CN116583418A - 用于在轨道车辆中传递纵向力的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在轨道车辆中传递纵向力的装置。液压的轴导杆支座(ALL)具有外部壳体元件(GEHA)和内部壳体元件(GEHI)，其与轨道交通工具的转向架(DGST)或者轮组(RS1、RS2)连接，以便在轮组(RS1、RS2)和转向架(DGST)之间传递在行驶时由所述轨道车辆形成的纵向力。液压的轴导杆支座(ALL)具有两个由流体(FLU)填充的相互对置的腔室(KAM1、KAM2)，这些腔室具有各自的腔室容积。由于纵向力造成壳体元件之间的相对位置发生变化，所述变化产生两个腔室(KAM1、KAM2)的容积的交替变化。两个腔室(KAM1,KAM2)通过包含流体(FLU)的管路(LTG1、LTG2)相互耦连，所述管路在轴导杆支座(ALL)之外或者外部延伸。通过流体(FLU)的运动使得两个腔室(KAM1、KAM2)的容积交替变化。外部管路(LTG1、LTG2)具有阻尼元件(FDE)，通过阻尼元件使两个腔室(KAM1、KAM2)之间的流体(FLU)的运动缓冲地进行。

Description

用于在轨道车辆中传递纵向力的装置
本发明涉及一种用于在轨道车辆中传递纵向力的装置。
由专利文献EP 1 457 706 A1已知一种液压的轴导杆支座，通过其能够优化轨道车辆在弯道行驶和直线行驶时的行驶特性。这种优化的基本前提是车轮组，该车轮组的定向可以相对于轨道或相对于所行驶的曲线进行调节。
专利文献EP 1 457 706 Al中描述的用于轨道车辆的液压的轴导杆支座包括导杆销和至少一个弹簧元件，该弹簧元件布置在导杆销和轴导杆的导杆孔眼之间。该弹簧元件包括具有外部壳体和内部壳体的液压套筒。外部壳体间隔径向距离地包围内部壳体，从而构成环形间隙。在该环形间隙中，(橡胶)弹性元件这样布置，使得该弹性元件至少部分地限定出在直径上相互对置的两个腔室，其分别被称为第一腔室和第二腔室。这两个腔室由液压流体填充。这两个腔室通过内部导引的溢流通道相互连接。
通过溢流通道实现了两个腔室之间的流体位移，从而在弯道行驶时实现所需的低纵向刚度，并且在无弯道或者直线行驶时实现所需的高刚度。通过这种设置还实现了在轨道的弯曲走向中的低磨损和低噪音的行驶。轮组的这种优化的定向通过液压的轴导杆支座实现，其在弯道行驶时必须具有尽可能低的纵向刚度，并且在无弯道或者直线行驶时具有非常高的刚度。
还已知“具有外部接头的液压的轴导杆支座HLeA”，与前述轴导杆支座相比，其溢流通道在外部实现。为此目的，第一腔室和第二腔室分别具有接头，该接头对于“具有外部接头的液压的轴导杆支座HLeA”的情况向外导引。由此使得能够通过连接管路在外部连接两个腔室或者使得这两个腔室能够如下文阐述地与其它部件耦连。
图4示出了轨道车辆的两个轮组RS1、RS2，这两个轮组以已知的方式通过液压的轴导杆支座ALL1至ALL4与轨道车辆的转向架DGST连接。
针对轨道车辆的第一轮组RS1适用的是：
第一轮组RS1通过两个液压的轴导杆支座ALL1和ALL2与转向架DGST连接，所述液压的轴导杆支座具有外部接头并且如上所述地设计。
第一轴导杆支座ALL1具有两个在直径上对置的腔室KAM11、KAM12，其分别被称为第一腔室KAM11和第二腔室KAM12。
沿着轨道车辆的行驶方向FRTR观察，第二腔室KAM12布置在第一腔室KAM11的前面。
第二轴导杆支座ALL2具有两个在直径上对置的腔室KAM21、KAM22，其分别被称为第一腔室KAM21和第二腔室KAM22。
沿着轨道车辆的行驶方向FRTR观察，第二腔室KAM22布置在第一腔室KAM21的前面。
在第一轮组RS1中，第一轴导杆支座ALL1的第一腔室KAM11与第二轴导杆支座ALL2的第一腔室KAM21通过外部接头连接以进行流体交换。
在第一轮组RS1中，第一轴导杆支座ALL1的第二腔室KAM12与第二轴导杆支座ALL2的第二腔室KAM22通过外部接头连接以进行流体交换。
如果轨道车辆沿着行驶方向FRTR观察在右转弯行驶RKV中行驶，那么由于所产生的纵向力的影响，流体从第二轴导杆支座ALL2的第二腔室KAM22转移到第一轴导杆支座ALL1的第二腔室KAM12中。
这种流体转移是由轴导杆支座ALLI、ALL2的壳体元件的相对位置的变化造成的，而所述相对位置的变化则是由纵向力造成的。
流体相应相反地从第一轴导杆支座ALL1的第一腔室KAM11传递到第二轴导杆支座ALL2的第一腔室KAM21中。
针对轨道车辆的第二轮组RS2适用的是：
第二轮组RS2通过两个液压的轴导杆支座ALL3和ALL2与转向架DGST连接，所述液压的轴导杆支座具有外部接头并且如上所述地设计。
第一轴导杆支座ALL3具有两个在直径上对置的腔室KAM31、KAM32，其分别被称为第一腔室KAM31和第二腔室KAM32。
沿着轨道车辆的行驶方向FRTR观察，第一腔室KAM31布置在第二腔室KAM32的前面。
第二轴导杆支座ALL4具有两个在直径上对置的腔室KAM41、KAM42，其分别被称为第一腔室KAM41和第二腔室KAM42。
沿着轨道车辆的行驶方向FRTR观察，第一腔室KAM41布置在第二腔室KAM21的前面。
在第二轮组RS1中，第一轴导杆支座ALL3的第一腔室KAM31与第二轴导杆支座ALL4的第一腔室KAM41通过外部接头连接以进行流体交换。
在第二轮组RS2中，第一轴导杆支座ALL3的第二腔室KAM32与第二轴导杆支座ALL4的第二腔室KAM42通过外部接头连接以进行流体交换。
如果轨道车辆沿着行驶方向FRTR观察在右转弯行驶RKV中行驶，那么流体从第二轴导杆支座ALL4的第一腔室KAM41转移到第一轴导杆支座ALL3的第一腔室KAM31中。
流体相应相反地从第一轴导杆支座ALL3的第二腔室KAM32传递到第二轴导杆支座ALL4的第二腔室KAM42中。
通过所述腔室的所描述的布置和连接使轮组右侧和轮组左侧的运动耦连，并且通过相应的纵向力传递产生轮组的有利的运动特性。
在直线行驶或者弯道行驶中产生的相应纵向力均如所示那样在上述部件之间传递。
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于在轨道车辆中传递纵向力的改进的装置。
所述技术问题通过权利要求1的特征解决。在从属权利要求中给出了有利的扩展设计。
本发明涉及一种用于在轨道车辆中传递纵向力的装置，该装置具有液压的轴导杆支座、具有车轮组并且具有轨道车辆的转向架。液压的轴导杆支座具有外部壳体元件和内部壳体元件，其中一个壳体元件与转向架连接，而另一个壳体元件与轮组连接。由轨道车辆在行驶过程中形成的纵向力由此在轮组和转向架之间传递。
外部壳体元件间隔径向距离地包围内部壳体元件，从而构成环形间隙。在环形间隙中布置有弹性元件，使得形成两个具有各自腔室容积的相互对置的腔室。
由于纵向力造成内部壳体元件与外部壳体元件之间的相对位置发生变化，该变化导致两个腔室的容积交替变化。
这两个腔室包含流体并且通过流体这样耦连，使得通过流体的运动产生两个腔室的容积的交替变化。两个腔室的耦连通过流体经由轴导杆支座的两个外部接头和将这两个接头相互连接的外部管路实现。
按照本发明，外部管路具有阻尼元件，该阻尼元件将外部管路分为两部分。阻尼元件设计为，使得流体的由于纵向力造成的、导致两个腔室的容积交替变化的运动缓冲地进行。
还有利地通过阻尼元件向系统中引入刚度或者对刚度产生影响。在一种有利的扩展设计中，第一腔室通过在内部壳体元件的内部中延伸的第一通道与第一接头连接。第一接头作为内部壳体元件的部件布置在轴导杆支座的外部区域中。
第二腔室通过在内部壳体元件的内部中延伸的第二通道与第二接头连接。第二接头作为内部壳体元件的部件布置在轴导杆支座的外部区域中。
在一种有利的扩展设计中，阻尼元件设计为由流体填充的缸，该缸具有集成的柱塞。缸具有缸总容积，其能够被可移动地支承的柱塞分为缸第一子容积和缸第二子容积，从而根据缸中的流体的运动方向通过柱塞使缸第一子容积和缸第二子容积发生交替的容积变化。
缸第一子容积与轴导杆支座的第一接头连接，而缸第二子容积则与轴导杆支座的第二接头连接。
柱塞与弹簧和与弹簧并联的阻尼器耦连，以便缓冲由流体的运动引起的柱塞的运动。
通过弹簧和阻尼器调整预期的阻尼。
在备选的扩展设计中，阻尼元件设计为必要时可适配的管路收缩部，通过该管路收缩部缓冲流体的运动。
通过本发明将轨道车辆的不稳定的特征形式转化为稳定的特征形式。
通过本发明实现了在高的安全性的同时提高行驶速度。
通过本发明提高了轨道车辆的行驶稳定性。
本发明通过所述两个管路实现的是，阻尼元件可以定位在轨道车辆的任何位置。
通过本发明或者通过经由外部管路连接的阻尼元件实现的是，将该阻尼元件有利地布置在具有足够大的安装空间的位置并且因此也在必要时远离轴导杆支座地布置。
由此不会附加地提高轴导杆支座或者转向架周围的部件的给定的堆积密度。例如可以在车厢的整个区域中考虑用于阻尼元件的优选位置。
在总体上由轴导杆支座的单独刚度和轴导杆支座的单独阻尼以及液压系统的阻尼产生了整体刚度和整体阻尼。通过本发明实现了刚度和阻尼的适宜的或者最佳的参数范围。
以下示例性地借助附图详细阐述本发明。在附图中：
图1示出了具有外部接头的液压的轴导杆支座，该轴导杆支座构成本发明的主要元件，
图2示出了图1所示的液压的轴导杆支座的剖视图，
图3参照图1和图2示出了按照本发明的用于在轨道车辆中传递纵向力的装置，并且
图4示出了开篇描述的现有技术。
图1示出了具有外部接头ANSCHL1、ANSCHL2的液压的轴导杆支座ALL，该轴导杆支座构成了本发明的主要元件，而图2示出了图1所示的液压的轴导杆支座ALL的剖视图。
轴导杆支座ALL具有两个外部接口ANSCHL1、ANSCHL2，在这两个外部接口上安设有各自的连接管路LTG1、LTG2。
轴导杆支座ALL具有外部壳体元件GEHA和内部壳体元件GEHI作为液压套筒。外部壳体元件GEHA间隔径向距离地包围内部壳体元件GEHI，从而构成环形间隙RGS。
在环形间隙RGS中，(橡胶)弹性元件GEE这样布置，使得该弹性元件形成两个在直径上相互对置的腔室KAM1和KAM2并且限定所述腔室。
通过弹性元件GEE实现了两个腔室KAM1和KAM2的容积变化。
在此示出了填充有液压流体FLU的第一腔室KAM1。
第一腔室KAM1通过在内部壳体元件GEHI的内部中延伸的第一通道KAN1与第一接头ANSCHL1连接。
第一接头ANSCHL1为内部壳体元件GEHI的部件并且布置在轴导杆支座ALL的外部区域中。
这相应地也适用于第二腔室KAM2，该第二腔室在此仅被标出并且其与第一腔室KAM1对置，即与第一腔室在直径上相对地布置。
第二腔室KAM2由液压流体FLU填充。
第二腔室KAM2通过第二通道KAN2与第二接头ANSCHL2连接，该第二通道同样在内部壳体元件GEHI的内部中延伸。
第二接头ANSCHL2为内部壳体元件GEHI的部件并且布置在轴导杆支座ALL的外部区域中。
如果流体FLU与腔室相关地被施加压力，则实现了两个腔室KAM1、KAM2的容积变化，该容积变化又影响或者改变内部壳体元件GEHI与外部壳体元件GEHA的相对位置。
由此如下图所示地影响了液压的轴导杆支座ALL的纵向刚度或者横向刚度。
图3参照图1和图2示出了按照本发明的用于在轨道车辆中传递纵向力的装置。
如上所述，轴导杆支座ALL具有第一外部接头ANSCHL1和第二外部接头ANSCHL2，第一管路LTG1和第二管路LTG2分别与所述第一外部接头和第二外部接头连接。
两个腔室KAM1、KAM2能够在其容积方面发生改变并且分别含有流体FLU。
第一腔室KAM1的流体FLU通过第一接头ANSCHL1和后续的第一管路LTG1作用于阻尼元件FDE。
第二腔室KAM2的流体FLU同样通过第二接头ANSCHL2和后续的第二管道LTG2作用于阻尼元件FDE。
阻尼元件FDE这样连接和设计在两个管路之间，使得两个腔室KAM1、KAM2的流体FLU的运动方向并且由此使得两个腔室KAM1、KAM2的容积变化缓冲地进行并且必要时在时间上延迟地进行。
通过缓冲的或者在时间上延迟的容积变化调整液压的轴导杆支座ALL的纵向刚度或者横向刚度。
通过两个管路LTG1、LTG2有利地实现的是，使阻尼元件FDE可以定位在轨道车辆的任意位置中。
在此处所示的功能原理中，阻尼元件EDE被示例性地作为具有集成的柱塞STP的缸ZYL示出，其中，柱塞STP作用于弹簧FD和与弹簧并联的阻尼器DE上。
缸ZYL具有缸总容积，其通过可移动地支承的柱塞STP分为缸第一子容积和缸第二子容积。
根据柱塞STP的运动方向，在缸第二子容积减小时，缸第一子容积增大并且反之亦然。
第一腔室KAM1或者第一管路LTG1的流体FLU作用于柱塞STP的第一侧，而第二腔室KAM2或者第二管路LTG2的流体则作用于柱塞STP的与所述第一侧对置的第二侧。
柱塞STP的运动方向由流体FLU在两个管路LTG1、LTG2或者两个腔室KAM1、KAM2中的压力差确定。
通过柱塞STP的移动改变对弹簧FD和阻尼器DE的作用并且由此调整期望的阻尼。

Claims (3)

1.一种用于在轨道车辆中传递纵向力的装置，
-所述装置具有液压的轴导杆支座(ALL)、具有车轮组(RS1、RS2)并且具有所述轨道车辆的转向架(DGST)，
-其中，所述液压的轴导杆支座(ALL)具有外部壳体元件(GEHA)和内部壳体元件(GEHI)，
-其中，其中一个壳体元件(GEHI)与所述转向架(DGST)连接并且另一个壳体元件(GEHA)与所述轮组(RS1、RS2)连接，以便在所述轮组(RS1、RS2)和所述转向架(DGST)之间传递在行驶时由所述轨道车辆形成的纵向力，
-其中，所述外部壳体元件(GEHA)间隔径向距离地包围所述内部壳体元件(GEHI)，从而构成环形间隙(RGS)，
-其中，在所述环形间隙(RGS)中布置有弹性元件(GEE)，使得所述弹性元件形成两个具有各自腔室容积的相互对置的腔室(KAM1、KAM2)，
-其中，由于纵向力造成所述内部壳体元件(GEHI)与所述外部壳体元件(GEHA)之间的相对位置发生变化，所述变化导致两个所述腔室(KAM1、KAM2)的容积交替变化，
-其中，所述两个腔室(KAM1、KAM2)包含流体(FLU)并且通过所述流体(FLU)这样相互耦连，使得通过所述流体(FLU)的运动产生所述两个腔室(KAM1、KAM2)的容积的交替变化，
-其中，两个所述腔室(KAM1、KAM2)的耦连通过所述流体(FLU)经由所述轴导杆支座(ALL)的两个外部接头(ANSCHL1、ANSCHL2)和将所述两个接头(ANSCHL1、ANSCHL2)相互连接的外部管路(LTG1、LTG2)实现，其特征在于，
-所述外部管路(LTG1、LTG2)具有阻尼元件(FDE)，所述阻尼元件将所述外部管路分为两部分，并且
-所述阻尼元件(FDE)设计为，使得所述流体(FLU)的由于纵向力产生的、导致所述两个腔室(KAM1、KAM2)的容积交替变化的运动缓冲地进行。
2.根据权利要求1所述的装置(1)，
-其中，第一腔室(KAM1)通过在所述内部壳体元件(GEHI)的内部中延伸的第一通道(KAN1)与第一接头(ANSCHL1)连接，
-其中，所述第一接头(ANSCHL1)作为所述内部壳体元件(GEHI)的部件布置在所述轴导杆支座(ALL)的外部区域中，
-其中，第二腔室(KAM2)通过在所述内部壳体元件(GEHT)的内部中延伸的第二通道(KAN2)与第二接头(ANSCHL2)连接，
-其中，所述第二接头(ANSCHL2)作为所述内部壳体元件(GEHI)的部件布置在所述轴导杆支座(ALL)的外部区域中。
3.根据权利要求1所述的装置(1)，
-其中，所述阻尼元件(FDE)设计为由所述流体(FLU)填充的缸(ZYL)，所述缸具有集成的柱塞(STP)，
-其中，所述缸(ZYL)具有缸总容积，所述缸总容积被可移动地支承的柱塞(STP)分为缸第一子容积和缸第二子容积，从而根据所述缸(ZYL)中的流体(FLU)的运动方向通过所述柱塞(STP)使所述缸第一子容积和缸第二子容积发生交替的容积变化，
-其中，所述缸第一子容积与所述轴导杆支座(ALL)的第一接头(ANSCHL1)连接，
-其中，所述缸第二子容积与所述轴导杆支座(ALL)的第二接头(ANSCHL2)连接，
-其中，所述柱塞(STP)与弹簧(FD)和与所述弹簧并联的阻尼器(DE)耦连，以便缓冲所述由流体(FLU)的运动引起的柱塞(STP)的运动，
-其中，通过所述弹簧(FD)和所述阻尼器(DE)调整期望的阻尼。
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