CN1023638C - 铁轨转向架 - Google Patents

Abstract

一种铁轨转向架，用于连接半挂车或类似的铁道车辆，包括具有装有轮子的底盘车架和位于底盘上的半挂车接轮支架，在底盘和支架之间装有动力缸或充气球，使支架可在低位和高位之间相对于底盘垂直移动，支架和底盘上有闭锁件，当支架处于高位时，能将支架可松开地闭锁在底盘上，还包括一个水平的半挂车接轮支承件，可绕一垂直轴转动，使装在支承件一端的半挂车接轮横向摆动，还包括支架在高位时使第一半挂车接轮自动对中的装置。

Description

本发明涉及铁轨转向架，它用于挂上半挂车或类似的铁道车辆，形成一个在轨道上运行的列车。它属于本申请人于1988年3月15日在加拿大提交的专利申请No.561，449中所公开的类型。

在上述申请中，已公开了一种双轴铁轨转向架，在其有轮的车架上通过一个空气弹簧悬架安装了一个用于支承平台的提升组件，它具有一对半挂车接轮，使转向架与一对半挂车的中心销相连，以致半挂车和转向架一起形成铁道列车的一部分。平台提升组件完全是机械的，它由若干相配合的蜗杆和蜗轮构成，其蜗轮驱动丝杆上、下运动，使半挂车接轮平台上升和下降。

在这样的装置中，来自半挂车的负载仅通过机械提升组件而由气动悬架持续地支承，所以，提升组件一直承受由于铁轨转向架颠簸所产生的高的应力。由于其机械特性，这就使提升组件容易迅速损坏。

本申请人已知的是下述美国专利，但它们都与本发明不同：

4，416，571

4，547，107

4，669，391

4，685，399

4，773，335

4，766，818

美国专利NO.4，416，571和4，685，399都涉及铁轨转向架，具有一对半挂车接轮，用于与半挂车连接，但它是直接地装在铁轨转向架的底盘上。在美国专利4，547，107中，两个半挂车接轮中的每一个由一个动力升举装置分别地提升。在这些方面，这些专利与本发明不同，从下面的描述可以看到，其余的专利与本发明更加不同。

本发明的一个目的是提供一种铁轨转向架，它避免了上述的缺点，其中，在运行期间，由半挂车承受的负载从半挂车接轮架上直接传递到铁轨转向架的底盘上，并从那里传递到一个充气悬架上，它采用了这种方式，以致完全地避开了提升组件（后面称为支架运动装置）。

根据本发明，一旦半挂车的中心销与处于低位的垂直移动支架的半挂车接轮相连，所述支架就被提升到其运行的高位，并与铁轨转向架的车架底盘相闭锁，以致在运行位置完全独立于旁设的支架移动装置而被固定。

本发明的另一目的是在上述类型的铁轨转向架中，两个半挂车接轮中的下面一个装在一个可转动的支承件上，当一个半挂车的中心销插入所述下半挂车接轮中时，支承件可横向摆动。

本发明再一个目的是提供一种铁轨转向架，它包括这样的装置，以致当支架到达其高运行位置时，能使上述的下半挂车接轮和中心 销自动地对中。

更具体地说，根据本发明制造的铁轨转向架大致地包括：一个具有底盘的车架，其上装有铁轨轮;在底盘上的半挂车接轮支架;位于底盘和支架之间的装置，用于使支架在相对于底盘的一个低位和一个高位之间垂直运动;和当支架到达高位时用于可松开地将其闭锁在底盘上的装置。

另外，它最好包括一个位于支架上的水平的半挂车接轮支承件;用于将支承件的一端装在支架上的装置，使支承件绕一垂直轴可转动，而允许其有摆动运动;和装在支承件另一端的一个第一半挂车接轮。

最好，它还包括当支架到达其高位时用于使第一半挂车接轮与支架自动对中的装置。

按照一个推荐形式，半挂车接轮支架有一个平底，可松开的闭锁固定装置包括一个在平底上的闭锁架，和其在支架底上面纵向平移的用于引导它的装置，在闭锁架、支架和底盘上的螺栓和定位装置，其结构应使当支架到达其高位时应能将支架闭锁在底盘上;第一装置在一个方向使闭锁架偏置而纵向平移，使螺栓和定位装置将支架闭锁在底盘上，第二装置在相反方向使闭锁架偏置而纵向平移，将支架从底盘上松开。

下面通过最佳实施例的描述并参照附图，对于本发明的其他目的和特征将会更清楚。

图1是根据本发明的铁轨转向架的投影图，其半挂车接轮支架是在其低位;

图2是与图1同样的视图，但其半挂车接轮支架是在其高位;

图3是转向架的顶视图;

图4是转向架车架底盘的投影图;

图5是一对轮组件的投影图，该轮组件有臂用于将其装在车架底盘上;

图6是垂直移动支架的投影图;

图7是与图6相似的图，但旋转了180°;

图8是装有支架移动装置的车架底盘的投影图;

图9是用于将支架固定在高位的可松开闭锁装置的投影图;

图9a是其中一个细部结构的顶视平面图;

图10是用于低半挂车接轮的支承件的投影图;

图11是转向架的前端视图;

图12是前部装有本发明的转向架的列车驱动装置的侧视图。

图中示出了一个双轴铁轨转向架1，它具有装在一对轮组件5（见图5）上的为一底盘3（见图3）形式的车架和装在底盘上的半挂车接轮支架7（见图6）。正如前面所述的，转向架还包括位于底盘3和支架7之间的装置，用于使支架相对于底盘在一个图1所示的低位和一个图2所示的高位之间运动;和用于将支架7可松开地闭锁在底盘上的装置，这种装置将在后面详细描述。在可垂直运动的支架7上有两个标准的半挂车接轮9、11。正如已知的，要与转向架1相连接的半挂车的中心销能在支架7的低位与半挂车接轮9、11互锁，然后支架被提升至转向架的运行高位。

为了便于后面的描述，图中所示转向架1的左端为其前端，转向 架的右端为其后端。

现在详细地参照图4、5和8，可以看到底盘3包括一个十字形基板13，它具有与纵梁17为一体并从其两端间的中部向下伸出的直立侧壁结构15。通过一位于转向架后端的横梁19将梁17相互连接。如图8所示，一连串的流体操纵的动力缸21固定在基板13上，用于升起和降下固定地装在其上的支架7，这些动力缸可以是液动的或气动的。

在各侧壁结构15的每一端各有一对支板23，杆臂25（见图1和图5）的一端装在支板上，使杆臂25能绕横向于纵梁17并平行于横梁19延伸的一对第一轴摆动。杆臂25的另一端具有轴颈箱27，用于容纳轮组件5的轴29的端部，轮子31装在轴29上，并能绕与所述第一轴平行的一对第二轴转动。在每个杆25端部的轴颈箱27上方装有一个空气弹簧悬架33。悬架33被容纳于形成于纵梁17端部的适当的外罩件35中。

图6和图7中清楚地显示了一个装有半挂车接轮9、11的可垂直移动的支架7，它具有一个平板底部37和一对侧边元件39，侧边元件各包括一个上部41和一个下部43，上部41悬于下部43之上，以致在它们之间形成一个槽口45，它用于后面所述的目的。

上部41由三个横梁47、49和51相互连接，横梁的厚度与上部41相同，其厚度终止于上部41底面的同一平面上。在横梁49、51上固定了一个用于后半挂车接轮11（见图1）的基部结构，它包括两个纵梁53、55（见图6和图7），两个轴台57、59固定在纵梁上，用于按已知的方式容纳半挂车接轮11底板的摆销或轴。纵梁53、55的前端 终止于滑台61、63，滑台用于使半挂车的前端在半挂车接轮11上慢慢移动。

如前面所述，本发明的主要特征之一是具有可松开的闭锁装置，它能将半挂车接轮支架7牢固地固定在其高位，支靠着底盘3，以致由半挂车接轮9、11承受的负载直接地传递到悬架空气弹簧33上（图5），而不会影响其支架移动油缸21（图8）。

前述的可松开闭锁固定装置示于图9，它包括一个矩形结构的闭锁架65，它有两个方形侧杆67、69，它们由一个前方形杆71和一个后矩形杆73相互连接。可以看到，前杆71固定于侧杆67、69的顶部，后杆73延伸超出侧杆67、69顶部之上等于前杆71高度的一个距离。于是，闭锁架65具有这样的尺寸：当将其放在支架7的平底37上时（图1、2、6和7），其侧杆67、69被容纳在侧边元件39的槽口45中，并且侧杆67、69和前杆71的累积高度，以及后杆23的全高，应与槽口45（图7）的高度相等，以致闭锁架65能在平底37上平稳地和容易地滑动，并由槽口45所导向。通过一个其一端固定于支架后横梁51（图6和7），一端固定于从闭锁架65后杆73向上伸出的垂直短板77上的充气囊或充气球75，而使闭锁架65向前运动。

当将气囊75放气时，通过一对位于一对支座83、85（它们固定于支架7的平底37）和闭锁架65后杆73之间的回位弹簧79、81，能使架65向后运动。于是，闭锁架65能在支架7的两个纵向方向运动，如图9中箭头所示。

在闭锁架65上，支架7和底盘3上具有螺栓和定位装置，以致当支架已到达转向架运行高位时，它们能将支架固定和闭锁在底盘 上，这个装置将在后面详细描述。

两个后闭锁螺栓87、89（图9）的一端枢轴地与闭锁架65的后杆73相连，并合适地与对应的导块91、93上的通孔配合，导块与支架7的后横梁51（图6）是整体的并从上面悬垂下来。导块可由一个厚板和一个导管构成，如图9中所示。

在闭锁架65的前部具有两个可横向运动的闭锁螺栓95、97，它们能进入导块90、101上的通孔，该导块与支架侧边元件39为一体，其中一个清楚地示于图6。通过一个螺栓驱动机构103（后面将要描述）可使闭锁螺栓95、97作横向位移。

在闭锁架65的高位，朝后的闭锁螺栓87、89滑动穿过导块91、93，然后穿过一对定位件109、111（图2和图4）上的插孔105、107，该定位件通过一对三角形板113、115固定于底盘3的横梁19。

支柱结构117、119从横梁19向上伸出并靠近支板113，用于在后半挂车接轮处于低位时导引并固定滑台61、63，如图1所示。

现在重新参照图1和图4，可以看到，在底盘3内的侧壁结构15和纵梁17上有立柱120、122，其前端面与支架侧壁件39的上部41滑动接触，以便在支架7垂直运动时起导向作用。它们也具有定位元件121、123，其上形成有插孔125、127，用于当支架7在其高位时容纳横向闭锁螺栓95、97（图9）。

为了确保使闭锁螺栓87、89、95和97与它们所对应的插孔105、107、125、127对准，支架具有止动装置，它是一对从侧边元件上部41向下伸出的L形吊钩129、131。当吊钩的下水平臂紧靠着底盘3的横梁19的下端面时，它就作为支架的闭锁支臂，由此防止 支架超过其高位。

根据本发明的另一特征，所示的实施例包括一个用于前半挂车接轮9的水平支承件133，（图10）。它具有等腰三角形的形状，有一底边元件135，两个侧腰元件137，和一个顶点接头139，它平放在支架7的平底37上，其侧腰件137在闭锁架65的前横杆71下面延伸，如图1和图2所示。顶点接头139装在底37和一个固定于可动支架7的中间横梁49上的枢轴托架141（图7）之间。底37、托架141和顶点接头139上形成有适当的同心孔，一个轴销143可装入所述孔中。以这种方式，支承件133可绕轴销143的垂直轴线作横向摆动运动。通过装在轴台145上的摆动销或摆动轴151，将第一半挂车接轮9以普通的方式装在轴台145上（图11），使其所绕一横轴线作有限的摆动运动。轴台145向底边件135的前面突出。在操作中，当可动支架处于其低连接位置时，支承件133的摆动能使半挂车的前中心销容易地进入前半挂车接轮9的V形开口147（图1），由此而进入闭锁孔149。

如前所述，在连接过程中，支承件133和其半挂车接轮9有稍微的摆动，所以支架7最好有一个装置，用于当其上升以至到达其高位时，能自动地和逐渐地使半挂车接轮9对中，使中心销和半挂车接轮与转向架的中心线对齐。另外，在运行中，应将半挂车接轮9闭锁在该位置。

为了上述目的，并参照图11，该装置具有一对等长度的相互交叉的钢索连接器，它们各包括一根柔性钢索153，其端部具有两个螺丝接头155，其一个接头可转动地装在从底边轴台145（图10）悬垂

下来的支臂157上，另一接头装在紧固于底盘3平台13的支臂159上。可以看到，轴台145及其悬垂的支臂157向前突出于底边元件135，支臂157向前突出于支架7的底37，以便将钢索连接器固定在底盘上。如果当可动支架7处于其低连接位置时，支承件133和半挂车接轮9可横向移动，那么随着支架升高位时，由于钢索连接器的作用，将使它们自己自动地矫直和对中。可以看到，在图11中，是通过可充气的空气弹簧161使支架升高的，它替代了图8中的动力缸21。

为了将支承件133闭锁在支架7的纵向中间位置，而提供了一个附加的闭锁螺栓163，见图7和图9，它滑动先穿过固定于平底37的另一导块165上的孔，然后穿过底边元件135中部的定位件167，底边元件135是位于导块165的前面，如图7中虚线所示，闭锁螺栓163，与可横向位移的闭锁螺栓95、97一起由前述的机构103所驱动，其细部结构示于图9和图9a。

机构103包括一个中心柱169，其顶部装在支架横梁47中部的一个适当的中间支承孔170（图7）中，其底部装在支架平底37的另一个同心的支承孔（未显示）中，三个径向吊耳171固定在中心柱169上，三个吊耳与三个臂173用枢轴连接，三个臂又用枢轴与闭锁螺栓95、97和163的朝向架子的端部相连，如图9和9a所示。有一个伸长的径向窄槽（未显示）的第四吊耳172与一L形操纵杆175的一端枢轴连接，操纵杆175的另一端固定于闭锁架65的前横杆71上。

在图9和9a中，支架7是处于高位，闭锁螺栓87、89、95、97和 163被容纳在它们各自的定位件109、111、121、123（图1和7）的插孔中，以及也作为一个定位件的底边件135的插孔167中，当要使支架7从底盘3上松开时，将气袋75（图9）充气，使闭锁架65被向前推动，将后闭锁销87、89从其定位件109、111（图4）中拉出，同时，在前横杆71上的L形杆175使中心柱169顺时针方向转动，如图9a所示，这就使闭锁销95、97和163从其各自的定位件121，123和135中脱出，由此，使支架7松开，并允许其向下运动至其低位，支承件133也处于自由状态。

此时，应该提到，前半挂车接轮9与后半挂车接轮11相比是处于一个更低的平面（见图12），低半挂车接轮9接合在一个半挂车的后端下面，而前半挂车接轮11接合在另一半挂车前端下面。

这了在连接过程中协助半挂车接轮9，支架7最好具有一个辅助提升叉177（图1和2），它具有一个底部件179，固定于支架7的侧边元件部分41，还有一对侧叉形件181，它们具加垫块的自由端183。

图12显示了上述与一个柴油机半挂车185前端相连的转向架1的后端，半挂车后端永久地连接于一个特定但是已知结构的转向架186的前端。半挂车185包括一个柴油机187，它有一燃料箱189，操纵一个发电机191，一个空压机193将空气压入一个贮气筒195，该空气用于制动这个已知转向架的车轮197、199，其车轮由发电机191带动的电动机所驱动。

图1和2显示了用于驱动组件5的车轮31的制动器的空压机201。空压机是装在底盘侧壁结构15的特定托架203（图4）和立柱 120、122上。

Claims (19)

1、一种铁轨转向架，用于挂上半挂车形成在轨道上运行的列车，它包括：

-具有装在一对铁轨轮组件上的底盘(3，图4)的车架；

-装在所述支架(7)上的第一(9)和第二(11)半挂车接轮，所述第一和第二半挂车接轮取向相反并可垂直移动；

-用于使所述第一(9)和第二(11)半挂车接轮在相对于所述底盘(3)的一个低位和一个高位之间垂直运动的装置；

-当所述半挂车接轮在其所述高位时，用于将所述第一(9)和第二(11)半挂车接轮可松开驰地闭锁的装置；

其特征在于：

-所述转向架还包括一个位于所述底盘上的支架(7)，所述支架(7)可相对于底盘垂直移动；

-所述第一(9)和第二(11)半挂车接轮装在的述支架(7)上，以致能与其一起垂直运动；

-所述用使第一(9)和第二(11)半挂车接轮垂直运动的装置包括：将在所述底盘(3)和支架(7)之间的用于使所述支架在低位和高位(图1和图2)之间一对应于所述第一和第二半挂车接轮的低位和高位一垂直移动的装置(21，图8；161，图11)；

-装在所述底盘(3)上的，当所述支架(7)在其高位和低位之间运动期间用于引导支架的装置(120，122)；

-所述用于可松开地闭锁所述第一(9)和第二(11)半挂车接轮的装置包括：当所述支架(7)到达其高位时，用于将支架固定并可松开地闭锁在所述底盘(3)上的装置(图9)；

2、如权利要求1所述的转向架，其特征在于：所述可松开的闭锁固定装置包括：在所述支架（7）和底盘（3）上的螺栓和定位装置，和用于驱动所述螺栓和定位装置的装置，以致当所述支架到达其高位时，所述螺栓和定位装置能可松开地将支架闭锁在底盘上。

3、如权利要求2所述的转向架，其特征在于：它还包括：

当所述支架到达其高位时，使所述支架停止的止动装置;

4、如权利要求3所述的转向架，其特征在于：所述底盘（3）包括一个平台（13），所述用于引导支架（7）的装置包括位于平台上两侧的立柱，当所述支架（7）在其高位和低位之间运动期间，所述立柱与支架作滑动接触以引导支架。

5、如权利要求1至4中任一项所述的转向架，其特征在于：所述支架运动装置包括位于所述底盘（3）和支架（7）之间的压力流体操纵的动力缸（21，图8）。

6、如权利要求1至4中任一项所述的转向架，其特征在于：所述支架运动装置包括位于所述底盘（3）和支架（7）之间的可充气的气球（161，图11）。

7、如权利要求1至4任一项所述的转向架，其特征在于：它还包括：

-在所述支架上水平延伸的支承件（133），所述支以承件有一对相反的端部;

-用于将所述支承件（133）的一端装在所述支架（7）上的装置（141），使所述支承件可绕一个垂直轴旋转，而作摆动运动;

-装在所述支承件（133）上与上述一端相反的另一端的所述第一半挂车接轮（9）;

-装在所述支架（7）上位于与所述第一半挂车接轮相反的另一端的基部结构（53，55，59，图6，图7）;

-装在所述基部结构上的所述第二半挂车接轮（11）;

-所述基部结构的构造使所述第二半挂车接轮（11）位于比所述第一半挂车接轮（9）更高的平面。

8、如权利要求7所述的转向架，其特征在于：它还包括：

-当所述支架（7）到达其高位时，用于使支架（7）上的所述第一半挂车接轮（9）自动对中的装置（153，155;图11）。

9、如权利要求1至4和8中任一项所述的转向架，其特征在于;它还包括：

-刚性安装在所述支架（7）上的辅助提升叉（177，图1和2），所述辅助提升叉（177）有一对侧叉形件（181），具有在所述半挂车接轮（9）两侧延伸的加垫块的自由端（183）。

10、如权利要求1所述的转向架，其特征在于：

-所述半挂车接轮支架（7）有一平底（37），所述可松开的闭锁固定装置包括：

-位于所述平底上的闭锁架（65），当所述架在所述平底上纵向平移时用于引导该架的装置（45，图7）;

-位于所述闭锁架（65）、所述支架（7）和所述底盘（3）上的螺栓和定位装置，其结构能当所述支架到达其高位时，可将所述支架（7）固定并闭锁在所述底盘（3）上;

-第一偏置装置（83，85），用于对所述闭锁架施加偏压，使其在一个方向能纵向平移，使所述螺栓和定位装置将所述支架闭锁在底盘上;

-第二偏置装置（75），用于对所述闭锁架施加偏压，使其在相反的方向纵向平移，使所述支架从底盘上松开。

11、如权利要求10所述的转向架，其特征在于：所述螺栓和定位装置（图9）包括：

-在所述闭锁架上的闭锁螺栓（87，89，95，97，163）;

-在所述支架上的导块（91，93，99，101，165），其上形成有通孔，所述闭锁螺栓可在孔中滑动;

-位于所述底盘上的定位件（109，111，121，123，图4），其上形成有插孔，其位置能在所述支架处于其高位时容纳一个相关的所述螺栓（91，93，99，101）。

12、如权利要求11所述的转向架，其特征在于;它还包括：

-在所述平底（37）上水平延伸的支承件（133，图10）;

-装在所述平底上的支承件一端的装置（141，图3，7），用于使支承件绕一在所述支架横向中央定位的垂直轴旋转，而能作横向摆动;

-在所述支承件（133）上与上述一端相反的另一端的底边元件（135），它横向与所述支架延伸，所述底边元件有一位于其纵向中间的通孔（167）;

-所述导块中的一个（165，图7）在平底（37）的横向中心固定在平底上;

-所述闭锁螺栓中的一个（163）可滑动地装在所述导块（165）的孔中;

-所述第一半挂车接轮（9）装在所述支承件（133）上;

-所述转向架的结构使得，在所述支架的高位并当所述闭锁架在一个方向纵向平移时，所述一个螺栓（163）进入所述底边元件（135）上的通孔（167），以防止所述第一半挂车接轮作横向摆动。

13、如权利要求12所述的转向架，其特征在于，它还包括：

-随着所述支架运动至其高位时，用于使半挂车接轮支承件和第一半挂车接轮在自动对中的装置（153，155，图11）。

14、如权利要求12或13所述的转向架，其特征在于：

-所述闭锁架为一矩形结构，具有靠在所述支架平底（37）上的侧杆（67，69），和与所述侧杆相连的前（71）和后（73）横杆;

-所述闭锁螺栓还包括两个螺栓（87，89），它们从所述后横杆（73）上伸出，随着所述闭锁架（65）移动而平移;

-一个螺栓驱动机构（103）与所述前横杆（71）相连，当所述闭锁架（65）纵向平移时，所述前横杆（71）驱动所述螺栓驱动机构（103）;

-另外两个闭锁螺栓（95，97）与所述驱动机构可操作地连接，能平行于所述前横杆（71）运动;

-四个闭锁块（91，93，99，101，图9）位于所述支架（7）上，其位置能分别容纳所述的螺栓（87，89，95，97）;

-所述一个闭锁螺栓（163）可操作地与所述驱动机构（103）相连接，随着所述闭锁架（65）的纵向平移，能使所述螺栓运动，进入和离开一个所述导块（165）。

15、如权利要求11至13的任一个所述的转向架，其特征在于：

-所述闭锁架有一个后端，所述底盘有一个和所述后端相对的后横梁（19）;

-所述定位件（109，111，121，123）位于在平台两侧延伸的用于引导支架（7）的立柱以及所述后横梁上，它们能分别与所述闭锁螺栓配合，而将所述支架固定和闭锁在其高位;

-还具有止动装置，用于当所述支架（7）到达其高位时使其停止，所述止动装置包括从所述支架（7）后端垂下的L形吊钩（129，131，图1），所述吊钩包括水平的闭锁支臂，能与所述后横梁（19）的下部相啮合，以防止所述支架超过其所述高位。

16、如权利要求15所述的转向架，其特征在于：所述支架运动装置包括位于所述底盘和支架之间的压力流体操纵的动力缸（21，图8）。

17、如权利要求15所述的转向架，其特征在于：所述支架运动装置包括位于所述底盘和支架之间的可充气的空气球（161，图11）。

18、如权利要求1至4，8，10至13，16和17中任一项所述的转向架，其特征在于所述底盘（3）包括：

-一对平行的纵梁（17，图1，2，4）各有一个从梁上垂下的侧壁结构（15）;

-杆臂（25），和用于将各杆臂的一端装在所述侧壁结构一端的装置（23），使其可绕横向于所述纵梁的一对第一轴作摆动运动;

-一对轨道轮组件（5，图5），每个组件包括一个轴（29）;

-装在所述杆臂（25）上的所述轴端的轴颈装置（27），用于绕横向于所述纵梁并平行于所述第一轴的一对第二轴转动;

-气动悬架装置（33，35），位于所述摆臂25上与上述一端相反的另一端，并处于所述梁（17）的端部。

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