本发明涉及轨道车辆技术领域，尤其涉及一种轨道车辆抗侧滚扭杆装置球铰关节结构。
背景技术：
为避免车辆通过道岔和曲线时出现倾覆，并提高车辆通过曲线时乘客的舒适度，抗侧滚扭杆装置发挥着重要作用。球铰关节是抗侧滚扭杆装置中的一个重要部件，球铰关节出现故障将会导致整个装置故障。
现有轨道车辆抗侧滚扭杆装置球铰关节存在的问题包括：（1）目前抗侧滚球铰在施压及反复工作状态下，存在密封性不好，导致润滑油泄漏，密封性不好，导致外界灰尘、杂质进入球铰活动位置，影响球铰性能及寿命；（2）长时间使用会使滑动接触面受到损伤，使用寿命得不到保障，尤其是在重载下使用寿命短。
技术实现要素：
针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种可靠性高、使用寿命长的轨道车辆抗侧滚扭杆装置球铰关节结构。
本发明采用的技术方案如下：一种轨道车辆抗侧滚扭杆装置球铰关节结构，包括球面芯轴、球铰座，球面芯轴与球铰座连接处设有密封件，球面芯轴球头部与球铰座内腔壁之间设有球瓦，所述密封件包括内防油密封圈、防尘密封罩，所述内防油密封圈的内侧贴紧球面芯轴，内防油密封圈的外侧置于球铰座油槽处，所述防尘密封罩的内侧置于内防油密封圈的内侧上方，并通过内箍套压紧在球面芯轴上，防尘密封罩的外侧置于内防油密封圈的外侧上方，并通过铆接罩压紧在球铰座上；所述球瓦分为下半边球瓦和上半边球瓦，下半边球瓦由下钢制球瓦加强圈、下球瓦高分子耐磨层组成，上半边球瓦由上钢制球瓦加强圈、上球瓦高分子耐磨层组成，所述下钢制球瓦加强圈、上钢制球瓦加强圈分别将下球瓦高分子耐磨层、上球瓦高分子耐磨层压紧在球面芯轴球头部上。
进一步地，所述球铰座内腔壁下部设有台阶部，所述下钢制球瓦加强圈下部置于台阶部处，所述下球瓦高分子耐磨层、上球瓦高分子耐磨层相接的一端均设有外翻边部，下球瓦高分子耐磨层的外翻边部置于下钢制球瓦加强圈上部，上球瓦高分子耐磨层的外翻边部置于下球瓦高分子耐磨层的外翻边部上，上钢制球瓦加强圈压紧上球瓦高分子耐磨层，上钢制球瓦加强圈上部设有压紧件。
进一步地，所述压紧件包括分块挡环、挡环内套，在球铰座位于上钢制球瓦加强圈顶部处的壁上设有挡环槽，所述分块挡环嵌入挡环槽并压紧上钢制球瓦加强圈，所述挡环内套安装在分块挡环上方并压紧分块挡环。
进一步地，所述压紧件包括过渡垫环和球铰座上的压制内翻边，所述过渡垫环置于上钢制球瓦加强圈上方，球铰座上的压制内翻边压紧过渡垫环和上钢制球瓦加强圈。
进一步地，所述压紧件包括防松外螺纹挡环，球铰座位于上钢制球瓦加强圈上方的内壁上设有内螺纹，所述防松外螺纹挡环与球铰座螺纹连接并压紧上钢制球瓦加强圈。
进一步地，所述下球瓦高分子耐磨层、上球瓦高分子耐磨层的外翻边部相接面的内沿处和外沿处均加工有倒角，在球铰座内腔壁上与下球瓦高分子耐磨层、上球瓦高分子耐磨层的外翻边部相接处对应位置设有环形油槽。
进一步地，所述下球瓦高分子耐磨层、上球瓦高分子耐磨层均由抗压拉强度不低于50mpa的高分子材料制成。
进一步地，所述下球瓦高分子耐磨层、上球瓦高分子耐磨层均由peek材料制成。
本发明的轨道车辆抗侧滚扭杆装置球铰关节结构，通过双层密封，内防油密封圈可防止润滑油泄漏，保护好球铰有充足润滑油润滑，防尘密封罩可防尘灰尘及杂质进入球铰活动部位，能确保球铰在使用年限中不出问题；内层为高分子耐磨层、外层为钢制球瓦加强圈的组合球瓦结构，可大大延长重载下球铰的使用寿命，本发明的球铰关节结构能保证在达到3万7千牛载荷下运行500万次以上的正常使用寿命，相比同样试验条件下，现有球铰100万次就会出问题。
附图说明
图1是本发明实施例1的整体结构示意图。
图2是本发明实施例1的局部结构示意图。
图3是本发明实施例2的局部结构示意图。
图4是本发明实施例3的局部结构示意图。
图5是图2中a处局部放大图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。
实施例1：如图1、图2所示，本实施例的一种轨道车辆抗侧滚扭杆装置球铰关节结构，包括球面芯轴1、球铰座2，球面芯轴1与球铰座2连接处设有密封件3，球面芯轴1球头部与球铰座2内腔壁之间设有球瓦4。所述密封件3包括内防油密封圈303、防尘密封罩301，所述内防油密封圈303的内侧贴紧球面芯轴1，内防油密封圈303的外侧置于球铰座2油槽处，所述防尘密封罩301的内侧置于内防油密封圈303的内侧上方，并通过内箍套302压紧在球面芯轴1上，防尘密封罩301的外侧置于内防油密封圈303的外侧上方，并通过铆接罩304压紧在球铰座2上。
所述球瓦4分为下半边球瓦和上半边球瓦，下半边球瓦由下钢制球瓦加强圈402、下球瓦高分子耐磨层401组成，上半边球瓦由上钢制球瓦加强圈404、上球瓦高分子耐磨层403组成，所述下钢制球瓦加强圈402、上钢制球瓦加强圈404分别将下球瓦高分子耐磨层401、上球瓦高分子耐磨层403压紧在球面芯轴1球头部上。
所述球铰座2内腔壁下部设有台阶部，所述下钢制球瓦加强圈402下部置于台阶部处，所述下球瓦高分子耐磨层401、上球瓦高分子耐磨层403相接的一端均设有外翻边部，下球瓦高分子耐磨层401的外翻边部置于下钢制球瓦加强圈402上部，上球瓦高分子耐磨层403的外翻边部置于下球瓦高分子耐磨层401的外翻边部上，上钢制球瓦加强圈404压紧上球瓦高分子耐磨层403，上钢制球瓦加强圈404上部设有压紧件。
本实施例中，所述压紧件包括分块挡环501、挡环内套502，在球铰座2位于上钢制球瓦加强圈404顶部处的壁上设有挡环槽，所述分块挡环501嵌入挡环槽并压紧上钢制球瓦加强圈404，所述挡环内套502安装在分块挡环501上方并压紧分块挡环。安装时，将由下钢制球瓦加强圈402、下球瓦高分子耐磨层401组成的下半边球瓦压装入球铰座2台阶部处，然后装入球面芯轴1，再将由上钢制球瓦加强圈404、上球瓦高分子耐磨层403组成的半边球瓦压装入球铰座2，将分块挡环501挤压装入相应挡环槽，再装入挡环内套502。
实施例2：本实施例与实施例1相比，不同之处在于压紧件，如图3所示，本实施例的压紧件包括过渡垫环601和球铰座2上的压制内翻边602，所述过渡垫环601置于上钢制球瓦加强圈404上方，球铰座2上的压制内翻边602压紧过渡垫环601和上钢制球瓦加强圈404。安装时，将由下钢制球瓦加强圈402、下球瓦高分子耐磨层401组成的下半边球瓦压装入球铰座2台阶部处，然后装入球面芯轴1，再将由上钢制球瓦加强圈404、上球瓦高分子耐磨层403组成的半边球瓦压装入球铰座2，装入过渡垫环601，然后用专用模具对压制内翻边602进行翻边并压紧过渡垫环601。
实施例3：本实施例与实施例1相比，不同之处在于压紧件，如图4所示，本实施例的压紧件包括防松外螺纹挡环7，球铰座2位于上钢制球瓦加强圈404上方的内壁上设有内螺纹，所述防松外螺纹挡环7与球铰座2螺纹连接并压紧上钢制球瓦加强圈404。安装时，将由下钢制球瓦加强圈402、下球瓦高分子耐磨层401组成的下半边球瓦压装入球铰座2台阶部处，然后装入球面芯轴1，再将由上钢制球瓦加强圈404、上球瓦高分子耐磨层403组成的半边球瓦压装入球铰座2，在旋入防松外螺纹挡环7压紧球瓦。
如图5所示，本发明的一种轨道车辆抗侧滚扭杆装置球铰关节结构，所述下球瓦高分子耐磨层401、上球瓦高分子耐磨层403的外翻边部相接面的内沿处和外沿处均加工有倒角，在球铰座2内腔壁上与下球瓦高分子耐磨层401、上球瓦高分子耐磨层403的外翻边部相接处对应位置设有环形油槽，从而形成润滑用油路通道。
本发明的一种轨道车辆抗侧滚扭杆装置球铰关节结构，所述下球瓦高分子耐磨层401、上球瓦高分子耐磨层403均由抗压拉强度不低于50mpa的高分子材料制成，优选地，采用peek材料制成。
在前述说明书与相关附图中存在的教导的帮助下，本发明所属领域的技术人员将会想到本发明的许多修改和其它实施方案。因此，要理解的是，本发明不限于公开的具体实施方案，修改和其它实施方案被认为包括在所附权利要求的范围内。尽管本文中使用了特定术语，它们仅以一般和描述性意义使用，而不用于限制。
1.一种轨道车辆抗侧滚扭杆装置球铰关节结构，包括球面芯轴、球铰座，球面芯轴与球铰座连接处设有密封件，球面芯轴球头部与球铰座内腔壁之间设有球瓦，其特征在于：
所述密封件包括内防油密封圈、防尘密封罩，所述内防油密封圈的内侧贴紧球面芯轴，内防油密封圈的外侧置于球铰座油槽处，所述防尘密封罩的内侧置于内防油密封圈的内侧上方，并通过内箍套压紧在球面芯轴上，防尘密封罩的外侧置于内防油密封圈的外侧上方，并通过铆接罩压紧在球铰座上；
所述球瓦分为下半边球瓦和上半边球瓦，下半边球瓦由下钢制球瓦加强圈、下球瓦高分子耐磨层组成，上半边球瓦由上钢制球瓦加强圈、上球瓦高分子耐磨层组成，所述下钢制球瓦加强圈、上钢制球瓦加强圈分别将下球瓦高分子耐磨层、上球瓦高分子耐磨层压紧在球面芯轴球头部上。
2.如权利要求1所述的一种轨道车辆抗侧滚扭杆装置球铰关节结构，其特征在于：所述球铰座内腔壁下部设有台阶部，所述下钢制球瓦加强圈下部置于台阶部处，所述下球瓦高分子耐磨层、上球瓦高分子耐磨层相接的一端均设有外翻边部，下球瓦高分子耐磨层的外翻边部置于下钢制球瓦加强圈上部，上球瓦高分子耐磨层的外翻边部置于下球瓦高分子耐磨层的外翻边部上，上钢制球瓦加强圈压紧上球瓦高分子耐磨层，上钢制球瓦加强圈上部设有压紧件。
3.如权利要求2所述的一种轨道车辆抗侧滚扭杆装置球铰关节结构，其特征在于：所述压紧件包括分块挡环、挡环内套，在球铰座位于上钢制球瓦加强圈顶部处的壁上设有挡环槽，所述分块挡环嵌入挡环槽并压紧上钢制球瓦加强圈，所述挡环内套安装在分块挡环上方并压紧分块挡环。
4.如权利要求2所述的一种轨道车辆抗侧滚扭杆装置球铰关节结构，其特征在于：所述压紧件包括过渡垫环和球铰座上的压制内翻边，所述过渡垫环置于上钢制球瓦加强圈上方，球铰座上的压制内翻边压紧过渡垫环和上钢制球瓦加强圈。
5.如权利要求2所述的一种轨道车辆抗侧滚扭杆装置球铰关节结构，其特征在于：所述压紧件包括防松外螺纹挡环，球铰座位于上钢制球瓦加强圈上方的内壁上设有内螺纹，所述防松外螺纹挡环与球铰座螺纹连接并压紧上钢制球瓦加强圈。
6.如权利要求2所述的一种轨道车辆抗侧滚扭杆装置球铰关节结构，其特征在于：所述下球瓦高分子耐磨层、上球瓦高分子耐磨层的外翻边部相接面的内沿处和外沿处均加工有倒角，在球铰座内腔壁上与下球瓦高分子耐磨层、上球瓦高分子耐磨层的外翻边部相接处对应位置设有环形油槽。
7.如权利要求1—6任意一项所述的一种轨道车辆抗侧滚扭杆装置球铰关节结构，其特征在于：所述下球瓦高分子耐磨层、上球瓦高分子耐磨层均由抗压拉强度不低于50mpa的高分子材料制成。
8.如权利要求1—6任意一项所述的一种轨道车辆抗侧滚扭杆装置球铰关节结构，其特征在于：所述下球瓦高分子耐磨层、上球瓦高分子耐磨层均由peek材料制成。
技术总结