CN117098702A - 具有中间缓冲车钩的轨道车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有中间缓冲车钩的轨道车辆。中间缓冲车钩(MPK)具有作为元件的车钩钩头(KPK)、杆状的车钩钩身(KPS)和弹簧机构(FDW)。车钩钩头(KPK)设计用于与另外的轨道车辆的车钩钩头连接并且与车钩钩身(KPS)连接。车钩钩身伸入到弹簧机构(FDW)内并且在弹簧机构内被支承和固定，使得在轨道车辆的作业运行中作用于车钩钩头(KPK)上的冲击力或拉力被弹簧机构(FDW)弹性地吸收并且传递至车厢(WK)。支撑件(PAS)与车钩钩身(KPS)耦连并且与车厢(WK)连接。在支撑件(ABS)和车厢(WK)之间布置有碰撞元件(CB)，所述碰撞元件既与支撑件(ABS)也与车厢(WK)固定地但能拆卸地连接。碰撞元件(CB)具有变形区域(DB)，变形区域设计为，使得在碰撞情况下通过车钩钩身(KPS)并且通过耦连的支撑件(PAS)传递至碰撞元件(CB)的动能使变形区域(DB)以预设的方式不可逆地变形。
Description
本发明涉及一种具有中间缓冲车钩的轨道车辆。
已知的是，轨道车辆通过所谓的中间缓冲车钩相互连接。中间缓冲车钩(或者说中间缓冲联结器)在人员交通和货物交通中使用并且在运行时吸收(或者说承接)相互连接的轨道车辆的拉力(或者说牵引力)以及冲击力或推力。
图5和图6示出根据已知的现有技术的中间缓冲车钩MPK的两个视图。
中间缓冲车钩MPK具有作为元件的车钩钩头KPK、杆状的车钩钩身KPS、车钩锁销KPB和弹簧机构FDW。
轨道车辆的车钩钩头KPK设计用于与(在此未示出的)另外的轨道车辆的车钩钩头连接。
车钩钩头KPK与杆状的车钩钩身KPS的第一侧连接。车钩钩身的第二侧与车钩钩身KPS的第一侧相对置，车钩钩身的第二侧可运动地支承地伸入到弹簧机构FDW中并且通过弹簧机构导引。
弹簧机构FDW在端部END上与轨道车辆的(在此未示出的)车厢连接，并且在弹簧机构FDW的内部包含对车钩钩身KPS的第二端部的弹性的或者说可伸缩的固定。
弹簧机构FDW如此设计，使得通过车钩钩头KPK和车钩钩身KPS作用在被联结的轨道车辆之间的拉力或压力被吸收且必要时被减弱地传递至车厢上。
弹簧机构FDW附加地具有例如能量消耗元件，借助所述能量消耗元件在碰撞情况下消耗或转化通过车钩钩身KPS作用于弹簧机构FDW上的动能。在此，能量消耗元件持久地塑性变形。
中间缓冲车钩MPK通过车钩锁销KPB围绕竖直轴线可旋转地支承。由此确保在弯道行驶时在被联结的轨道车辆之间的力传递。
中间缓冲车钩MPK、具体地是中间缓冲车钩的车钩钩身KPS例如通过摆式支撑件PAS沿竖直方向弹性地向下被支撑。通过摆式支撑件PAS确保在轨道车辆的作业式的且未联结的运行中，中间缓冲车钩MPK沿水平方向处于额定位置。
摆式支撑件PAS首要用于在未联结状态下承载中间缓冲车钩MPK的自重。
摆式支撑件PAS也允许在预设的界限内实现车钩钩身KPS的水平运动。摆式支撑件PAS例如通过(在此未示出的)承载体与轨道车辆的车厢连接。
已知其它用于竖直支撑中间缓冲车钩的设计方案。例如在所谓的“梁式支撑件”中，中间缓冲车钩的车钩钩身安置在横梁上。该横梁设计用于沿竖直方向弹性地支撑车钩钩身并且例如通过承载体与轨道车辆的车厢连接。
对于弹簧机构也已知备选的设计方案。例如，弹簧机构集成地布置在车钩钩身内。
图7示出根据现有技术的连同支撑件ABS7的在轨道车辆SFZ7上的中间缓冲车钩MPK7。
图8示出根据现有技术的连同支撑件ABS8的在轨道车辆SFZ8上的中间缓冲车钩MPK8。
在此所示的中间缓冲车钩MPK8在其车钩钩头上或者在车钩钩头周围具有作为螺旋联结器的附加的联结元件的牵引钩。这种中间缓冲车钩MPK8被称作“混合牵引车钩”，因为该中间缓冲车钩可以实现两种联结方式。
一方面，可以通过在图5和图6中描述的中间缓冲车钩与轨道车辆联结。另一方面，实现了与具有螺旋联结器的轨道车辆的联结，其中，在车钩钩头上的牵引钩形成螺旋联结器的部分。
因为螺旋联结器设计用于只传递拉力，所以在轨道车辆上附加地设置有两个用于传递压力的侧面缓冲器。
对于中间缓冲车钩，通过采用新标准(标准EN 15227:2020，“铁路应用-对轨道车辆车厢的碰撞安全性的要求”)提高了对机车或轨道车辆的碰撞安全性的要求。相较于以前的实施方式，中间缓冲车钩必须设计用于吸收提高的冲击能量或动能，以便被分级为“防撞的”。
本发明所要解决的技术问题是，提供一种具有中间缓冲车钩的轨道车辆，通过该中间缓冲车钩实现更高的碰撞安全性。
所述技术问题通过权利要求1的特征解决。在从属权利要求中提供有利的扩展设计。
本发明涉及一种具有中间缓冲车钩的轨道车辆。
所述中间缓冲车钩具有作为元件的车钩钩头、杆状的车钩钩身和弹簧机构。所述车钩钩头设计用于与另外的轨道车辆的车钩钩头连接。所述车钩钩头与所述车钩钩身的第一侧连接。所述车钩钩身的第二侧伸入到所述弹簧机构内并且在弹簧机构内被如此支承和固定，使得在轨道车辆的作业运行中作用于车钩钩头的冲击力或拉力被所述弹簧机构弹性地吸收并且传递至车厢，所述弹簧机构与轨道车辆的车厢连接。
所述支撑件与所述车钩钩身耦连并且与所述车厢连接。所述支撑件设计用于竖直地支撑所述车钩钩身，以便沿竖直方向向下弹性地支撑所述车钩钩身。此外，所述支撑件设计用于承载中间缓冲车钩的所述元件的自重，以便在轨道车辆的作业运行中实现和确保所述中间缓冲车钩的水平的定向。
按照本发明，在所述支撑件和车厢之间布置有碰撞元件，所述碰撞元件既与所述支撑件连接，也与所述车厢连接，其在此优选地分别涉及固定的、但能拆卸的连接。
所述碰撞元件具有具备所谓的“碰撞盒”功能的变形区域，在碰撞情况下通过中间缓冲车钩并且通过耦连的支撑件传递至碰撞元件的动能使所述变形区域以预设的方式不可逆地变形。
在轨道车辆与另外的轨道车辆碰撞的情况下，通过变形区域提供附加的行程段，沿着所述行程段实现变形区域的变形。
由此在碰撞情况下支持将动能转化为变形能量。
在有利的扩展设计中，所述碰撞元件具有第一法兰，所述碰撞元件通过所述第一法兰通过螺纹连接件与所述车厢的前面板固定地但能拆卸地连接。
所述碰撞元件具有第二法兰，所述第二法兰与所述第一法兰相对置，其中，所述第二法兰通过螺纹连接件与所述支撑件固定地但能拆卸地连接。
所述变形区域布置在所述第一法兰和第二法兰之间。所提到的螺纹连接件设计为，使得在碰撞情况之后能够更换所述碰撞元件。
在有利的扩展设计中，所述碰撞元件至少部分地包围所述车钩钩身，以便能够在预定的范围内(或者说在预定程度上)实现所述车钩钩身(KPS)的水平运动。
在有利的扩展设计中，所述支撑件至少部分地包围所述车钩钩身，以便能够在预定的范围内实现所述车钩钩身的水平运动。
所述支撑件与所述车钩钩身耦连。在有利的扩展设计中，这种耦连通过所述支撑件对所述车钩钩身的至少部分的包围实现。在碰撞情况下所述车钩钩身实施朝轨道车辆的方向或朝轨道车辆的车厢的方向的纵向运动。由此，在碰撞情况下所述车钩钩头被压到所述支撑件上。通过所述支撑件将碰撞的相关动能传递给碰撞元件，以便在该处触发变形区域的变形。
在有利的扩展设计中，所述弹簧机构具有能量消耗元件，所述能量消耗元件设计为，使得在碰撞情况下通过所述车钩钩身向弹簧机构传递的动能使所述能量消耗元件不可逆地塑性地变形，以便抵消能量。
在有利的扩展设计中，所述中间缓冲车钩是混合牵引车钩的部分。
在有利的扩展设计中，所述支撑件设计为摆式支撑件或者梁式支撑件，所述摆式支撑件或者梁式支撑件分别至少部分地布置在所述车钩钩身的下方。
优点在于：
本发明实现了对已处于运行中的轨道车辆的廉价的改装，以便提高碰撞安全性。
本发明实现在损伤情况下对受损部件、尤其碰撞元件的简单的更换，并且由此实现简单和快速的维修。
本发明实现了标准化的能量消耗，这种能量消耗通过不可逆的能量消耗元件实现。
本发明能够在标准化的、但不同的中间缓冲车钩中使用或者被改装，除了车钩钩头之外，中间缓冲车钩的结构是相同的。
本发明也可以在所谓的“混合牵引车钩”中使用，其中需要遵循所述中间缓冲车钩与配属的侧面缓冲器的几何形状的相关性。
本发明避免了对车钩钩身的可设想的、备选的延长，这种延长因为由此导致的在中间缓冲车钩的部件处的提高的杠杆力和转矩而只能非常困难地实现。
附图说明
以下根据附图进一步阐述本发明。在附图中：
图1在第一实施例中结合具有摆式支撑件的中间缓冲车钩示出本发明，
图2参照图1示出配属的且称作“碰撞盒”的碰撞元件的细节，
图3参照图1和图2示出本发明的元件的另外的细节图，
图4在第二实施例中结合混合牵引车钩示出本发明，
图5至图8示出在背景技术中描述的现有技术。
图1在第一实施例中结合具有摆式支撑件的中间缓冲车钩MPK示出本发明。
中间缓冲车钩MPK具有作为元件的车钩钩头KPK、杆状的车钩钩身KPS、车钩锁销KPB和弹簧机构FDW。
所述车钩钩头KPK设计用于与另外的轨道车辆的车钩钩头连接。
所述车钩钩头KPK与杆状的车钩钩身KPS的第一侧连接。所述车钩钩身的第二侧与车钩钩身KPS的第一侧相对置，所述车钩钩身的第二侧可运动地支承地伸入到弹簧机构FDW中并且通过所述弹簧机构导引。
所述弹簧机构FDW在端部END上与轨道车辆的车厢WK连接，并且在弹簧机构FDW的内部包含对车钩钩身KPS的第二端部的弹性的或者说可伸缩的固定。
所述弹簧机构FDW如此设计，使得通过车钩钩头KPK和车钩钩身KPS作用在被联结的轨道车辆之间的拉力或压力被吸收且必要时被减弱地传递至车厢WK上。
所述中间缓冲车钩MPK通过(在此未示出的)车钩锁销围绕竖直轴线可旋转地支承。由此确保在弯道行驶时在被联结的轨道车辆之间的力传递。
所述中间缓冲车钩MPK、具体地是中间缓冲车钩MPK的车钩钩身KPS通过支撑件PAS沿竖直方向弹性地且向下被支撑，所述支撑件在此示例性地设计为摆式支撑件。
通过所述摆式支撑件PAS确保在轨道车辆的作业式的且未联结的运行中，所述中间缓冲车钩MPK沿水平方向在轨道车辆上处于预定的额定位置。
所述摆式支撑件PAS也允许在预设的界限内实现车钩钩身KPS的水平运动。
按照本发明，所述摆式支撑件PAS通过称作“碰撞盒”的碰撞元件CB与轨道车辆的车厢WK的前面板FP连接。
在此，所述碰撞元件CB与摆式支撑件PAS相应地同样包围车钩钩身KPS，从而能够在预设的范围内实现车钩钩身KPS的竖直运动或者水平运动。
所述中间缓冲车钩MPK在此处于正常位置，也就是说，所述车钩钩头KPK关于轨道车辆的行驶方向与摆式支撑件PAS具有预定的距离。
图2参照图1示出配属的碰撞元件CB的细节。
所述碰撞元件CB具有第一法兰FL1，碰撞元件CB通过所述第一法兰与前面板FP并且由此与轨道车辆的车厢WK连接。
所述碰撞元件CB具有与第一法兰FL1相对置的第二法兰FL2。碰撞元件CB通过所述第二法兰FL2与摆式支撑件PAS连接。
所述碰撞元件CB还具有横向止挡QAS，所述横向止挡如此布置和设计，使得车钩钩身KPS的水平运动被限制、优选被缓冲地限制。
所述碰撞元件CB具有针对碰撞情况设计的变形区域DB。
在以下在图3中示出的碰撞情况下作用于碰撞元件CB的动能使得所述变形区域DB沿碰撞方向发生持久的且预定的变形，即所述变形区域DB在碰撞情况下被挤压(或者说压入)。
所述变形区域DB针对碰撞情况提供附加的行程段，变形区域DB沿所述行程段实现变形。由此，在碰撞情况下支持将动能转化为变形能量。
图3参照图1和图2示出本发明的元件的另外的细节图。
图1示出在正常位置中的中间缓冲车钩MPK，其中车钩钩头KPK相对于摆式支撑件PAS具有预设的距离，而图3示出中间缓冲车钩MPK在碰撞情况下的位置，其中，碰撞情况在此例如平行于轨道车辆的行驶方向并且由此基本上平行于中间缓冲车钩MPK的水平定向地发生。
在碰撞时，碰撞能量作为动能作用于中间缓冲车钩MPK的车钩钩头KPK。
由此，所述中间缓冲车钩MPK被强迫发生朝轨道车辆的车厢WK方向的纵向运动LBW。
所述车钩钩头KPK通过该纵向运动LBW压到或者撞到所述摆式支撑件PAS上。相关的动能被传递给碰撞元件CB，所述碰撞元件固定在车厢WK上或者固定在车厢的前面板FP上。
所述变形区域DB由此被挤压在一起，以便提供在图2中描述的、附加的行程段。
该动能附加地通过中间缓冲车钩MPK的车钩钩身KPS传递至弹簧机构FDW。
在所述弹簧机构FDW中布置有能量消耗元件，所述能量消耗元件通过所述动能被持久地塑性变形。由此，动能在与车厢WK的连接部中被消耗或吸收，弹簧机构固定在所述车厢上。
图4在第二实施例中结合混合牵引车钩GZK示出本发明。
所述混合牵引车钩GZK具有前述的中间缓冲车钩MPK。在车钩钩头KPK的区域上或者区域内布置有螺旋联结器的元件、例如牵引钩。
在螺旋联结器运行时，针对碰撞情况附加地需要侧面缓冲器SPF，所述侧面缓冲器根据现有技术设计并且具有相应地成型的能量消耗元件EVE-SPF。
在轨道车辆的作业运行中在制动时产生的冲击力和推力通过轨道车辆的侧面缓冲器SPF被拦截或者传递。
在碰撞情况下，作用于侧面缓冲器SPF的力超出了预设的极限值，能量消耗元件EVE-SPF实现不可逆的变形，以便抵消碰撞能量或者动能。
Claims (8)
1.一种轨道车辆，
-具有中间缓冲车钩(MPK)，所述中间缓冲车钩具有作为元件的车钩钩头(KPK)、杆状的车钩钩身(KPS)和弹簧机构(FDW)，
-其中，所述车钩钩头(KPK)设计用于与另外的轨道车辆的车钩钩头连接，
-其中，所述车钩钩头(KPK)与所述车钩钩身(KPS)的第一侧连接，并且其中，所述车钩钩身(KPS)的第二侧伸入到所述弹簧机构(FDW)内并且在弹簧机构内被这样支承和固定，使得在轨道车辆的作业运行中作用于车钩钩头(KPK)上的冲击力或拉力被所述弹簧机构(KDW)弹性地吸收并且传递至车厢(WK)，所述弹簧机构与轨道车辆的车厢(WK)连接，
-具有支撑件(PAS)，
-所述支撑件与所述车钩钩身(KPS)耦连并且与所述车厢(WK)连接，
-所述支撑件设计用于竖直地支撑所述车钩钩身(KPS)，以便沿竖直方向向下弹性地支撑所述车钩钩身，
-所述支撑件设计用于承载中间缓冲车钩(MPK)的所述元件的自重，以便在轨道车辆的作业运行中实现所述中间缓冲车钩(MPK)的水平的定向，
其特征在于，
-在所述支撑件(ABS)和车厢(WK)之间布置有碰撞元件(CB)，所述碰撞元件既与所述支撑件(ABS)连接，也与所述车厢(WK)连接，
-所述碰撞元件(CB)具有变形区域(DB)，所述变形区域设计为，使得在碰撞情况下通过车钩钩身(KPS)并且通过耦连的支撑件(PAS)传递至碰撞元件(CB)的动能使所述变形区域(DB)以预设的方式不可逆地变形。
2.按照权利要求1所述的轨道车辆，其特征在于，
-所述碰撞元件(CB)具有第一法兰(FL1)，所述碰撞元件(CB)通过所述第一法兰通过螺纹连接件与所述车厢(WK)的前面板(FP)固定地但能拆卸地连接，
-所述碰撞元件(CB)具有第二法兰(FL2)，所述第二法兰与所述第一法兰相对置，
-所述变形区域(DB)布置在所述第一法兰和第二法兰之间，
-所述第二法兰(FL2)通过螺纹连接件与所述支撑件(PAS)固定地但能拆卸地连接，
-所述螺纹连接件设计为，使得在碰撞情况之后能够更换所述碰撞元件(CB)。
3.按照前述权利要求之一所述的轨道车辆，其特征在于，所述碰撞元件(CB)至少部分地包围所述车钩钩身(KPS)，以便能够在预定的范围内实现所述车钩钩身(KPS)的水平运动。
4.按照前述权利要求之一所述的轨道车辆，其特征在于，所述支撑件(PAS)至少部分地包围所述车钩钩身(KPS)，以便能够在预定的范围内实现所述车钩钩身(KPS)的水平运动。
5.按照前述权利要求之一所述的轨道车辆，其特征在于，
-所述支撑件(PAS)与所述车钩钩身(KPS)的耦连通过所述支撑件(PAS)对所述车钩钩身(KPS)的至少部分的包围实现，
-使得在碰撞情况下，所述车钩钩身(KPS)实施朝轨道车辆的方向或朝轨道车辆的车厢(WK)的方向的纵向运动(LBW)，由此将所述车钩钩头(KPK)压到所述支撑件(PAS)上并且通过所述支撑件(PAS)将碰撞的相关的动能传递给碰撞元件(CB)，以便在该处触发变形区域(DB)的变形。
6.按照前述权利要求之一所述的轨道车辆，其特征在于，所述弹簧机构具有能量消耗元件，所述能量消耗元件设计为，使得在碰撞情况下通过所述车钩钩身(KPS)向弹簧机构(FDW)传递的冲击能量使所述能量消耗元件不可逆地塑性地变形，以便抵消能量。
7.按照前述权利要求之一所述的轨道车辆，其特征在于，所述中间缓冲车钩(MPK)是混合牵引车钩(GZK)的部分。
8.按照前述权利要求之一所述的轨道车辆，其特征在于，所述支撑件(PAS)设计为摆式支撑件或者梁式支撑件，所述摆式支撑件或梁式支撑件分别至少部分地布置在所述车钩钩身(KPS)的下方。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |