CN209290402U - 用于轨道车辆的摆式转向架和轨道车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于轨道车辆的摆式转向架和一种轨道车辆。用于轨道车辆的摆式转向架(100)包括能围绕旋转轴线(D)旋转的摆动架(10)和经由自定心的弹性元件(20)与摆动架连接的框架(30)。摆式转向架(100)的特征在于，摆动架(10)包括至少一个耦联元件(40)，所述耦联元件用于将机械耦联装置耦联在车厢上，并且弹性元件(20)在框架相对于摆动架的转动和/或倾斜方面是有弹性的。弹性元件的特殊的弹性具有如下优点，补偿在铁轨的伸展中和/或转弯中的相对于横向的和/或旋转的运动形式的机械耦联的不均匀性。这引起在轮和铁轨上的较少的磨损。

Description

用于轨道车辆的摆式转向架和轨道车辆

技术领域

本实用新型涉及一种用于轨道车辆的摆式转向架和一种轨道车辆。

背景技术

用于轨道车辆的摆式转向架通常包括在轴平面中具有平行的轮轴的数对浮动的轮或轮组。轮或轮组经由垂直于轴平面的弹性的一系减振装置与框架连接，所述框架本身经由垂直于轴平面的弹性的二系减振装置与摆动架连接。摆动架又能够与轨道车辆的车厢连接，使得摆式转向架能够围绕旋转轴线相对于车厢转动。在此，旋转轴线垂直于轮轴。

车厢包括铰接式支架，所述铰接式支架用于与在前行驶的轨道车辆的另一铰接式支架铰接连接。因此，摆式转向架与车厢在连接点处连接，使得旋转轴线垂直于车辆纵轴线。

在此，车辆纵轴线伸展经过铰接式支架的耦联点并且与旋转轴线相交于交点中。连接点关于车厢沿着垂直于旋转轴线和车辆纵轴线的车厢横轴线居中地设置。

浮动轮的特别小的锥度引起，从中间位置偏转即使在完全自由地引导时也仅逐渐地引回到铁轨中心。由于寄生的、摩擦引起的和/或重心的偏心率所导致的影响在真实的铁轨中实际上不会或仅偶尔实现复原。

为了改善轮或轮组的径向的设定，所述轮或轮组或摆式转向架与自身的或相邻的车厢机械地耦联。

例如，DE 195 09 429 C1描述一种轨道车辆的车厢，所述车厢经由二系弹簧支撑在转向架框架上，其中控制杆借助于铰接部固定在每个纵边上，使得所述控制杆不阻碍在二系减振装置中的车厢和转向架框架之间的相对运动，然而在其铰接部的区域中相对于车厢不具有移动自由度。

刚性的机械耦联引起，轮或轮组根据理想的铁轨伸展和转弯铰接连接。在铁轨的伸展和/或转弯与所述铁轨的理想形状不同的情况下，浮动轮或轮组不平行于铁轨铰接连接，这带来较高的磨损。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提出一种此类的摆式转向架，所述摆式转向架带来较小的磨损。

因此，根据本实用新型，提供一种用于轨道车辆的摆式转向架和一种轨道车辆。一种用于轨道车辆的摆式转向架，所述摆式转向架包括能够以能围绕旋转轴线转动的方式耦联到第一车厢上的摆动架和经由自定心的弹性元件与所述摆动架连接的框架，其特征在于，所述摆动架包括至少一个耦联元件，所述耦联元件用于将机械耦联装置进一步耦联在所述第一车厢或第二车厢上，并且所述弹性元件在所述框架相对于所述摆动架的转动和/或倾斜方面是有弹性的。一种轨道车辆，其具有第一车厢和第二车厢和摆式转向架，所述第二车厢在耦联点上与所述第一车厢铰接地连接，所述摆式转向架与所述第一车厢以能够围绕所述旋转轴线转动的方式连接，使得所述旋转轴线垂直于所述第一车厢的车厢纵轴线，所述车厢纵轴线伸展经过所述耦联点并且与所述旋转轴线相交于交点中，其中所述轨道车辆包括铰接设备，所述铰接设备借助于第一端部耦联到所述耦联元件上并且借助于第二端部耦联在所述第二车厢上。

摆式转向架包括可围绕旋转轴线转动的可耦联到第一车厢上的摆动架和经由自定心的弹性元件与摆动架连接的框架。

摆式转向架的特征在于，摆动架包括至少一个耦联元件，所述耦联元件用于将机械耦联装置进一步耦联在第一车厢或第二车厢上。弹性元件在框架相对于摆动架的转动和/或倾斜方面是有弹性的。

在此用作为二系弹簧的弹性元件的特殊的弹性具有如下优点：补偿在铁轨的伸展和/或转弯中的相对于呈横向的和/或转动的运动形式的机械耦联的不均匀性。这引起在轮和铁轨上的较少的磨损。

轨道车辆包括第一和第二车厢和根据本实用新型的摆式转向架，所述第一或第二车厢在耦联点上铰接地与第一车厢连接，并且所述摆式转向架与第一车厢以围绕旋转轴线可转动的方式连接，使得旋转轴线垂直于第一车厢的车厢纵轴线，所述车厢纵轴线伸展经过耦联点并且旋转轴线相交于交点中。在此，轨道车辆包括借助于第一端部耦联到耦联元件上并且借助于第二端部耦联在第二车厢上的铰接设备。

在一个优选的实施方式中，摆式转向架还包括两对轮，其中每对轮具有相同的轮轴，并且两对轮轴彼此平行地设置在垂直于旋转轴线的轴平面中。

轮能够是浮动轮或每对轮能够形成轮组。在此，轮组由经由用于传递扭矩的轴刚性地连接的轮构成。

耦联元件能够与旋转轴线所位于的平面以一定间距间隔开地设置在转向架上，并且所述平面垂直于轮轴。

这引起良好的铰接。

摆式转向架还能够包括轴支承件，轮轴支承在所述轴支承件中，其中轴支承件与框架能够经由另外的弹性元件连接，所述另外的弹性元件用作一系减振装置。

这造成特别好的减振。

弹性元件能够包括一个或多个弹簧元件，其中每个弹簧元件分别能够包括弹性体弹簧、螺旋弹簧和/或悬挂地设置的液压弹簧，所述液压弹簧能够包括经由摆动运动实现的复位功能。

这是可简单制造的弹簧元件。

替选地或附加地，弹性元件能够包括两个设置在摆动架的外端部上的弹簧元件，所述弹簧元件支持或引起自定心。

第二端部能够与耦联点以一定间距间隔开地耦联在第二车厢上。

尤其，第二端部能够与耦联点沿如下方向以一定间距间隔开地耦联在第二车厢上，所述方向垂直于车辆纵轴线并且垂直于旋转轴线。

所述间距能够与第二摆式转向架的在耦联元件和交点之间的另外的第一间距、耦联点与旋转轴线的另外的第二间距和耦联点与第二旋转轴线的另外的第三间距成比例，所述第二摆式转向架与第二车厢以能围绕第二旋转轴线旋转的方式连接。

铰接设备的长度能够是可设定的。

这能够实现在精确定向的轨道车辆中的非强制性的安装。

附图说明

结合实施例的下述描述，本实用新型的上文所描述的特征、特性和优点以及如何实现这些的方式和方法变得更清楚且更易于理解，所述实施例结合附图被详细阐述。附图示出：

图1示出根据本实用新型的摆式转向架的第一实施例；

图2示出根据本实用新型的轨道车辆的第一实施例，其具有根据本实用新型的摆式转向架的第二实施例；

图3示出在转弯中的第一实施例；

图4示出根据本实用新型的轨道车辆的第二实施例；

图5示出在转弯中的第二实施例。

具体实施方式

在图1中示出根据本实用新型的摆式转向架100的一个实施例。摆式转向架100包括摆动架10、弹性元件20(二系减振装置)和框架30。摆动架10能够以可围绕旋转轴线D转动的方式与轨道车辆的在图1中不存在的车厢或车厢部分连接。摆动架10包括耦联元件40，所述耦联元件用于将机械耦联装置耦联在车厢上或车厢部分上，或轨道车辆的在前或在后行驶的部分的车厢上，或者设置在车厢和在前或在后行驶的车厢之间的车厢上，而无需连接到转向架上。

在轴平面A中，存在两个轮组的轮轴，其中轮轴将相应的轮组的轮刚性连接，并且用作为用于传递扭矩的轴，或者存在两对浮动的轮50.1、50.2的轮轴。图1是贯穿轴平面A的垂直剖面。

轮轴由轴支承件60容纳。轴支承件60经由另外的弹性元件70 (一系减振装置)与框架连接。另外的弹性元件70沿旋转轴线D的方向是有弹性的。所述弹性元件补偿在铁轨中的不平坦性。

在实施例中，弹性元件20的对称轴线与旋转轴线重合。

如果弹性元件20是未负载的，那么旋转轴线D垂直于轴平面A。

然而，弹性元件20在框架30相对于摆动架10的转动和/或倾斜方面是有弹性的。也就是说，弹性元件20允许旋转轴线D从轴平面A 的法线倾斜和/或允许框架30相对于摆动架10转动。

因此，摆式转向架能够避免在铁轨的伸展和/或实际的转弯中的相对于由刚性的机械的铰接预设的理想转弯的不均匀性。这造成在轮和轨道上的较少的磨损。

图2示出根据本实用新型的轨道车辆200在没有偏转的状态下的第一实施例。图3示出轨道车辆200在已偏转的状态下的第一实施例。

轨道车辆200包括根据本实用新型的摆式转向架100的实施例，第一车厢110、铰接设备140和用于铰接地耦联到另外的第二车厢上的耦联点151。在实施例中，耦联点设置在铰接式支架150上。在耦联点 151上，轨道车辆的第二车厢的或设置在轨道车辆和轨道车辆的第二车厢之间的车辆部分的另一铰接式支架160能够在没有自身的转向架的情况下耦联。这示意地在图2和3中示出。

摆式转向架100与第一车厢110，例如在连接点V上连接。旋转轴线D伸展经过连接点V和未在图2中示出的与车辆纵轴线L的交点。车辆纵轴线L垂直于旋转轴线D伸展经过耦联点151。连接点V在本实施例中沿着车辆横轴线Q关于车厢110居中地设置，然而本实用新型不局限于此。车辆横轴线Q垂直于车辆纵轴线L并且垂直于旋转轴线D。摆式转向架100的摆动架的耦联元件40与旋转轴线D以一定间距间隔开地设置。在图2至5的示出的实施例中，间隔沿轮轴的方向，然而这不是强制性的。

铰接设备140的一个端部与摆式转向架100的摆动架的耦联元件 40连接。铰接设备140的相对置的端部与另一铰接式支架160在铰接点 162上连接，所述铰接点与耦联点151具有间距B0。

在图2中示出另一铰接式支架160的端面，铰接点161和耦联点151设置在所述端面上，其平行于车辆横轴线Q。铰接设备140将所述位置传递到摆动架上，所述摆动架再将所述位置传递到轮轴上。在理想的铁轨中，轮轴于是同样平行于车辆横轴线Q。铰接设备140构成为，使得铰接点161于是沿垂直于车辆纵轴线L并且垂直于旋转轴线D的方向通过间距B0与耦联点151以一定间距间隔开。

在图3中另一铰接式支架160不平行于车辆横轴线Q。铰接设备 140将所述位置传递到摆动架上，所述摆动架将所述位置再传递到轮轴上。在理想的铁轨中，轮轴于是同样不平行于车辆横轴线Q。

轮的锥度原则上引起铁轨中的自定心。在此，弹性元件的弹性使轮或轮组可以补偿与理想的铁轨的偏差。因此，偏差能够不干扰自定心。尽管根据理想化的铁轨伸展和/或转弯铰接，但是轮或轮组仍在实际的铁轨中低磨损地运转。尤其，在转弯入口和出口的区域中，总是存在这种偏差并且能够根据本实用新型补偿所述偏差。

在图2和3中，铰接是单侧的。铰接设备140耦联在耦联元件40 上并且用于与轨道车辆的在第一车厢上铰接耦联的第二车厢的另一铰接式支架160连接。

而在图4和5中，铰接是双侧的。除了铰接设备140，另一铰接设备141耦联在另一耦联元件41上并且用于与另一铰接式支架160进一步连接。另一铰接元件41与旋转轴线D的间距B1等于耦联元件40 与旋转轴线D的间距。在此，在本实施例中，另一耦联元件41关于旋转轴线D与耦联元件40相对置地设置。

然而，相对置的布置是可选的。例如，关于转向架的纵轴线对称的布置也是可行的，所述纵轴线垂直于旋转轴线和轮轴伸展。

为了引起摆式转向架的偏移角α，必须实现在耦联元件40上的偏移行程s。在此适用：s＝2*B1*π*α/360°。在此，2*π和360°分别对应于整个圆周。

本实用新型例如适用于低架有轨车辆，其具有经由摆动架在中间的车辆部分中连接到车厢上的浮动轮转向架。在此，为了将摆动架连接到车厢上，与支承滑板组合地还使用滚动体旋转轴支承件或旋转销。

铰接点161与耦联点151的适合的间距B0能够经由铰接角β如下确定：B0＝s*360°/(2*β*π)。在此，铰接角β(R)相对于铁轨转弯的半径R的关系可通过轨道车辆的设计者尽可能自由地选择。

这能够特别在单向车辆中被利用。因此，在单向车辆中能够有利的是，将在前的转向架的铰接点的间距选择为比在后的转向架的铰接点的间距更大。因此，特别在轮组转向架中抵抗在外轨上的碰撞，所述碰撞从弹性元件的旋转自由度和由轮组引起的转向力矩得出。铰接点的间距有利地选择为，使得在在前的外轮中避免轮后部在导向边上碰撞。

摆式转向架的在实施例中示出的铰接方式是示例性的。摆动架的其他铰接方式是可能的。

实施例的二系弹簧是单个的弹性体弹簧。根据安装空间的宽度和高度也能够使用弹性体弹簧对。替选地或附加地，能够使用一个或多个螺旋弹簧和/或悬挂地设置的一个或多个液压弹簧，所述液压弹簧具有经由摆动作用实现的复位功能。

摆动架能够折弯地构成。旋转支承件能够提供摆动架到车厢上的连接。在此，侧向的支撑能够经由滑板实现。

本实用新型的实施例包括根据在转弯中的车厢位置使用摆动定位装置，以用于实现理想化的中间位置和轮对与铁轨中的实际条件的弹性匹配。弹性元件的复位力引起定心，所述定心总是再次将框架引回到平行于铁轨轴线的位置中，进而能够实现轮对与轨道的无缺陷的接触。

尽管本实用新型的细节通过优选的实施例详细阐述和描述，但是本实用新型不受公开的实例局限，并且本领域技术人员能够从所述实施例中推导出其他变型方案，而不会脱离本实用新型的保护范围。

Claims (12)

1.一种用于轨道车辆的摆式转向架(100)，所述摆式转向架包括能够以能围绕旋转轴线(D)转动的方式耦联到第一车厢上的摆动架(10)和经由自定心的弹性元件(20)与所述摆动架连接的框架(30)，

其特征在于，所述摆动架(10)包括至少一个耦联元件(40)，所述耦联元件用于将机械耦联装置进一步耦联在所述第一车厢或第二车厢上，并且所述弹性元件(20)在所述框架相对于所述摆动架的转动和/或倾斜方面是有弹性的。

2.根据权利要求1所述的摆式转向架(100)，其特征在于，所述摆式转向架还包括两对轮(50.1，50.2)，其中每对所述轮(50.1，50.2)具有相同的轮轴并且两对所述轮轴相对于彼此平行地设置在垂直于所述旋转轴线(D)的轴平面(A)中。

3.根据权利要求2所述的摆式转向架(100)，其特征在于，所述轮(50.1，50.2)是浮动轮。

4.根据权利要求2所述的摆式转向架(100)，其特征在于，每对轮形成轮组。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的摆式转向架(100)，其特征在于，所述耦联元件(40)与所述旋转轴线(D)所位于的平面以一定间距间隔开地设置在所述摆动架(10)上，并且所述平面垂直于所述轮轴。

6.根据权利要求2至4中任一项所述的摆式转向架(100)，其特征在于，所述摆式转向架还包括轴支承件(60)，所述轮轴支承在所述轴支承件中，其中所述轴支承件(60)与所述框架经由另外的弹性元件(70)连接。

7.根据权利要求2至4中任一项所述的摆式转向架(100)，其特征在于，所述弹性元件(20)包括一个或多个弹簧元件，其中每个所述弹簧元件分别包括弹性体弹簧、螺旋弹簧和/或悬挂地设置的液压弹簧，所述液压弹簧具有经由摆动作用实现的复位功能。

8.一种轨道车辆(200)，其特征在于具有第一车厢和第二车厢和根据权利要求1至7中任一项所述的摆式转向架(100)，所述第二车厢在耦联点(151)上与所述第一车厢铰接地连接，所述摆式转向架与所述第一车厢(110)以能够围绕所述旋转轴线(D)转动的方式连接，使得所述旋转轴线(D)垂直于所述第一车厢的车厢纵轴线(L)，所述车厢纵轴线伸展经过所述耦联点(151)并且与所述旋转轴线(D)相交于交点(S)中，其中所述轨道车辆(200)包括铰接设备(140)，所述铰接设备借助于第一端部耦联到所述耦联元件(40)上并且借助于第二端部耦联在所述第二车厢上。

9.根据权利要求8所述的轨道车辆(200)，其特征在于，所述第二端部与所述耦联点(151)以一定间距间隔开地耦联在所述第二车厢上。

10.根据权利要求8所述的轨道车辆(200)，其特征在于，所述第二端部与所述耦联点(151)沿如下方向以一定间距间隔开地耦联在所述第二车厢上，所述方向垂直于所述车辆纵轴线(L)并且垂直于所述旋转轴线(D)。

11.根据权利要求9或10所述的轨道车辆(200)，其特征在于，所述间距与第二摆式转向架的在所述耦联元件(40)和所述交点之间的第一间距、所述耦联点(151)与所述旋转轴线的第二间距、以及所述耦联点(151)与第二旋转轴线(D)的第三间距成比例，所述第二摆式转向架与所述第二车厢(110)以能围绕所述第二旋转轴线(D)转动的方式连接。

12.根据权利要求9或10所述的轨道车辆(200)，其特征在于，所述铰接设备(140)的长度是可设定的。