勻厚度。

中心彈性體部分362可主要設(shè)置在中心部分210中，但在一些實施例中也可設(shè)置在第一上翹區(qū)212和第二上翹區(qū)214中(如圖16B所示)以及設(shè)置在側(cè)凸緣216、218中。如圖16B所示，中心彈性體構(gòu)件362可具有約6.7英寸的側(cè)向長度，或在約6.5英寸至約10英寸的范圍內(nèi)。在一些實施例中，以及如圖16B所示，彈性體360可設(shè)置在上翹區(qū)212、214中的頂板220與底板240之間。在一些實施例中，若彈性體360設(shè)置在上翹區(qū)中的板之間，則該彈性體可在側(cè)向載荷下壓縮或剪切。上翹區(qū)212、214中彈性體的此類壓縮(與其他區(qū)中彈性體的剪切一致)可允許適配器墊達到可提升性能的高剛度。

如在圖16A中最佳所示，從頂視圖看，第一側(cè)凸緣216和第二側(cè)凸緣218中的一者或兩者內(nèi)的外部彈性體部分364、366分別形成外邊緣374、376。外邊緣374、376可設(shè)置在頂板220與底板240之間，使得頂板220或底板240中的一者或兩者的一部分徑向向外延伸超過彈性體部分的外邊緣374、376的至少一部分。

在一些實施例中，外邊緣374、376可以是外側(cè)縱邊(374a、376a)(即，當適配器墊200被安裝在轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)內(nèi)時，可大體在縱向上延伸)，并且可包括與頂板220和/或底板240的外側(cè)縱邊形狀不同且不對齊的彎曲部分。使用術(shù)語“外側(cè)縱邊”時，旨在限定在相對的側(cè)邊緣280、282之間延伸的外邊緣部分(即，在第一側(cè)凸緣216與第二側(cè)凸緣218之間側(cè)向延伸并且通過中心部分210的兩個凸緣)，并且如本文討論的可以是彎曲的，其中每個彎曲部分包括至少一個朝向側(cè)向的矢量分量(即，垂直于接收適配器墊200的轉(zhuǎn)向架的運動方向)。

例如，外邊緣374、376的至少一部分374R、376R可以相對于所述適配器墊的幾何中心(如在圖16A上注釋為“C”)、以連續(xù)半徑(R)為半徑形成。在一些實施例中，每個外邊緣374、376可包括兩個不連續(xù)彎曲邊緣374R、376R，兩者具有恒定半徑的、具有介于可以是直的或處于與恒定半徑部分不同的曲線的兩者之間的中心部分。在其他實施例中，恒定半徑部分可以是連續(xù)的并且從近側(cè)向相應(yīng)側(cè)凸緣上的兩個相對側(cè)邊緣380、382延伸，諸如在相應(yīng)側(cè)凸緣的整體上延伸，或在相對側(cè)邊緣之間延伸但與從相應(yīng)上翹部分212、214延伸到具有半徑幾何形狀的邊緣374、376的一部分374z、376z匹配。

在一些實施例中，側(cè)邊緣380、382和外側(cè)縱邊374a、376a以及彈性體部分360的任何其他邊緣可包括向內(nèi)凹陷的輪廓381，如在圖11A-11C中最佳描繪的。在一些實施例中，向內(nèi)凹陷的輪廓381可以是圍繞彈性體構(gòu)件360的整個周長的相同輪廓，而在其他實施例中；向內(nèi)凹陷的輪廓381可根據(jù)彈性體構(gòu)件360的對應(yīng)部分感受到的預(yù)期壓縮而形成不同輪廓。

如可理解的，以及本文中別處討論的，彈性體構(gòu)件360在載荷下壓縮和形變，并且彈性體材料徑向向外按壓靠近外邊緣。向內(nèi)凹陷的輪廓381最小化或消除彈性體構(gòu)件360中超過構(gòu)件360的標稱外邊緣的形變，在某些實施例中，這樣可延長適配器墊200的疲勞壽命。

向內(nèi)凹陷的輪廓381可包括從頂板220的下表面大體向下延伸的第一部分383、從底板240的上表面大體向上延伸的第二部分385以及在其間的過渡部分384。在一些實施例中，第一部分383和第二部分385中的一者或兩者可以是平面的(沿彈性體部分的筆直部分)或線性的(沿彈性體部分的彎曲部分)(總體為線性部分)，其從頂板220和底板240的相應(yīng)表面以角度α和β延伸。

在一些實施例中，第一部分383和第二部分385可能以相同的相對角度延伸，而在其他實施例中，第一部分383和第二部分385可能以不同的相對角度延伸。在一些實施例中，角度可為相對頂板220或底板240的相鄰表面約30度，諸如在約15度與約45度之間范圍內(nèi)的一個角度，包括此范圍內(nèi)的所有角度。如圖11B所示，中心彈性體部分362可同樣包括圍繞中心部分的外邊緣延伸的類似的向內(nèi)凹陷的輪廓381。

如在圖11A、11C和16B中最佳所示，上翹部分212、214中的一者或兩者可包括在頂板220與底板240之間形成的腔體內(nèi)的中空部分372，該中空部分是其中基本上不具有彈性體材料的空隙，并且可在第一上翹部分212和/或第二上翹部分214內(nèi)相應(yīng)的彈性體構(gòu)件中形成間斷。中空部分372可在設(shè)置在中心部分210內(nèi)的彈性體構(gòu)件360與設(shè)置在側(cè)凸緣216、218中的彈性體構(gòu)件之間提供完全分離。在某些實施例中，空隙可包括通過過渡部分接觸頂板220和底板240中的每一者的非常小厚度的彈性體材料層，其可取決于模制過程中所用到的工具作業(yè)的可能的限制，但此薄層(當存在時)不會在實質(zhì)上有助于適配器墊200的性能。另外，在一些實施例中，中空部分372可包括在頂板220與底板240之間延伸的小部分彈性體材料，但其他情況下它基本上是中空的。在一些實施例中，中空部分372的寬度可以是約0.25英寸或在約0.1英寸至約0.5英寸的范圍內(nèi)，或至少與適配器墊200上的最大側(cè)向和旋轉(zhuǎn)運動一樣寬。在一些實施例中，中空部分372被構(gòu)造為提供在頂板220與底板240之間的延伸通過相應(yīng)過渡部分212、214的側(cè)向空隙，使得在其間發(fā)生側(cè)向或旋轉(zhuǎn)相對運動和/或用設(shè)置在軌道車轉(zhuǎn)向架上的適配器墊200操作軌道車進行側(cè)向和/或旋轉(zhuǎn)位移時，頂板220和底板240在過渡部分內(nèi)的相應(yīng)內(nèi)表面不彼此接觸。

中空部分372可起到限制頂板220和底板240中的彎曲應(yīng)力的作用。中空部分372可為約0.25英寸。在約0.25英寸的運動范圍內(nèi)，頂板220和底板240的上翹區(qū)可接合并且防止進一步的相對運動。這可對側(cè)向上的彈性體應(yīng)變和金屬應(yīng)力設(shè)置上限。

如下文所詳述，彈性體構(gòu)件360且特別是外部彈性體構(gòu)件364、366可能以這種方式構(gòu)造：使得彈性體通過高達41毫弧度位移獲得的旋轉(zhuǎn)剪切應(yīng)力不大于其的通過高達0.23英寸的側(cè)向位移以及高達0.14英寸的縱向位移獲得的側(cè)向和縱向剪切應(yīng)力。例如，外部彈性體構(gòu)件364、366可被構(gòu)造成，使得在曲線374R、376R上的任何點都具有小于或等于側(cè)向或縱向剪切位移的旋轉(zhuǎn)剪切位移。并且因為剪切應(yīng)力與剪切位移成正比，沿彎曲部374R、376R的所有點均可承受相同的應(yīng)力。

可在穿過居于頂板220與底板240的內(nèi)表面正中間的彈性體材料360的中心附近的橫截面上測量彈性體構(gòu)件360。在一些實施例中，若存在多個彈性體構(gòu)件，則每個構(gòu)件可單獨測量，并且每個構(gòu)件可相加以便確定整個彈性體構(gòu)件360的測量值。在一些實施例中，彈性體構(gòu)件360的總剪切寬度或在側(cè)向上的長度可為約9.6英寸或在約6英寸至約14英寸的范圍內(nèi)。類似地，彈性體構(gòu)件360的總剪切長度或在縱向方向上的長度可為約6.9英寸或在約6英寸至約10英寸的范圍內(nèi)。彈性體構(gòu)件的復(fù)合剪切周長或所有部分的周長可為約51.70英寸或在約35英寸至約75英寸的范圍內(nèi)。在一些實施例中，彈性體構(gòu)件360在剪切平面中的總表面積可為約55.5平方英寸或在約50平方英寸至約70平方英寸的范圍內(nèi)。彈性體構(gòu)件360在中心部分之外的總表面積可為約15.5平方英寸或在約5平方英寸至約30平方英寸的范圍內(nèi)、或大于5平方英寸。因此，彈性體構(gòu)件在側(cè)凸緣216、218中的表面積可為每個約7.75平方英寸或在約2.5平方英寸至約15平方英寸的范圍內(nèi)或大于2.5平方英寸。

如下文所詳述，在中心區(qū)域210之外的彈性體層364、366可有助于適配器墊200的總剛度。例如在一些實施例中，在中心區(qū)域210之外的彈性體構(gòu)件360可占適配器墊的總側(cè)向和縱向剛度的約15％或在約5％至約30％的范圍內(nèi)，以及適配器墊200的旋轉(zhuǎn)剛度的33％或在約15％至約60％的范圍內(nèi)。

如先前所論述，當適配器墊200的彈性體構(gòu)件360于垂直載荷下在側(cè)向、縱向和旋轉(zhuǎn)方向上負載時，其提供剪切阻力。此剪切阻力由頂板220與底板240之間通過彈性體構(gòu)件360相互作用導致的相對移動引起。剪切應(yīng)力被簡單定義為d/t，其中d＝彈性體構(gòu)件的位移，而t＝彈性體構(gòu)件的厚度。在一些實施例中，在最大位移情況下剪切應(yīng)力可達到高于100％的值。例如，在一些實施例中，側(cè)向應(yīng)力達到110％或120％或130％。在一些實施例中，剪切應(yīng)力在最大位移下不超過105％、110％、115％或120％或130％。

為減少在最大剪切位移下的彈性體構(gòu)件360中的應(yīng)力，在剪切載荷期間向彈性體構(gòu)件360提供法向應(yīng)力或壓縮可為有益的。在一些實施例中，適配器墊的垂直負載通過側(cè)架軸箱頂板152轉(zhuǎn)移到中心區(qū)域210。另外，盡管頂板220和底板240可接觸適配器的垂直肩部，在一些實施例中，頂板220和底板240是柔性的，并且在中心區(qū)210上的垂直載荷無法平均地轉(zhuǎn)移到側(cè)凸緣216、218，并且可能產(chǎn)生彈性體構(gòu)件360上不均勻的垂直載荷分布。這可導致在軸箱頂板152下方的區(qū)域之外的彈性體構(gòu)件360的壓縮減少?？墒褂枚喾N可增加軸箱頂板152之外的彈性體構(gòu)件360上(例如，在側(cè)凸緣216、218中)的法向應(yīng)力或壓縮的方法。

在實施例中，在軸箱頂板152區(qū)域之外的彈性體構(gòu)件360可被壓縮超過0.020英寸或大于彈性體構(gòu)件360的靜態(tài)厚度的7％。在某些實施例中，此量級的預(yù)壓縮能夠改善彈性體構(gòu)件360的疲勞壽命。另外，在本文所討論的實施例中，當向適配器墊200的中心部分210施加垂直力時，適配器墊側(cè)凸緣216、218可各自分擔垂直力的約10％至30％。并且本文所討論的實施例中，豎直肩部106處垂直載荷的相互作用可提供大于3000磅的垂直力以便預(yù)壓縮彈性體構(gòu)件。

在一些實施例中，主要如在圖18中所示，彈性體構(gòu)件360在軸箱頂板152之外的區(qū)域中(在外部彈性體構(gòu)件364、366中)的壓縮，可通過在沿彈性體構(gòu)件360的長度方向上使彈性體構(gòu)件360具有不均勻的厚度來實現(xiàn)。例如，在一些實施例中，第一外部部分364和/或第二外部部分366可以形成厚度X，而中心部分362可以形成不同或更小的厚度Y。可形成頂板220和底板240的幾何形狀(諸如上翹部分212、214的彎曲)以適應(yīng)X、Y之間的厚度差，從而允許在中心部分和外部部分中的彈性體部分如所預(yù)期一樣接觸頂板220和底板240的內(nèi)表面。在某些實施例中，形成第一外部部分364和/或第二外部部分366以及中心部分362的彈性體構(gòu)件的厚度差可基于在縱向、側(cè)向和旋轉(zhuǎn)方向上施加到適配器墊的面內(nèi)力來輔助減少外層的簡單剪切應(yīng)力。

在一些實施例中，如圖18所示，可形成側(cè)凸緣216、218中的一者或兩者，使得其中的彈性體層364、366包括約0.25英寸的厚度X，諸如在0.15英寸至0.30英寸的范圍內(nèi)，包括所述范圍內(nèi)的所有厚度。在此實施例中，彈性體層360在中心部分362的厚度Y可為約0.20英寸，諸如在0.15英寸至0.25英寸的范圍內(nèi)，包括所述范圍內(nèi)的所有厚度。本文所述的彈性體層的厚度是指彈性體層的靜態(tài)厚度或在彈性體層上沒有外部載荷情況下彈性體層的厚度。側(cè)凸緣部分364、366中的一者或兩者和中心部分362可具有不同的厚度，其中上部比中心部分更厚，這樣可實現(xiàn)大體上增加側(cè)凸緣部分364、366中的一者或兩者的載荷或壓縮的期望效果，這是由于彈性體層的材料特性基于軌道運行期間的預(yù)期載荷額外增加了其強度和耐久性。

在一些實施例中，如圖18所示，適配器墊200可在不將頂板220(如圖18所示)，或作為另外一種選擇，不將底板240結(jié)合到彈性體構(gòu)件360的情況下通過注模來形成。在彈性體構(gòu)件360的硫化之后，頂板220(如圖18所示)，或作為另外一種選擇的底板240，可附接或結(jié)合到彈性體構(gòu)件。因為外部彈性體構(gòu)364、366具有比中心彈性體構(gòu)件362更大的厚度，所以側(cè)凸緣216、218必須被壓縮以將頂板220(如圖24所示)或作為另外一種選擇的底板240附接或結(jié)合到彈性體構(gòu)件。在一些實施例中，中心彈性體構(gòu)件362會和壓縮載荷發(fā)生相互作用，從而使翼保持在壓縮應(yīng)變狀態(tài)。

在一些實施例中，如圖19-23所示，彈性體構(gòu)件360在軸箱頂板152之外的區(qū)中的壓縮可通過在中心部分362中形成具有間隙的彈性體構(gòu)件360來完成。在一些實施例中，例如，中心部分362包括一個或在其他實施例中包括多個細長間隙868，所述細長間隙將中心部分362部分地或徹底地分成多個部分862a、862b、862c、862d、862e，如圖19所示。一個或多個(為方便起見在下文中稱為“多個”，但也包括單個間隙)間隙868共同形成中心部分362內(nèi)的多個間斷。當適配器墊200被裝配在側(cè)架與軸承適配器199之間時，適配器墊200的中心部分210可承載顯著的壓縮力，(當與頂板220和底板240相比時)所述壓縮力由相對可壓縮的彈性體部分360感知，使得彈性體部分360傾向于側(cè)向和縱向形變和擴張(基于材料被垂直壓縮的情形)。多個間隙868的存在可為側(cè)向擴張?zhí)峁Ｓ每臻g(在多個間隙868各自縱向延伸的實施例中)。同樣地，在多個間隙也側(cè)向延伸或轉(zhuǎn)而側(cè)向延伸的實施例中，多個間隙868的存在為縱向擴張?zhí)峁Ｓ每臻g。

如在圖19中最佳所示，在一些實施例中，多個間隙868各自在彈性體部分860的相對側(cè)邊緣880、882之間縱向延伸，并且彼此平行延伸。在一些實施例中，當適配器墊800處于未負載構(gòu)造時，多個間隙868各自通過第一縱向邊緣880和第二縱向邊緣882連通。在負載的情況下，多個間隙868中的所有或一部分可形變(如上文所論述)，使得相應(yīng)間隙868中僅一部分通過相應(yīng)縱向邊緣880、882連通，或在一些實施例中，基本上整個間隙868可為閉合的并與縱向邊緣880、882緊密相交，使得間隙868中沒有可見開口可被感知到(從處于未負載構(gòu)造的相應(yīng)邊緣880、882中可見)。

在一些實施例中，如圖19和22所示，多個間隙868中的每一個均可形成具有沿其長度方向的均勻橫截面，并且(無負載狀態(tài)下)多個間隙868中的所有間隙均可形成相同的橫截面，或多個間隙868中的每一個可被限定為沿其長度方向具有恒定的橫截面。

圖20A-20C示出了多個間隙868的各種類型的橫截面。一般來講，可設(shè)想多個間隙868包括一個或多個彎曲或平坦的側(cè)面，并且多個間隙868中的每個可包括彎曲特征結(jié)構(gòu)和平坦特征結(jié)構(gòu)的組合。例如，具有圓形橫截面或包括彎曲側(cè)面的多個間隙868a。在一些實施例中，相對側(cè)面(在頂板220與底板240之間延伸)可具有相同的尺寸和幾何形狀，而如在圖20a中所示的，一個側(cè)面可具有與相對側(cè)面不同的形狀或尺寸(參見圖20a中的866’和868”)。

圖20B示出了大致為橢圓形的另選形狀的間隙868c。圖20C示出了被成形為具有兩個相對的平坦側(cè)面的截斷菱形的另選形狀的間隙868d(其中截斷部分接觸底板240)。圖21A-21C提供了在向適配器墊200施加載荷(F)的情況下，不同的多個間隙868的可能形狀的示意圖。

在一些實施例中，以及如在圖22中所示的，多個間隙868e僅延伸穿過彈性體構(gòu)件860部分縱向距離，并且如圖所示的未到達縱向邊緣880,882，同時設(shè)想了其他布置(諸如延伸到兩個縱向邊緣880、882中的一者，或端部更靠近兩個縱向邊緣880、882中的一者)。在此實施例中，間隙868d可基于上文設(shè)想的各種尺寸和形狀來設(shè)置尺寸和成形。

在圖23所示的其他實施例中，多個間隙868f可延伸一定厚度，該厚度小于頂板220與底板240之間的總距離，其中彈性體構(gòu)件的一部分相對于多個間隙868f中的一個或多個垂直設(shè)置并且接觸頂板220和底板240中的一者或兩者。如圖23所示，間隙868f接觸頂板220的下表面，但不接觸底板240。

如在圖23中最佳所示，頂板220或底板240的內(nèi)表面可包括沿頂板220或底板240的與多個間隙868連通的部分定位的凹陷部分825a。凹陷部分825a可被提供用于使彈性體部分的模具(諸如本領(lǐng)域中已知的芯或其他類型的模制設(shè)備)轉(zhuǎn)位，以便相對于頂板220或底板240形成間隙868。凹陷部分825a可另外提供空間，以供彈性體構(gòu)件860在負載下發(fā)生的膨脹/變形，從而最小化間隙868的尺寸同時仍根據(jù)需要提供膨脹/變形的益處。

另外，存在可增加彈性體構(gòu)件360在側(cè)凸緣216、218中的壓縮的其他方法。例如，如圖24所示，在一些實施例中，側(cè)凸緣216、218可在將彈性體構(gòu)件364、366插入頂板220與底板240之間之后被壓縮在一起。將頂板220和底板240壓縮在一起可引起鋼的塑性變形。頂板220和底板240的塑性變形可在外部彈性體層364、366中產(chǎn)生法向應(yīng)力并且可增加壓縮。可使用沖?；蚱渌线m的設(shè)備來完成頂板220和底板240的壓縮。如本文所用的，術(shù)語插入可涵蓋多種工藝，包括使用注模工藝或澆鑄工藝以及其他已知的技術(shù)來插入彈性體。

在另外的實施例中，例如，通過制造頂板220和底板240的側(cè)凸緣216、218以朝向彼此成角度并且隨后將凸緣模制成到達大體平行的位置，可在側(cè)凸緣216、218中產(chǎn)生壓縮。例如，頂板220可被制造成使得側(cè)凸緣232、234是向外和向下成角度的，并且底板240、側(cè)凸緣252、254在裝配適配器墊200之前是向外和向上成角度的。因而，在最初制造時，頂板和底板的側(cè)凸緣不是平行的，而是朝向彼此成角度的。板220、240隨后與彈性體部分360一起裝配，并且迫使側(cè)凸緣232、234、252、254彈性地彎曲至彼此大體平行對齊。在一些實施例中，可使用注模機來完成此步驟，其中將彈性構(gòu)件360注射到模具中。一旦適配器墊固化，在側(cè)向突出凸緣中可能存在彈性應(yīng)變，該彈性應(yīng)變向外部彈性體層364、366施加法向載荷，由此可產(chǎn)生壓縮應(yīng)變。

在另外的實施例中，如圖25和26所示，可通過使用在側(cè)向突出凸緣216、218內(nèi)或下方的壓縮墊片來增加彈性體構(gòu)件360在側(cè)凸緣216、218中的壓縮?？稍诖藟嚎s墊片使用，使得當向適配器墊200的中心部分210施加垂直力時，在豎直肩部106處的垂直載荷的反作用力提供大于3000磅的垂直力，使得適配器墊側(cè)凸緣216、218各自分擔垂直力的約10％至30％。在一些實施例中，壓縮墊片可迫使車廂的更多垂直載荷從中心彈性體層360分配到外部彈性體層364、366。如圖25所示，第一適配器壓縮墊片290可設(shè)置在滾柱軸承適配器199的豎直肩部的上表面與底板240的第一側(cè)凸緣216的外表面244之間。類似地，盡管未在圖中示出，第二適配器壓縮墊片290可類似地相對于第二側(cè)凸緣218(未示出)放置。適配器壓縮墊片290可以是約0.05英寸厚或在約0.06英寸至約0.18英寸的范圍內(nèi)。如本文討論的壓縮墊片可具有任何數(shù)目的不同形狀和構(gòu)造，以便提供用于壓縮外部彈性體的必要載荷。例如，壓縮墊片可以是矩形的、正方形的、梯形的、錐形的，可具有中空橫截面，并且可以是多個壓縮墊片。另外，如本文討論的壓縮墊片可在模制過程期間與適配器墊一體成型、可與滾柱軸承適配器一體成型或可在模制工藝之后被添加到滾柱軸承適配器系統(tǒng)中。

如圖所示，例如在圖25A-I中，如本文討論的壓縮墊片可具有多種不同的形狀和構(gòu)造。如圖25A所示，壓縮墊片290可以是基本上矩形的，并且可具有寬度，所述寬度等于或小于底板240的側(cè)凸緣252、254的外表面244的寬度。類似地，如圖25A所示的壓縮墊片290可具有一定長度，該長度小于或等于底板240的側(cè)凸緣252、254的外表面244的長度。壓縮墊片290可具有恒定的或可變的厚度。如圖25B、25C和25D所示，壓縮墊片290可具有彎曲的、梯形的、或三角形的橫截面形狀。另外，如圖25E和25D所示，壓縮墊片290可具有凸起的中心部分295，所述凸起的中心部分如圖25E所示可為大致彎曲的或如圖25F所示可為大致三角形的或可為任何其他合適的形狀。如圖25G所示，壓縮墊片290可包括中空部分296。另外，如圖25H和25I所示，壓縮墊片290可包括多個壓縮墊片。

如圖26所示，適配器墊200還可包括在彈性體構(gòu)件360與頂板220或底板240之間的壓縮墊片。如圖26所示，適配器墊200可包括設(shè)置在頂板220與第一外部彈性體構(gòu)件364之間的第一側(cè)凸緣216中的第一上部適配器墊壓縮墊片291。類似地，盡管未在圖中示出，第二上部適配器墊壓縮墊片291可設(shè)置在頂板220與第二外部彈性體構(gòu)件366之間的第二側(cè)凸緣218中。另外，盡管未在圖中示出，類似的第一和第二下部適配器墊壓縮墊片可設(shè)置在彈性體構(gòu)件360與底板240之間的第一側(cè)凸緣216和第二側(cè)凸緣218中。上部和下部適配器墊壓縮墊片291可為約0.05英寸厚或在約0.06英寸至約0.18英寸的范圍內(nèi)。

為施用上部或下部適配器墊壓縮墊片291，如圖26所示，適配器墊200可通過注模形成，而不用向側(cè)向突出凸緣216、218中的頂板220或底板240施加粘合劑。這可防止外部彈性體層364、366粘附到頂板220或底板240。在硫化之后，上部或下部適配器墊壓縮墊片291可插入到外部彈性體364、366與頂板220或底板240之間。如上文所討論的，這可壓縮側(cè)向突出凸緣216、218中的彈性體構(gòu)件360，從而增加法向應(yīng)力。

如上文所討論的，已經(jīng)通過測試確定，適配器墊系統(tǒng)198的性能是適配器墊200的剛度的函數(shù)。更具體地講，在某些實施例中，已經(jīng)確定可通過增加適配器墊系統(tǒng)198的剛度(以每英寸變形的力磅數(shù)為單位測量)來改善包括設(shè)計壽命在內(nèi)的適配器墊性能。

墊剛度的物理測量值可通過如下方式來確定：使適配器墊200在三個主方向，即側(cè)向、縱向和旋轉(zhuǎn)方向上循環(huán)；同時承受墊上的通常35,000磅的恒定垂直載荷。在整個測量測試中記錄下相應(yīng)于墊位移的距離而使墊位移的力。隨后可收集來自測試的數(shù)據(jù)并且將其在力-位移曲線圖上繪出，所述曲線圖的一個實例在圖27中示出。隨后可使用以下方法來確定各個運動方向的剛度、阻尼和滯后：可通過確定捕獲力-位移曲線的線性部分的上界和下界，隨后計算在上界與下界(針對曲線的上部分和下部分)之間的最優(yōu)擬合線的斜率來確定墊200的剛度。隨后通過對上斜率和下斜率取平均值來確定剛度。如上文所討論的，在軌道或路線方向上測量縱向剛度，垂直于路線方向測量側(cè)向剛度，并且用抵抗適配器圍繞軸箱開口的縱向和側(cè)向中心線(在圖16A上注釋為“C”)處的垂直軸線的旋轉(zhuǎn)來衡量轉(zhuǎn)動剛度。通過測量上y軸截距和下y軸截距，并且從上y軸截距減去下y軸截距來確定滯后，其實例在圖27中示出。如圖27所示，通過測量力-位移回線內(nèi)的面積來確定阻尼。在給定位移范圍內(nèi)的墊阻尼量是與在期望頻率處包含在回線內(nèi)的面積成正比的。

本文公開的實施例的目標阻尼值為0.10至0.30tanδ，橡膠/彈性體材料硬度目標值為60A至80A。Tanδ是材料在承受循環(huán)載荷時的阻尼測量值，定義為異相載荷(在正弦載荷上為90度)與同相載荷(0度)的比率。彈性體的典型值可以是0.04至0.35。

每個循環(huán)的滯后回線的面積是對適配器墊的能量吸收的更直接的測量。就本文所述的實施例而言，可通過π3GTanδε²來估算滯后能量吸收，其中G是約360psi的剪切模量，Tanδ約為0.3而在約100％的蛇形期間的應(yīng)變ε＝1。在4Hz下，能量吸收將為約4,070英寸-磅/秒。合理的范圍可以是+/-25％。

如本文所討論的，某些實施例包括在軸箱頂板152下面的區(qū)域之外的、處于剪切下的彈性體構(gòu)件360(部分364和366)。在此類實施例中，可能存在比在典型適配器墊中更多的可在剪切下使用的彈性體材料。這可允許適配器墊200在不用減少剪切厚度或增加彈性體硬度的情況下實現(xiàn)剛度增加。減少剪切厚度和/或增加彈性體硬度可增大應(yīng)變并且縮短墊的使用壽命。由此，適配器墊200可增加適配器墊系統(tǒng)198的剛度，這可改善軌道總體性能同時延長適配器墊200的使用壽命。外部彈性體層364、366可通過在更遠離旋轉(zhuǎn)軸線的距離處提供附加彈性體來增加適配器板200的轉(zhuǎn)動剛度。在一些實施例中，例如，外部彈性體層364、366可占適配器墊200的總側(cè)向剛度和縱向剛度的約15％、或約10％至約20％、或大于10％，并且可占適配器墊200的轉(zhuǎn)動剛度的約33％、或約25％至約40％、或大于25％。

本文公開的實施例可具有高的側(cè)向剛度和縱向剛度，而不具有高的力與位移滯后之比。滯后與通過位移循環(huán)消散的能量成比例，并且可以熱量或噪聲的形式損失。總體上，滯后越高，適配器墊200中的溫度升高越大，并且疲勞壽命越低。本文公開的實施例實現(xiàn)了適配器墊的高剛度，同時通過最小化滯后而改善了疲勞壽命并且允許墊位移到ARR所設(shè)置的最大量級：旋轉(zhuǎn)方向上41毫弧度，側(cè)向0.23英寸以及縱向0.14英寸。

本文公開的實施例可能需要增加力的量以使頂板220相對于底板240以更高量級位移。可調(diào)整中空部分372中的彈性體材料的厚度、長度和數(shù)量以改變力-位移曲線圖的斜率和形狀。在一些實施例中，位于鄰近上翹適配器翼的墊的彈性體材料可能具有與位于適配器墊的中心區(qū)域中的彈性體材料的特性相比不同的剛度特性。

在下表2中示出了使用上述測試方法得出的本文公開的實施例的示例性測量值和測試結(jié)果。應(yīng)當理解，這些實施例是實例，并且可存在具有其他測試結(jié)果的其他結(jié)構(gòu)實施例。

表2

在一個實例中，公開了一種適配器墊系統(tǒng)，該適配器墊系統(tǒng)被構(gòu)造為設(shè)置在軌道車轉(zhuǎn)向架的輪對滾柱軸承與側(cè)架軸箱頂板之間。該適配器墊系統(tǒng)可包括滾柱軸承適配器，該適配器具有從適配器的頂面向上突出的第一豎直肩部和第二豎直肩部。該適配器墊系統(tǒng)還可包括被構(gòu)造為與滾柱軸承適配器對接的適配器墊，該適配器墊具有頂板，該頂板具有內(nèi)表面和外表面、中心部分、從所述中心部分的相對邊緣向上突出的第一和第二上翹區(qū)、從所述第一上翹區(qū)向外突出的第一側(cè)凸緣以及從所述第二上翹區(qū)向外突出的第二側(cè)凸緣；底板，該底板具有內(nèi)表面和外表面、中心部分、從所述中心部分的相對邊緣向上突出的第一和第二上翹區(qū)、從所述第一上翹區(qū)向外突出的第一側(cè)凸緣以及從所述第二上翹區(qū)向外突出的第二側(cè)凸緣。所述適配器墊系統(tǒng)的頂板和底板的所述第一和第二側(cè)向突出凸緣可設(shè)置在所述滾柱軸承適配器的所述豎直肩部上方。

所述適配器墊系統(tǒng)的所述滾柱軸承適配器可被鑄造或鍛造。所述適配器墊可與所述側(cè)架接合并且與所述滾柱軸承適配器接合。所述適配器墊的頂板可與所述側(cè)架接合，使得所述頂板與所述側(cè)架之間的移動受限。所述適配器墊的底板可與所述滾柱軸承適配器接合，使得所述底板與所述滾柱軸承適配器之間的移動受限。所述滾柱軸承適配器可包括縱向止動件，這些縱向止動件被構(gòu)造為限制所述底板相對于滾柱軸承適配器的縱向移動。所述豎直肩部可被構(gòu)造為限制所述底板相對于滾柱軸承適配器的側(cè)向移動。所述滾柱軸承適配器頂面可包括冠狀表面。所述縱向止動件和所述豎直肩部可被構(gòu)造為限制所述底板相對于所述滾柱軸承適配器的旋轉(zhuǎn)移動。所述滾柱軸承適配器可以關(guān)于側(cè)向中心線對稱。所述滾柱軸承適配器可以關(guān)于縱向中心線對稱。所述滾柱軸承適配器的頂板可以是連續(xù)的。所述滾柱軸承適配器的底板可以是連續(xù)的。

所述適配器墊系統(tǒng)可包括設(shè)置在所述頂板和所述底板的內(nèi)表面之間的彈性體構(gòu)件。設(shè)置在所述頂板與所述底板之間的所述彈性體構(gòu)件可以是多個彈性體構(gòu)件。所述多個彈性體構(gòu)件可包括設(shè)置在所述頂板和底板的所述第一側(cè)凸緣之間的第一外部彈性體構(gòu)件、設(shè)置在所述頂板和底板的所述第二側(cè)凸緣之間的第二外部彈性體構(gòu)件以及設(shè)置在所述頂板和底板的所述中心部分之間的中心彈性體構(gòu)件。第一中空部分可設(shè)置在所述中心彈性體構(gòu)件與所述第一外部彈性體構(gòu)件之間，而第二中空部分可設(shè)置在所述中心彈性體構(gòu)件與所述第二外部彈性體構(gòu)件之間。所述第一和第二中空部分可為約0.25英寸寬。所述第一和第二中空部分可被構(gòu)造為限制所述頂板和底板中的彎曲應(yīng)力。外部彈性體構(gòu)件可處于壓縮狀態(tài)?？蓪⑼獠繌椥泽w構(gòu)件的厚度從靜態(tài)壓縮至少0.020英寸?？蓪⑼獠繌椥泽w構(gòu)件的厚度從靜態(tài)壓縮至少7％。當適配器墊被設(shè)置在軌道車轉(zhuǎn)向架的側(cè)架軸箱頂板下方時，所述第一外部彈性體構(gòu)件、第二外部彈性體構(gòu)件以及中心彈性體構(gòu)件各自可基本上是平坦的并且各自可基本上是水平的。彈性體材料可被定位成與側(cè)向位移的方向垂直以增大壓縮剛度。彈性體材料可被定位成與縱向位移的方向垂直以增大壓縮剛度。彈性體材料可被定位成與旋轉(zhuǎn)位移的方向垂直以增大壓縮剛度。彈性體材料可被定位成與豎直位移的方向垂直以增大壓縮剛度。

所述第一外部彈性體構(gòu)件在以所述頂板和底板的內(nèi)表面之間居中的平面穿過所述第一外部彈性體構(gòu)件而形成的橫截面處的表面積可大于2.5平方英寸。所述第二外部彈性體構(gòu)件在以所述頂板和底板的內(nèi)表面之間居中的平面穿過所述第二外部彈性體構(gòu)件而形成的橫截面處的表面積可大于2.5平方英寸。所述第一和第二外部彈性體構(gòu)件在以所述頂板和底板的內(nèi)表面之間居中的平面穿過所述第一和第二外部彈性體構(gòu)件而形成的橫截面處的組合表面積可大于5平方英寸。所述第一和第二外部彈性體構(gòu)件在以所述頂板和底板的內(nèi)表面之間居中的平面穿過所述第一和第二外部彈性體構(gòu)件而形成的橫截面處的組合表面積可為所述中心彈性體構(gòu)件在以所述頂板和底板的內(nèi)表面之間居中的平面穿過所述中心彈性體構(gòu)件中心而形成的橫截面處的表面積的至少10％。

所述中心彈性體構(gòu)件可限定多個間隙，所述多個間隙在設(shè)置在所述頂板的中心部分與所述底板的中心部分之間的彈性體構(gòu)件內(nèi)形成多個間斷。所述多個間隙的厚度可小于所述頂板與所述底板之間的總距離，其中所述彈性體構(gòu)件的一部分相對于所述多個間隙中的一個或多個垂直地設(shè)置并且接觸所述頂板和底板中的一者或兩者。

所述中心彈性體構(gòu)件可限定外邊緣，其中該外邊緣的一個或多個部分從頂視圖看是彎曲的。所述中心彈性體部分的所述外邊緣的至少一部分可限定向內(nèi)凹陷的輪廓。所述第一和第二外部彈性體構(gòu)件可限定外邊緣，其中該外邊緣的一個或多個部分從頂視圖看是彎曲的。所述彈性體構(gòu)件的所述外邊緣的一個或多個部分可包括從所述頂板的中心部分的中心點測得的連續(xù)半徑。所述彈性體構(gòu)件的任意邊緣可限定出向內(nèi)凹陷的輪廓。

所述第一和第二外部彈性體構(gòu)件中的一者或兩者可限定外邊緣，其中所述頂板和底板的所述第一和第二側(cè)凸緣中的一者或兩者向外延伸超過所述外邊緣在相應(yīng)第一和第二側(cè)凸緣內(nèi)的至少一部分。

適配器墊可包括彈性體支撐件，該彈性體支撐件設(shè)置在所述底板的所述第一和第二側(cè)凸緣的外表面與滾柱軸承適配器的豎直肩部之間。

所述彈性體構(gòu)件的外邊緣的至少一部分可限定出向內(nèi)凹陷的輪廓。所述向內(nèi)凹陷的輪廓可由從臨近所述頂板內(nèi)表面處延伸的第一線性部分和從臨近所述底板內(nèi)表面處延伸的第二線性部分限定。由于過渡部分在所述第一與第二線性部分之間延伸，所以所述第一和第二線性部分可與該過渡部分相連接。所述第一和第二線性部分可以各自從相鄰的相應(yīng)頂板或底板以約25度至約35度范圍內(nèi)的角度延伸到穿過所述相應(yīng)頂板或底板的表面(相應(yīng)線性部分從該表面延伸)的平面。

所述第一和第二外部彈性體構(gòu)件可具有與所述中心彈性體構(gòu)件相比相同或更大的厚度。所述第一和第二外部彈性體構(gòu)件的厚度可以在約0.15英寸至約0.30英寸的范圍內(nèi)。所述中心彈性體構(gòu)件的厚度可以在約0.15英寸至約0.25英寸的范圍內(nèi)。適配器墊的厚度可以在約0.4英寸至約0.8英寸的范圍內(nèi)。

適配器墊系統(tǒng)還可包括設(shè)置在所述頂板的外表面上方的彈性體層和/或可包括設(shè)置在所述底板的外表面下方的彈性體層。所述彈性體層可覆蓋適配器墊的外表面的全部或部分。適配器墊的所述頂板和底板可具有不均勻的厚度。所述頂板和底板可具有均勻的厚度。所述頂板可具有不均勻的厚度。所述頂板可具有均勻的厚度。所述底板可具有不均勻的厚度。所述底板可具有均勻的厚度。

適配器墊系統(tǒng)可被構(gòu)造為在移除其上放置的載荷之后返回側(cè)架軸箱內(nèi)的中性或中心位置。

所述頂板的所述第一和第二側(cè)凸緣可包括平面外表面，該平面外表面可平行于所述頂板的中心部分的外表面。

適配器墊的所述第一和第二板的所述第一和第二上翹區(qū)中每一者的內(nèi)表面可包括平坦部分。適配器墊的所述第一和第二板的所述第一和第二上翹區(qū)中每一者的內(nèi)表面可包括彎曲部分。適配器墊的所述第一和第二板的所述第一和第二上翹區(qū)可包括以鈍角延伸到穿過所述頂板中心部分的外表面的平面的至少一部分。

當適配器墊接觸側(cè)架軸箱時，適配器墊的所述頂板的所述第一和第二側(cè)凸緣可包括暴露的外表面。所述第一和第二側(cè)凸緣在軸箱開口處可接觸側(cè)架的封套之外的空氣。所述第一和第二側(cè)凸緣可被構(gòu)造為減少適配器墊的熱量。所述第一和第二側(cè)凸緣可被構(gòu)造為減少適配器墊系統(tǒng)的熱量。

適配器墊可包括中心部分的側(cè)向長度，該側(cè)向長度可等于軸箱頂板表面處的側(cè)壁之間的距離。所述中心部分的側(cè)向長度可以是約0.125英寸，大于軸箱頂板表面處的側(cè)架的側(cè)壁之間的長度。所述頂板的總側(cè)向長度可為至少7.5英寸。

適配器墊系統(tǒng)還可包括第一側(cè)向適配器夾緊件，該第一側(cè)向適配器夾緊件設(shè)置在滾柱軸承適配器的所述第一豎直肩部的內(nèi)表面與所述底板的第一上翹區(qū)之間；以及第二側(cè)向適配器夾緊件，該第二側(cè)向適配器夾緊件設(shè)置在滾柱軸承適配器的所述第二豎直肩部的內(nèi)表面和所述底板的第二上翹區(qū)之間。所述第一和第二側(cè)向適配器夾緊件可由彈性體材料形成。所述第一和第二側(cè)向適配器夾緊件可被構(gòu)造為限制滾柱軸承適配器與適配器墊的所述底板的外表面之間的滑動或相對移動。所述第一和第二側(cè)向適配器夾緊件可被構(gòu)造為使適配器墊的所述底板在滾柱軸承適配器上居中。

適配器墊系統(tǒng)還可包括第一側(cè)向側(cè)架夾緊件，該第一側(cè)向側(cè)架夾緊件設(shè)置在所述頂板的第一上翹區(qū)的外表面上；以及第二側(cè)向側(cè)架夾緊件，該第二側(cè)向側(cè)架夾緊件設(shè)置在所述頂板的第二上翹區(qū)的外表面上。所述第一側(cè)向側(cè)架夾緊件可設(shè)置在所述頂板的第一側(cè)凸緣的外表面與側(cè)架軸箱之間，并且所述第二側(cè)向側(cè)架夾緊件可設(shè)置在所述頂板的第二側(cè)凸緣的外表面與側(cè)架軸箱之間。所述第一和第二側(cè)向側(cè)架夾緊件可由彈性體材料形成。所述第一和第二側(cè)向側(cè)架夾緊件可被構(gòu)造為限制所述頂板的外表面與在軸箱區(qū)域正上方的側(cè)架之間的滑動或相對移動。

在一些實例中，適配器墊系統(tǒng)可被構(gòu)造為將彈性體溫度限制在墊結(jié)構(gòu)中所使用的特定彈性體和/或粘合劑材料的降解溫度以下。適配器墊系統(tǒng)還可被構(gòu)造為降低所述彈性體構(gòu)件的熔點。

適配器墊系統(tǒng)可包括第一適配器壓縮墊片，該第一適配器壓縮墊片設(shè)置在滾柱軸承適配器的所述第一豎直肩部的上表面與所述底板的第一側(cè)凸緣的外表面之間。適配器墊系統(tǒng)還可包括第二適配器壓縮墊片，該第二適配器壓縮墊片設(shè)置在滾柱軸承適配器的所述第二豎直肩部的上表面與所述底板的第二側(cè)凸緣的外表面之間。所述第一和第二適配器壓縮墊片的厚度可以在約0.06英寸至約0.18英寸的范圍內(nèi)。

適配器墊可包括第一下部適配器墊壓縮墊片，該第一下部適配器墊壓縮墊片設(shè)置在所述彈性體構(gòu)件與所述底板的第一側(cè)凸緣之間。適配器墊還可包括第二下部適配器墊壓縮墊片，該第二下部適配器墊壓縮墊片設(shè)置在所述彈性體構(gòu)件與所述底板的第二側(cè)凸緣之間。所述第一和第二下部適配器墊壓縮墊片的厚度可以在約0.06英寸至約0.18英寸的范圍內(nèi)。

適配器墊可包括第一上部適配器墊壓縮墊片，該第一上部適配器墊壓縮墊片設(shè)置在所述頂板的第一側(cè)凸緣與所述第一外部彈性體構(gòu)件之間。適配器墊還可包括第二上部適配器墊壓縮墊片，該第二上部適配器墊壓縮墊片設(shè)置在所述頂板的第二側(cè)凸緣與所述第二外部彈性體構(gòu)件之間。所述第一和第二上部適配器墊壓縮墊片的厚度可以在約0.06英寸至約0.18英寸的范圍內(nèi)。

當向適配器墊的中心部分施加35,000磅的垂直載荷時，所述壓縮墊片可被構(gòu)造為將至少3000磅的垂直壓縮載荷提供到所述外部彈性體構(gòu)件中。所述壓縮墊片可以是矩形的。所述壓縮墊片可具有矩形橫截面形狀、彎曲的橫截面形狀、三角形橫截面形狀或梯形橫截面形狀。所述壓縮墊片可包括凸起部分。所述壓縮墊片可包括中空部分。所述壓縮墊片可包括多個壓縮墊片。

適配器墊的所述側(cè)凸緣可由滾柱軸承適配器的所述豎直肩部豎向支撐。當向適配器墊的中心部分施加垂直力時，所述適配器墊側(cè)凸緣各自可以分擔所述垂直力的約10％至30％。所述垂直載荷在所述豎直肩部處的反作用力可提供至少3000磅的垂直力以預(yù)壓縮所述彈性體構(gòu)件。

當向適配器墊的中心部分施加35,000磅的垂直載荷時，適配器墊的經(jīng)組合的頂板、底板和彈性體構(gòu)件可在所述頂板相對于所述底板發(fā)生的偏離中心位置至多0.139英寸的整個縱向位移上提供縱向剛度，該縱向剛度可以是至少45,000磅/英寸。適配器墊系統(tǒng)的縱向滯后可以小于約1500磅。

當向適配器墊的中心部分施加35,000磅的垂直載荷時，適配器墊的經(jīng)組合的頂板、底板和彈性體構(gòu)件可在所述頂板相對于所述底板發(fā)生的偏離中心位置至多0.234英寸的整個側(cè)向位移上提供側(cè)向剛度，該側(cè)向剛度可以是至少45,000磅/英寸。適配器墊系統(tǒng)的側(cè)向位移滯后可以小于約6,000磅。

當向適配器墊的中心部分施加35,000磅的垂直載荷時，適配器墊的頂板、底板和彈性體構(gòu)件可在所述頂板相對于所述底板發(fā)生的偏離中心位置至多41毫弧度的整個旋轉(zhuǎn)位移上提供轉(zhuǎn)動剛度，該轉(zhuǎn)動剛度可以是至少250,000磅*英寸/旋轉(zhuǎn)弧度。扭轉(zhuǎn)滯后可以小于約16,000磅*英寸。

適配器墊的頂板、底板和彈性體構(gòu)件可通過0.05英寸的垂直位移來提供垂直剛度，該垂直剛度可以是至少5,000,000磅/英寸。所述垂直位移可以是非線性的并且范圍可以從5,000,000磅/英寸至30,000,000磅/英寸，具體取決于硬度、厚度公差和壓縮剛度的非線性變化。

當向適配器墊的中心部分施加垂直載荷時，適配器墊的經(jīng)組合的頂板、底板和彈性體構(gòu)件可提供在縱向剛度的約百分之十范圍內(nèi)的側(cè)向剛度。

當向適配器墊的中心部分施加垂直載荷時，適配器墊的經(jīng)組合的頂板、底板和彈性體構(gòu)件可在彈性體構(gòu)件中提供側(cè)向應(yīng)變，該側(cè)向應(yīng)變在整個彈性體構(gòu)件中是基本類似的。

當向適配器墊的中心部分施加垂直載荷時，適配器墊的經(jīng)組合的頂板、底板和彈性體構(gòu)件可在彈性體構(gòu)件中提供縱向應(yīng)變，該縱向應(yīng)變在整個彈性體構(gòu)件中是基本類似的。

當向適配器墊的中心部分施加垂直載荷時，適配器墊的經(jīng)組合的頂板、底板和彈性體構(gòu)件可在彈性體構(gòu)件中提供轉(zhuǎn)動應(yīng)變，該轉(zhuǎn)動應(yīng)變在整個彈性體構(gòu)件中可以是基本類似的。

當向適配器墊的中心部分施加垂直載荷時，適配器墊的經(jīng)組合的頂板、底板和彈性體構(gòu)件可提供轉(zhuǎn)動應(yīng)變，該轉(zhuǎn)動應(yīng)變小于或等于所述彈性體構(gòu)件中的任何點處的側(cè)向應(yīng)變。

適配器墊的經(jīng)組合的頂板、底板和彈性體構(gòu)件可提供剪切應(yīng)變，該剪切應(yīng)變在最大位移下不超過120％。

適配器墊底板的中心部分的厚度可以是不均勻的。所述底板的中心部分在側(cè)向邊緣處的厚度可比所述中心部分的中心處的厚度大。

設(shè)置在所述頂板和底板的所述中心部分之間的所述彈性體構(gòu)件的厚度可以是基本均勻的。

在另一個實例中，一種用于形成適配器墊的方法可包括：提供頂板，該頂板具有中心部分、從所述中心部分的相對邊緣向上突出的第一和第二上翹區(qū)、從所述第一上翹側(cè)部向外突出的第一側(cè)凸緣以及從所述第二上翹側(cè)部向外突出的第二側(cè)凸緣；提供底板，該底板具有中心部分、從所述中心部分的相對邊緣向上突出的第一和第二上翹區(qū)、從所述第一上翹側(cè)部向外突出的第一側(cè)凸緣以及從所述第二上翹側(cè)部向外突出的第二側(cè)凸緣；將彈性體構(gòu)件插入所述頂板與底板之間，其中第一外部彈性體構(gòu)件設(shè)置在所述第一側(cè)凸緣之間，第二外部彈性體構(gòu)件設(shè)置在所述第二側(cè)凸緣之間，并且中心彈性體構(gòu)件設(shè)置在所述中心部分之間；使所述頂板的所述第一側(cè)凸緣和所述底板的所述第一側(cè)凸緣朝向彼此壓縮；以及使所述頂板的所述第二側(cè)凸緣和所述底板的所述第二側(cè)凸緣朝向彼此壓縮。

在模制操作完成之后，所述壓縮步驟可使所述第一和第二側(cè)凸緣產(chǎn)生變形。此變形可導致所述外部彈性體構(gòu)件的預(yù)加載。所述壓縮步驟可將大于3000磅的壓縮力施加到所述外部彈性體構(gòu)件。所述壓縮步驟可將所述外部彈性體構(gòu)件壓縮該外部彈性體構(gòu)件的靜態(tài)厚度至少0.02英寸。所述壓縮步驟將所述外部彈性體構(gòu)件壓縮大于該外部彈性體構(gòu)件的靜態(tài)厚度的7％。

在另一個實例中，一種用于形成適配器墊的方法可包括：提供頂板，該頂板具有中心部分、從所述中心部分的相對邊緣向上突出的第一和第二上翹區(qū)、從所述第一上翹側(cè)部向外和向下突出的第一側(cè)凸緣以及從所述第二上翹側(cè)部向外突出和向下突出的第二側(cè)凸緣；提供底板，該底板具有中心部分、從所述中心部分的相對邊緣向上突出的第一和第二上翹區(qū)、從所述第一上翹側(cè)部向外和向上突出的第一側(cè)凸緣以及從所述第二上翹側(cè)部向外突出和向上突出的第二側(cè)凸緣；將彈性體構(gòu)件插入所述頂板與底板之間；以及壓縮所述頂板和底板，使得所述頂板和底板的側(cè)部基本上平行。

所述壓縮步驟可將所述外部彈性體構(gòu)件壓縮該外部彈性體構(gòu)件的靜態(tài)厚度至少0.02英寸。所述壓縮步驟可將所述外部彈性體構(gòu)件壓縮大于該外部彈性體構(gòu)件的靜態(tài)厚度的7％。

在另一個實例中，一種用于形成適配器墊的方法可包括：提供頂板，該頂板具有中心部分、從所述中心部分的相對邊緣向上突出的第一和第二上翹區(qū)、從所述第一上翹側(cè)部向外突出的第一側(cè)凸緣以及從所述第二上翹側(cè)部向外突出的第二側(cè)凸緣；提供底板，該底板具有中心部分、從所述中心部分的相對邊緣向上突出的第一和第二上翹區(qū)、從所述第一上翹側(cè)部向外突出的第一側(cè)凸緣以及從所述第二上翹側(cè)部向外突出的第二側(cè)凸緣；將第一外部彈性體構(gòu)件插入所述頂板的所述第一側(cè)凸緣與所述底板的所述第一側(cè)凸緣之間；將第二外部彈性體構(gòu)件插入所述頂板的所述第二側(cè)凸緣與所述底板的所述第二側(cè)凸緣之間；以及將中心彈性體構(gòu)件插入所述頂板的中心區(qū)與所述底板的中心區(qū)之間。

所述中心彈性體構(gòu)件的厚度可以小于或等于所述第一和第二外部彈性體構(gòu)件的厚度。

在另一個實例中，一種用于形成適配器墊的方法可包括：提供頂板，該頂板具有中心部分、從所述中心部分的相對邊緣向上突出的第一和第二上翹區(qū)、從所述第一上翹側(cè)部向外突出的第一側(cè)凸緣以及從所述第二上翹側(cè)部向外突出的第二側(cè)凸緣；提供底板，該底板具有中心部分、從所述中心部分的相對邊緣向上突出的第一和第二上翹區(qū)、從所述第一上翹側(cè)部向外突出的第一側(cè)凸緣以及從所述第二上翹側(cè)部向外突出的第二側(cè)凸緣；將第一外部彈性體構(gòu)件插入所述頂板的所述第一側(cè)凸緣與所述底板的所述第一側(cè)凸緣之間；將第二外部彈性體構(gòu)件插入所述頂板的所述第二側(cè)凸緣與所述底板的所述第二側(cè)凸緣之間；以及將中心彈性體構(gòu)件插入所述頂板的中心區(qū)與所述底板的中心區(qū)之間；將所述頂板和底板的所述第一和第二側(cè)凸緣壓縮在一起；以及將所述頂板結(jié)合到所述第一外部彈性體構(gòu)件、所述第二外部彈性體構(gòu)件和所述中心彈性體構(gòu)件。

所述中心彈性體構(gòu)件的厚度可以小于所述第一和第二外部彈性體構(gòu)件的厚度。

所述壓縮步驟可將所述外部彈性體構(gòu)件壓縮該外部彈性體構(gòu)件的靜態(tài)厚度至少0.02英寸。所述壓縮步驟將所述外部彈性體構(gòu)件壓縮大于該外部彈性體構(gòu)件的靜態(tài)厚度的7％。

在另一個實例中，公開了供在軌道車側(cè)架軸箱與軌道車輪軸滾柱軸承適配器之間使用的適配器墊系統(tǒng)。所述側(cè)架軸箱可限定第一外側(cè)、相對的第二外側(cè)以及位于所述第一外側(cè)與所述第二外側(cè)之間且在其間延伸的軸箱頂板。適配器墊系統(tǒng)可包括軸承適配器，該軸承適配器限定底面和頂面，該底面被安裝到軌道車輪軸滾柱軸承，該頂面限定了在緊挨著軸箱頂板正上方的側(cè)架任一側(cè)從所述頂面向上突出的、相對的第一和第二豎直肩部。適配器墊系統(tǒng)可包括被構(gòu)造為與軸承適配器對接的適配器墊，該適配器墊包括頂板，該頂板具有內(nèi)表面和外表面、中心部分、從所述中心部分的相對邊緣向上突出的第一和第二上翹區(qū)、從所述第一上翹區(qū)向外突出的第一側(cè)凸緣以及從所述第二上翹區(qū)向外突出的第二側(cè)凸緣；以及底板，該底板具有內(nèi)表面和外表面、中心部分、從所述中心部分的相對邊緣向上突出的第一和第二上翹區(qū)、從所述第一上翹區(qū)向外突出的第一側(cè)凸緣以及從所述第二上翹區(qū)向外突出的第二側(cè)凸緣。

所述頂板和底板的中心部分可設(shè)置在側(cè)架軸箱的軸箱頂板下方，并且所述頂板和底板的所述第一和第二側(cè)向突出凸緣可設(shè)置在滾柱軸承適配器的所述豎直肩部的上方和側(cè)架軸箱的軸箱頂板外部并且沿側(cè)架軸箱的所述第一和第二外側(cè)。

在一個實例中，公開了一種適配器墊，該適配器墊被構(gòu)造為設(shè)置在軌道車的適配器與側(cè)架軸箱頂板之間。適配器墊可包括頂板，該頂板具有內(nèi)表面和外表面、中心部分、從所述中心部分的相對邊緣向上突出的第一和第二上翹區(qū)、從所述第一上翹區(qū)向外突出的第一側(cè)凸緣以及從所述第二上翹區(qū)向外突出的第二側(cè)凸緣。以及底板，該底板具有內(nèi)表面和外表面、中心部分、從所述中心部分的相對邊緣向上突出的第一和第二上翹區(qū)、從所述第一上翹區(qū)向外突出的第一側(cè)凸緣以及從所述第二上翹區(qū)向外突出的第二側(cè)凸緣。

所述底板的第一和第二側(cè)向突出凸緣的外表面在垂直方向上可高于所述頂板的中心部分的外表面。

在另一個實例中，一種用于形成適配器墊的方法可包括：提供頂板，該頂板具有中心部分、從所述中心部分的相對邊緣向上突出的第一和第二上翹區(qū)、從所述第一上翹側(cè)部向外突出的第一側(cè)凸緣以及所述從第二上翹側(cè)部向外突出的第二側(cè)凸緣；提供底板，該底板具有中心部分、從所述中心部分的相對邊緣向上突出的第一和第二上翹區(qū)、從所述第一上翹側(cè)部向外突出的第一側(cè)凸緣以及從所述第二上翹側(cè)部向外突出的第二側(cè)凸緣；將第一外部彈性體構(gòu)件插入所述頂板的所述第一側(cè)凸緣與所述底板的所述第一側(cè)凸緣之間；將第二外部彈性體構(gòu)件插入所述頂板的所述第二側(cè)凸緣與所述底板的所述第二側(cè)凸緣之間；將中心彈性體構(gòu)件插入所述頂板的中心區(qū)與所述底板的中心區(qū)之間；使所述彈性體構(gòu)件硫化或固化；將第一壓縮墊片插入所述第一側(cè)凸緣中；以及將第二壓縮墊片插入所述第二側(cè)凸緣中。在一些實施例中，在所述彈性體的硫化或固化完成之后，可添加壓縮墊片。

在另一個實例中，一種用于形成適配器墊的方法可包括：提供頂板，該頂板具有中心部分、從所述中心部分的相對邊緣向上突出的第一和第二上翹區(qū)、從所述第一上翹側(cè)部向外突出的第一側(cè)凸緣以及從所述第二上翹側(cè)部向外突出的第二側(cè)凸緣；提供底板，該底板具有中心部分、從所述中心部分的相對邊緣向上突出的第一和第二上翹區(qū)、從所述第一上翹側(cè)部向外突出的第一側(cè)凸緣以及從所述第二上翹側(cè)部向外突出的第二側(cè)凸緣；將第一外部彈性體構(gòu)件插入所述頂板的所述第一側(cè)凸緣與所述底板的所述第一側(cè)凸緣之間；將第二外部彈性體構(gòu)件插入所述頂板的所述第二側(cè)凸緣與所述底板的所述第二側(cè)凸緣之間；以及將中心彈性體構(gòu)件插入所述頂板的中心區(qū)與所述底板的中心區(qū)之間；使所述彈性體構(gòu)件固化；將第一壓縮墊片插入所述第一側(cè)凸緣中；以及將第二壓縮墊片插入所述第二側(cè)凸緣中。在使所述彈性體構(gòu)件固化之后，可執(zhí)行插入所述第一和第二壓縮墊片的步驟。

所述壓縮步驟可將所述外部彈性體構(gòu)件壓縮該外部彈性體構(gòu)件的靜態(tài)厚度至少0.02英寸。所述壓縮步驟將所述外部彈性體構(gòu)件壓縮大于該外部彈性體構(gòu)件的靜態(tài)厚度的7％。

在另一個實例中，公開了供在軌道車側(cè)架軸箱與軌道車輪軸滾柱軸承之間使用的適配器墊系統(tǒng)。所述側(cè)架軸箱可限定第一外側(cè)、相對的第二外側(cè)以及位于所述第一外側(cè)與所述第二外側(cè)之間且在其間延伸的軸箱頂板。適配器墊系統(tǒng)可包括軸承適配器，該軸承適配器限定底面和頂面，該底面被安裝到軌道車輪軸滾柱軸承。適配器墊可被構(gòu)造為與軸承適配器對接并且還進一步包括頂板，該頂板具有內(nèi)表面和外表面、中心部分和外部部分；底板，該底板具有內(nèi)表面和外表面、中心部分和外部部分；以及彈性體構(gòu)件，該彈性體構(gòu)件具有設(shè)置在所述頂板和底板的內(nèi)表面之間的中心部分和外部部分。

所述頂板和底板的中心部分可設(shè)置在側(cè)架軸箱的軸箱頂板下方，并且所述頂板和底板的外部部分可設(shè)置在側(cè)架軸箱的軸箱頂板外部。

適配器墊系統(tǒng)可包括連續(xù)頂板。適配器墊系統(tǒng)可包括連續(xù)底板。

所述彈性體構(gòu)件的外部部分在以所述頂板和底板的內(nèi)表面之間居中的平面穿過所述彈性體構(gòu)件的外部部分而形成的橫截面處的組合表面積可以大于5平方英寸。

所述彈性體構(gòu)件的外部部分在以所述頂板和底板的內(nèi)表面之間居中的平面穿過所述彈性體構(gòu)件的外部部分而形成的橫截面處的組合表面積可以是所述彈性體構(gòu)件的中心部分在以所述頂板和底板的內(nèi)表面之間居中的平面穿過所述彈性體構(gòu)件的所述中心部分的中心而形成的橫截面處的表面積的至少10％。

所述彈性體構(gòu)件的中心部分可與所述彈性體構(gòu)件的外部部分處于不同平面中。所述彈性體構(gòu)件的中心部分可與所述彈性體構(gòu)件的外部部分處于平行平面中。所述外部部分可與所述中心部分垂直間隔開。

所述頂板可與側(cè)架接合，并且所述底板可與滾柱軸承適配器接合。

在另一個實例中，公開了供在軌道車側(cè)架軸箱與軌道車輪軸滾柱軸承之間使用的適配器墊系統(tǒng)。所述側(cè)架軸箱可限定第一外側(cè)、相對的第二外側(cè)以及位于所述第一外側(cè)與所述第二外側(cè)之間且在其間延伸的軸箱頂板。適配器墊系統(tǒng)可包括軸承適配器，該軸承適配器限定底面和頂面，該底面被安裝到軌道車輪軸滾柱軸承。適配器墊系統(tǒng)可包括被構(gòu)造為與軸承適配器對接的適配器墊，該適配器墊包括頂板，該頂板具有內(nèi)表面和外表面、中心部分和外部部分；底板，該底板具有內(nèi)表面和外表面、中心部分和外部部分；以及彈性體構(gòu)件，該彈性體構(gòu)件具有設(shè)置在所述頂板和底板的內(nèi)表面之間的中心部分和外部部分。

所述頂板和底板的中心部分可設(shè)置在側(cè)架軸箱的軸箱頂板下方，并且所述頂板和底板的外部部分可設(shè)置在側(cè)架軸箱的軸箱頂板外部。

所述頂板和底板的外部部分可被構(gòu)造為接受向中心部分施加的垂直力的約10％至30％。

適配器墊的所述外部部分可由軸承適配器的所述豎直肩部支撐。

在另一個實例中，公開了一種滾柱軸承適配器，該滾柱軸承適配器被構(gòu)造為設(shè)置在軌道車轉(zhuǎn)向架的滾柱軸承與適配器墊之間。滾柱軸承適配器可具有軸承表面、適配器冠部表面、縱向中心線以及從適配器的軸箱冠部表面向上突出的第一和第二豎直肩部。在所述縱向中心線處測得的滾柱軸承適配器從軸承表面至適配器的軸箱冠部表面的中心部分的厚度可小于0.75英寸。

在所述縱向中心線處測得的滾柱軸承適配器從軸承表面至適配器的軸箱冠部表面的厚度可以在大約0.60英寸與0.75英寸之間。所述豎直肩部的寬度可為至少0.5英寸。

滾柱軸承適配器在滾柱軸承適配器的所述縱向中心線的橫截面處，圍繞著輪軸的中心軸線上方約5.2英寸處的側(cè)向軸線，可具有約1.4in⁴，或在約1.0至約2.0in⁴范圍內(nèi)的橫截面慣性矩。側(cè)向軸線距輪軸的中心軸線的距離可以在約5.0英寸與5.5英寸之間。滾柱軸承適配器在滾柱軸承適配器的所述縱向中心線的橫截面處，圍繞著適配器的中心處的垂直軸線，可具有可為約86.8in⁴，或在約50至約100in⁴范圍內(nèi)的橫截面慣性矩。

參照多個實例，在上文和附圖中公開了本發(fā)明。然而，本公開所服務(wù)的目的在于提供各種特征的實例和與本發(fā)明相關(guān)的構(gòu)思，而非限制本發(fā)明的范圍。本文所使用的術(shù)語和描述僅以舉例方式示出而并非意在限制。相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員將認識到，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下可對上述實例做出多種變化和修改。例如，除非另有指明，否則不需要按特定順序執(zhí)行方法步驟，盡管它們可能在本公開中按該順序呈現(xiàn)。