CN110325424A - 具有至少一个横向构件和至少两对支承在轴箱轴承中的轮对的轨道车辆的转向架 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于轨道车辆的转向架，所述转向架具有至少一个横向构件和至少两条轴箱支撑轮对。所述转向架的特征尤其在于，其具有轻量化设计并可低成本生产。轮对轴箱通过两个轴箱拉杆铰接于横向构件，使得所述轴箱拉杆与所述轴箱及所述横向构件构成H形。所述横向构件具有至少两个平行于所述轮对车轴的扭杆，所述扭杆与横向构件牢固地连接。此外，扭杆具有弹性杆，使得未与所述扭杆连接的所述弹性杆的端部区域作用于所述轴箱。

Description

具有至少一个横向构件和至少两对支承在轴箱轴承中的轮对 的轨道车辆的转向架
技术领域
本发明涉及一种具有至少一个横向构件和至少两对支承在轴箱轴承中的轮对的轨道车辆的转向架。
背景技术
用于轨道车辆的传统的、钢构型的转向架除了高的固有重量之外还具有如下附加的缺点：所述转向架由大量零件构成并且对于装入件如驱动器、控制设备和制动器而言存在少量结构空间，其中在所述钢构型的转向架中，一系悬挂大多通过板簧、螺旋弹簧或者橡胶-金属弹簧来施加。
为了减少固有重量，从现有技术中已知纤维复合构型的转向架，其中一系悬挂通过纤维复合构型的板簧或者转向架框架实现。
在DE 29 52 182 A1中公开了一种转向架，其中转向架框架由弹簧弹性的、纤维增强的材料构造并且承担一系悬挂的任务。
例如从US 2012/0279416中已知如下转向架，所述转向架的一系悬挂通过纤维复合构型的独立的板簧施加。在此，尤其地，将有弹力的元件安置到转向架框架的其余构件上在设计上是困难的。
DE 36 12 797 A1公开了一种转向架，其中一系弹簧通过双H形的转向架框架的纵梁来施加，所述纵梁以纤维复合构型构造。作为框架加固元件，转向架附加地具有扭转弹性的板，所述板将纵梁彼此连接。不利的是，所述扭转弹性的板和尤其纵梁具有复杂的纤维复合结构，因为例如纵梁的沿着垂直于转向架平面的纵向方向的弹性性能必须以限定的方式改变，以便满足弹簧特性。
扭杆悬挂从机动车辆领域以及从履带式车辆领域中已知，例如从DE 920 291和US4,194,761中已知。此外，扭杆用作为行走机构中的稳定器并且在那里通常构成为多次弯曲的杆，所述杆将车轴的轮的轮悬架和行走机构结构彼此连接。稳定器用于降低车厢的摆动角。
发明内容
在权利要求1中说明的本发明基于如下目的，实现用于轨道车辆的转向架的替选的设计方案变型形式，使得该设计方案变型形式能够以轻量化构型构成并且可低成本地制造。
该目的通过在权利要求1中所说明的特征来实现。
转向架作为具有至少两对支承在轴箱轴承中的轮对和至少一个横向构件的轨道车辆的组成部分，其特征尤其在于，所述转向架能以轻量化构型构成并且可低成本地制造。
为此，轮对的轴箱轴承经由两个轴箱拉杆与横向构件铰接地连接，使得轴箱拉杆与轴箱轴承和横向构件形成H形。横向构件具有至少两个平行于轮对的车轴设置的扭杆，所述扭杆与横向构件牢固地连接。此外，扭杆具有弹性杆，使得弹性杆的不与扭杆连接的端部区域作用于轴箱轴承。
轨道车辆的转向架具有至少两对轮对，其中每个轮对包括两个与车轴连接的轮。轮对支承在轴箱轴承中，所述轴箱轴承此外经由轴箱拉杆铰接地与横向构件连接。在根据本发明构成的转向架中，两个与扭杆连接的弹性杆作用于轮对的轴箱轴承，使得有利地，至少部分地通过作用于轴箱轴承的扭杆承担一系悬挂。通过这些作为直的扭转弹簧的扭杆，由此一系悬挂以转动的弹簧运动为基础，而不是以已知的平移的弹簧运动为基础。
扭杆的几何形状和材料能够以限定的方式匹配于所预期的负荷。
由于轴箱轴承位于铰接地与横向构件连接的轴箱拉杆中，横向构件、进而与其连接的车厢有弹力地设置。由此，铰接地设置的轴箱拉杆也能够对轨道车辆的二系悬挂提供贡献。
有利地，所提出的转向架包括在几何上不那么复杂的单一结构，所述单一结构能够至少部分地低成本地也以轻量化构型来实施。
本发明的有利的设计方案在从属权利要求2至10中说明。
在本发明的根据权利要求2的改进形式中，沿着轴向方向将两个扭杆相继地设置在横向构件上。扭杆的朝向彼此的端部通过其端部区域与横向构件连接。此外，扭杆的其它端部具有弹性杆。
横向构件根据权利要求3的改进形式具有H形。扭杆的端部区域松动地穿过H形的横向构件的相对置的腿部。为此，横向构件的腿部能够构成为用于扭杆的引导部或径向轴承。扭杆的中部区域与H形的横向构件牢固地连接。此外，轴箱拉杆分别与横向构件的腿部的端部铰接地连接，使得轴箱拉杆节点是横向构件的组成部分。轴箱拉杆由此延长H形的横向构件的腿部。
根据权利要求4的改进形式，扭杆的端部区域作为可运动的部件位于至少一个与横向构件连接的径向轴承处或位于其中。扭杆的端部区域穿过径向轴承，并且扭杆的端部在径向轴承下游具有弹性杆。用于一个扭杆或者两个相继设置的扭杆的径向轴承由此能够位于轴箱拉杆之间或者位于轴箱拉杆的区域中。由此，弹性杆能够相对于承载和引导轮对的轨道设置在轴箱拉杆之上。在此，弹性杆的端部区域能够作用于轴箱拉杆的带有轴箱轴承的端部区域。
根据权利要求5的改进形式，扭杆在横截面中具有锥形截面和/或多边形的形状。扭杆由此也能够在其长度上具有轮廓化部。由此，能够实现弹性杆相对于横向构件的最佳的安置和负荷导入。在扭杆的空闲长度上的轮廓化还能够为了优化动态运行时的机械特性而存在。
根据权利要求6的改进形式，扭杆和/或弹性杆由金属或者纤维复合材料或者以混合构型构成。由于小的重量，以纤维复合构型实施是尤其有利的。在此，尤其能够使用玻璃纤维或者碳纤维或者芳纶纤维。
根据权利要求7的改进形式，在轴箱拉杆的端部区域和弹性杆的端部区域之间，有利地存在至少一个减震体。转向架的减震体是一系悬挂的和二系悬挂的其它弹簧元件。
根据权利要求8的改进形式，减震体由弹性体构成。所述弹性体尤其能够是橡胶。
根据权利要求9的改进形式，横向构件是如下基体，所述基体具有用于轴箱拉杆的转动节点的构件并且具有用于附件的固定元件。基体由金属和/或纤维复合材料构成。附件在此尤其能够是制动设备和/或驱动器。
根据权利要求10的改进形式，横向构件是条状件或者框架。
根据权利要求11所述的改进形式，转向架具有用于二系悬挂的其它弹簧元件和端轴承。其它弹簧元件承担车厢的二系悬挂的任务。特别地，为此能够设置空气弹簧，所述空气弹簧设置在横向构件处。
附图说明
本发明的实施例在附图中原理性地示出并且在下文中详细描述。
附图示出：
图1示出具有位于外部的弹簧杆的轨道车辆转向架的立体视图，
图2示出转向架的俯视图，
图3示出转向架的侧视图，
图4示出具有位于内部的弹簧杆的轨道车辆转向架的立体视图，
图5示出转向架的俯视图，以及
图6示出转向架的侧视图。
具体实施方式
轨道车辆的转向架基本上由两个支承在轴箱轴承4中的轮对3、横向构件1、轴箱拉杆2、扭杆5、弹性杆6和端轴承构成。
图1示出具有位于外部的弹簧杆6的轨道车辆转向架的原理性的立体视图。
转向架在共同的车轴8上具有两个轮对3，所述轮对分别具有两个轮7。车轴8经由轴箱轴承4、两个轴箱拉杆2和两个构成为转动节点的轴箱拉杆节点9铰接地与横向构件1连接。横向构件1是框架，所述框架通过轴箱拉杆节点9和轴箱拉杆2与轴箱轴承4形成H形。
图2示出图1中的转向架的原理性的俯视图。
横向构件1具有至少两个平行于轮对3的车轴8设置的扭杆5。扭杆5的相应的中间区域与横向构件1连接。扭杆5的端部具有弹性杆6，其中弹性杆6的端部作用于轴箱轴承4。由此，扭杆5和弹性杆6是转向架的一系悬挂或者一系悬挂的一部分。
图3示出图1中的转向架的原理性的侧视图。
扭杆5的端部区域穿过H形的横向构件1的腿部。为此，该腿部具有开口10。在此，扭杆5能够支承在横向构件1中。轴箱拉杆节点9是H形的横向构件1的组成部分，其中轴箱拉杆2延长了H形的横向构件1的腿部。
扭杆5在横截面中呈圆形地和/或呈多边形地构成。为此，该扭杆在其长度上具有轮廓化部。扭杆5和弹性杆6能够有利地由纤维复合材料构成。
扭杆5的中间区域能够抗扭地位于作为横向构件1的组成部分的套筒中。为此，至少该中间区域和套筒的开口在横截面中多边形地构成。扭杆5的端部区域分别在两侧穿过开口10并且具有弹性杆6。在此，扭杆5和弹性杆6也能够一件式地构成。开口10能够分别是用于扭杆5的相应区域的引导部或者径向轴承。
图4示出具有位于内部的弹性杆6的轨道车辆转向架的原理性的立体视图。
在该替选的实施方式中，引导部的或者径向轴承11的固定的组成部分也能够与横向构件1连接。
图5示出图4中的转向架的原理性的俯视图。
引导部或者径向轴承11由此能够位于轴箱拉杆2之间。
图6示出图4中的转向架的原理性侧视图。
引导部或者径向轴承11相对于容纳和引导轮对3的轨道间隔开地设置在轴箱拉杆2之上，使得弹性杆6的端部由此作用于轴箱拉杆2的端部区域，进而作用于轴箱轴承4。替代于引导部或者径向轴承11，也能够以彼此间隔开的方式设置两个引导部或者两个径向轴承，使得弹性杆6能够位于其间。
在轴箱拉杆2的和弹性杆6的端部区域之间，能够存在至少一个由弹性体构成的减震体，所述弹性体尤其能够由橡胶构成。
横向构件1是具有用于轴箱拉杆节点9的构件的和具有用于附件的固定元件的基体。基体为此能够由金属和/或纤维复合材料构成，从而也以实现成混合构造类型的方式构成。
附件例如能够是作为弹簧元件的空气弹簧，从而是二系悬挂的组成部分、用于轮7的制动设备和驱动器。
附图标记列表
1 横向构件
2 轴箱拉杆
3 轮对
4 轴箱轴承
5 扭杆
6 弹性杆
7 轮
8 车轴
9 轴箱拉杆节点
10 开口
11 径向轴承

Claims (11)

1.一种轨道车辆的转向架，所述转向架具有至少一个横向构件(1)和至少两对支承在轴箱轴承(4)中的轮对(3)，其特征在于，轮对(3)的所述轴箱轴承(4)经由两个轴箱拉杆(2)与所述横向构件(1)铰接地连接，使得所述轴箱拉杆(2)与所述轴箱轴承(4)和所述横向构件(1)构成H形，所述横向构件(1)具有至少两个平行于所述轮对(3)的车轴(8)设置的扭杆(5)，所述扭杆(5)具有至少一个如下区域，在所述区域中，所述扭杆抗扭地与所述横向构件(1)连接，并且所述扭杆(5)具有弹性杆(6)，使得所述弹性杆(6)的不与所述扭杆(5)连接的端部区域作用于所述轴箱轴承(4)。
2.根据权利要求1所述的转向架，其特征在于，两个扭杆(5)沿着纵向方向相继地设置在所述横向构件(1)上，所述扭杆(5)的彼此朝向的端部以其端部区域与所述横向构件(1)连接，并且所述扭杆(5)的其它端部具有所述弹性杆(6)。
3.根据权利要求1或2所述的转向架，其特征在于，所述横向构件(1)的横截面具有H形，扭杆(5)的端部区域松动地穿过所述横向构件(1)的相对置的腿部，所述扭杆(5)的中间区域与所述横向构件(1)牢固地连接，并且轴箱拉杆(2)分别与所述横向构件(1)的所述腿部的端部铰接地连接，使得所述轴箱拉杆节点(9)是所述横向构件(1)的组成部分。
4.根据权利要求1或2所述的转向架，其特征在于，扭杆(5)的端部区域作为可运动的部件位于至少一个与所述横向构件(1)连接的径向轴承中，所述扭杆(5)的所述端部区域穿过所述径向轴承，并且所述扭杆(5)的所述端部在所述径向轴承下游具有所述弹性杆(6)。
5.根据权利要求1所述的转向架，其特征在于，所述扭杆(5)的横截面具有锥形截面和/或多边形的形状。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的转向架，其特征在于，所述扭杆(5)和/或所述弹性杆(6)由金属或者纤维复合材料构成或者以由至少一种金属和至少一种纤维复合材料构成的混合构型构成。
7.根据权利要求1所述的转向架，其特征在于，在所述轴箱拉杆(2)的端部区域和所述弹性杆(6)的端部区域之间存在至少一个减震体。
8.根据权利要求6所述的转向架，其特征在于，所述减震体由弹性体构成。
9.根据权利要求1所述的转向架，其特征在于，所述横向构件(1)是具有用于所述轴箱拉杆(2)的所述轴箱拉杆节点(9)的构件并且具有用于附件的固定元件的基体，并且所述基体由金属和/或纤维复合材料构成。
10.根据权利要求1所述的转向架，其特征在于，所述横向构件(1)是条状件或者框架。
11.根据权利要求1所述的转向架，其特征在于，所述转向架具有用于二系悬挂的其它弹簧元件和端轴承。
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