專利名稱：軌道車輛承梁楔的非金屬嵌件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軌道車輛轉(zhuǎn)向架，其具有一對橫向間隔開的側(cè)架，所述側(cè)架承載一對間隔開的輪組，其中每個側(cè)架具有位于輪組之間的開口，用于接納橫向延伸的承梁的一個端部。承梁的端部由安裝在側(cè)架開口中的彈簧組來支撐。更具體地，本發(fā)明涉及對于安裝在側(cè)架開口中用來抑制承梁和側(cè)架之間相對運動的楔設(shè)備的改進(jìn)，從而維持轉(zhuǎn)向架的方形形狀和減少振蕩。
背景技術(shù)：
在其類型為本發(fā)明所涉及的軌道車輛承梁組件中，已知的是將容納在位于承梁相對側(cè)上成對的承梁承窩內(nèi)的摩擦楔提供為鄰近其端部。摩擦楔優(yōu)選地成對地提供，其被將它們相對于軌道車輛承梁的承窩內(nèi)的一個斜面和一個在側(cè)架開口的一端處限定出側(cè)架柱的摩擦面進(jìn)行推壓的彈簧向上地偏置。
在其類型為可特別應(yīng)用本發(fā)明的軌道車輛承梁組件中，承梁承窩具有傾斜的背面并使用支承在斜面上的耐磨嵌件。該耐磨嵌件是一個分離的部件，其與一對拼合楔相應(yīng)地傾斜的表面相接觸。已知給傾斜的承窩表面提供橫向延伸的錐部或斜面以使得施加在楔上的偏置力使得其靠在承梁承窩的側(cè)壁表面上。楔在承窩內(nèi)的動作從而產(chǎn)生了共同地相對于承窩的斜面、側(cè)架開口的側(cè)緣以及相對于承窩側(cè)壁的偏置力，這樣就產(chǎn)生了將轉(zhuǎn)向架保持為方形形狀的阻尼力，從而抵消轉(zhuǎn)向架的振蕩和減少車輪磨損。
1981年1月13日出版的美國專利No.4,244,298和1999年8月31日出版的美國專利No.5,943,961構(gòu)成了現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明相對它們而言是一種改進(jìn)。在這兩項專利中，楔被示出為被劈分為兩個并排且彼此間隔開的部件。根據(jù)這兩項專利，這兩個楔被偏置為與承窩相應(yīng)地傾斜的區(qū)段全面地接合。在這兩項專利中，每個楔區(qū)段的一側(cè)還被偏置為與承梁承窩側(cè)壁的一個側(cè)面面對面地接合。
在美國專利No.4,244,298中，承窩的斜面與承梁整體地形成。實際上，這通過將鍛制嵌件焊接入具有所需形狀的承窩、通過將承窩澆鑄為具有相應(yīng)形狀或者通過借助于焊接來構(gòu)造承窩而實現(xiàn)。在`961專利中，通過提供一個具有所需形狀的可移除嵌件就避免了所需焊接操作的問題和費用，所述嵌件支撐在承窩內(nèi)而無需將其焊接就位。
在使用中，在增大楔將轉(zhuǎn)向架保持為方形形狀的能力時，相對于承窩側(cè)面保持楔側(cè)面的力就導(dǎo)致了相應(yīng)承窩側(cè)壁的磨損。最終，在轉(zhuǎn)向架的正常使用期間，這種磨損將高達(dá)1/8``至3/16``或者更大，這就需要重建承梁承窩。
重建已磨損的承窩是最多是困難且耗時的操作。所采用的一種方法是通過焊接來用熔融材料構(gòu)建承窩，然后將通過焊接增加的材料磨光至原始承窩尺寸。一種替代的方法是將一個小的焊接片焊接到承窩的側(cè)壁表面上。然而，通過上述任一方法構(gòu)建承窩都是困難的事情，因為承窩的內(nèi)部相對而言不能進(jìn)入，其對于通常的運輸車輛承梁而言僅為5-3/4``至約7-1/2``寬。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，通過在楔上與承梁承窩側(cè)壁相接觸的側(cè)面上提供非金屬嵌件就解決了上述問題。非金屬嵌件優(yōu)選地為聚合物材料，其避免了承梁承窩上的磨損，因為這里不存在著金屬-金屬接觸，僅有聚合物嵌件與承窩側(cè)壁的接觸。本發(fā)明的非金屬嵌件每個都可分離地緊固至一對楔中每個的一個側(cè)壁，并且能在定期檢查轉(zhuǎn)向架時根據(jù)需要容易地更換。通過使用這種嵌件，可以合理地預(yù)期，承梁承窩將維持到軌道車輛的壽命。
這種嵌件的使用實現(xiàn)了明顯降低維護(hù)成本和延長轉(zhuǎn)向架部件壽命的目標(biāo)，同時促進(jìn)了轉(zhuǎn)向架的方形形狀并且從而減少了車輪磨損。
從以下結(jié)合附圖對于優(yōu)選實施例的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的前述和其它目標(biāo)和優(yōu)點將會很明顯。


圖1是結(jié)合有本發(fā)明原理的一個優(yōu)選形式的拼合楔組件的分解透視圖；和圖2是局部剖面的片斷側(cè)視圖，示出了拼合楔組件就位時的一段轉(zhuǎn)向架側(cè)架和承梁承窩。
具體實施例方式
圖1示出了一種現(xiàn)有技術(shù)中的楔組件，其為美國專利No.5,943,961所示類型，其被修改為包括了本發(fā)明的教導(dǎo)。如圖1所示，楔組件優(yōu)選地包括一對拼合楔10和12，每個楔具有面朝上的負(fù)荷承載斜面14。拼合楔在圖1中可以看出為由嵌件16的腹板15所分隔，所述腹板安裝在圖2所示承梁22中的一對承窩22a之一內(nèi)。如本申請的圖1所示，嵌件16具有一對分別用附圖標(biāo)記18和20標(biāo)記的斜面以及靠在承窩22a的傾斜后壁上的面朝上的斜面21。斜面18和20還朝著嵌件的側(cè)緣遠(yuǎn)離定位在中心的腹板15地朝著承窩的側(cè)緣向外傾斜并向內(nèi)延伸入承窩后面的空間。在所示的組件中，嵌件16完全與承窩22a分離，但是其上表面21將與承窩的傾斜后壁面對面地相接觸。在其它組件中，例如，在`298專利中的承窩的組件中，楔可直接靠在承窩的傾斜后壁上或者靠在一個焊接至(或者用其它方法附接至)后壁的嵌件上。從圖1中能看出，嵌件16遠(yuǎn)離其中心部朝著其側(cè)緣傾斜。
圖2是朝著轉(zhuǎn)向架側(cè)架26看的視圖，并且承梁22的端部以剖面的形式示出。承梁22橫向于一對側(cè)架地延伸，并且每個端部橫向地延伸穿過側(cè)架開口24。圖2中僅示出了一個這樣的側(cè)架、側(cè)架開口和一部分承梁。承梁的每個端部具有一對承窩22a，所述承窩面朝著側(cè)架開口24的相對側(cè)。
進(jìn)一步參照圖2，每個側(cè)架26還包括間隔開的側(cè)架柱28，圖中僅示出了其中之一。每個柱28具有摩擦面30，該摩擦面30面對承梁承窩22a地向內(nèi)伸入開口24。如上所述，嵌件16具有中心定位的分隔腹板15。拼合楔12在圖2中背離觀察者地以側(cè)視圖的形式示出，并且其側(cè)面位于腹板15的后面。兩個楔都由比如一個或多個盤簧44之類的偏置裝置所支撐。如圖2所示，一個楔能看出為其相對側(cè)靠在承梁承窩22a遠(yuǎn)離觀察者的那一側(cè)上。如美國專利No.5,943,961中更詳細(xì)地說明和圖1中所示，拼合楔相對于嵌件16上相應(yīng)的表面18和20偏置。拼合楔還相對于承梁22a的側(cè)壁向外偏置。
在圖1中，該對墊片34之一示出為定位為安裝在楔12側(cè)面中的凹陷36內(nèi)，可以理解第二個類似形狀的墊片34附接在楔10背離觀察者的側(cè)面中形狀類似的凹陷中。墊片34用作與承梁承窩22a的側(cè)面相接觸的耐磨元件。墊片34由非金屬材料構(gòu)成，優(yōu)選的材料為聚合物，下面將進(jìn)一步描述。墊片的厚度使得其突出超過楔的側(cè)面一個明顯的量并且形成了楔與承梁承窩側(cè)壁之間的整個接觸面。在本發(fā)明目前視為優(yōu)選的實施例中，每個楔中的凹陷的深度為約0.25``并且墊片的厚度為0.31``，從而允許墊片的外表面突出超過楔的外表面約0.06``。一旦墊片已經(jīng)磨損至很可能很快就要出現(xiàn)楔側(cè)面的磨損時，準(zhǔn)備更換墊片。
為了將墊片緊固在楔中的凹陷內(nèi)，每個墊片34優(yōu)選地設(shè)有埋頭孔38，該埋頭孔大致中心地定位為與楔側(cè)壁中的螺紋孔徑40對準(zhǔn)。平頭螺紋緊固件42裝配在孔38內(nèi)并螺旋入螺紋孔徑40以將墊片附接至楔的側(cè)壁。緊固件的頭部應(yīng)當(dāng)與楔的表面平齊或者在緊固件被緊固時稍微凹陷。優(yōu)選地，緊固件由與墊片相同的材料制成。如果使用的是金屬緊固件，則孔38應(yīng)當(dāng)足夠地下沉以避免緊固件頭部與承窩側(cè)壁在一般磨損狀況下相接觸。墊片還具有與拼合楔10和12中的開口48以及嵌件腹板中的凹陷36相對準(zhǔn)的孔46，用來臨時地插入如`961專利所述的安裝期間所使用的閉鎖銷。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，墊片由尼龍構(gòu)成，不過也可以應(yīng)用其它耐磨聚合物，比如迭爾林(Delrin)、尿烷或UHMW。UHMW表示超高分子量的聚乙烯，優(yōu)選地具有介于約3百萬至約6百萬的分子量。墊片優(yōu)選地具有范圍在約700至約900內(nèi)的硬度，并且最優(yōu)選地具有約800的硬度。
由這種材料制成的墊片可通過澆鑄或模塑來提供。
在使用中，楔10和12被比如盤簧44之類的偏置裝置向上偏置靠在承窩22a內(nèi)的斜面18和20、摩擦面30和承窩側(cè)壁上，從而為承梁和車體提供支撐并且提供了促進(jìn)轉(zhuǎn)向架為方形形狀和降低振蕩的阻尼力。在使用耐磨的非金屬墊片的情況下，基本上消除了承窩側(cè)壁的磨損。墊片34非常耐用并且在使用中顯示了極少的磨損，但是如果遇到了顯著的磨損仍然能易于更換。墊片相對廉價、能快速且容易地更換而無需焊接，并且通過定期檢查和必要的更換，可以無限地延長承梁承窩的壽命。
權(quán)利要求
1.一種用于運輸車輛轉(zhuǎn)向架中的楔組件，所述轉(zhuǎn)向架具有一對橫向間隔開的側(cè)架元件，所述側(cè)架元件支撐多個間隔開的輪組，每個側(cè)架具有位于所述輪組之間的側(cè)架開口，用于接納跨過所述側(cè)架的運輸車輛承梁的突出端部，每個所述側(cè)架開口包括位于承梁突出端部的相對側(cè)上的縱向間隔開的相對摩擦面，所述突出的承梁端部具有一對承窩，每個所述承窩面對一個所述摩擦面，所述承窩包括向下且向內(nèi)傾斜的傾斜背面部分和基本上平狀的豎直定向的側(cè)壁，所述傾斜背面部分從中心升高部朝著承窩的側(cè)面漸細(xì)并且一對楔布置在每個所述承窩內(nèi)，每個所述楔具有布置在所述承梁承窩內(nèi)的斜面，所述楔由置于中心升高部的相對側(cè)上的斜面間隔開，其中所述斜面與傾斜背面部分的斜面以及豎直表面相接合，并且所述豎直表面與所述縱向延伸的摩擦面之一相接合，每個所述漸細(xì)表面與相應(yīng)傾斜的楔表面相配合以將所述楔偏置為與承窩相應(yīng)的側(cè)壁相接合；以及用于將所述楔在相關(guān)的摩擦面和背面部分的斜面之間向上偏置的偏置裝置，其改進(jìn)包括附接至楔的豎直側(cè)壁的聚合物耐磨墊片，每個所述耐磨墊片布置為與所述承窩側(cè)壁相接合，并且所述墊片具有一個用作楔和承窩側(cè)壁之間唯一耐磨面的耐磨面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的楔組件，還包括用來將耐磨墊片可分離地緊固至楔側(cè)面的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的楔組件，其中耐磨墊片具有介于約700至約900之間的硬度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的楔組件，其中耐磨墊片由選自于包括尼龍、迭爾林、UHMW和尿烷的組中的聚合物材料構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的楔組件，其中耐磨墊片是澆鑄的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的楔組件，其中耐磨墊片的豎直布置的表面包括大致與墊片形狀相一致的凹陷，所述凹陷接納該墊片，該墊片的厚度大于凹陷的深度，從而墊片表面延伸超出凹陷。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的楔組件，其中墊片表面突出超過凹陷一個約為0.06″的距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的楔組件，其中所述凹陷和所述耐磨墊片具有大致三角形的形狀，并且三角形的底邊沿著楔的底面布置。
9.根據(jù)權(quán)利要求2的楔組件，其中用于將墊片可分離地緊固至楔的裝置包括由與墊片相同的材料制成的緊固件；延伸穿過該墊片的孔徑，所述孔徑為埋頭孔，所述緊固件具有凹陷在孔徑的埋頭孔部分內(nèi)且與墊片耐磨面平齊的頭部。
10.一種摩擦楔組件，其包括用于軌道車輛轉(zhuǎn)向架組件中的拼合摩擦楔，該轉(zhuǎn)向架組件包括一對側(cè)架，每個側(cè)架具有中心定位的側(cè)架開口；延伸穿過所述側(cè)架對的每個所述開口的承梁，該承梁包括定位在側(cè)架開口內(nèi)并面對側(cè)架開口側(cè)面的承梁承窩，每個所述承窩具有傾斜的后壁部分，所述傾斜的后壁部分遠(yuǎn)離中心區(qū)域地朝著與承梁承窩側(cè)壁相鄰的側(cè)緣漸細(xì)；一對位于每個所述承窩內(nèi)的拼合楔，每個楔具有可與所述漸細(xì)壁部之一相接合的斜面；用于將所述楔相對于漸細(xì)部分向上地且相對于承窩側(cè)壁遠(yuǎn)離中心區(qū)域地偏置的偏置裝置；以及聚合物耐磨墊片，每個所述耐磨墊片具有一個位于承窩側(cè)壁和楔的一個側(cè)面之間并且用于與承窩側(cè)壁表面相接合的耐磨面。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的楔組件，還包括用來將耐磨墊片可分離地緊固至楔側(cè)面的裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的楔組件，其中所述用于可分離地緊固所述耐磨墊片的裝置包括由聚合物材料制成的螺紋緊固件，所述耐磨墊片具有延伸貫穿其中用于接納所述緊固件的埋頭孔徑，該緊固件具有位于孔徑的埋頭孔部分內(nèi)的頭部，頭部的外表面不突出超過墊片的耐磨面。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的楔組件，其中耐磨墊片具有介于約700至約900之間的硬度。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的楔組件，其中耐磨墊片由選自于包括尼龍、Delrin、UHMW和尿烷的組中的聚合物材料構(gòu)成。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的楔組件，其中耐磨墊片是澆鑄的。
16.一種用于軌道車輛轉(zhuǎn)向架組件的楔中的聚合物耐磨墊片，其中楔在承梁承窩內(nèi)被彈性地向上偏置并且具有與承梁承窩內(nèi)相應(yīng)斜面相配合的斜面，所述楔還具有面對承窩一個側(cè)面的側(cè)面并且其中楔被相對于承窩側(cè)壁偏置，所述耐磨墊片以面對承窩側(cè)面的方式可移除地附接至楔的側(cè)面，所述耐磨墊片將楔維持為不與承窩側(cè)壁相接觸，所述耐磨墊片與承窩側(cè)壁摩擦接合并且由摩擦系數(shù)相對較低的聚合物材料制成。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的耐磨墊片，還包括螺紋孔徑，并且具有用于將所述耐磨墊片可分離地緊固至所述楔的螺紋緊固件。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的耐磨墊片，其中耐磨墊片是硬度介于約700和約900之間且滑動摩擦系數(shù)介于約0.10至約0.30之間的鑄件。
19.根據(jù)權(quán)利要求16的耐磨墊片，其中耐磨墊片由選自于包括尼龍、Delrin、UHMW和尿烷的組中的聚合物材料構(gòu)成。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的耐磨墊片，其中耐磨墊片是澆鑄的。
全文摘要
相對于軌道車輛轉(zhuǎn)向架的承梁端部中的承窩的傾斜上表面和側(cè)壁偏置的拼合楔設(shè)有非金屬耐磨板，其于承窩側(cè)壁相接觸以減少或避免承窩側(cè)壁的磨損。耐磨板通常為澆鑄的聚合物墊片，其材料選自于由尼龍、Delrin、UHMW和尿烷所構(gòu)成的組，其硬度在約700至約900的范圍內(nèi)并且滑動摩擦系數(shù)約為0.10至約0.30。墊片安裝在楔的側(cè)壁內(nèi)的凹陷中并且借助于比如螺紋緊固件之類的裝置保持就位以便于更換。
文檔編號B61F5/02GK1911718SQ20061011095
公開日2007年2月14日 申請日期2006年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月12日
發(fā)明者J·W·拉迪鮑, C·L·范奧克恩 申請人:Asf-基斯通公司