CN116529144A - 用于轨道货运列车的铰接式货车装置 - Google Patents

Abstract

本发明示出和描述了一种用于轨道货运列车的铰接式货车装置(1)，其包括用于运输集装箱(7)的铰接式货车(5)，所述铰接式货车具有第一货车部分(11)和第二货车部分(13)，第一和第二货车部分(11，13)经由铰接式联接器(15)围绕竖直铰接轴线(17)铰接地联接，所述第一货车部分(11)在其上表面上具有用于一个或多个集装箱(7)的第一集装箱位置(29)，并且所述第二货车部分(13)在其上表面上具有用于一个或多个集装箱(7)的第二集装箱位置(33)，所述铰接式货车装置还包括用于向装载在铰接式货车(5)上的集装箱(7)供应电能的电源单元(9)。提供铰接式货车装置(通过所述铰接式货车装置即使在货车静止和切换模式也容易实现对装载集装箱的不间断供电并且所述铰接式货车装置具有用于待装载的集装箱的最大负载能力)的目的如下地实现，即电源单元(9)布置在第一和第二集装箱位置(29，33)之间的第一和第二货车部分(11，13)的铰接式联接器(15)的区域中。

Description

用于轨道货运列车的铰接式货车装置

技术领域

本发明涉及一种用于轨道货运列车的铰接式货车装置，尤其涉及集装箱承载货车装置。本发明的另外的方面涉及铰接式货车以及用于这种铰接式货车装置的电源单元。

背景技术

铰接式货车装置包括用于运输集装箱的铰接式货车，其包括鞍式挂车，尤其是所谓的集装箱承载车(CTW)，其中，集装箱例如可以是所谓的冷藏集装箱、储罐集装箱、冷却交换桥或冷却鞍式挂车。铰接式货车包括第一货车部分和第二货车部分，其中，第一和第二货车部分经由铰接式联接器至少围绕竖直的铰接轴线铰接地彼此联接并且在铰接式联接器的区域中在其朝向彼此的端部处优选支承在共同的转向架、尤其是雅各式(Jakobs)转向架上。另外的转向架优选设置在两个货车部分的背离彼此的端部处。第一货车部分在其上表面上具有用于一个或多个集装箱的第一集装箱位置，并且第二货车部分在其上表面上具有用于一个或多个集装箱的第二集装箱位置。

铰接式货车装置还包括电源单元，该电源单元用于优选自主地尤其用电能为装载在铰接式货车上的集装箱供应能量。在这种情况中，自主的能量供应表示没有或至少没有来自机车、其他铰接式货车或架空线路的持续能量供应的能量供应，优选地不具有连接机车、其他铰接式货车或架空线路的相应接头。

从现有技术中已知类似的铰接式货车装置。这种铰接式货车装置尤其被设置用于容纳集装箱，该集装箱被确定用于运输温度受控的货物，例如是冷藏集装箱、储罐集装箱、冷却交换桥或冷却鞍式挂车。这种集装箱对能量供应提出了高要求，因为其一方面必须具有用于运行冷却或加热设备的高能量需求，并且另一方面必须确保闭合的冷却或加热链，也就是说不仅在行驶期间而且在静止状态以及在调车和搬运运行中都需要不间断供电。因此，经由相邻的货车、机车或架空线路供应电能是不理想的，因为在此不能或至少不能容易地进行不间断供电。

此外已知具有带电池的电源单元的铰接式货车装置。然而，由于集装箱的高能量需求，这种以电池运行的电源单元相对较大，因此电源单元的安置是一个挑战。根据已知的解决方案，电源单元安置在集装箱位置的下方。然而，这具有如下缺点，即集装箱底部必须稍微升高地就位并且因此由于轨道货运列车的固定的高度限制而总体上存在用于集装箱的更少的空间或者不能运输某些集装箱。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种铰接式货车装置，利用该铰接式货车装置即使在货车静止和切换模式也能容易实现对装载的集装箱的不间断供电，并且该铰接式货车装置具有用于待装载的集装箱的最大负载能力。

该目的通过如下方式实现，即电源单元布置和紧固在第一和第二货车部分的铰接式联接器的区域中，尤其在共同的转向架之上，优选居中地在第一和第二集装箱位置之间或在集装箱位置上的集装箱之间。

以这种方式，利用在铰接式货车的相邻货车部分的集装箱之间的总归是自由的间隙形的空间来安置电源单元。该空间足够大，从而安置电源单元，该电源单元可以为用于温度受控的货物的集装箱的冷却或加热设备供电。同时，以这种方式，电源单元不占据在集装箱位置下方或在货车部分的限制集装箱位置的其他位置处的空间，从而使得可用于集装箱的空间不会被电源单元限制。此外，在混合交通方式中，电源单元可以被当作充电单元，使得电源单元不被视为铰接式货车的组成部分。由此，当电源单元与已经允许的铰接式货车组合时，使得铰接式货车的许可的适配以及由此现有车号的改变或扩展成为多余。

在一个优选的实施方式中，电源单元包括承载结构和多个紧固在承载结构之上或之中的能量供应件。承载结构优选具有闭合的壳体形状，例如是由钢板制成的具有外部防护件的钢架结构。借助于这种承载结构，能量供应件可以受到保护并且可靠地紧固在铰接式货车上。

在此特别优选的是，承载结构经由适配器装置紧固在铰接式货车处，优选地紧固在第一或第二货车部分处。适配器装置允许电源单元可靠地紧固在铰接式货车处，而不必显著改变铰接式货车。

在此还优选的是，适配器装置包括至少一个适配器板、优选两个沿铰接式货车的横向方向间隔开的适配器板，适配器板紧固在第一货车部分的朝向第二货车部分的端部处，尤其拧紧在第一货车部分的上侧上并且朝向第二货车部分伸出。这种适配器板提供了在铰接式联接器的区域中基本居中地在第一和第二货车部分或相应装载的集装箱之间的电源单元的可靠的基础和紧固。

此外优选的是，适配器装置、尤其一个或多个适配器板优选在其上侧上具有紧固销，并且承载结构优选在其下侧处具有相应的销容纳部，销容纳部用于与紧固销嵌接并且优选也用于与紧固销卡锁。优选地设有两个在横向方向上间隔开的适配器板，适配器板在其上侧上分别具有两个紧固销并且能够与四个相应地设置在承载结构上、优选在承载结构的钢架上的销容纳部嵌接并且卡锁。利用这种紧固销和相应的销容纳部，电源单元能可靠、简单且快速地紧固在适配器装置上并且由此紧固在铰接式货车上。

在此还优选的是，这些紧固销是根据标准UIC 571-4的集装箱销。这种紧固销按照标准设置在用于紧固集装箱的集装箱位置处。优选地，销容纳部也根据标准UIC 571-4构造。这种销容纳部按照标准设置在集装箱的底部处，以与紧固销嵌接。使用这种标准的标准连接元件具有的优点是，不必对标准连接元件进行单独认证。

在一个优选的实施方式中，能量供应件包括至少一个储能器。利用这种储能器可以在一定时间内完全独立于外部能量源为集装箱供应能量。这种能充电式的储能器还能在与外部能量供应连接时用作中间储能器。

在此特别优选的是，储能器包括至少一个能充电的电池，优选包括三个与七个之间的由各具有9kWh的LiFePO4和27kWh至63kWh的模块化储存容量构成的高功率蓄电池串。这种能充电的电池可以在没有外部电流供应可用时向集装箱提供电能，并且可以在电能可用时通过其自身的电流产生或者通过外部电流源充电。

此外，在此特别优选的是，能量供应件包括至少一个发电机，优选包括用于给电池充电的具有22kW功率的交流异步发电机。发电机可以例如通过来自铰接式货车的运动的动能来驱动。以这种方式，例如在铰接式货车行驶期间，电池可以利用自身的设在电源单元中的发电机充电。

在此，发电机优选以液压压力运行。液压压力特别适于运行发电机并且可以例如由动能以不复杂的方式产生。

此外优选的是，铰接式货车装置为了提供液压压力而具有液压泵、尤其是轴向活塞定量泵，液压泵尤其安装在轮组上，优选安装在共同的转向架的轮组上并且由轮组驱动。优选地，液压泵紧固在轮毂上并且在那里减少由车轮的旋转产生的动能。为了将液压泵与发电机连接，优选地设有液压软管，尤其设有三个液压软管，液压软管将液压压力从液压泵输送到发电机。利用在轮组上的这种液压泵，可以不复杂且可靠地提供发电机的电流产生所需要的液压压力，而无需对铰接式货车进行大量调整。

在一个优选的实施方式中，能量供应件包括至少一个电网充电器，优选包括具有10kW功率的高频电网充电器，以用于利用外部电网电流给电池充电。优选地，能量供应件还包括至少一个配属的充电接头，优选包括两个5针的CEE标准充电插座，以用于将电网充电器与外部电网接头连接。利用这种电网充电器和附加的充电接头，可以通过外部的电流供应部给电池充电。在此，电池除了借助于发电机充电外还与其无关地通过电网充电器充电。

在另外的优选的实施方式中，能量供应件包括至少一个负载接头，优选包括四个4针和/或5针的CEE标准负载插座，优选在电源单元的每侧各设有两个负载插座，以用于与集装箱上的相应接头连接，以便为用电器、例如集装箱的冷却或加热设备供电。以这种方式，即使在每个货车部分装载两个集装箱的情况下，每个集装箱也能简单且快速地与电源单元连接。

本发明的另一方面涉及一种用于根据前述实施方式之一的铰接式货车装置的铰接式货车。铰接式货车包括第一货车部分和第二货车部分。第一和第二货车部分经由铰接式联接器至少围绕竖直的铰接轴线铰接地彼此联接并且在铰接式联接器的区域中在其朝向彼此的端部处优选支承在共同的转向架上。第一货车部分在其上表面上具有用于一个或多个集装箱的第一集装箱位置。同样地，第二货车部分在其上表面上具有用于一个或多个集装箱的第二集装箱位置。此外，铰接式货车具有用于紧固电源单元的适配器装置，电源单元用于对装载在铰接式货车上的集装箱自主地供应电能。适配器装置布置在铰接式联接器的区域中，优选布置在共同的转向架之上，优选居中地布置在第一和第二集装箱位置或在集装箱位置处的集装箱之间并且优选紧固在第一货车部分处。上述结合铰接式货车装置所描述的特征和作用也适用于铰接式货车。

本发明的另一方面涉及一种用于根据前述实施方式之一的铰接式货车装置的电源单元，该电源单元包括优选闭合的承载结构和多个紧固在承载结构之上或之中的能量供应件，其中，承载结构被设置成经由适配器装置紧固在铰接式货车装置的铰接式货车处。上述结合铰接式货车装置所描述的特征和作用也适用于电源单元。

附图说明

下面借助于附图对本发明的优选实施例进行更详细阐述。

图1示出根据本发明的实施方式的铰接式货车装置的侧视图，

图2示出从上方看的图1中的铰接式货车装置的铰接式联接器的细节视图，铰接式联接器具有布置在其中的电源单元，

图3示出图1中的铰接式货车装置的侧视图，铰接式货车装置装载有两个冷却鞍式挂车，

图4示出图1中的铰接式货车装置的侧视图，铰接式货车装置装载有两个冷藏集装箱，

图5示出图1中的铰接式货车装置的侧视图，铰接式货车装置装载有四个冷却交换桥，

图6示出从上方看的图5中的铰接式货车装置的铰接式联接器的细节视图，铰接式联接器不具有电源单元，

图7示出用于将电源单元紧固在根据本发明的铰接式货车上的绝缘的适配器板的立体图，

图8示出从上方看的图1中的铰接式货车装置的铰接式联接器的细节视图，铰接式联接器具有紧固在那里的适配器板但没有电源单元，

图9示出从上方看的图1中的铰接式货车装置的第一货车部分的端部以及被紧固在那里的电源单元的分离视图，

图10示出从前方看的图1中的铰接式货车装置的第一货车部分的端部以及被紧固在那里的电源单元的分离视图，

图11示出在图10中的第一货车部分的端部处紧固的电源单元的细节视图，其中看到与集装箱的销容纳部嵌接的适配器板的紧固销，

图12示出根据本发明的铰接式货车装置的侧视图，其中看到安装在轮组上的液压泵，

图13示出图12中的液压泵的分离的立体图，并且

图14示出带有剖切的承载结构的根据本发明的电源单元的前视图，其中看到在承载结构内部的能量供应件。

具体实施方式

图1和图2示出根据本发明的用于轨道货运列车的铰接式货车装置1。铰接式货车装置1包括用于运输集装箱7的铰接式货车5(也称为集装箱承载车)和用于向装载在铰接式货车5上的集装箱7供应电能的电源单元9。这种集装箱7例如可以是如图3所示的冷却鞍式挂车7'、如图4所示的所谓的冷藏集装箱7”、如图5所示的冷却交换桥7”'或者储罐集装箱。

铰接式货车5包括第一货车部分11和第二货车部分13，其中，第一和第二货车部分11，13经由铰接式联接器15围绕竖直的铰接轴线17铰接地彼此联接并且在铰接式联接器15的区域中在其朝向彼此的端部19处支承在共同的转向架21上。另外的转向架23设置在两个货车部分11，13的背离彼此的端部25处。第一货车部分11在其上表面上具有用于一个或多个集装箱7的第一集装箱位置29，并且第二货车部分13在其上表面上具有用于一个或多个集装箱7的第二集装箱位置33。

电源单元9被设置用于在不需要借助机车、其他铰接式货车或架空线路的能量供应的情况下自主地给集装箱7供应电能。电源单元9在第一和第二货车部分11，13的铰接式联接器15的区域中在共同的转向架21之上居中地布置和紧固在第一和第二集装箱位置29，33之间或在集装箱位置处的集装箱7之间，如在图1至图5中可见的那样。图6示出从上方看的铰接式联接器15的未被阻挡的视图。

例如在图9和图10中可以看出，电源单元9包括承载结构35和多个紧固在承载结构35之上或之中的能量供应件37。承载结构35具有闭合的壳体形状，该壳体形状通过具有由钢板制成的外部防护件43的焊接的钢架结构41形成。

承载结构35经由适配器装置45紧固在铰接式货车5上，如在图7至图11中所示。在此在图7和图8中示出，适配器装置45包括两个在铰接式货车5的横向方向上间隔开的适配器板47，适配器板在第一货车部分11的朝向第二货车部分13的端部19处紧固在第一货车部分的上侧上并且朝向第二货车部分13伸出。适配器板47在其上侧上分别具有两个紧固销53，并且承载结构35在钢架结构41的下侧处具有四个相应的销容纳部57以用于与紧固销53嵌接和卡锁，如这在图10和图11中可见。紧固销53构造为根据标准UIC 571-4的集装箱销，如其按照标准被设置在用于紧固集装箱7的集装箱位置29，33处那样。销容纳部57也根据标准UIC 571-4构造，这样使得在紧固销53与销容纳部57之间形成标准连接。

能量供应件37包括储能器61，该储能器具有多个能充电的电池62，尤其具有在三个与七个之间的由各具有9kWh的LiFePO4和27kWh至63kWh的模块化储存容量构成的高功率蓄电池串。能量供应件37还包括用于给电池62充电的发电机63，尤其包括具有22kW功率的交流异步发电机。发电机63由来自铰接式货车5的运动动能的液压压力驱动。

为了提供用于驱动发电机63的液压压力，铰接式货车装置1具有液压泵65、尤其是轴向活塞定量泵，液压泵安装在共同的转向架21的轮组66上并且由轮组驱动，如在图12中所示。在图13中，液压泵65被分离地示出。在此，液压泵65紧固在轮毂上，动能在那里从轮组66的旋转中减少并且动能转换成液压能或者液压压力，液压能或者液压压力随后被引导至发电机63并且驱动发电机。为了将液压泵65与发电机63连接，设有三个液压软管71，液压软管将液压压力从液压泵65引导到发电机63。

此外，能量供应件37包括用于利用外部电网电流给电池62充电的电网充电器73，尤其包括具有10kW功率的高频电网充电器。此外，能量供应件37包括至少一个配属的充电接头75，尤其包括两个5针的CEE标准充电插座，以用于将电网充电器73与外部电网接头连接。

此外，能量供应件37包括至少一个负载接头79，尤其包括4针和/或5针的四个CEE标准负载插座，在电源单元9的每侧各设有两个负载插座，以用于与集装箱7上的相应接头连接，以便为用电器、例如集装箱的冷却或加热设备供电。

除了上述外，还设有如下的另外的能量供应件37：至少一个转换器，尤其是两个30kW移动式驱动双逆变器，用于发电机运行和冷却机组运行；至少一个调节器单元，尤其是具有单独的24V车载蓄电池和备用管理的PMU-8式三重控制器，用于系统管理和监控；至少一个用于启动电源单元9并且监控运行状态的操作和监控模块。

图14示出在电源单元9内部的能量供应件37的布置。在此，这些能量供应件布置在三个单独的隔室83，85，87中。在左侧的第一隔室83中布置有电子器件和控制部、尤其是转换器、调节器单元、操作和监控模块以及电网充电器73。在中部的第二隔室85中安置有电池62、尤其是高功率蓄电池串，该高功率蓄电池串在多个抽屉中格栅形地彼此叠加且彼此并列地并且可单独取出地布置。在右侧的第三隔室87中布置有发电机63和液压软管71。在图14中还示出液压泵65，该液压泵经由液压软管71与发电机连接。此外，在第三隔室87的右侧上可以看到负载接头79。

利用上述铰接式货车装置1即使在货车静止和切换模式也能容易地确保已装载的集装箱7的不间断供电。此外，铰接式货车5的相邻的货车部分11，13的集装箱7之间的自由间隙形式的空间81用于安置电源单元9。该空间81足够大，从而安置电源单元9，该电源单元可以为用于温度受控的货物的集装箱7的冷却或加热设备供电。同时，以这种方式，电源单元9不占据集装箱位置29，33下方或在货车部分11，13的限制集装箱位置29，33的其他位置处的空间，从而使可用于集装箱7的空间最大化。

Claims (15)

1.一种用于轨道货运列车的铰接式货车装置(1)，所述铰接式货车装置包括：

用于运输集装箱(7)的铰接式货车(5)，所述铰接式货车具有第一货车部分(11)和第二货车部分(13)，其中，所述第一货车部分和所述第二货车部分(11，13)经由铰接式联接器(15)围绕竖直的铰接轴线(17)铰接地彼此联接，其中，所述第一货车部分(11)在所述第一货车部分的上表面上具有用于一个或多个集装箱(7)的第一集装箱位置(29)，并且其中，所述第二货车部分(13)在所述第二货车部分的上表面上具有用于一个或多个集装箱(7)的第二集装箱位置(33)，

用于向装载在所述铰接式货车(5)上的集装箱(7)供应电能的电源单元(9)，

其特征在于，

所述电源单元(9)布置在所述第一集装箱位置和所述第二集装箱位置(29，33)之间的所述第一货车部分和所述第二货车部分(11，13)的所述铰接式联接器(15)的区域中。

2.根据权利要求1所述的铰接式货车装置(1)，其中，所述电源单元(9)包括承载结构(35)和多个紧固在所述承载结构(35)处的能量供应件(37)。

3.根据权利要求2所述的铰接式货车装置(1)，其中，所述承载结构(35)经由适配器装置(45)紧固在所述铰接式货车(5)处。

4.根据权利要求3所述的铰接式货车装置(1)，其中，所述适配器装置(45)包括至少一个适配器板(47)、优选两个适配器板(47)，所述适配器板紧固在所述第一货车部分(11)的端部(19)处并且朝向所述第二货车部分(13)伸出。

5.根据权利要求3或4所述的铰接式货车装置(1)，其中，所述适配器装置(45)具有紧固销(53)，并且其中，所述承载结构(35)具有用于与所述紧固销(53)嵌接的相应的销容纳部(57)。

6.根据权利要求5所述的铰接式货车装置(1)，其中，所述紧固销(53)是根据标准UIC571-4的集装箱销。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的铰接式货车装置(1)，其中，所述能量供应件(37)包括至少一个储能器(61)。

8.根据权利要求7所述的铰接式货车装置(1)，其中，所述储能器(61)包括至少一个能充电的电池(62)。

9.根据权利要求8所述的铰接式货车装置(1)，其中，所述能量供应件(37)包括至少一个用于向所述电池(62)充电的发电机(63)。

10.根据权利要求9所述的铰接式货车装置(1)，其中，利用液压压力来运行所述发电机(63)。

11.根据权利要求10所述的铰接式货车装置(1)，其中，所述铰接式货车装置(1)为了提供所述液压压力而具有液压泵(65)，所述液压泵安装在轮组(66)处并且由所述轮组驱动。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的铰接式货车装置(1)，其中，所述能量供应件(37)包括至少一个用于以外部电网电流向所述电池(7)充电的电网充电器(73)以及至少一个用于与外部电网接头连接的配属的充电接头(75)。

13.根据权利要求8至12中任一项所述的铰接式货车装置(1)，其中，所述能量供应件(37)包括至少一个用于与集装箱(7)处的相应的接头连接的负载接头(79)。

14.一种用于根据权利要求1至13中任一项所述的铰接式货车装置(1)的铰接式货车(5)，所述铰接式货车包括：

第一货车部分(11)和第二货车部分(13)，

其中，所述第一货车部分和所述第二货车部分(11，13)经由铰接式联接器(15)围绕竖直的铰接轴线(17)铰接地彼此联接，

其中，所述第一货车部分(11)在所述第一货车部分的上表面上具有用于一个或多个集装箱(7)的第一集装箱位置(29)，

其中，所述第二货车部分(13)在所述第二货车部分的上表面上具有用于一个或多个集装箱(7)的第二集装箱位置(33)，

其中，所述铰接式货车(5)具有用于紧固电源单元(9)的适配器装置(45)，所述电源单元用于向装载在所述铰接式货车(5)上的集装箱(7)自主地供应电能，并且

其中，所述适配器装置(45)布置在所述第一集装箱位置和所述第二集装箱位置(29，33)之间的所述铰接式联接器(15)的区域中。

15.一种用于根据权利要求1至13中任一项所述的铰接式货车装置(1)的电源单元(9)，所述电源单元包括承载结构(35)和多个紧固在所述承载结构(35)处的能量供应件(37)，

其中，所述承载结构(35)被设置成经由适配器装置(45)紧固在所述铰接式货车装置(1)的铰接式货车(5)处。