鐵路車輛轉(zhuǎn)向架及其一體式承載鞍橡膠墊的制作方法

本發(fā)明涉及鐵路貨車轉(zhuǎn)向架領(lǐng)域，尤其涉及一種鐵路車輛轉(zhuǎn)向架及其一體式承載鞍橡膠墊。

背景技術(shù)：

鐵路車輛中，轉(zhuǎn)向架用來(lái)支撐車體，引導(dǎo)車輛沿軌道行駛，并承受來(lái)自于車體及線路的各種載荷，是鐵路車輛運(yùn)行中的主要受力承受部件，因此，轉(zhuǎn)向架性能的好壞直接影響著車輛運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。

其中最常見(jiàn)的鐵路貨車轉(zhuǎn)向架為三大件式轉(zhuǎn)向架，該轉(zhuǎn)向架包括一個(gè)搖枕、兩個(gè)側(cè)架和兩個(gè)輪對(duì)。其中搖枕與側(cè)架相連，用于控制側(cè)架的運(yùn)動(dòng)；側(cè)架與輪對(duì)相連，并通過(guò)兩者之間的摩擦力控制輪對(duì)的運(yùn)動(dòng)；輪對(duì)的輪軸兩端設(shè)有軸承，該軸承與側(cè)架的導(dǎo)框之間安裝有承載鞍，承載鞍主要用于傳遞載荷并提供軸承與側(cè)架的導(dǎo)框之間的橫縱向間隙。

近年來(lái)，為了提高鐵路貨車的動(dòng)力性能，減小輪軌間的沖擊載荷和車輛的振動(dòng)，在轉(zhuǎn)向架的側(cè)架和承載鞍之間加裝了一橡膠墊，稱為軸箱橡膠墊或簡(jiǎn)稱為橡膠墊。

如圖1所示，為現(xiàn)有的一種軸箱橡膠墊，該軸箱橡膠墊由上襯板1、下襯板2和中間橡膠層3組成。通常上襯板1和下襯板2為一金屬板，通過(guò)硫化作用將上襯板1、下襯板2和中間橡膠層3連接為一體。其中上襯板1與側(cè)架相連，下襯板2與承載鞍相連。

當(dāng)車輛落成時(shí)，軸箱橡膠墊被垂向壓縮，橡膠墊提供一定的垂向擾度，當(dāng)車輛運(yùn)行時(shí)，軸箱橡膠墊在橫向和縱向均具有一定的抗剪切變形能力，故其可對(duì)輪對(duì)提供一定的橫向和縱向剛度。

為保證轉(zhuǎn)向架兼具優(yōu)良的直線和曲線性能，車輛在運(yùn)輸過(guò)程中，所需縱向剪切剛度較大，而橫向剪切剛度較小，而現(xiàn)有的軸箱橡膠墊其橫向剛度和縱向剛度都較大，曲線通過(guò)性能一般。

另外現(xiàn)有的軸箱橡膠墊橡膠層厚度一般較薄,橡膠墊垂向擾度較低，低動(dòng)力作用一般，而簡(jiǎn)單增加橡膠層厚度，則其橫向剛度和重量都將會(huì)增加，不利于轉(zhuǎn)向架的曲線通過(guò)性能。

有鑒于此，亟待針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的軸箱橡膠墊做進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一體式承載鞍橡膠墊，包括上襯板和硫化于所述上襯板的下表面的橡膠層，還包括承載鞍，所述橡膠層位于所述上襯板和所述承載鞍之間，并且所述承載鞍與所述橡膠層通過(guò)硫化工藝成型為一體結(jié)構(gòu)。

可選的，所述凹凸結(jié)構(gòu)的縱向截面為波浪形或者鋸齒形。

可選的，所述承載鞍的上表面和所述上襯板的下表面為相對(duì)應(yīng)的凹凸結(jié)構(gòu)，所述凹凸結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)凸部和至少一個(gè)凹部，并且所述凸部和所述凹部沿縱向交錯(cuò)連續(xù)排布。

可選的，所述凹凸結(jié)構(gòu)包括位于中間的水平直線段和位于所述水平直線段兩側(cè)的折線段，所述折線段具有至少兩條首尾相接的直線段。

可選的，所述凹凸結(jié)構(gòu)包括位于中間的水平直線段，以及分別連接于所述水平直線段兩側(cè)并且向下傾斜的兩直線段。

可選的，所述橡膠層中間厚度為30～40mm。

可選的，還包括導(dǎo)電裝置，所述導(dǎo)電裝置包括導(dǎo)電線，所述導(dǎo)電線的上端部連接所述上襯板，下端部穿過(guò)所述橡膠層連接所述承載鞍。

可選的，所述導(dǎo)電裝置還包括螺套，所述上襯板設(shè)有安裝孔，所述螺套定位于所述安裝孔的內(nèi)部，所述導(dǎo)電線的上端部螺接于所述螺套內(nèi)部。

可選的，所述導(dǎo)電線位于所述橡膠層內(nèi)部的部分具有曲線段。

此外，本發(fā)明還提供了一種鐵路車輛轉(zhuǎn)向架，包括一個(gè)搖枕、兩個(gè)側(cè)架和兩個(gè)輪對(duì)，包括上述任一項(xiàng)所述的一體式承載鞍橡膠墊，所述上襯板與所述側(cè)架相連接，所述承載鞍與所述輪對(duì)相連接。

本發(fā)明所提出的一體式承載鞍橡膠墊，將現(xiàn)有的軸箱橡膠墊的下襯板去掉，保留上襯板和橡膠層，上襯板與橡膠層仍通過(guò)硫化作用連接為一體，去掉下襯板后將橡膠層直接與承載鞍硫化為一體，不再通過(guò)下襯板與承載鞍連接。去掉下襯板可以直接降低橡膠墊橫向剛度，同時(shí)加厚橡膠層的厚度，增加其垂向擾度和減小因去掉下襯板而降低的其縱向剛度的影響。

進(jìn)一步地，為滿足提高或維持其縱向剛度而降低橫向剛度的要求，將承載鞍的上表面設(shè)有凹凸結(jié)構(gòu)，該凹凸結(jié)構(gòu)的凸部和凹部沿承載鞍的縱向方向連線交錯(cuò)排布，使其凸出部分均布插入橡膠層內(nèi)，增強(qiáng)橡膠層的縱向剛度。

進(jìn)一步地，上襯板下表面即上襯板與橡膠層的連接面的縱向截面設(shè)置為中間一段水平直線段，水平直線段兩側(cè)分別連接兩段向下傾斜的直線段，進(jìn)一步增強(qiáng)橡膠墊的縱向剛度。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有的軸箱橡膠墊截面示意圖；

圖2為本發(fā)明的一種實(shí)施例中的一體式承載鞍橡膠墊的縱向示意圖；

圖3為第二種實(shí)施例中一體式承載鞍橡膠墊的縱向示意圖；

圖4為第三種實(shí)施例中一體式承載鞍橡膠墊的縱向示意圖。

圖1中的附圖標(biāo)記為：

1上襯板；2下襯板；3橡膠層。

圖2和圖3中的附圖標(biāo)記為：

10上襯板；20橡膠層；30承載鞍；40螺套；50導(dǎo)線；11上襯板下表面；12通孔；21側(cè)面；31承載鞍上表面；311凸部；312凹部；水平直線段314；折線段313。

具體實(shí)施方式

為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

請(qǐng)參考圖2，圖2為本發(fā)明的一種實(shí)施例中的一體式承載鞍橡膠墊的示意圖。

本發(fā)明所提供的一體式承載鞍橡膠墊從上至下依次排布有上襯板10，橡膠層20，承載鞍30，其中上襯板10與橡膠層20通過(guò)硫化作用成為一體結(jié)構(gòu)，而橡膠層20直接與承載鞍30通過(guò)硫化工藝成型為一體式結(jié)構(gòu)。

與現(xiàn)有技術(shù)中具有下襯板的橡膠墊相比，本發(fā)明中直接將橡膠層20直接與承載鞍30通過(guò)硫化工藝成型為一體式結(jié)構(gòu)，無(wú)需下襯板與承載鞍30連接，省略金屬性的下襯板2可大大降低橡膠墊整體的橫向剛度，提高橡膠墊與承載鞍整體的曲線通過(guò)性能，并消除了現(xiàn)有技術(shù)中下襯板與承載鞍之間的摩擦問(wèn)題。

因上襯板10的下表面11和承載鞍30的上表面31分別與橡膠層20的上表面和下表面硫化為一體，則上襯板下表面11和承載鞍上表面31的截面形狀也可分別代替表示橡膠層20的上表面和下表面。

為能夠滿足提高或維持縱向剛度和降低橫向剛度的技術(shù)要求，去掉下襯板2后，需增加橡膠層20的厚度，同時(shí)沿承載鞍30的縱向方向，承載鞍上表面31設(shè)有凹凸結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)的與承載鞍上表面31相連接的橡膠層表面也為連續(xù)凹凸結(jié)構(gòu)，且彼此之間互相插入配合。該結(jié)構(gòu)可以使承載鞍30和橡膠層20縱向方向連接更加牢固，同時(shí)承載鞍30的每每相鄰的兩段波谷即凹部312之間的金屬段即凸部311伸入到橡膠層20內(nèi)，可以增加橡膠層20的縱向剛度的同時(shí)而不影響其橫向剛度。

上述凹凸結(jié)構(gòu)沿縱向方向連續(xù)設(shè)有交錯(cuò)排布的凸部311和凹部312，如圖3和圖4所示，圖3和圖4中分別示出了凹凸結(jié)構(gòu)的兩種不同結(jié)構(gòu)。

如圖3所示，在第一種具體實(shí)施方式中，凹凸結(jié)構(gòu)包括位于中間的水平直線段，以及分別連接于所述水平直線段兩側(cè)并且向下傾斜的兩直線段。如圖2和圖3所示，上襯板下表面11的凹凸結(jié)構(gòu)的縱向截面形狀為中間一段水平直線段111，水平直線段兩側(cè)分別連接兩段向下傾斜的直線段112。兩段向下傾斜的直線段112形成的坡度可使上襯板10與橡膠層20的縱向連接更加牢固，并進(jìn)一步增強(qiáng)橡膠墊的縱向強(qiáng)度。

相應(yīng)地，承載鞍上表面的凸部311也為直線段，凹部312為向下傾斜的直線段。

如圖4所示，在第二種具體實(shí)施方式中，凹凸結(jié)構(gòu)包括位于中間的水平直線段和位于水平直線段兩側(cè)的折線段，折線段具有至少兩條首尾相接的直線段。以設(shè)置在承載鞍30上表面的凹凸結(jié)構(gòu)為例，承載鞍30上表面的凹凸結(jié)構(gòu)包括水平直線段314，水平直線段314兩側(cè)具有兩段連續(xù)的折線段313。

當(dāng)然，凹凸結(jié)構(gòu)還可以為波浪形或鋸齒形。

凹凸結(jié)構(gòu)可使橡膠層20形成中間較厚，兩邊較薄的形狀，可滿足橡膠層20的中間受力部分垂向擾度較大。且當(dāng)受到?jīng)_擊載荷時(shí)，橡膠層可沿縱向中心向兩側(cè)搖晃擺動(dòng)時(shí)，增強(qiáng)其減震效果，同時(shí)為進(jìn)一步優(yōu)化橡膠層20沿縱向中心向兩側(cè)搖晃擺動(dòng)的效果，可將橡膠層20的側(cè)面21設(shè)為向內(nèi)凹陷的小圓弧。

當(dāng)然除此之外，上襯板下表面11即上襯板10和橡膠層20的連接面也可設(shè)為其他形式，如平面、外圓弧型或連續(xù)小波浪形，需要指出的是，相對(duì)而言類似上述結(jié)構(gòu)效果更佳且制造簡(jiǎn)單。

同時(shí)，橡膠層20厚度的增加，也有利于增強(qiáng)其垂向擾度，提高低動(dòng)力性能，本實(shí)施例中所指橡膠層20的厚度為其中間厚度。如現(xiàn)有的橡膠墊橡膠層03厚度為17mm時(shí)，其垂向擾度僅為0.5mm，本實(shí)施例中將橡膠層20厚度增加為34mm時(shí)，其垂向擾度增加為1mm，而橡膠墊與承載鞍整體部位重量降低約6kg。當(dāng)然橡膠層20的厚度不限于34mm,本發(fā)明中將橡膠層20的厚度優(yōu)選為30～40mm。

為防止車輛與地面之間的電位差給站在地面的車輛操作人員帶來(lái)人身傷害，需要將車輛上所附帶的靜電荷通過(guò)導(dǎo)電導(dǎo)體從車輪傳導(dǎo)至地軌上，因此連接車輛的側(cè)架和輪對(duì)的一體式承載鞍橡膠墊需具有導(dǎo)電性能。由于上襯板10和承載鞍30均為金屬件，可以作為導(dǎo)電介質(zhì)，但上襯板10和承載鞍30中間間隔有橡膠層20，為非導(dǎo)電介質(zhì)，因此需將上襯板10和承載鞍30通過(guò)導(dǎo)電裝置連接起來(lái)。

本發(fā)明中的一體式承載鞍橡膠墊的導(dǎo)電裝置可以包括導(dǎo)電線50，導(dǎo)電線50的上端部連接上襯板10，下端部穿過(guò)橡膠層20連接承載鞍30，從而實(shí)現(xiàn)上襯板10的靜電荷傳遞至承載鞍30，進(jìn)而傳遞至地面。其中螺套40為導(dǎo)電金屬件，導(dǎo)電線50可選為銅導(dǎo)線。

具體地，導(dǎo)電裝置還可以進(jìn)一步包括螺套40，上襯板10設(shè)有通孔12，螺套40可通過(guò)過(guò)盈配合或螺紋配合嵌入在通孔12的上端部位，螺套40可伸出上襯板10的上表面一部分或不凸出上襯板10的上表面。導(dǎo)電線50的端頭部分螺接于螺套40的內(nèi)部，導(dǎo)電線50的末端依次穿過(guò)通孔12和橡膠層20的內(nèi)部，直至導(dǎo)電線50的末端與承載鞍30相連接。導(dǎo)電線50與承載鞍30的連接方式可以選為粘結(jié)在承載鞍30上表面31或嵌入在承載鞍30的小孔內(nèi)。導(dǎo)電線排布在一體式承載鞍橡膠墊內(nèi)部可起到保護(hù)導(dǎo)電線50的作用。

需要指出的是，由于車輛在運(yùn)行過(guò)程中，橡膠層20會(huì)發(fā)生擠壓或晃動(dòng)等形體變形，為保證導(dǎo)電線50的使用壽命，位于橡膠層20內(nèi)導(dǎo)電線部分呈曲線排布。

本發(fā)明還提出了一種包括上述的一體式承載鞍橡膠墊的鐵路車輛轉(zhuǎn)向架。該轉(zhuǎn)向架可以為三大件式轉(zhuǎn)向架，其包括一個(gè)搖枕，兩個(gè)側(cè)架和兩個(gè)輪對(duì)，其中搖枕與側(cè)架相連接，一體式承載鞍橡膠墊將側(cè)架和輪對(duì)連接起來(lái)。其中一體式承載鞍橡膠墊的上襯板10與側(cè)架相連接，上襯板10上表面可設(shè)有凸臺(tái)或通過(guò)銷孔結(jié)構(gòu)與側(cè)架相應(yīng)部位實(shí)現(xiàn)配合定位，一體式承載鞍橡膠墊的承載鞍30與兩個(gè)輪對(duì)相連接連接，每對(duì)輪對(duì)的輪軸的兩端設(shè)有一組或一個(gè)軸承，每組或每個(gè)軸承上坐落有一個(gè)一體式承載鞍橡膠墊，通過(guò)一體式承載鞍橡膠墊的導(dǎo)電裝置，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向架的導(dǎo)電性能。

以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種鐵路車輛轉(zhuǎn)向架及其一體式承載鞍橡膠墊進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。