CN107487336B - 设置有高度调整装置的轨道车辆及相关运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轨道车辆，其包括至少一个车厢(14)和承载该车厢(14)的至少一个转向架。转向架包括底盘(22)和在底盘(22)和车厢(14)之间的二系悬挂系统(24)。二系悬挂系统(24)包括安装在底盘(22)与车厢(14)之间的弹簧组件(26)。二系悬挂系统(24)包括致动器(28)和致动器的供给装置(30)，致动器(28)设置有至少部分地在上止动件(32)与下止动件(34)之间延伸的活塞(42)，上止动件(32)固定在车厢(14)上，下止动件(34)固定在底盘(22)上。致动器的供给装置能够供应致动器(28)，使得上止动件(32)与下止动件(34)之间的距离通过致动器(28)保持恒定。

Description

设置有高度调整装置的轨道车辆及相关运行方法

技术领域

本发明涉及一种轨道车辆，其包括至少一个车厢和承载车厢的至少一个转向架，所述转向架包括：

-底盘；以及

-在底盘和车厢之间的二系悬挂系统，所述二系悬挂系统包括安装在底盘和车厢之间的弹簧组件。

背景技术

为了方便人员和/或货物的搭载和卸下，有利的是能够调节车厢的高度以使其适合站台的高度。

文献US2015021445描述了一种轨道车辆，其包括车厢和转向架，悬挂弹簧在车厢和转向架之间延伸。活塞能够升高或降低连接到转向架的弹簧的低点。使用弹簧，车厢的高度是可变的。这特别是可以减小车厢地板与站台之间的垂直距离。

然而，随后每一次在站台停止时都必须调节车厢的高度。例如，这需要辅助设备以了解车厢相对于期望高度的当前高度，这特别是取决于车厢中搭乘的人和/或货物的质量以及其他变量。

因此这种高度调整系统实施起来复杂。

发明内容

本发明特别地旨在通过提出一种容易实施的高度调整系统来解决上述缺陷。

为此，本发明特别地涉及上述类型的轨道车辆，其中二系悬挂系统包括致动器和致动器的供给装置，致动器设置有活塞，该活塞至少部分地在固定在车厢上的上止动件与固定在底盘上的下止动件之间延伸，致动器的供给装置能够供应致动器，使得上止动件与下止动件之间的距离通过致动器保持恒定。

因此，致动器将车厢的底盘在垂直方向上保持在恒定的距离处，特别是不取决于车辆的载荷。例如，距离被选择为使得停在车站时车厢的地板的高度基本上等于车站的站台的高度。

根据本发明的轨道车辆还可以包括单独考虑或根据任何可能的技术组合考虑的一个或多个下述特征：

-上止动件与下止动件垂直对齐；

-致动器包括缸，活塞将缸分成上室和下室，并且其中致动器的供给装置被构造为供应上室和下室；

-致动器的供给装置能够供应致动器，使得活塞基本上完全包含在缸中；

-致动器包括缸，活塞将缸分成上室和下室，并且其中致动器的供给装置被构造为仅供应上室和下室中的一个，上室和下室中的另一个配备有回位弹簧，所述回位弹簧被构造为在供给装置不供应致动器时使活塞回到缸内的静止位置；

-致动器的供给装置能够供应致动器，使得活塞与下止动件和上止动件接触，随后致动器处于最大垂直行程位置，并且上止动件与下止动件之间的距离保持恒定；

-致动器包括固定在车厢上的缸，其中活塞包括头部以及从头部伸出并且穿过缸的杆，并且其中致动器的供给装置能够供应致动器，使得活塞的头部保持抵靠上止动件且活塞的杆保持抵靠下止动件；

-缸包括端部，上止动件紧固到该端部，上止动件设置有用于杆的通孔；以及

-致动器沿二系悬挂系统的主轴线位于弹簧组件内部。

本发明还涉及如前定义的轨道车辆的运行方法，其包括下述步骤：

-使轨道车辆运行，通过供给装置供应致动器，以允许底盘与车厢之间的相对运动；以及

-使轨道车辆停止在站台处，通过供给装置供应致动器，以使底盘与车厢之间的距离保持恒定。

附图说明

使用仅作为示例提供并且参照附图进行的以下描述会更好地理解本发明，在附图中：

图1是根据本发明的第一示例性实施方式的停在车站中的轨道车辆的示意图；

图2是根据本发明的第一实施方式的、沿图1的轨道车辆的二系悬挂系统的垂直平面截取的示意剖视图；以及

图3是根据本发明的第二实施方式的二系悬挂系统的与图2类似的视图。

具体实施方式

术语“垂直”和“水平”通常相对于在轨道上运行的轨道车辆的典型方向来理解。

图1示出了停在车站中的轨道车辆10。

车站包括至少一个站台12，使得轨道车辆10沿站台12停止。

轨道车辆10包括至少一个车厢14和承载车厢14的至少一个转向架16。

例如，转向架16在车厢14的一个端部伸出并且支撑相邻的两个车厢。

根据一种常规的实施方式，车厢14在其每个端部处通过两个转向架16支撑。

车厢14具有构造为容纳要运输的人或货物的空的内部容积18。

内部容积18通过至少一个门19与外部连通。

内部容积18特别地通过下部的地板20限定，人和/或货物在该地板20上移动。

转向架16包括底盘22以及在底盘22与车厢14之间的二系悬挂系统24。

二系悬挂系统24可以对车厢14与转向架16之间的垂直运动做出响应。二系悬挂系统特别是可以执行车厢14与转向架16之间的悬挂功能以及车厢14相对于火车站台12的垂直定位功能。

为此，图2所示的二系悬挂系统24包括弹簧组件26和致动器28，弹簧组件26安装在车厢底盘22和车厢14之间并且执行悬挂功能，致动器28执行车厢14相对于火车站台12的垂直定位功能。

二系悬挂系统24还包括致动器28的供给装置30、固定在车厢14上的上止动件32以及固定在底盘22上的下止动件34。

上止动件32和下止动件34旨在限制致动器28的垂直运动。

二系悬挂系统24沿主轴线X延伸。

主轴线X是垂直的。

弹簧组件26沿主轴线X延伸。

根据图中所示的实施方式，弹簧组件26包括内弹簧36和外弹簧38。

内弹簧36和外弹簧38是以主轴线X为中心轴线的螺旋同轴弹簧。

这些弹簧各自在底盘22和车厢14之间延伸。这些弹簧还固定在底盘22和车厢14上。

内弹簧36的直径小于外弹簧38的直径，使得内弹簧36在外弹簧38的内部容积中延伸。

内弹簧36和外弹簧38具有相反的卷绕方向。

当车厢14是空的时，例如，内弹簧36和外弹簧38具有垂直限定的、在270mm和275mm之间的高度。

内弹簧36的直径基本上等于140mm。外弹簧38的直径基本上等于270mm。

对于1000daN，弹簧组件26的弹性等于约21mm，该弹性定义为每单位载荷失去的高度。

弹簧组件26允许底盘22与车厢14之间的相对运动。

下止动件34在固定在底盘22上的第一端部70和面向上止动件32的第二端部72之间沿主轴线X延伸。

下止动件34从主轴线X径向延伸并且至少部分地在内弹簧36的内部容积中延伸。

第二端部72具有下止动件的轴承74。

致动器28在车厢14与转向架16之间延伸。

致动器28沿主轴线X位于弹簧组件26内部。致动器28至少部分地在内部的弹簧36的内部容积中延伸。

例如，致动器28是液压式的。

致动器28传统上包括缸40和活塞42。

缸40沿主轴线X在固定在车厢上的第一端部44和面向下止动件34的第二端部46之间延伸。

缸40在其第一端部44处被车厢14封闭。

上止动件32在此存在于缸40的第二端部46处。

上止动件32围绕主轴线X径向延伸。

上止动件32具有部分封闭缸40的内表面62和面向下止动件34的外表面64。

上止动件32限定通孔61，更特别地在其中心处限定通孔61。

活塞42在缸40中可移动并且包括头部48及固定在头部48上的杆50。

活塞42部分地在上止动件32和下止动件34之间延伸。

头部48能够在缸40中滑动。

头部48将缸40分成两个隔离的室，即上室52和下室54。

下室54部分地通过上止动件32界定。

头部48包括面向第一端部44的上端部56和面向第二端部46的下端部58。

下端部58能够抵靠上端部32。

杆50能够在通孔61处沿主轴线X穿过上止动件32移动，并且包括能够与下止动件34接触的自由端部60。

致动器28能够通过供给装置30部署在最大垂直行程位置，其中下端部58与上端部32接触，并且自由端部60与下止动件34接触，更特别地在下止动件的轴承74处接触。

有利地，上止动件32在内表面62处设置有缓冲、特别是在活塞42处于致动器28的最大垂直行程位置时缓冲下端部58与上止动件32之间的接触的机构65。

可替代地或额外地，头部48、更特别是下端部58设置有用于缓冲、特别是当致动器28处于致动器28的最大垂直行程位置时缓冲下端部58和上止动件32之间的接触的机构。

有利地，外表面64设置有阻尼装置66，其被构造为缓冲外表面64与下止动件34之间的接触。阻尼装置66是弹性的。例如，阻尼装置66的垂直压缩刚度为约70至100daN/mm。

阻尼装置66和下止动件的轴承74垂直对齐，更特别地沿主轴线X对齐，并且彼此面对，即它们在它们之间限定沿轴线X延伸的空间。

供给装置30能够给致动器28供应流体，例如油，这里以50巴和150巴之间的压力供应。

供给装置30被构造为控制活塞42在缸40中的运动。

供给装置30特别地被构造为通过在上室52和下室54之间产生压力差来控制活塞42的运动以及致动器28的最大垂直行程位置，以使活塞42移动从而使其与下止动件34和上止动件32接触。

例如，供给装置30包括定位在车厢14处的储液器(未示出)以及被构造为给上室52和下室54供应流体的供给导管68。

导管68将储液器与上室52和下室54连接起来。

上止动件32和下止动件34是刚性的。例如，它们由钢制成。

当活塞移动到最大垂直行程位置时，上止动件32限制致动器28的垂直行程。上止动件32限制缸40和车厢14向上(即与下止动件34相对)的运动。

当活塞移动到最大垂直行程位置时，下止动件34限制致动器28的垂直行程。下止动件34限制活塞42向下(即与车厢14相对)的运动。

现在将使用轨道车辆10的运行方法的描述来详细描述二系悬挂系统24的操作并且特别是致动器28的操作。

在第一步骤中，轨道车辆10在轨道78上运行，并且与站台12有一定距离，例如，离站台12超过1千米。

供给装置30允许底盘22与车厢14之间的相对运动，并且弹簧36、38自由地实现它们的悬挂功能。

然后，例如，供给装置30不供应致动器28。

例如，活塞42基本上完全退回到缸40内部，并且，例如，车厢14与底盘22之间的距离基于轨道车辆10、即弹簧组件26的运动或致动器28与下止动件34的任何接触而变化。

在该第一步骤中，上止动件32、更特别是阻尼装置66能够随着车厢14相对于底盘22的运动而与下止动件的轴承74接触。因此，阻尼装置66特别是可以限制二系悬挂系统24的机械磨损。

换言之，在第一步骤期间，活塞42不保持抵靠上止动件和下止动件。例如，其沿轴线X与上止动件和下止动件分开。

可替代地，在第一步骤期间，供给装置30供应致动器28，以将活塞42保持在致动器的最小垂直行程位置(也称为静止位置)，其中活塞42基本上完全撤回到缸40内部。

然后，在第二步骤中，轨道车辆10沿站台12停在车站中。

然后通过供给装置30供应致动器28，以使底盘22与车厢14之间的距离保持恒定，并且阻止弹簧36、38运动。换言之，对致动器28加压以将上止动件32与下止动件34之间的距离保持恒定，并且阻止弹簧组件26的自由运动。

上止动件32与下止动件34之间的距离保持为基本等于杆50的高度，并且，例如包含在20cm和40cm之间，优选等于30cm。

更具体地，供给装置30供应致动器28，以移动活塞42并且将活塞42保持在最大垂直行程位置。

然后，使活塞朝向下止动件向下移动，使得自由端部60与下止动件的第二端部72接触，更特别地与下止动件的轴承74接触。然后，缸40沿杆50向上移动直到上止动件32靠在活塞42的头部48的下端部58上。

随后，致动器28处于最大垂直行程位置。头部48保持抵靠上止动件32并且杆50保持抵靠下止动件34。然后，车厢14与底盘22之间的高度被固定并且对应于致动器28的最大垂直行程。

例如，车厢14与底盘22之间的距离使得车厢14的地板20的地面的高度基本上等于站台12的地面的高度，即地板20与站台12在同一水平面内延伸。

最后，轨道车辆10从车站出发，然后通过供给装置30供应或不供应致动器28，以允许底盘22与车厢14之间的相对运动，并且使得弹簧36、38自由地实现它们的悬挂功能。

可替代地，供给装置30对致动器28的供应在轨道车辆10停止之前开始，使得当轨道车辆10停止时地板已经处于站台的高度。

可替代地，上止动件32和/或下止动件34各自是车厢14和/或底盘22的一部分。

可替代地，致动器28的活塞42被固定在下止动件34上，并且在通过供给装置30供应致动器28时与上止动件32接触。

可替代地，使致动器的安装反过来，例如将缸40固定在底盘上，而在通过供给装置30供应活塞42时活塞42朝向车厢14运动。在这种替代方式中，例如，缸40形成下止动件，而上止动件面向杆50定位在车厢14处。

可替代地，上止动件32通过固定在车厢14上的零件形成，并且有利地定位在缸40内部。

可替代地，活塞42在上止动件32与下止动件34之间延伸。

本发明的第二实施方式在图3中示出并且将在下面描述。在本发明的第二实施方式中，使用不同于上述二系悬挂系统24的二系悬挂系统124。

随后，将仅描述二系悬挂系统124与二系悬挂系统24之间的区别，类似的元件将不再描述并且它们具有相同的附图标记。

二系悬挂系统124整体上与二系悬挂系统24类似，区别仅在于二系悬挂系统124包括不同的供给装置130和定位在下室54内部的回位弹簧133。

供给装置130被构造为仅供应上室和下室中的一个，在图3中所示的示例中即为上室52。

供给装置130包括被构造为仅供应上室52的供给导管68。

回位弹簧133被构造为在不通过供给装置30供应致动器时使活塞42在缸内回到最小垂直行程位置。

回位弹簧133定位在第二端部46与下端部58之间的下室中。

可替代地，当供给装置被构造为供应下室时，回位弹簧定位在第一端部44与上端部56之间的上室中。

例如，回位弹簧133可以使致动器28保持处于最小垂直行程位置，其中活塞42基本上完全撤回到缸40内部。

在本发明的两种实施方式中，上止动件32、下止动件34和致动器28(当其被供应从而处于其最大行程构造时)可以确保容易从站台进入车厢。这特别有利于行动不便的人们的运动或庞大和/或沉重的物品的装载。

上止动件32、下止动件34和致动器28(当其被供应从而处于其最大行程构造时)随后形成具有恒定高度的不可变形的组件。事实上，活塞42随后与上止动件32和下止动件34接触，并且与上止动件和下止动件形成刚性组件。

二系悬挂系统24、124提供容易实施且不需要车厢地板的高度反馈的高度调整系统。

上述实施方式可以结合起来产生新的实施方式。

Claims (10)

1.一种轨道车辆(10)，其包括至少一个车厢(14)和承载车厢(14)的至少一个转向架(16)，所述转向架(16)包括：

-底盘(22)；和

-在底盘(22)和车厢(14)之间的二系悬挂系统(24)，所述二系悬挂系统(24)包括安装在底盘(22)和车厢(14)之间的弹簧组件(26)，

所述轨道车辆的特征在于，二系悬挂系统(24)包括致动器(28)和致动器的供给装置(30)，该致动器(28)设置有活塞(42)，所述活塞(42)至少部分地在固定在车厢(14)上的上止动件(32)与固定在底盘(22)上的下止动件(34)之间延伸，

致动器的供给装置能够供应致动器(28)，使得上止动件(32)与下止动件(34)之间的距离通过致动器(28)保持恒定并且阻止弹簧组件(26)运动。

2.根据权利要求1所述的轨道车辆，其特征在于，上止动件(32)与下止动件(34)垂直对齐。

3.根据权利要求1或2所述的轨道车辆，其特征在于，致动器(28)包括缸(40)，活塞(42)将缸分成上室(52)和下室(54)，并且其中致动器的供给装置(30)被构造为供应上室(52)和下室(54)。

4.根据权利要求3所述的轨道车辆，其特征在于，致动器的供给装置(30)能够供应致动器(28)，使得活塞(42)基本上完全包含在缸(40)中。

5.根据权利要求1或2所述的轨道车辆，其特征在于，致动器(28)包括缸(40)，活塞(42)将缸分成上室(52)和下室(54)，并且其中致动器的供给装置(30)被构造为仅供应上室(52)和下室(54)中的一个，上室和下室中的另一个配备有回位弹簧(133)，所述回位弹簧(133)被构造为在致动器(28)不通过供给装置(30)供应时使活塞(42)回到缸(40)内的静止位置。

6.根据权利要求1或2所述的轨道车辆，其特征在于，致动器的供给装置(30)能够供应致动器(28)，使得活塞(42)与下止动件(34)和上止动件(32)接触，随后致动器(28)处于最大垂直行程位置，并且上止动件(32)与下止动件(34)之间的距离保持恒定。

7.根据权利要求6所述的轨道车辆，其特征在于，致动器(28)包括固定在车厢(12)上的缸(40)，其中活塞包括头部(48)以及从头部伸出并且穿过缸(40)的杆(50)，并且其中致动器的供给装置(30)能够供应致动器(28)，使得活塞的头部(48)保持抵靠上止动件(32)且活塞的杆(50)保持抵靠下止动件(34)。

8.根据权利要求7所述的轨道车辆，其特征在于，缸(40)包括端部(46)，上止动件(32)紧固到该端部(46)，上止动件设置有用于杆(50)的通孔。

9.根据权利要求1或2所述的轨道车辆，其特征在于，致动器(28)沿二系悬挂系统(24)的主轴线(X)位于弹簧组件(26)内部。

10.一种根据权利要求1或2所述的轨道车辆(10)的运行方法，其包括下述步骤：

-使轨道车辆(10)运行，通过供给装置(30)供应致动器(28)，以允许底盘(22)与车厢(14)之间的相对运动；以及

-使轨道车辆(10)停止在站台(12)处，通过供给装置(30)供应致动器(28)，以使底盘(22)与车厢(14)之间的距离保持恒定。

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