CN116691758A - 一种转向架的构架以及轨道车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种转向架的构架以及轨道车辆，包括横梁和侧梁，所述构架包括多层构架板，多层所述构架板沿所述构架的高度方向层叠设置，每层所述构架板为一体式结构；每层所述构架板包括横梁板部和两个侧梁板部，所述横梁板部位于两个所述侧梁板部之间，多层所述横梁板部层叠形成所述横梁的主体，多层所述侧梁板部层叠形成所述侧梁的主体。该构架可以降低精度要求、简化组装工艺。

Description

一种转向架的构架以及轨道车辆

技术领域

本发明涉及轨道车辆技术领域，具体涉及一种转向架的构架以及轨道车辆。

背景技术

转向架包括构架，构架为转向架的基础，转向架上用于装设轮对、制动部件等。构架的典型结构为H型，即包括两根侧梁，两根侧梁之间设置有横梁，因此，在构架设计制造过程中，一般采用横梁和侧梁分别成型，之后再组装。这样，存在组装接口加工精度要求高、组装工艺复杂等缺点。

发明内容

本申请的目的在于提供一种转向架的构架以及轨道车辆，以降低精度要求、简化组装工艺。

本申请提供的转向架的构架，包括横梁和侧梁，所述构架包括多层构架板，多层所述构架板沿所述构架的高度方向层叠设置，每层所述构架板为一体式结构；每层所述构架板包括横梁板部和两个侧梁板部，所述横梁板部位于两个所述侧梁板部之间，多层所述横梁板部层叠形成所述横梁的主体，多层所述侧梁板部层叠形成所述侧梁的主体。

在一种具体实施方式中，多层所述构架板通过连接件组装。

在一种具体实施方式中，所述连接件包括加强层，多层所述横梁板部层叠形成横梁主体，所述加强层至少包覆在所述横梁主体的外表面。

在一种具体实施方式中，所述加强层包括缠绕在所述横梁主体外表面的复合材料层。

在一种具体实施方式中，所述构架板的中部设置有沿其厚度方向贯穿的连接孔单元，多层所述构架板的所述连接孔单元层叠形成连接孔，所述连接件包括紧固件，多层所述构架板通过插入所述连接孔的所述紧固件紧固。

在一种具体实施方式中，所述连接孔单元设置在所述侧梁板部的中部。

在一种具体实施方式中，所述侧梁板部包括中部板和位于所述中部板两侧的端部板，所述端部板的高度高于所述中部板，所述侧梁板部还包括倾斜板，所述倾斜板衔接所述端部板和所述中部板；相邻的两个所述侧梁板部中，至少一者的至少所述端部板在朝向另一者的外表面设置有耐磨层。

在一种具体实施方式中，所述构架板包括一个所述横梁板部，所述横梁板部具有沿厚度方向贯通的中部孔单元。

在一种具体实施方式中，所述构架还包括限位结构，所述限位结构用于限制多层所述侧梁板部在纵向以及高度方向上移动。

在一种具体实施方式中，所述限位结构为U形夹，所述侧梁的侧部卡设在所述U形夹内；或所述限位结构为环形卡箍，所述侧梁穿过所述环形卡箍。

本申请还提供一种轨道车辆，包括转向架，所述转向架包括上述任一项所述的转向架。

本申请中构架由多个构架板层叠形成，单层构架板加工简单，单层构架板本身包括侧梁和横梁的基本单元，层叠组装后直接形成侧梁和横梁，无需设置组装接口，组装工艺简单。

此外，构架的侧梁具有端部，侧梁为板状结构，则其端部具有一定的形变能力，可以作为一系簧使用，即不再专门设置一系簧，这样，最终形成的转向架的结构更为简单，重量可以得到控制。而且侧梁的端部是分层结构，多层端部板可以将侧梁的端部充当一系簧使用时的变形、承受的剪切力予以分散和释放，则端部不会因为变形而损坏或者是减小这种损坏。

附图说明

图1为本申请实施例中转向架的构架1的示意图；

图2为图1中构架的单层构架板的示意图；

图3为图1中构架的俯视图；

图4为图1中构架的侧视图。

图5为图1的左视图。

图1-5中附图标记说明如下：

1-构架；11-侧梁；11a-连接孔；111-端部；112-倾斜部；113-中部；12-横梁；121-横梁主体；122-加强层；12a-中部孔。

1’-构架板；11’-侧梁板部；11a’-连接孔单元；111’-端部板；112’-倾斜板；113’-中部板；121’-横梁板部；121a’-中部孔单元。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

如图1-3所示，图1为本申请实施例中转向架的构架1的示意图；图2为图1中构架1的单层构架板1’的示意图；图3为图1中构架1的俯视图。

该实施例中的转向架的构架1，包括横梁12和两根侧梁11，横梁12连接两侧的两根侧梁11，侧梁11沿纵向延伸，纵向垂直于横向。即该构架1具体为H型的构架1，横梁12的数量不限，可以是一根、两根等，图1中的横梁12为一根，且中部设置有横梁中部孔12a，该结构的横梁12具有一定的宽度，可以较好地维持构架1强度，而横梁中部孔12a的设置又可以达到减重的目的，即一根横梁12达到了两根横梁的连接效果，整体性又更好。当然，本实施例对横梁12的具体结构不做限制。

需要强调的是，本实施例中的构架1包括多层由复合材料制成的构架板1’，每层构架板1’为一体式结构，且构架板1’具体可以是碳纤维板，其一体成型工艺可以是人工铺贴、自动铺贴或者类似工艺，并最终固化成型。本实施例中构架1的主体结构是由多层构架板1’沿构架1的高度方向(示于图4)层叠设置形成，构架1的高度方向也是构架板1’的厚度方向，从图2来看，构架板1’的基本形态与整体构架1的形态一致，即也是H型板结构，具体地，每层构架板1’包括横梁板部12’和两个侧梁板部11’，横梁板部12’位于两个侧梁板部11’之间，多层横梁板部12’层叠形成横梁12的主体，多层侧梁板部11’层叠形成侧梁11的主体。

如图1所示，本实施例中构架1由多个构架板1’层叠形成，单层构架板1’加工简单，单层构架板1’本身包括侧梁11和横梁12的基本单元，层叠组装后直接形成侧梁11和横梁12，无需设置组装接口，组装工艺简单。

此外，构架1的侧梁11具有端部111，本实施例中侧梁11由多层侧梁板部11’层叠形成，故侧梁11为板状结构，则其端部111具有一定的形变能力，可以作为一系簧使用，即不再专门设置一系簧，这样，最终形成的转向架的结构更为简单，重量可以得到控制。

值得注意的是，侧梁11的端部111充当一系簧时，端部111在工作过程中会存在一定的形变，形变体现到端部111的上表面和下表面的位移量并不相同。此时，如图2所示，构架板1’的侧梁板部11’包括端部板111’，本实施例中构架1由多层构架板1’层叠形成，则侧梁11的端部111最终是由多个侧梁板部11’的端部板111’层叠形成，此时，侧梁11的端部111并非一个整体结构，而是分层结构，多层端部板111’可以将侧梁11的端部11的变形、承受的剪切力予以分散和释放，即该构架1的侧梁11具有多层结构的端部111，使其在作为一系簧使用时，不会因为变形而损坏或者是减小这种损坏。由此可知，本实施例中端部111的多层端部板111’实际上相互分离，即仅仅是层叠设置的关系，相邻端部板111’并不固定，为可接触的关系，二者至少在端部111变形位移方向上具有可移动性。

具体在本实施例中，为了更好地满足侧梁11的端部111作为一系簧使用的刚度需求，可以将侧梁11设置为倒置的帽型结构。

可结合图4理解，图4为图1中构架1的侧视图。

该实施例中的侧梁板部11’包括中部板113’和位于中部板113’两侧的端部板111’，端部板111’的高度高于中部板113’，在工作状态下，端部板111’和中部板113’大致水平设置，侧梁板部11’还包括倾斜板112’，每个侧梁板部111’具体包括两个倾斜板112’，每个倾斜板112’用于衔接端部板111’和中部板113’。这样，端部板111’通过倾斜板112’相对中部板113’悬置设置，则端部板111’会具有更好的弹性，通过调节设计倾斜板112’的倾斜角度，可以更为灵活地调节端部板111’到所需的刚度，层叠设置后，形成的侧梁11的端部111也就更易于满足作为一系簧使用的刚度要求。如图2所示，多层中部板113’层叠形成侧梁11的中部113，多层倾斜板112’层叠形成侧梁11的倾斜部112，多层端部板111’层叠形成侧梁11的端部111。

另外，本实施例中，侧梁11相邻的两个侧梁板部11’中，至少一者的至少端部板111’在朝向另一者的外表面设置有耐磨层(图中未示出)。即相邻两个端部板111’之间具有耐磨层即可，相邻两个端部板111’相对的一侧表面可以都设置耐磨层，也可以仅一者设置耐磨层。由前述分析可知，端部111发生变形时，不同层的端部板111’的变形量不同，则相邻两个端部板111’会产生相对位移，耐磨层的设置，一方面可以减少相对位移所产生的磨损，另一方面，可以起到阻尼的效果，即降低变形位移量。本申请所述的变形量，体现为多层端部板111’时，主要是相邻端部板111’在纵向上可能产生相对位移。

可知，侧梁11的端部111作为一系簧使用，则变形也主要产生在侧梁11的端部111，故主要在端部板111’的表面设置耐磨层即可，但耐磨层的设置区域也可以更大，比如倾斜板112’的表面也设置耐磨层，具体可以根据变形的实际情况考虑耐磨层的设置范围。耐磨层可以是直接涂覆在端部板111’表面的涂层。

请继续参考图1，该实施例中的多层构架板1’的多层横梁板部121’层叠形成横梁12的横梁主体121，横梁主体121的外表面还包覆有加强层122。这样，一方面，加强层122可以提高横梁12的强度，另外，加强层122同时起到将多层构架板1’固定在一起的作用，本申请实施例中的多层构架板1’层叠设置在一起，需要组装为构架1，故多层构架板1’需要通过连接件组装在一起，这里的加强层122可以作为连接件使用。加强层122具体可以是缠绕在横梁主体121外表面的复合材料层，例如碳纤维层，即可以在横梁主体121上通过铺贴等方式形成加强层122。

另外，本实施例中横梁板部121’具有中部孔单元121a’，多个中部孔单元121a’层叠形成横梁12的中部孔12a，中部孔12a的孔壁为横梁主体121的内表面，加强层122可以如图1所示，仅包覆在横梁主体121的外表面，这样包覆更易于进行。当然，加强层122也可以包覆到横梁主体121的内表面。

该实施例中的横梁12包覆有加强层122，可知，加强层122也可以包覆至侧梁11的中部外表面。侧梁11主要是端部111作为一系簧使用，会产生变形，但侧梁11的中部113基本不会变形，加强层122同时包覆到侧梁11的中部可以更好地提高构架1的整体强度。

另外，如图2所示，构架板1’的中部设置有沿其厚度方向贯穿的连接孔单元11a’，则多层构架板1’的连接孔单元11a’层叠后可以形成连接孔11a，多层构架板1’可以通过插入连接孔11a的紧固件紧固，即紧固件也可以作为一种连接件，紧固件例如是螺钉、螺栓等，这样可以将多层构架板1’固定在一起。

本实施例中，连接孔单元11a’具体设置在每个构架板1’的侧梁板部11’的中部，即设置在中部板113’，可知设置在横梁板部121’也可以。本实施例是侧梁11的位置通过紧固件插入连接孔11a固定，横梁12的位置通过包覆加强层122实现固定，则组合固定的方式更为可靠，但显然只有一种固定方式也可以。构架1的多层构架板1’的组装方式也不限于此，也可以是其他方式，例如也可以设置金属卡箍件等，或者通过粘接等方式固定。

另外，结合图5理解，图5为图1的左视图。

如图2所示，本实施例中构架板1’在横梁板部121’和侧梁板部11’相接的拐角位置设置有弧形凹部单元A’，如图1所示，多层构架板1’叠加后，在侧梁11和横梁12相接的拐角位置形成弧形凹部A。如此设置，可以缓解此处的应力集中。

该实施例中的构架板1’可以直接在模具中铺贴成型，为了提高强度，还可以通过压模对铺贴成型的构架板1’进行压紧。上述的弧形凹部单元A’、中部孔单元121a’等都可以在模具中直接形成，也可以是基本成型后再后期切割形成。

进一步地，本实施例中的构架1还可以包括限位结构，限位结构可以卡设在多层侧梁板部11’的侧部，以限制多层侧梁板部11’在横向或者高度方向上的位移，以进一步保障构架1结构的稳定性。如前所述，侧梁11的端部111在变形时，相邻端部板111’可能在纵向上产生相对位移，则限位结构不对纵向上的位移产生限制即可。限位结构例如是U形夹，多层侧梁板部11’卡入U形夹内，具体可以是侧梁11的端部111或者倾斜部112卡入U形夹内，或者二者都卡入也可以，侧梁11的中部13不变形或者变形量较小，可以不设置限位结构。限位结构也不限于是U形夹，例如也可以是环形卡箍，侧梁11可以穿过环形卡箍，限位结构也可以是设置在侧梁11两侧的挡板等。

本实施例还提供一种轨道车辆，包括转向架，转向架包括上述任一实施例所述的转向架，具有相同的技术效果，不再赘述。

本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (11)

1.一种转向架的构架，包括横梁和侧梁，其特征在于，所述构架包括多层构架板，多层所述构架板沿所述构架的高度方向层叠设置，每层所述构架板为一体式结构；每层所述构架板包括横梁板部和两个侧梁板部，所述横梁板部位于两个所述侧梁板部之间，多层所述横梁板部层叠形成所述横梁的主体，多层所述侧梁板部层叠形成所述侧梁的主体。

2.根据权利要求1所述的转向架的构架，其特征在于，多层所述构架板通过连接件组装。

3.根据权利要求2所述的转向架的构架，其特征在于，所述连接件包括加强层，多层所述横梁板部层叠形成横梁主体，所述加强层至少包覆在所述横梁主体的外表面。

4.根据权利要求2所述的构架，其特征在于，所述加强层包括缠绕在所述横梁主体外表面的复合材料层。

5.根据权利要求2所述的转向架的构架，其特征在于，所述构架板的中部设置有沿其厚度方向贯穿的连接孔单元，多层所述构架板的所述连接孔单元层叠形成连接孔，所述连接件包括紧固件，多层所述构架板通过插入所述连接孔的所述紧固件紧固。

6.根据权利要求5所述的转向架的构架，其特征在于，所述连接孔单元设置在所述侧梁板部的中部。

7.根据权利要求1-6任一项所述的转向架的构架，其特征在于，所述侧梁板部包括中部板和位于所述中部板两侧的端部板，所述端部板的高度高于所述中部板，所述侧梁板部还包括倾斜板，所述倾斜板衔接所述端部板和所述中部板；相邻的两个所述侧梁板部中，至少一者的至少所述端部板在朝向另一者的外表面设置有耐磨层。

8.根据权利要求1-7任一项所述的转向架的构架，其特征在于，所述构架板包括一个所述横梁板部，所述横梁板部具有沿厚度方向贯通的中部孔单元。

9.根据权利要求1-7任一项所述的转向架的构架，其特征在于，所述构架还包括限位结构，所述限位结构用于限制多层所述侧梁板部在纵向以及高度方向上移动。

10.根据权利要求9所述的转向架的构架，其特征在于，所述限位结构为U形夹，所述侧梁的侧部卡设在所述U形夹内；或所述限位结构为环形卡箍，所述侧梁穿过所述环形卡箍。

11.一种轨道车辆，其特征在于，包括转向架，所述转向架包括权利要求1-10任一项所述的转向架。