CN102673598A - 轨道车辆的减重运行机构框架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轨道车辆的运行机构框架，这种运行机构框架包括两条纵梁(104.2)和至少一条横梁(104.1；204.1)。横梁与纵梁形成一个大致为H型的构设，确定纵向、横向与高度方向，横梁(104.1；204.1)在纵梁间提供横向的结构连接。至少一条梁(104.1，104.2)与/或者运行机构框架的至少另一个结构构件(115，116，216)由多个墙单元(104.3～104.6，104.8，104.15，115.2，116.2)构成。至少一个墙单元(104.3～104.6，104.8，104.15，115.2，116.2)是在机械应力较小的位置上有至少一个(否则将不起作用)减重凹洞(104.14，115.3，116.3)的减重墙单元。所述机械应力较小的位置为如下位置：在参考墙单元中且在轨道车辆单元正常运行状态下可能预期的任何总荷载下，该位置上的参考应力小于最大参考应力的5％，较佳小于最大参考应力的10％，更佳小于最大参考应力的15％至20％。所述参考墙单元除了是连续的无凹洞墙壁设计外，基本类似于具有减重凹洞(104.14，115.3，116.3)的墙单元并可取代所述具有减重凹洞的墙单元。最后，最大参考应力指在总荷载中的各个总荷载下于参考墙单元内产生的最大机械应力。

Description

轨道车辆的减重运行机构框架

背景技术

本发明涉及轨道车辆的运行机构框架，这种运行机构框架包括两条纵梁与至少一条横梁，所述纵梁与横梁形成一个大致为H型的构设，确定纵向、横向与高度方向。所述横梁在所述纵梁间提供横向的结构连接。此外，至少一条梁与/或者运行机构框架的至少另一个构件由多个墙单元构成。本发明进一步涉及一种包括上述运行机构框架的运行机构和一种包括上述运行机构的轨道车辆。

现代的轨道车辆，特别是高速轨道车辆，为了达到在高速行驶时提供良好舒适度且尽可能减少能耗的目的，通常使用的运行机构必须满足各种不同有时甚至相矛盾的要求。尽管高速行驶时，运行机构层面需要具备非常坚固的结构，特别是用于接收大量动力荷载的运行机构框架需要非常坚固的结构，然而较低的运行机构构件质量有利于高速行驶时的运行稳定性。

发明内容

因此本发明的一个目的是提供一种如前所概述的、至少在一定程度上克服以上缺点的运行机构框架、运行机构和轨道车辆。本发明的又一个目的是提供一种具备改良的动力特性、充分的结构稳定性并可减少车辆总体能耗的运行机构框架、运行机构和轨道车辆。

上述目的的实现首先需要如权利要求1的前序部分所述的运行机构框架，其特征如权利要求1的特征部分所述。

本发明基于以下技术示范：如果用重量有所减轻但结构相当的运行机构框架构件来减轻运行机构的重量并同时保持其结构稳定性，则最终可在充分的结构稳定性下实现对运行机构动态特性特别是高速行驶时的运行机构动态特性的改善，同时减少车辆的总体能耗。其实现方法如下：为运行机构框架使用至少一个(较佳多个)减重墙单元，所述减重墙单元在一个机械应力较小的位置上有至少一个(否则将不起作用)减重凹洞。通过这种方式实现的运行机构框架减重不仅可减少总体能耗，而且有利于高速行驶时的运行稳定性，高速行驶时的惯性力矩特别是运行机构偏航轴(即高度轴)的惯性力矩较低。

因此，根据一个方面，本发明涉及一种轨道车辆的运行机构框架，其包括两条纵梁与至少一条横梁，所述纵梁与横梁形成一个大致为H型的构设，确定纵向、横向与高度方向，所述横梁在所述纵梁间提供横向的结构连接。至少一条梁与/或者运行机构框架的至少另一个构件由多个墙单元构成，至少一个墙单元是在机械应力较小的位置上有至少一个(否则将不起作用)减重凹洞的减重墙单元。所述机械应力较小的位置为如下位置：在参考墙单元中且在轨道车辆单元正常运行状态下可能预期的任何总荷载下，该位置上的参考应力小于最大参考应力(产生于参考墙单元中的参考应力)的5％，较佳小于最大参考应力的10％，更佳小于最大参考应力的15％至20％。参考墙单元除了是连续的无凹洞墙壁设计外，基本类似于具有减重凹洞的相应横梁墙单元，并取代所述具有凹洞的墙单元。

此外，最大参考应力指在总荷载中的各个总荷载下于参考墙单元内产生的最大机械应力。

应知，参考应力与最大参考应力都是相对同一总荷载而言，即参考应力与最大参考应力是在运行机构框架相同负载状态下的参考应力与最大参考应力，因此需要根据负载状态考虑不同的最大参考应力。因此，虽然某些位置可能在第一总荷载(在车辆正常运行状态下可能预期、因此可以考虑)下符合“机械应力较小”的要求，但另一不同的总荷载(同样在车辆正常运行状态下可能预期、因此可以考虑)下则无法满足要求。在这样的情况下，上述位置不符合本发明要求的“机械应力较小的位置”这一条件，因此，此位置上不设有凹洞。进而应知，在本发明的某些实施方式中，只需要考虑车辆正常运行中可能预期最大应力时的总荷载。

进而应知，作为特色，在本发明中，上述减重凹洞与构件或墙单元内其他传统凹洞的区别在于所述减重凹洞的唯一目的是实现减重。因此，出于这一原因，所述减重凹洞与其他最终用于(通常必须)实现与车辆其他构件的接触或用于直接容纳更多车辆构件的凹洞有所不同。

进而应知，可将减重概念分别应用到运行机构的任一构件或墙单元。优选的是，所述至少一个减重墙单元是所述横梁的上墙单元与/或者下墙单元。进一步地，或作为备选地，所述至少一个减重墙单元是横梁的内加固墙单元，例如如上所概述的、限定牵引连接元件容器位置的墙单元。此外，进一步地或作为备选地，所述至少一个减重墙单元是横梁的一个侧止动元件的支撑元件，例如如上所概述的墙单元。

所述减重概念基本上还可应用到运行机构的其他结构部件。因此，所述至少一个其他结构部件可以是运行机构(如发动机和/或齿轮箱等)驱动单元的驱动支撑单元，其中所述至少一个减重墙单元作为驱动支撑单元的墙单元。

在这些情况下，优选的是，驱动支撑单元包括至少一个用以支撑驱动单元的驱动支撑臂，其中所述至少一个减重墙单元作为驱动支撑臂的墙单元，特别作为驱动支撑臂的网状元件。进一步地或作为备选地，所述驱动支撑单元包括至少一个用以构成驱动单元支撑接面的驱动接面元件，其中所述至少一个减重墙单元作为驱动接面元件的墙单元，特别作为接面元件的钩形元件。

在本发明的其他实施方式中，进一步地或作为备选地，所述至少一个其他结构部件是制动单元的制动支撑单元，其中所述至少一个减重墙单元作为制动支撑单元的墙单元。优选的是，制动支撑单元包括至少一个用以支撑驱动单元的制动支撑臂，其中所述至少一个减重墙单元作为制动支撑臂的墙单元，特别作为制动支撑臂的网状元件。进一步地或作为备选地，制动支撑单元包括至少一个用以构成制动单元支撑接面的制动接面元件，其中所述至少一个减重墙单元作为制动接面元件的墙单元，特别作为接面元件的钩形元件。

若不仅利用减重墙单元，还通过精简此处总体结构设计来减轻横梁的重量，可进一步实现减重。因此，在本发明的优选实施方式中，横梁由一个前墙单元、一个后墙单元、一个上墙单元与一个下墙单元构成，其中在横梁范围内，纵梁间的结构连接完全由前墙单元、后墙单元、上墙单元和下墙单元提供。

因此，与通过两条(独立或互连的)横梁来提供纵梁间结构连接的传统设计相比，使用设计得宜的单根横梁可以进一步减轻重量。一般可利用任何适当方式来实现所述单根横梁的结构稳定性。

这些减重墙单元(以及所用的任何其他传统墙单元)可具备任何恰当的构设。例如，这些墙单元可分别为包括两层或两层以上的多层元件。若前墙单元与/或者后墙单元专由金属片元件构成，则可实现节省了相当空间且易于制造的构设。若金属片元件是非常便于制造的单层元件，上述效果尤为明显。

可通过任何适当方式实现墙单元间的连接。优选的是，所述至少一个减重墙单元是通过焊接方式连接到另一墙单元。此外，在本发明的某些实施方式中，所述至少一个减重墙单元可以是铸造元件。

在本发明的其他优选实施方式中，横梁中央有一容器，所述容器特别包括一牵引连接元件的一接面元件，所述牵引连接元件用于沿纵向连接支撑车辆构件与运行机构框架。在所述位于中央的容器范围内，横梁在至少一前墙壁部分与一后墙壁部分内有一纵向凸角部分。

这样的凸角部分(特别是若此墙壁部分也支撑着或构成牵引连接元件接面)不仅改善了横梁内荷载的进入与支撑作用，且就地提供了更多空间以容纳牵引连接元件，同时保持横梁剩余部分的紧凑布局。

应知，本发明某些实施方式在小巧尺寸的情况下实现了良好的结构稳定性设计，在这些实施方式中，所述凸角部分在纵向方向实现了前墙壁部分和后墙壁部分之间的最大纵向距离，所述最大纵向距离是前墙壁部分与后墙壁部分之间最小纵向距离的105％至130％。优选的是，可选择最小纵向距离的110％～120％，更佳地，可选择最小纵向距离的110％～115％。

横梁可以是一般的简单中空构件。优选的是，在所述位于中央的容器范围内，横梁有至少一个侧墙单元，所述侧墙单元为牵引连接元件限定一容器，且与邻近的一纵梁相隔一段距离。所述侧墙单元可作为一内加固元件，使得横梁尺寸精巧且结构稳定性有所提升。

各侧墙单元可刚性连接到横梁上相近墙中的一个。尽管如此，优选的是，侧墙单元可连接到相近墙中的至少两个，以获得预期加固性能等。因此，在本发明的某些实施方式中，横梁由一个墙单元组构成，所述墙单元组包括一个前墙单元、一个后墙单元、一个上墙单元与一个下墙单元，其中侧墙单元形成横梁的内加固元件并刚性连接到墙单元组中至少两个墙，较佳至少三个，更佳连接到墙单元组的所有墙壁。

侧墙单元可选用任何适宜的形状，且将其作为横梁内理想或必要力线通量的函数。如果侧墙单元从高度方向看大致呈V形，可获得良好的加固性能。如此构设的优点是：例如，极大改善横梁的扭转刚度。此外，优选的是，以一种不面向牵引连接元件的方式布置V形侧墙单元的根部。在这种情况下，在容器范围内(如接收牵引连接装置的范围)进行集中加固，可实现紧凑构设。此外，V形侧墙单元的根部可作为横向阻尼元件的一个结构高度稳固的接面，所述横向阻尼元件连接到牵引连接元件并减弱牵引连接元件的横向动作。

在本发明的某些实施方式中，在连接到运行机构框架的牵引连接元件范围内(特别是接入横梁的范围)，横梁有至少一侧止动元件，所述侧止动元件用于限制牵引连接元件沿横向的侧向运动。若侧止动元件至少部分位于横梁之外，则一种易于制造的简单布置得以实现。

优选的是，侧止动元件位于横梁的上墙壁部分范围内。优选的是，此处所述侧止动元件横向地抵至上墙壁部分的边缘部分，使得横向力有益地进入上墙壁部分，从而主要导致垂直荷载并在很大程度上避免了上墙壁部分中的弯曲荷载(从而实现更轻巧的上墙单元设计)。

此外，进一步地或作为备选地，侧止动元件也可以沿高度方向突出于横梁。在这种情况下，优选的是，至少一个侧支撑元件与侧止动元件相联接，其中侧支撑元件沿横向延伸。通过这种方式，弯曲荷载适宜地进入横梁的上墙中并实现支撑作用。如果侧支撑元件向上抵达横梁内一内加固元件所在区域，可进一步加强上述效果。

应知，本发明可用于以任何标称运行速度运行的任何适当轨道车辆。然而，本发明的有益效果在高速运作中特别明显。因此，优选的是，运行机构适用的标称运作速度在250km/h以上、较佳在300km/h以上、更佳在350km/h以上。

本发明进一步涉及一种带有如上所概述的运行机构框架的运行机构。本发明更进一步涉及一种带有如上所概述的运行机构框架的轨道车辆。

参照随附的权利要求书和下文对优选实施方式的说明(参见附图)，可以更清晰地了解本发明的更多实施方式。

附图说明

图1是如本发明的运行机构的一种优选实施方式的示意性俯视透视图，所述一种优选实施方式包括一种如本发明的运行机构框架的优选实施方式，所述运行机构用在如本发明的轨道车辆的一种优选实施方式中；

图2是图1所示运行机构框架的示意性俯视透视图；

图3是图1所示运行机构框架的部分剖面示意性俯视透视图；

图4是图1所示运行机构框架的细节性剖面图(沿图1的IV-IV线)；

图5是如本发明的运行机构的另一种优选实施方式的部分剖面示意性俯视透视图，所述运行机构用在如图1所示的轨道车辆中(视角与图3一致)。

具体实施方式

实施例1

现参照图1至图4，便可更详细地描述如本发明轨道车辆101的优选实施方式，其包括如本发明运行机构102的优选实施方式。为简化以下说明，图式中引入xyz的坐标系，其中(在平直水平轨道上)，x轴表示运行机构102的纵向方向，y轴表示运行机构102的横向方向，z轴表示运行机构102的高度方向。

车辆101为标称运行速度在250km/h以上、更精确在300km/h至380km/h以上的高速轨道车辆。车辆101包括车厢主体(未图示)，其通过悬挂系统支承于运行机构102上。运行机构102包括两个轮单元，其采取轮组103的形式，并通过一系弹簧单元105支持如本发明运行机构框架104的优选实施方式。运行机构框架104通过二系弹簧单元106支撑车厢主体。

各轮组103由驱动单元107驱动。驱动单元107包括电动机单元108(悬挂到运行机构框架104)和传动装置109(位于轮组103的主轴上)，二者通过发动机主轴110连接。两个驱动单元107均为几乎同样的设计，且相对运行机构框架104的中心呈大致对称的设置。

从图2和图3可以清楚地看到，运行机构框架104大体为H形设计，且其中间一段采取横梁104.1(位于轮组103之间)的形式并刚性连接两条纵梁104.2。运行机构102与车厢主体(未图示)的接面通过承架111形成，承架111刚性连接到车厢主体，并通过二系弹簧单元106支撑于运行机构框架单元104上。

从图4可以清楚地看到，车厢主体与运行机构104之间纵向(x方向)的力传递由牵引连接装置112提供，牵引连接装置112包括一牵引连接元件112.1。所述牵引连接元件112.1的第一端在第一接合点112.2接合到横梁104.1，而牵引连接元件112.1的第二端在第二接合点112.3接合到采取承架111延长臂113形式的悬臂元件。

从图3和图4可以清楚地看到，横梁104是一个大致为箱形的元件，其由多个墙单元形成，即(见X轴正方向)一个前墙单元104.3，、一个后墙单元104.4以及(见Z轴方向)一个上墙单元104.5与一个下墙单元104.6。应注意，图3为运行机构框架104的部分剖视图，为更好地了解横梁104.1与纵梁104.2的内部结构，图中上墙单元104.5的一部分与右侧纵梁104.2的上墙的一部分被移开。

牵引连接元件112.1被接收在横梁104.1的容器104.7中，所述容器104.7位于横梁104.1中央。容器104.7的位置被墙单元104.3～104.6与运行机构框架104中心两侧的两个侧墙单元104.8限定。各侧墙单元104.8与其相邻的纵梁104.2分别相隔一段距离，且各侧墙单元沿高度方向大致呈V形，侧墙单元104.8的根部104.9不面向牵引连接元件112.1而面向联合纵梁104.2。

这些侧墙单元104.8形成横梁104.1的内加固墙单元。为了这个目的，侧墙单元刚性连接到横梁104.1的相邻墙单元104.3～104.6。这种构设的优点是：例如，横梁104.1沿横轴方向(Y轴方向)的扭转刚度大幅度提升。此外，牵引连接装置112区域内的集中加固使紧凑的构设得以实现。

侧墙单元104.8中某一个侧墙单元的根部104.9可进一步作为横向阻尼元件(图3仅沿动作轨迹114示意性地标出)的结构高度稳固的接面，所述横向阻尼元件连接到牵引连接元件112.1，较佳连接到悬臂13的相应接面。阻尼元件114减弱了运行机构框架104与承架111之间的横向(Y轴方向)动作。应知，在本发明的其他实施方式中，可在运行机构每一边设这样一个阻尼元件。

牵引连接元件112.1与悬臂113由一叉形端部113.1连接(第二接合点112.3处)，叉形端部113.1向下穿过上墙单元104.5的开口104.10抵入容器104.7，使得其每个自由端刚性连接(如通过螺杆等)到牵引连接元件112.1的轮轴元件112.4的一自由端。轮轴元件112.2被接收于牵引连接元件112.1的弹性轴承(如传统橡胶轴承)中，使牵引连接元件112.1与轮轴元件112.2可以相对运动。

牵引连接元件112.1的另一端(第一端)也设有类似连接(即第一接合点112.2处)，其中又一轮轴元件112.5(被弹性地容纳在牵引连接元件112.1中)的每个自由端刚性连接(如通过螺杆等)到附近的接面元件104.11，接面元件104.11刚性地固定到横梁104.1的前墙壁104.3。

如图2和图3所示，侧止动装置115包括两个侧止动元件115.1，侧止动装置115用于限制承架111相对运行机构框架104沿横向的侧向运动(以及牵引连接元件112.1的侧向运动)。侧止动元件115.1横向设于上墙单元104.5的开口104.10的两侧，并部分位于横梁104.1外。

各侧止动元件115.1进一步抵入容器104.7并横向抵至上墙单元104.5的边缘部分，使得横向力进入上墙单元104.5，从而主要导致垂直荷载并在很大程度上避免了上墙单元104.5中的弯曲荷载。

此外，各侧止动元件115.1突出于(高度方向)横梁104.1外的部分设有两个侧支撑元件115.2。这些侧支撑元件115.2沿横向延伸。通过这种方式，弯曲荷载适宜地进入横梁104.1的上墙104.5中并实现支撑作用。如果各侧支撑元件115.2向上抵达横梁内一相联的内加固元件104.8所在区域(图3表现得最为清楚)，可进一步加强上述效果。

如图2和图3所示，每一驱动单元107在前墙单元104.3和后墙单元104.4的中央部分(横向地)分别固定有驱动支撑单元116。每一驱动支撑单元116包括一个下部支撑结构116.1与多个固定在下部支撑结构116.1上的驱动支撑臂116.2。每一驱动支撑臂116.2形成驱动单元107的一钩形接面元件，所述钩形接面元件用以支撑驱动单元107。

应知，上墙单元104.5和下墙单元104.6的(横向)中央部分分别(沿纵向方向)延伸至前墙单元104.3与后墙单元104.4之外，使得其构成各自的驱动支撑单元116的一部分(从而为横梁104.1与驱动支撑单元116提供稳固连接)。尽管如此，在本发明的其他任何实施方式中，可设有单独顶部闭合与底部闭合。

运行机构框架104是一个重量有所减轻但结构依然高度稳固的构件，其分别通过各种可行方式(但最好组合这些方式以实现最佳效果)实现减重并保持结构稳定性。通过这种方式实现的运行机构框架减重不仅可减少车辆101的总体能耗，而且有利于车辆101高速行驶时的运行稳定性，高速行驶时惯性力矩特别是运行机构102的偏航轴(即高度轴)的惯性力矩较有利。

上述方式之一是：仅用四个墙单元104.3～104.6，在运行机构框架104的(纵向)中央区域中提供两纵梁104.2之间的结构连接，以此将横梁结构减至最小。这样，仅仅避免使用有两条大致呈箱形的横梁的传统结构，就实现了紧凑而轻巧的构设。

本实施例用简单的金属片元件作四个墙单元104.3～104.6，进一步减轻重量降低设计复杂性。尽管如此，应知，本发明的其他实施方式仍然可能为墙单元104.3～104.6使用多层元件。

一方面，单个横梁104.1将牵引连接元件112.1迎入其内部，并通过内加固墙单元104.8实现横梁结构稳定性。上文对此已有说明。

此外，借由横梁104.1前墙壁部分104.3内的一纵向凸角部分104.12与后墙壁部分104.4内的一纵向凸角部分104.13，横梁的结构稳定性得到增强(重量无明显增加)。凸角部分104.12与104.13大致(沿横向)位于容器104.7区域中央内并构成于此区域内。

凸角部分104.12、104.13(特别是凸角部分104.12，其构成与牵引连接元件112.1的接面)改善了横梁104.1内荷载的进入与支撑作用。此外，凸角部分104.12、104.13不仅增强了抗弯强度与抗扭强度(通过增加横梁104.1区域的各第二力矩实现)，且就地提供了更多空间以容纳牵引连接元件112.1，同时保持横梁104.1剩余部分的紧凑布局。

如图3所示，凸角部分104.12、104.13使得前墙单元104.3与后墙单元104.4之间有一纵向的最大纵向距离LD_max，所述最大纵向距离LD_max是前墙单元104.3与后墙壁部分104.4之间最小纵向距离LD_min的110％。在本实施例中，LD_min介于前墙单元104.3与墙壁部分104.4间的纵向距离之间，且所述纵向距离横向位于凸角部分104.12、104.13之外，LD_min特别存在于前墙壁部分104.3与后墙壁部分104.4以及与横梁104.2之间的各个连接中。

凸角部分104.12、104.13沿横向延伸一段横向距离TDS，所述横向距离TDS约是纵梁104.2之间内部横向距离TDL的45％。因此，这种方式适度增加了横梁104.1的尺寸，同时保有上述优点。

应知，在本发明其他实施方式中，横向距离TDS可能在纵梁间距TDL的25％至65％之间变化，较佳在纵梁间距TDL的35％至55％之间变化，更佳在纵梁间距TDL的40％至50％之间变化。

本实施例中另一为运行机构框架104减重的方法(可单独应用)是：在运行机构框架104内多个位置使用多个减重墙单元。下面介绍这个方法。

所述方法基于以下理念：由于每个减重墙单元在机械应力较小的位置上都有至少一个(否则将不起作用)减重凹洞，则可改变横梁的结构(与同类传统运行机构相比)。

特别如图2～图4所示，本运行机构框架104在横梁104.1的上墙单元104.5处、下墙单元104.6处、加固墙单元104.8处以及纵梁104.2的内加固元件104.15内均有如上所述的减重凹洞104.14。此外，自然支撑元件115.2中也设有所述减重凹洞115.3。最后，下支撑结构116.1内与驱动支撑单元116的驱动支撑臂116.2内也设有所述减重凹洞116.3。

进而应知，通常所述减重凹洞104.14、115.3、116.3与构件或墙单元内其他传统凹洞的区别在于所述减重凹洞的唯一目的是实现减重。因此，出于这一原因，所述减重凹洞104.14、115.3、116.3与其他最终用于(通常必须)实现与车辆其他构件的接触或用于直接容纳更多车辆构件的凹洞(如开口104.10)有所不同。

如前所概述，减重凹洞104.14、115.3、116.3的机械应力较小的位置是这样一种位置：在参考墙单元中且在轨道车辆101正常运行状态下可能预期的任何总荷载LC_i下，该位置上的参考应力RS_i小于最大参考应力RS_max(产生于参考元件中)的20％。参考墙单元除了是连续的无凹洞墙壁设计外，基本类似于具有减重凹洞104.14，115.3，116.3的运行机构框架104的相应墙单元，并可取代所述具有凹洞的墙单元。最后，最大参考应力RS_max，i是指在总荷载中的各个荷载LC_i下于参考墙单元内产生的最大机械应力。

应知，参考应力RS_i与最大参考应力RS_max，i都是相对同一总荷载LC_i而言，即参考应力与最大参考应力是在运行机构框架104相同负载状态下的参考应力与最大参考应力，因此需要根据负载状态考虑不同的最大参考应力RS_max，i。因此，虽然某些位置可能在第一总荷载LC₁(在车辆正常运行状态下可能预期、因此可以考虑)下符合“机械应力较小”的要求，在另一不同的总荷载LC₂(同样在车辆正常运行状态下可能预期、因此可以考虑)下则无法满足要求。在这样的情况下，上述位置不符合本发明要求的“机械应力较小的位置”这一条件，因此，此位置上不设有凹洞。进而应知，在本发明的某些实施方式中，只需要考虑车辆101正常运行中可能预期最大应力时的总荷载LC_i。

本轨道车辆101实施例的另一个优点是：牵引连接装置112的布局和牵引连接装置112的接合点为车辆101加速或刹车时产生的纵向力提供有益的力传递。下面对此进行概述。

在轨道车辆101的标称负载状态下，牵引连接元件112.1的接合点112.2、112.3(更准确地说，枢轴线)沿高度方向设置在轨道水平面(图1中虚线轮廓117勾出的轨道水平线)上方的第二高度水平面与第三高度水平面上，所述轨道水平面与轮单元103的轮单元轴的第一高度水平面大致相同。

接合点112.2、112.3的布置减小了俯仰力矩(绕轮轴)，并使运行机构102产生运行机构框架104的俯仰振动(即绕俯仰轴沿横轴方向的振动)的趋势有所下降。这是一种有益的做法，因为所述俯仰振动不利于特别是高速行驶时的运行稳定性和乘客舒适度并增加了脱轨风险。

此外，这种解决方案的优点是：接合点112.2、112.3的位置(沿高度方向)较低，从而减小了轮轨接触点的俯仰力矩，轮轨接触点的俯仰力矩可导致前轮单元103(加速时)与后轮单元103(刹车时)的多余轮卸载，而所述多余轮卸载可增加脱轨风险。

本布局使得一个可同时降低脱轨风险、使加速或刹车时产生俯仰振动的趋势有所下降并实现轨道净空(与运行机构的空气动力学属性相关)的极好折中方法成为现实。

应知，在本实施例中，运行机构框架104各构件之间通过焊接实现连接。尽管如此，本发明的其他实施方式可单独使用这一方法，也可任意组合使用其它各种连接方法。另外，也可为运行机构框架单独使用金属片元件、铸造元件或锻造元件，或任意组合使用这些元件。

实施例2

下面参照图5，更详细地描述如本发明运行机构202的另一优选实施方式，其包括如本发明运行机构框架204的优选实施方式。运行机构202也用在车辆101中。应知，运行机构202和运行机构框架204(特别是运行机构框架204)的基本设计和功能在很大程度上类似于运行机构102和运行机构框架104，因此这里只介绍其不同之处。特别应注意，本实施例中与实施例1相似的构件所用的附图数字标记是实施例1中相应构件数字标记加上100所得的值。至于这些构件的特征和属性，请详细参考上文说明，除非下文就其作出相异陈述。

运行机构202与运行机构102的唯一区别在于，运行机构202是一个没有驱动单元支撑其间的非驱动运行机构。因此，运行机构202包括两个各支撑一个制动单元(未图示细节)的制动支撑单元216，而非两个驱动支撑单元116。

如图5所示，各制动单元在前墙单元204.3与后墙单元204.3的(横向)中央部分分别固定有一制动支撑单元216。每一制动支撑单元216包括一下部支撑结构216.1和多个固定于其上的制动支撑臂216.2。每一制动支撑臂216.2在其自由端有一供制动单元所用的铸造接面元件216.4，所述铸造接面元件用以支撑制动单元。

应知，此处同样，上墙单元204.5和下墙单元204.6的(横向)中央部分分别(沿纵向方向)延伸至前墙单元204.3与后墙单元204.4之外，使得其同样构成各自的制动支撑单元216的一部分(从而为横梁104.1与制动支撑单元216提供稳固连接)。尽管如此，在本发明的其他任何实施方式中，可设有单独顶部闭合与底部闭合。

如图5所示，各支撑臂216.2的网状元件216.5在一个满足如上述实施例1所概述要求的机械应力较小的位置设有一减重凹洞216.3。此外，接面元件216.4在一个满足如上述实施例1所概述要求的机械应力较小的位置也设有一减重凹洞216.3。因此，这方面可明确参照上文的说明。

尽管本发明前文只描述了高速轨道车辆的情景，应知，只要是使用简单方案解决一般振动问题(如运行稳定性问题和声音问题)中的类似问题，本发明也适用任何其他类型的轨道车辆。

Claims (14)

1.一种轨道车辆单元的运行机构框架，包括：

两条纵梁(104.2)与

至少一条横梁(104.1；204.1)；

所述梁形成大致为H型的构设，确定纵向、横向与高度方向，所述横梁(104.1；204.1)在所述纵梁(104.2)间提供所述横向的结构连接；

至少一条所述梁(104.1，104.2)梁与/或者所述运行机构框架的至少另一结构构件(115，116；216)是由多个墙单元(104.3～104.6，104.8，104.15，115.2，116.2，204.3～204.6，216.5)构成；

所述轨道车辆单元的运行机构框架的特征在于：

至少一个所述墙单元(104.3～104.6，104.8，104.15，115.2，116.2，204.3～204.6，216.5)是在机械应力较小的位置上有至少一个(否则将不起作用)减重凹洞(104.14，115.3，116.3)的减重墙单元；

所述机械应力较小的位置为如下位置：在参考墙单元中且在轨道车辆单元正常运行状态下可能预期的任何总荷载下，该位置上的参考应力小于最大参考应力的5％，较佳小于最大参考应力的10％，更佳小于最大参考应力的15％至20％；

所述参考墙单元除了是连续的无凹洞墙壁设计外，基本类似于所述具有减重凹洞(104.14，115.3，116.3；216.3)的墙单元并可取代所述具有减重凹洞的墙单元。

所述最大参考应力指在总荷载中的各个总荷载下于参考墙单元内产生的最大机械应力。

2.根据权利要求1所述的运行机构框架，其中

所述至少一个减重墙单元是所述梁中某一条梁特别是所述横梁(104.1；204.1)的上墙单元(104.5；204.5)与/或者下墙单元(104.6；204.6)；

并且/或者

所述至少一个减重墙单元是所述梁中某一条梁的内加固墙单元(104.8)；

并且/或者

所述至少一个减重墙单元是所述横梁(104.1；204.1)的侧止动元件(115.1)的一支撑元件(115.2)；

3.根据权利要求1或2中一项所述的运行机构框架，其中

所述至少另一结构构件是一个用于驱动单元(107)的驱动支撑单元(116)；

所述至少一个减重墙单元作为所述驱动支撑单元(116)的墙单元。

4.根据权利要求3所述的运行机构框架，其中

所述驱动支撑单元(116)包括至少一个用以支撑所述驱动单元(107)的驱动支撑臂，其中所述至少一减重墙单元作为所述驱动支撑臂(116.2)的墙单元特别作为所述驱动支撑臂(116.2)的网状元件

并且/或者

所述驱动支撑单元(116)包括至少一个驱动接面元件(116.2)，所述驱动接面元件用以构成所述驱动单元(107)的支撑接面，所述至少一个减重墙单元作为所述驱动接面(116.2)元件的墙单元，特别作为所述接面元件(116.2)的钩形元件。

5.根据权利要求1至4所述的运行机构框架，其中

所述至少另一个结构构件是制动单元的制动支撑单元(216)；

所述至少一个减重墙单元作为所述制动支撑单元(216)的墙单元。

6.根据权利要求5所述的运行机构框架，其中

所述制动支撑单元(216)包括至少一个用以支撑所述驱动单元(107)的制动支撑臂(216.2)，所述至少一个减重墙单元作为所述制动支撑臂(216.2)的墙单元，特别作为所述制动支撑臂(216.2)的网状元件(216.5)。

并且/或者

所述制动支撑单元(216)包括至少一个制动接面元件(216.4)，所述制动接面元件用以构成所述制动单元的支撑接面，所述至少一个减重墙单元作为所述制动接面元件(216.4)的墙单元，特别作为所述接面元件的钩形元件。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的运行机构框架，其中

所述横梁(104.1；204.1)由一个前墙单元(104.3)、一个后墙单元(104.4；204.4)、一个上墙单元(104.5；204.5)和一个下墙单元(104.6；204.6)构成；

在所述横梁(104.1；204.1)区域内，所述纵梁(104.2)间的结构连接完全由所述前墙单元(104.3)、所述后墙单元(104.4；204.4)、所述上墙单元(104.5；204.5)与所述下墙单元(104.6；204.6)提供

并且/或者

所述前墙单元(104.3)与/或者所述后墙单元(104.4；204.4)完全由一金属片元件构成，所述金属片元件特别是一单层元件。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的运行机构框架，其中

所述至少一个减重墙单元(104.3～104.6，104.8，104.15，115.2，116.2；204.3～204.6，216.5)通过焊接过程连接到另一所述墙单元(104.3～104.6，104.8，104.15，115.2，116.2；204.3～204.6，216.5)；

所述至少一个减重墙单元(104.3～104.6，104.8，104.15，115.2，116.2；204.3～204.6，216.5)特别是铸造元件或金属片元件。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的运行机构框架，其中

所述横梁(104.1；204.1)有一位于中央的容器(104.7)，所述容器(104.7)特别包括一牵引连接元件(112.1)的接面元件，所述牵引连接元件用于沿纵向连接支撑车辆构件(111)与所述运行机构框架；

在所述位于中央的容器(104.7)范围内，所述横梁(104.1；204.1)在至少一前墙壁部分与一后墙壁部分内有一纵向凸角部分(104.12，104.13)；

所述凸角部分(104.12，104.13)特别在所述纵向方向实现了前墙壁部分和后墙壁部分之间的最大纵向距离，所述最大纵向距离是前墙壁部分与后墙壁部分之间最小纵向距离的105％至130％，较佳110％～120％，更佳110％～115％。

10.根据权利要求9所述的运行机构框架，其中

所述横梁(104.1；204.1)有至少一个侧墙单元(104.8)，以限定所述位于中央的容器(104.7)；

所述侧墙单元(104.8)与邻近的一纵梁(104.2)相隔一段距离，

其中，特别

所述横梁(104.1；204.1)由一墙单元组构成，所述墙单元组包括一个前墙单元(104.3)、一个后墙单元(104.4；204.4)、一个上墙单元(104.5；204.5)与一个下墙单元(104.6；204.6)，其中所述侧墙单元(104.8)构成横梁(104.1；204.1)的内加固元件并刚性连接到墙单元组中至少两个墙，较佳至少三个，更佳连接到墙单元组的所有墙壁，

并且/或者

从高度方向看所述侧墙单元(104.8)大致呈V形，所述V形侧墙单元(104.8)的根部特别不面向所述牵引连接元件(112.1)。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的运行机构框架，其中

在所述位于中央的容器范围内，所述横梁(104.1；204.1)有至少一个侧止动元件(115.1)，所述侧止动元件限制牵引连接元件(112.1)沿横向的侧向运动，

其中，特别

所述侧止动元件(115.1)至少部分位于所述横梁(104.1；204.1)之外

并且/或者

所述侧墙单元(104.8)位于所述横梁(104.1；204.1)的上墙壁部分范围内

并且/或者

所述侧止动元件(115.1)沿高度方向突出于所述横梁(104.1；204.1)，至少一个侧支撑元件(115.2)与侧止动元件(115.1)相联接，其中侧支撑元件沿所述横向延伸，特别向上延伸至横梁(104.1；204.1)内的一内加固元件(104.8)所在区域。

12.一种带有权利要求1至11中任一项所述的运行机构框架(104；204)的运行机构。

13.根据权利要求12所述的运行机构，其中所述运行机构适用的标称运行速度在250km/h以上、较佳在300km/h以上、更佳在350km/h以上。

14.一种带有权利要求12或13所述的运行机构(102；202)的轨道车辆。

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