CN209521696U - 用于轨道车辆的轨道清理器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于轨道车辆的轨道清理器，其包括轨道清理器杆（1）和至少两个细长的弹簧元件（2、2'），该弹簧元件的纵向延伸部在操作状态下平行于竖直方向（Z）延伸。弹簧元件（2、2'）在一侧处刚性连接至轨道车辆的底盘框架（7），并且在另一侧处轨道清理器杆（1）经由连接机构（3）连接至弹簧元件（2、2'）。本实用新型的目标是实现特别良好的结构动态特性以及尽可能地防止在纵向方向（X）上的水平振动。根据本实用新型，这通过如下方式来实现：轨道清理器的质量中心（M）设置在与竖直平面（E）相距的距离（D）内，该竖直平面延伸通过弹簧元件（2、2'）的几何重心（S₂、S₂'）。距离（D）在轨道清理器杆（1）的宽度（B）的0%与40%之间、优选地在0%与25%之间、特别地在0%与15%之间，所述距离是垂直于竖直平面（E）测量的。

Description

用于轨道车辆的轨道清理器

技术领域

本实用新型涉及一种用于轨道车辆的轨道清理器，该轨道清理器具有轨道清理器杆和在横向方向上彼此间隔分开的至少两个细长的弹簧元件，该至少两个细长的弹簧元件的纵向延伸部在操作状态下平行于竖直方向延伸，所述弹簧元件在竖直方向上的负载下是刚性的并且在纵向方向上的负载下是弹性柔性的，其中，弹簧元件在一侧处刚性地连接至轨道车辆的底盘框架，并且在横向方向上延伸的轨道清理器杆在另一侧处经由连接机构连接至弹簧元件。

背景技术

由于轨道车辆有时会在高速下行驶，所以如果轨道车辆与在轨道车辆的路径中的异物碰撞，该异物能够对轨道车辆造成相当大的损害并且甚至能够会导致轨道车辆的脱轨。为此，通常在轨道车辆上安装有轨道清理器，利用该轨道清理器能够将障碍物清理出道路。轨道清理器通常包括轨道清理器杆，该轨道清理器杆跨过行进方向延伸并且通常在轨道车辆的底盘框架或者转向框架的两个纵向梁之间延伸，其中，轨道清理器杆经由两个弹簧元件紧固至轨道车辆的主底盘或者底盘框架，这两个弹簧元件在横向方向上彼此间隔分开。为了能够防止碰撞并且遵守适用的法定要求，在行进方向上观察时，轨道清理器必须安装在第一组车轮的前面，并且在竖直方向上必须与铁轨的上边缘相距尽可能短的距离。

例如，WO 2015/135752 A1描述了一种用于识别轨道车辆的障碍物的装置，其中，悬架由竖直设置的弹簧元件形成，并且弹簧元件具有应力-应变转换器，借助于该应力-应变转换器能够对实际碰撞质量做出更准确的评估。

由于竖直轨道位置干扰加上在制造期间或者由于磨损引起的车轮的非圆性，所以在轨道车辆的操作期间轨道清理器的主要的竖直振动被激励。由于轨道清理器形成易受振动影响的系统（这是由于其质量以及悬架和轨道清理器杆的弹性），所以结构动态特性在轨道清理器的设计中特别重量。特别地，在纵向方向上的水平振动（其振幅平行于进行方向延伸）、以及竖直-水平混合振动在此导致悬架和/或轨道清理器中的疲劳现象，并且通常被视为不利的。因为由于法定要求轨道清理器杆必须被设置成尽可能地接近轨道的上边缘，所以在出现上述形式的振动的情况下，在弹簧元件中产生在横向方向周围的弯曲力矩，以使得弹簧元件被置于更大的负载下。

实用新型内容

实用新型的目标

因此，本实用新型的目标是克服现有技术中的缺点并且提出一种具有特别良好的结构动态特性的用于轨道车辆的轨道清理器，其能够尽可能地避免纵向方向上的水平振动。

实用新型的概要

该目标由具有本申请要求保护的特征的轨道清理器实现。

本实用新型涉及一种用于轨道车辆的轨道清理器，该轨道清理器具有轨道清理器杆和在横向方向上彼此间隔分开的至少两个细长的弹簧元件，该至少两个细长的弹簧元件的纵向延伸部在操作状态下平行于竖直方向延伸，所述弹簧元件在竖直方向的负载下是刚性的并且在纵向方向上的负载下是弹性柔性的，其中，弹簧元件在一侧处刚性地连接至轨道车辆的底盘框架，并且在横向方向上延伸的轨道清理器杆在另一侧处经由连接机构连接至弹簧元件。

根据本实用新型，做出规定使得轨道清理器的质量中心设置在与延伸通过弹簧元件的几何重心的竖直平面相距的一距离内，该距离在轨道清理器杆的宽度的0%与40%之间、优选地在0%与25%之间、特别地在0%与15%之间，所述距离是垂直于竖直平面测量的。

由于轨道清理器杆在底盘框架上的悬挂经由至少两个弹簧元件来实现，所以弹簧元件的设计对于整个系统的振动来说至关重要。在弹簧元件之间的在纵向方向上的距离在此优选地被选择为使得每个弹簧元件直接地或者间接地（例如，经由一个或多个安装支架）连接至底盘框架的纵向梁。例如，悬架能够包括两个臂，其中，每个臂具有两个弹簧元件中的一个。以此方式实现了悬架和/或轨道清理器的对称紧固和最大可能的稳定性。各弹簧元件（其优选地在构造上相同）此外在形状上是细长的并且因此具有与弹簧元件的主要延伸方向相对应的纵向延伸部。为了桥接底盘框架（或者底盘框架的纵向梁）与铁轨的上边缘之间的距离，弹簧元件的纵向延伸部平行于竖直方向延伸。这样一来，弹簧元件在纵向方向和横向方向上的尺寸小于弹簧元件在竖直方向上的尺寸。纵向方向、横向方向和竖直方向形成正交参考系，其中，纵向方向与轨道车辆的行进方向相对应。

延伸通过弹簧元件的几何重心并且垂直于纵向方向的竖直平面是弹簧元件关于竖直激励的所谓的振动中性平面。在部件处于弯曲应力的情况中，存在所谓的中性纤维，该中性纤维由于弯曲应力既不伸长也不缩短。在部件仅处于弯曲负载下的情况中，中心纤维延伸通过该部件的横截面区域的几何重心。相应地，竖直平面在弯曲应力下延伸通过弹簧元件的中性纤维。因此，在竖直方向上被引导并且被施加在竖直平面上的力不会在弹簧元件中引起任何弯曲力矩。垂直于竖直方向观察，几何重心仅由弹簧元件的外部形状或者其各个水平横截面的形状限定。例如，如果弹簧元件具有平行于竖直平面的对称平面，则弹簧元件的所有水平横截面的几何重心设置在一条直线中。

弹簧元件的竖直定向导致没有弯曲力矩通过轨道清理器杆的空载重量而施加在弹簧元件上。关于弹簧元件的设计，应该考虑到如下 事实：通常要求弹簧元件在竖直方向上的负载下是刚性的，以使得在该负载下仅出现最小变形，但要求弹簧元件在纵向方向上的负载下是弹性柔性的，例如，以便能够减弱由于变形所需要的能量引起的冲击力和/或能够借助于设置在弹簧元件上的应力-应变转换器来检测障碍物。由于与弹簧元件的设计相联系的振动特性，所以在纵向方向上具有水平分量的振动具有特别不利的影响，这是因为由于弹簧元件在水平负载下在纵向方向上的柔性而产生的大的弯曲力矩和弹性变形。

然而，如果竖直振动的激励直接出现在振动中性平面（即，竖直平面）中，则取决于弹簧元件的刚度，仅会导致产生竖直力的主要的竖直振动，而在纵向方向上没有水平振动分量。由于水平振动分量产生的力能够被归入轨道清理器的质量中心，所以质量中心相对于竖直平面的位置特别重要。因此，轨道清理器的质量中心被设置得越靠近竖直平面，在纵向方向上的水平振动分量就越小，其中，在整个轨道清理器中，竖直振动激励是主要的。在纵向方向上的水平振动分量越小，由该振动引起的力就越弱。因此，弹簧元件的弯曲应力减小，并且与此同时，由振动诱导的弯曲力矩引起的弹簧元件的变形也减小。在这种情况中，如果轨道清理器的质量中心（垂直于竖直平面或者在纵向方向上进行测量）与竖直平面之间的距离是轨道清理器杆的宽度（在相同方向上进行测量）的至多40%，则已经出现了积极效果。如果该距离为轨道清理器杆的宽度的至多30%、20%或者10%，则在纵向方向上的水平振动分量的减小会增加。因此，如果质量中心位于竖直平面中，如该距离为0%，则能够实现最佳结果。一般的轨道清理器杆具有在50 mm与150 mm之间、优选地在60 mm与100 mm之间、特别地为80 mm的宽度。元件的质量越大，该距离对在纵向方向上的水平振动分量的影响就越大。具有较大质量的元件（例如，轨道清理器杆）的质量中心与竖直平面之间的距离因此通常应该小于具有较小质量的元件的重心与竖直平面之间的距离。

由于由主要的竖直振动激励产生的在纵向方向上的减小的水平振动的结果，所以在轨道清理器中（特别是在弹簧元件中）没有出现疲劳现象或者出现非常少的疲劳现象，结果就是轨道清理器的寿命增加并且减少了维护。

根据本实用新型的一个实施例变型例，做出规定使弹簧元件被构造为片簧。特别地，如果弹簧元件被构造为平板弹簧，则轨道清理器的质量中心关于竖直平面的上述设置具有特别积极的效果，因为片簧比其它弹簧元件对在纵向方向上的水平振动更加敏感。如果片簧被定向成使得片簧的宽侧指向纵向方向，则特别地是这种情况，即，片簧的抗弯刚度和抗弯力矩在行进方向上的负载下比跨越横向方向的负载下更低。然而，原则上，弹簧元件不需要是叶片状的或平坦的，而是能够被构造为打开或关闭构型，例如，作为构型管的一部分。

本实用新型的另外的实施例变型例规定轨道清理杆的质量中心和连接机构的质量中心设置在与竖直平面相距的一距离内。尽管在确定整体质量中心（即，轨道清理器的质量中心）时各个质量中心能够相互影响，以使得所有的各个质量中心均位于根据本实用新型的距离外侧，但轨道清理器的质量中心位于所述距离内，由主要的竖直激励产生的振动在纵向方向上的水平振动分量显著地减小，即使形成轨道清理器的各个元件的质量中心（即，主要是连接机构和轨道清理器杆的质量中心）设置在所述距离内尽可能靠近竖直平面。

由于轨道清理器杆的质量通常表示轨道清理器的易受振动影响的质量的最大分量，所以轨道清理器杆的质量中心的位置至关重要，以便使得在纵向方向上的水平振动或者混合振动的水平分量最小化。因此，在本实用新型的优选实施例变型例中，做出规定使轨道清理器杆的质量中心位于竖直平面中，以使得在轨道车辆的操作期间主要的竖直振动激励不会引起轨道清理器杆的具有在纵向方向上的水平分量的混合振动。此外，如果易受振动影响的系统（即，包括轨道清理器杆、至少一个弹簧元件和连接机构的轨道清理器）的质量中心位于竖直平面中，则能够实现特别良好的效果。

为了减小轨道清理器杆的质量，而不忽视清理列车的路径所需要的轨道清理器杆的必要的稳定性，轨道清理器杆被构造为中空构型件，例如，作为圆形管，或者作为具有矩形或者方形横截面的中空构型件。为了能够根据本实用新型以简单的方式相对于竖直平面定位轨道清理器杆和连接机构的重心，弹簧元件的自由端延伸到中空的轨道清理器杆中以便使得弹簧元件的自由端能够连接至轨道清理器杆。此外，用于每个自由端的孔通常设置在轨道清理器杆的顶壁中，以便使得能够容纳相应的弹簧元件的自由端。弹簧元件的自由端是没有刚性地连接至底盘框架的端部。在本实用新型的另外的实施例变型例中，因此，做出规定使轨道清理器杆被实施为中空构型件并且使至少一个弹簧元件的自由端延伸到轨道清理器杆中。

在本实用新型的另外的优选实施例变型例中，做出规定使连接机构包括至少一个连接元件和设置在该连接元件上的至少一个弹性体元件，以便抑制在操作期间出现的振动。弹性体元件特别好地适于抑制在竖直方向上和在纵向方向上（在此为在行进方向上）以及在横向方向上（在此是在跨越行进方向上）的振动。以此方式，由竖直振动激励产生的至少一部分振动（即，还有仍在纵向方向上或者在横向方向上出现的任何水平振动）被抑制。经由连接元件（例如，螺栓）紧固的弹簧元件以及设置在其上的弹性体元件的另外的优点包括下述事实：在底盘框架的纵向梁的端部之间的相对移动（例如，由铁轨的扭转引起）不会导致轨道清理器的翘曲，而是导致至少一个弹性体元件弹性地变形，以使得依次方式来抵消相对移动。因此，防止了在底盘框架中出现大量翘曲力，或者仅出现相对小的翘曲力。

根据本实用新型的轨道清理器的另外的优选实施例变型例，弹簧元件的自由端中的每一个被夹持在连接机构的两个弹性体元件之间。对振动的特别良好的抑制通过使相应弹簧元件的自由端夹持在两个弹性体元件之间而实现。例如，连接元件在此被实施为插入到金属连接件中的螺栓，在每种情况下，弹性体元件在弹簧元件的前面和后面设置在该连接元件上，其中，借助于设置在弹性体元件中的一个的后面的垫圈来实现翘曲。

一方面为了能够使易受振动影响的系统（即，轨道清理器）的质量中心移动到竖直平面中或者移动到竖直平面的附近，并且另一方面为了实现最佳振动抑制，在特别优选的实施例变型例中，做出规定使每个弹簧元件的自由端借助于偶数个连接机构紧固在轨道清理器杆上，其中，连接机构的一个半部在竖直平面的面向底盘框架的一侧上被紧固在轨道清理器杆上，并且连接机构的另一个半部在竖直平面的背离底盘框架的一侧上被紧固在轨道清理器杆上。在此，最佳振动抑制通过使弹簧元件紧固至轨道清理器杆的两个侧壁（在纵向方向上观察）以及通过偶数个连接机构来实现。各个连接机构的重心关于竖直平面的均等通过使连接机构对称地分布在竖直平面的两侧上而实现。

在本实用新型的另外的实施例变型例中，弹簧元件的特别简单的制造和以振动控制为定向的设计通过使弹簧元件关于竖直平面对称地构造而实现；换言之，竖直平面也是弹簧元件的对称平面。

特别地，在无人驾驶车辆的情况中，例如，在地铁或者市郊列车上，轨道清理器同时用作用于检测障碍物的装置，例如，以便能够在检测到碰撞（其中，所检测到的碰撞质量超过一定限制）之后触发紧急制动。因此，经由其能够连续地确定弹簧元件的力-时间行为的应力-应变转换器（例如，应变仪或者压电测量换能器）能够设置在弹簧元件中的至少一个上。如果由于碰撞的结果，出现弹簧元件的弹性或者塑性变形，则通过应力-应变转换器来检测该变形并且将其传递至设置在车辆上的评估单元。然而，由于轨道清理器的纵向方向上的水平振动或者由于其引起的弯曲力矩或者变形会产生与碰撞相似的测量结果，因此当对测量结果进行评估时可能会做出错误的决策，所以减小在纵向方向上的水平振动对于具有这种测量系统的轨道清理器而言特别重要。因此，在本实用新型的另外的特别优选的实施例变型例中，做出规定使应力-应变转换器（其优选地能够经由信号传导连接部连接至车辆上的评估单元）设置在弹簧元件的至少一个上。由振动抑制和在纵向方向上的水平振动的减小带来的积极效果对应力-应变转换器的测量的准确性和测量结果的可靠性具有特别积极的效果，因此，简化了对测量数据的评估，并且能够减小或者完全避免评估单元中的误差，例如，该误差能够导致轨道车辆的不必要的完全制动。

附图说明

为了进一步解释本实用新型，在本说明书的下列章节中对图示了本实用新型的其它有利实施例、细节和改进例的附图进行参照。附图要被视为示例性的并且旨在图示本实用新型的特性，而不以任意方式限制本实用新型或者结论性地表示本实用新型。在附图中：

图1示出了底盘框架上的轨道清理器的第一实施例变型例的透视性表示；

图2示出了轨道清理器的下部件的正视图；

图3示出了图2中的轨道清理器的平面图；

图4示出了弹簧元件与轨道清理器杆之间的连接部的截面表示；

图5示出了轨道清理器的第二实施例变型例的透视性表示；

图6示出了安装在底盘框架上的根据图1的轨道清理器的侧视图；

图7示出了安装在底盘框架上的根据图5的轨道清理器的侧视图。

具体实施方式

图1示出了根据本实用新型的轨道清理器的实施例变型例。轨道清理器包括在横向方向Y上彼此间隔分开的两个细长的弹簧元件2、2'以及在横向方向Y上延伸的轨道清理器杆1，其中，每个弹簧元件2、2'经由连接机构3连接至轨道清理器杆1。弹簧元件2、2'刚性地连接至轨道车辆的底盘框架7（在图6中通过示例的方式表示出该底盘框架的基本形状），其中，在行进方向（对应于纵向方向X）上观察时，轨道清理器安装在轨道车辆的最前面一组车轮的前面。弹簧元件2、2'在操作状态下基本上竖直地定向，以使得弹簧元件2、2'的纵向延伸部平行于竖直方向Z延伸。每个弹簧元件2、2'在一个纵向端处刚性地连接至被紧固至底盘框架7的纵向梁7a的安装支架10、10'，并且在另一个纵向端处具有连接至轨道清理器杆1的自由端4、4'。轨道清理器杆1平行于横向方向Y在两个纵向梁7a之间延伸。

左侧弹簧元件2和左侧安装支架4一起形成第一臂，而右侧弹簧元件2'和右侧安装支架4'一起形成第二臂。安装支架10、10'与纵向梁7a的连接例如借助于螺栓接头或者焊接接头来实现，其中，在当前示例性实施例中，该连接借助于紧固螺栓9来实现。安装支架10、10'以及弹簧元件2、2'借助于连接螺栓8连接至彼此。在替代实施例变型例中，同样能够想到在弹簧元件2、2'与纵向梁7a之间没有设置安装支架10、10'，而是使弹簧元件2、2'直接紧固至纵向梁7a。根据法定要求，轨道清理器杆1的下边缘必须被设置为在竖直方向Z上尽可能接近轨道的上边缘，这也解释了臂以及弹簧元件2、2'的竖直设置。

在当前示例性实施例中，弹簧元件2、2'被构造为片簧，该片簧的宽侧定向在行进方向上或者与行进方向相反，以使得在轨道清理器杆1与位于车辆的路径中的障碍物之间碰撞的情况下，弹簧元件2、2'在底盘框架7的方向上（即，与行进方向相反）弯曲。这样一来，弹簧元件2、2'（由于其实施为片簧）被构造成在纵向方向X上的负载下是柔性的，如先前所描述的，而弹簧元件2、2'在竖直方向Z上的负载下相对地刚性并且因此对竖直方向Z上的负载不敏感。

虽然安装支架10、10'相对刚性地连接至纵向梁7a并且坚固地形成，但弹簧元件2、2'连同轨道清理器杆1一起形成易受振动影响的系统，在轨道车辆的操作状态下，该系统通过主要的竖直振动激励而开始振动。在此，竖直激励通常是竖直轨道位置干扰和/或轨道车辆的车轮的不可避免的非圆性的结果。作为弹簧元件2、2'的结果（特别是如果在根据现有技术的轨道清理器中这些弹簧元件2、2'被构造为片簧，如在当前示例中），除了在竖直方向Z上的竖直振动之外，在纵向方向X上的水平振动或者具有在纵向方向X上的水平分量的混合振动也被激励。在当前情况中，水平振动的振幅平行于纵向方向X定向。这样的水平振动在螺栓接头或者焊接接头中以及/或者在弹簧元件2、2'自身中引起疲劳现象，并且应该尽可能地被避免。

图2示出了轨道清理器的易受振动影响的系统的一个半部的正视图，能够看到的是，左侧弹簧元件2的自由端4（在该情况中为在竖直方向上观察到的下端）经由两个连接机构3连接至轨道清理器杆1。在横向方向Y上观察时，轨道清理器杆1延伸超出弹簧元件2。

图3表示本实用新型的基本原理，其参照图2中的易受振动影响的系统的平面图进行解释。竖直平面E（其延伸通过左侧弹簧元件2的几何重心S₂并且通过右侧弹簧元件2'的几何重心S₂'）用作后文示出的情景的参考平面。竖直平面E（其垂直于纵向方向X定向或者平行于竖直方向Z和横向方向Y定向）表示弹簧元件2、2'的振动中性平面，因为竖直平面E延伸通过弹簧元件2、2'的中性纤维（Fasern）。

如果轨道清理器的质量中心M位于竖直平面E外侧，则在操作期间的主要的竖直激励导致具有在纵向方向X上的水平分量的混合振动。根据现有技术，质量中心M与竖直平面E的距离通常很大，因此需要借助于复杂的构造来避免水平振动。

因为质量中心M与竖直平面E的距离D越小，作为由主要的竖直激励所激励的振动的结果，纵向方向X上的水平振动分量会变得越来越小，所以根据本实用新型做出规定使质量中心M设置在与竖直平面E相距的距离D内。距离D在图1和图5中示出的轨道清理器杆1的宽度B的0%与40%之间。这样一来，产生了与距离D的两倍相对应的区域（在该情况中为轨道清理器杆1的宽度B的80%），该区域关于竖直平面E对称定向并且质量中心M设置在该区域中。由于较小的距离D对振动性质具有积极影响，所以距离D优选地达到轨道清理器杆1的宽度B的25%或者15%。为了清楚起见，已经将由距离D限定出的区域的限制以虚线绘制。

由于与连接机构3和弹簧元件2、2'相比轨道清理器杆1的质量大，所以在当前实施例变型例中做出规定使轨道清理器杆1的质量中心M₁位于竖直平面E上，即，轨道清理器杆1的距离D为零。由于连接机构3的构造（将在下文更详细地解释），连接机构3的质量中心M₃没有直接位于竖直平面E中而是位于距离D内。在当前实施例变型例中，轨道清理器杆1被构造为具有方形横截面的中空构型件（见图6和图7），轨道清理器杆1的宽度B为80 mm。当在纵向方向X上观察时，质量中心M₃位于竖直平面E前面或者后面的28 mm内。

在图4中示出的截面表示中，能够看到用于连接一个弹簧元件2的端部4与轨道清理器杆1的两个连接机构3的结构。显而易见的是，另一个弹簧元件2'的自由端4'按照与下文描述的相似方式紧固至轨道清理器杆1。如能够在图6和图7中看到的，弹簧元件2的自由端4延伸到被构造为中空主体的轨道清理器杆1中，并且借助于连接机构3连接至轨道清理器杆1的侧壁。为了能够容纳弹簧元件2的自由端4，轨道清理器杆1的顶壁具有孔，弹簧元件2的自由端4通过该孔被引入到轨道清理器杆1的内部。

为了抑制在竖直和/或水平方向上（特别是在纵向方向X上）出现的振动，连接机构3包括两个套筒状弹性体元件3b、3c，该两个套筒状弹性体元件3b、3c置于被构造为螺栓的连接元件3a上，或者置于抵靠连接元件3a被按压的连接件3d（优选地由金属制成）上。弹性体元件3b、3c被设置成使得一个弹性体元件3b与弹簧元件2的一侧接触，并且另一弹性体元件3c与弹簧元件2的另一侧接触。换言之，弹簧元件2设置在连接元件3a上的两个弹性体元件3b、3c之间并且借助于螺母和垫圈被支撑。为了最佳振动解耦，两个相似构造的连接机构3设置在每个弹簧元件2、2'上，其中，一个连接元件3连接至轨道清理器杆1的一个侧壁，并且另一连接元件3连接至轨道清理器杆1的另一侧壁。在替代实施例变型例中，还能够为每个弹簧元件2、2'设置多于两个的连接机构3，其中，为了使整体重心移动到竖直平面E中的目的，偶数个连接机构3被设置，以使得在每种情况中，相同数量的连接机构3连接至每个侧壁。

图5示出了本实用新型的第二实施例变型例，其与根据图1的第一实施例变型例的不同仅在于安装支架10、10'的设计，而易受振动影响的系统被相同地构造。虽然在第一实施例变型例中，连接螺栓8以固定方式设置在安装支架10、10'与弹簧元件2、2'之间（即，安装支架10、10'和弹簧元件2、2'不能相对于彼此移动），但在第二实施例变型例中，连接螺栓8设置在由安装支架形成的细长孔中，以使得一旦连接螺栓8被松开，弹簧元件2、2'和/或轨道清理器杆1就可以在竖直方向Z上相对于安装支架10、10'移动。另一方面，在第二实施例变型例中，安装支架10、10'借助于紧固螺栓9紧固在纵向梁7a上，而在第一实施例变型例中，紧固螺栓9设置在由安装支架10、10'形成的细长孔中，以使得一旦紧固螺栓9被松开，整个轨道清理器能够在竖直方向Z上定位。这样的竖直定位性是必要的，以使得在车轮磨损的情况下能够调节与铁轨的上边缘的距离。

图6示出了轨道清理器的第一实施例变型例的侧视图，其中，也能够看到底盘框架7的大部分。另一方面，图7描绘了轨道清理器的第二实施例变型例的放大侧视图。

在图6中示出的第一实施例变型例中，连接螺栓8和紧固螺栓9平行于纵向方向X定向，其中，紧固螺栓9将纵向梁7a的端部表面刚性地连接至板式安装支架10、10'。在图7中示出的第二实施例变型例中，安装支架10、10'围绕主悬架11的上部分，其中，与纵向梁7a的螺栓连接借助于平行于竖直方向Z定向的紧固螺栓9在该围绕区段中实现，紧固螺栓9连接至纵向梁7a的底侧。将安装支架10、10'连接至弹簧元件2、2'的连接螺栓8设置在平行于竖直平面E定向的特定安装支架10、10'的平坦端部表面上。

两个实施例变型例中的易受振动影响的系统（即，弹簧元件2、2'、轨道清理器杆1和连接机构3）的相似结构也能够清楚地看到。如先前已经提到的，能够从侧视图中看到，弹簧元件2、2'的自由端4、4'延伸到被构造为中空构型件的轨道清理器杆1中并且在那里借助于连接机构3紧固至轨道清理器杆1。弹簧元件2、2'具有细长的形状并且平行于竖直方向Z定向，以使得弹簧元件2、2'的纵向延伸部平行于竖直方向Z延伸。

在图6和图7中，还能够看到应力-应变转换器6（例如，形式为应变仪或者压电测量换能器）设置在弹簧元件2、2'的至少一个上或者设置在弹簧元件2、2'二者上，更准确地设置在弹簧元件2、2'的面向底盘框架7的一侧上。借助于应力-应变转换器6连续地测量对应的弹簧元件2、2'的弯曲或者变形，以便能够检测与障碍物的碰撞。由于这样的应力-应变转换器6还检测在纵向方向X上的水平振动的振幅，所以通过应力-应变转换器6和根据本实用新型的轨道清理器的组合，应力-应变转换器6的测量的准确性提高并且由振动引起的测量误差的可能性降低。应力-应变转换器6经由连接部6a连接至信号传导连接部5（同样能够在图1和图5中看到）。信号传导连接部5进而延伸至车辆上的评估单元（未示出）。

为了清晰起见，在图7中再次绘制出竖直平面E和距离D、以及轨道清理器杆1的质量中心M₁和连接机构的质量中心M₃、以及轨道清理器的质量中心M。同样指出的是弹簧元件2、2'的几何重心S₂、S₂'的位置。能够看到，一方面竖直平面E表示弹簧元件2、2'的对称平面，并且另一方面，被构造为中空构型件的轨道清理器杆1也关于竖直平面E对称定向。

附图标记列表：

1 轨道清理器杆

2 弹簧元件

3 连接机构

3a 连接元件

3b 第一弹性体元件

3c 第二弹性体元件

3d 连接件

4 弹簧元件2的自由端

5 信号传导连接部

6 应力-应变转换器

6a 连接部

7 底盘框架

7a 纵向梁

8 连接螺栓

9 紧固螺栓

10 安装支架

11 主悬架

X 纵向方向

Y 横向方向

Z 竖直方向

B 宽度

D 距离

E 竖直平面

M 轨道清理器的质量中心

M₁ 轨道清理器杆的质量中心

M₃ 连接机构的质量中心

S₂ 弹簧元件的几何重心。

Claims (12)

1.一种用于轨道车辆的轨道清理器，所述轨道清理器具有轨道清理器杆（1）和在横向方向（Y）上彼此间隔分开的至少两个细长的弹簧元件（2、2'），在操作状态下，所述至少两个细长的弹簧元件（2、2'）的纵向延伸部平行于竖直方向（Z）延伸，所述弹簧元件（2、2'）在竖直方向（Z）的负载下是刚性的并且在纵向方向（X）的负载下是弹性柔性的，

其中，所述弹簧元件（2、2'）在一侧处刚性地连接至所述轨道车辆的底盘框架（7），并且在横向方向（Y）上延伸的所述轨道清理器杆（1）在另一侧处经由连接机构（3）连接至所述弹簧元件（2、2'），

其特征在于，

所述轨道清理器的质量中心（M）设置在与竖直平面（E）相距的距离（D）内，所述竖直平面（E）延伸通过所述弹簧元件（2、2'）的几何重心（S₂、S₂'），其中，所述距离（D）在所述轨道清理器杆（1）的宽度（B）的0%与40%之间，所述距离是垂直于所述竖直平面（E）测量的。

2.根据权利要求1所述的轨道清理器，其特征在于，所述距离（D）在所述轨道清理器杆（1）的宽度（B）的0%与25%之间。

3.根据权利要求1所述的轨道清理器，其特征在于，所述距离（D）在所述轨道清理器杆（1）的宽度（B）的0%与15%之间。

4.根据权利要求1所述的轨道清理器，其特征在于，所述弹簧元件（2、2'）被构造为片簧。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的轨道清理器，其特征在于，所述轨道清理器杆（1）的质量中心（M₁）以及所述连接机构（3）的质量中心（M₃）设置在与所述竖直平面（E）相距的所述距离（D）内。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的轨道清理器，其特征在于，所述轨道清理器杆（1）的质量中心（M₁）位于所述竖直平面（E）中。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的轨道清理器，其特征在于，所述轨道清理器杆（1）被实施为中空构型件，并且所述弹簧元件（2、2'）的自由端（4、4'）延伸到所述轨道清理器杆（1）中。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的轨道清理器，其特征在于，连接机构（3）包括至少一个连接元件（3a）和设置在所述连接元件（3a）上的至少一个弹性体元件（3b、3c），以便抑制在操作期间出现的振动。

9.根据权利要求8所述的轨道清理器，其特征在于，所述弹簧元件（2、2'）的自由端（4、4'）中的每一个被夹持在连接机构（3）的两个弹性体元件（3b、3c）之间。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的轨道清理器，其特征在于，每个弹簧元件（2、2'）的自由端（4、4'）借助于偶数个连接机构（3）紧固至所述轨道清理器杆（1），其中，所述连接机构（3）的一个半部在所述竖直平面（E）的面向所述底盘框架（7）的一侧上紧固在所述轨道清理器杆（1）上，并且所述连接机构（3）的另一个半部在所述竖直平面（E）的背离所述底盘框架（7）的一侧上紧固在所述轨道清理器杆（1）上。

11.根据权利要求1至4中任一项所述的轨道清理器，其特征在于，所述弹簧元件（2、2'）关于所述竖直平面（E）对称。

12.根据权利要求1至4中任一项所述的轨道清理器，其特征在于，应力-应变转换器（6）经由能够连接至车辆上的评估单元的信号传导连接部（5）而设置在所述弹簧元件（2、2'）中的至少一个上。