转向架及轨道车辆的制作方法

1.本技术涉及轨道车辆技术领域，特别是轨道车辆的转向架。


背景技术：

2.转向架整体重量在轨道车辆整体中占比达到40％以上，因此减轻转向架的重量，是使轨道车辆节能降耗的关键。
3.减轻转向架重量的同时还需要考虑转向架的强度性能、导电性能等，如何在减重的同时兼顾这些性能，是需要本领域技术人员解决的技术问题。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本技术提供一种转向架，包括构架，所述构架包括构架主体和安装座，所述构架主体为复合材料构架主体，部分所述安装座为复合材料安装座，部分所述安装座为金属材料安装座，复合材料构架主体和复合材料安装座通过螺纹紧固件连接，复合材料构架主体和金属材料安装座通过螺纹紧固件连接并且通过铆接件铆接并且通过结构胶粘接。
5.在一种实施方式中，铆接件的外周面和铆接孔之间的环状间隙内填充有导电介质。
6.在一种实施方式中，对于连于同一金属材料安装座的多个铆接件，在其中部分或全部铆接件的外周面和铆接孔之间的环状间隙内填充导电介质。
7.在一种实施方式中，至少在复合材料构架主体和金属材料安装座的铆接件安装面之间设置结构胶，并且，铆接件的两端与被铆件紧密接触，使所述环状间隙成为封闭空间。
8.在一种实施方式中，连于同一金属材料安装座的铆接件和螺纹紧固件的轴线呈45
°
～90
°
夹角。
9.在一种实施方式中，复合材料构架主体和复合材料安装座的螺纹紧固件安装结构为：复合材料构架主体和复合材料安装座上均嵌入金属嵌件，螺纹紧固件连于两个金属嵌件，金属嵌件与螺纹紧固件的电位差小于预设值。
10.在一种实施方式中，复合材料构架主体和金属材料安装座的螺纹紧固件安装结构为：复合材料构架主体上连接金属连接件，螺纹紧固件连于所述金属连接件，所述金属连接件和复合材料构架主体之间设置绝缘层。
11.在一种实施方式中，所述金属连接件包括大径部和小径部，所述小径部连在复合材料构架主体的孔中，所述大径部内设有防转卡槽，与螺纹紧固件配合的螺母卡于所述防转卡槽。
12.在一种实施方式中，复合材料构架主体上设有金属汇流点，所述构架的各导电部位均汇流至所述金属汇流点。
13.另外，本技术还提供一种轨道车辆，包括转向架，所述转向架采用上述任一项所述的转向架。
14.本技术提供的转向架，具有重量轻、强度高、导电稳定可靠等优势。
附图说明
15.图1为本技术提供的轨道车辆的转向架的构架整体结构示意图；
16.图2为复合材料构架主体和一个金属材料安装座的连接结构示意图；
17.图3为铆接件安装部位的剖面图；
18.图4为复合材料构架主体和复合材料安装座上的螺纹紧固件安装部位的剖面图；
19.图5为复合材料构架主体和金属材料安装座上的螺纹紧固件安装部位的剖面图。
20.附图标记说明如下：
21.1构架主体，2安装座，2a复合材料安装座，2b金属材料安装座，3金属汇流点，4铆接件，5螺纹紧固件，6导电介质，7防松垫片，8金属嵌件，9金属连接件，9a大径部，9b小径部，9c防转卡槽，10螺母，11结构胶，12绝缘层。
具体实施方式
22.为了使本技术领域的技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术的技术方案作进一步详细说明。
23.如图1所示，转向架的构架包括构架主体1和连在构架主体1上的多个安装座2。
24.构架主体1主要由横梁和侧梁构成，图示实施例中，构架主体1主要由一根横梁和两根侧梁构成，呈“h”形结构。
25.安装座2用于给转向架的其他部件提供安装基础，一般包括制动吊座、抗侧滚扭杆座、定位转臂座、受流器座、熔断器箱座、横向止挡座、横向减振器座、牵引拉杆座等。
26.构架主体1采用复合材料，部分安装座2采用复合材料，部分安装座2采用金属材料，这样的材料组合形式可以有效减轻构架的重量且能兼顾构架的强度性能。具体的，复合材料可以是碳纤维增强复合材料，金属材料可以是低合金钢、不锈钢、钛合金等。
27.复合材料构架主体1上可以设置一个或多个金属汇流点3，图1中，金属汇流点3设置在侧梁的端部。构架的各导电部位可以在金属汇流点3处汇流导出，从而实现构架回流电、静电等电流的可靠导出，保障使用安全性。具体的，各导电部位可以利用该部位金属部件自身的导电性汇流至金属汇流点3，也可以通过外接导线、铜带等汇流至金属汇流点3。
28.如图2所示，复合材料构架主体1和金属材料安装座2b通过螺纹紧固件5连接并且通过铆接件4铆接并且通过结构胶11粘接。这种组合连接方式可以保障两种不同材料部件的连接强度。
29.如图3所示，可以通过合理匹配铆接件4和铆接孔的配合尺寸，使铆接件4的外周面和铆接孔之间形成环状间隙，该环状间隙内填充有导电介质6，导电介质6可以是导电油脂、导电膏等。为方便说明，以下将这一设置称为导电设置。
30.在复合材料构架主体1上打铆接孔时，会使复合材料内部的碳纤维丝束露出，碳纤维丝具有良好的导电性能，采用上述导电设置后，碳纤维丝将电通过导电介质6传导给金属铆接件4，由金属铆接件4将电进一步传导给金属材料安装座2b，由此实现了复合材料构架主体1和金属材料安装座2b之间的良好导电。
31.通常，复合材料的表面材质是树脂，这导致复合材料导电性不好，因而与金属材料
部件连接时无法实现良好的电导通，而通过上述导电设置很好地解决了这一问题，实现了复合材料部件和金属材料部件的等电位接地连接。
32.若单个金属材料安装座2b上连有多个铆接件4(例如图2所示的金属材料安装座2b上连有四个铆接件4)，可以仅对其中一个或几个铆接件4实施上述导电设置，其余铆接件4采用常规设置，当然，理论上，也可以对连于同一金属材料安装座2b的所有铆接件4均实施上述导电设置。
33.如图3所示，至少在复合材料构架主体1和金属材料安装座2b的铆接件4安装面之间设置结构胶11，并且，铆接件4的两端(图中a端和b端)与被铆件紧密接触，这样，铆接件4和铆接孔之间的环状间隙成为封闭空间，如此，可以避免填充在里面的导电介质6漏出以及延缓导电介质6的氧化失效，从而使得导电性能更稳定，另外在该位置设置结构胶11，可以很好地限制铆接件4与铆接孔之间的相对径向位移，使填充着导电介质6的环状间隙保持稳定，从而利于保障导电性能的稳定。
34.如图2所示，优选让连于同一金属材料安装座2b的铆接件4和螺纹紧固件5的轴线呈45
°
～90
°
夹角，也就是说，铆接件4和螺纹紧固件5分别安装在同一金属材料安装座2b的两个互呈45
°
～90
°
夹角的安装面上，这样可以充分利用铆接件4的轴向拉压性能，减少其所承受的剪切力，并且，能限制铆接件4和铆接孔之间的相对位移，从而能进一步提升导电稳定性。
35.如图4所示，复合材料构架主体1和复合材料安装座2a之间的螺纹紧固件5安装结构为：复合材料构架主体1和复合材料安装座2a上均嵌入金属嵌件8，螺纹紧固件5连于两个金属嵌件8，金属嵌件8与螺纹紧固件5的电位差小于预设值，具体金属嵌件8与螺纹紧固件5可以均采用高电位金属材料，比如，不锈钢或钛合金等。
36.这种安装结构使复合材料构架主体1和复合材料安装座2a在螺纹紧固件5的安装部位实现电导通，增加了整个构架的导电可靠性。
37.如图5所示，复合材料构架主体1和金属材料安装座2b之间的螺纹紧固件5安装结构为：复合材料构架主体1上连接金属连接件9，螺纹紧固件5连于金属连接件9，金属连接件9和复合材料构架主体1之间设置绝缘层12。
38.具体来说，图5中，螺纹紧固件5为螺栓。金属连接件9设有中心通孔，金属连接件9沿轴向依次设有大径部9a和小径部9b。金属连接件9的大径部9a内设有防转卡槽9c，螺母10卡装在防转卡槽9c中，从而不容易松动。金属连接件9的小径部9b连在复合材料构架主体1的孔中，绝缘层12设置在小径部9b和该孔之间。螺栓依次穿过金属材料安装座2b上的孔、金属连接件9的小径部9b，伸到金属连接件9的大径部9a内与螺母10紧固在一起。螺栓的头部与金属材料安装座2b之间设有防松垫片7。通过合理选材，将防松垫片7、螺栓、螺母10、金属连接件9和金属材料安装座2b的电位差控制得小于预设值，比如，若金属材料安装座2b为低合金钢材质，则防松垫片7、螺栓、螺母10、金属连接件9也可选用低合金钢材质。
39.这种安装结构，使相互连接的复合材料构架主体1和金属材料安装座2b在螺纹紧固件5的安装部位绝缘，如此可以避免大的电位差导致两种不同材料部件之间的电化学腐蚀。相互连接的复合材料构架主体1和金属材料安装座2b之间的导电通过在铆接部位进行上述导电设置实现。
40.本技术图示实施例中，复合材料构架主体1和复合材料安装座2a通过螺纹紧固件5
连接，且在螺纹紧固件5的安装部位实现导电，复合材料构架主体1和金属材料安装座2b通过螺纹紧固件5连接并且铆接加胶接，且在螺纹紧固件5的安装部位绝缘，在铆接部位实现导电。
41.以上应用了具体个例对本技术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技术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，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.转向架，包括构架，所述构架包括构架主体(1)和安装座(2)，其特征在于，所述构架主体(1)为复合材料构架主体，部分所述安装座(2)为复合材料安装座(2a)，部分所述安装座(2)为金属材料安装座(2b)，复合材料构架主体(1)和复合材料安装座(2a)通过螺纹紧固件(5)连接，复合材料构架主体(1)和金属材料安装座(2b)通过螺纹紧固件(5)连接并且通过铆接件(4)铆接并且通过结构胶(11)粘接。2.根据权利要求1所述的转向架，其特征在于，铆接件(4)的外周面和铆接孔之间的环状间隙内填充有导电介质(6)。3.根据权利要求2所述的转向架，其特征在于，对于连于同一金属材料安装座(2)的多个铆接件(4)，在其中部分或全部铆接件(4)的外周面和铆接孔之间的环状间隙内填充导电介质(6)。4.根据权利要求3所述的转向架，其特征在于，至少在复合材料构架主体(1)和金属材料安装座(2b)的铆接件(4)安装面之间设置结构胶(11)，并且，铆接件(4)的两端与被铆件紧密接触，使所述环状间隙成为封闭空间。5.根据权利要求1所述的转向架，其特征在于，连于同一金属材料安装座(2b)的铆接件(4)和螺纹紧固件(5)的轴线呈45
°
～90
°
夹角。6.根据权利要求1-5任一项所述的转向架，其特征在于，复合材料构架主体(1)和复合材料安装座(2)的螺纹紧固件(5)安装结构为：复合材料构架主体(1)和复合材料安装座(2a)上均嵌入金属嵌件(8)，螺纹紧固件(5)连于两个金属嵌件(8)，金属嵌件(8)与螺纹紧固件(5)的电位差小于预设值。7.根据权利要求1-5任一项所述的转向架，其特征在于，复合材料构架主体(1)和金属材料安装座(2b)的螺纹紧固件(5)安装结构为：复合材料构架主体(1)上连接金属连接件(9)，螺纹紧固件(5)连于所述金属连接件(9)，所述金属连接件(9)和复合材料构架主体(1)之间设置绝缘层(12)。8.根据权利要求7所述的转向架，其特征在于，所述金属连接件(9)包括大径部(9a)和小径部(9b)，所述小径部(9b)连在复合材料构架主体的孔中，所述大径部(9a)内设有防转卡槽(9c)，与螺纹紧固件(5)配合的螺母(10)卡于所述防转卡槽(9c)。9.根据权利要求1-5任一项所述的转向架，其特征在于，复合材料构架主体上设有金属汇流点(3)，所述构架的各导电部位均汇流至所述金属汇流点(3)。10.轨道车辆，包括转向架，其特征在于，所述转向架采用权利要求1-9任一项所述的转向架。

技术总结
本申请公开了一种转向架及轨道车辆，所述转向架包括构架，所述构架包括构架主体和安装座，所述构架主体为复合材料构架主体，部分所述安装座为复合材料安装座，部分所述安装座为金属材料安装座。复合材料构架主体和复合材料安装座通过螺纹紧固件连接，在螺纹紧固件安装部位导电。复合材料构架主体和金属材料安装座通过螺纹紧固件连接并且通过铆接件铆接并且通过结构胶粘接，在螺纹紧固件安装部位绝缘，在铆接件安装部位导电。本申请提供的转向架，具有重量轻、强度高、导电稳定可靠等优势。导电稳定可靠等优势。导电稳定可靠等优势。


技术研发人员：张雄飞 张振先 王石 宋旭鹏 蒋欣
受保护的技术使用者：中车青岛四方机车车辆股份有限公司
技术研发日：2023.04.17
技术公布日：2023/6/4