CZ210699A3 - Otočný podvozek pro kolejové vozidlo - Google Patents

Description

Obla&b ieehniky

Vynález se týká otočného podvozku pro kolejové vozidlo, zejména pro vysokorychlostní vlaky, s dvouosým pojezdem upevněným primárním pérováním na rámu, na němž je při pomocném zapojení sekundárního pérování umístěný nosník kyvadel vyrovnaný příčně k podélnému směru vozidla, který je spojený přes čtyřkloubové výkyvné uložení kolem osy probíhající v podélném směru vozidla otočně s příčně ležící traverzou, u níž jsou čtyřkloubovému výkyvnému uložení přiřazena dvě kyvadla symetricky k podélné střední rovině podvozku a - při pohledu zepředu, popř. zezadu - lichoběžníkovitě, přičemž boční odstup bodů kloubového spojení kyvadel na nosníku kyvadel je menší než boční odstup pod nimi ležících bodů kloubového spojení kyvadel na traverze, na kterou lze vozovou skříň vozidla přímo nasadit, přičemž mezi nosníkem kyvadel a traverzou je opatřeno aktivní zařízení pro naklonění polohy minimálně s jednou regulační jednotkou, např. válcovou/pístovou jednotkou umístěnou příčně kpodélnému směru vozidla a vpodstatě ležící.

Podvozek výše uvedeného druhu je např. popsaný vDE-C-2 145 738 ve dvou rozdílných variantách provedení. Sekundární pérování pro nosník kyvadel je obvykle tvořeno pneumatickými pružinami, které dosedají na rámu podvozku a podpírají nosník kyvadel v oblasti jeho bočních konců. Traverza je spojená otočně přes mechanické umístění kloubu kolem horizontální osy otáčení s nosníkem kyvadel tak, že osa otáčení leží v oblasti nad traverzou ve vozové skříni, např. ve výši cestujících. Tak lze mechaniku naklonění provozovat s malým úsilím. Jestliže je osa otáčení umístěná nad nebo pod těžištěm vozu, mechanika naklonění se nad to působením vratné síly vrátí do svého výchozího stavu. Protože je mechanika naklonění umístěná mechanicky přes pneumatické pružiny, je méně zatížená otřesy, protože je z větší části absorbuje primární a sekundární pérování. Nevýhoda tohoto uspořádání spočívá mimo jiné v tom, že při sekundárně odpružené mechanice naklonění se dosáhne vysoká konstrukční výška, která se ukázala jako nevýhodná.

Podobný podvozek vychází zDE 43 43 998 Al, přičemž je na nosníku kyvadel umístěná traverza vozové skříně ve tvaru rámu sice otočně, ale ne posunovatelně.

• · • · · · • · · ·

Sekundárně odpružená mechanika naklonění pro otočný podvozek kolejového vozidla umožňující nízkou konstrukční výšku je mimo jiné znázorněná a popsaná v EP 736 437 a EP 736 438. Tato mechanika naklonění zahrnuje sekundárně odpružený nosník kyvadel, na němž je přes čtyřkloub kloubově připojena přímo vozová skříň, přičemž na horní straně nosníku kyvadel na jeho obou koncích působí hydraulické válcové/pístové jednotky, které jsou podepřené na přiřazených bočních stěnách vozové skříně v odstupu nad nosníkem kyvadel. Podstatná nevýhoda této konstrukce spočívá mimo jiné vtom, že integrací mechaniky naklonění do konstrukce vozové skříně je k dispozici méně prostoru pro cestující a na základě toho méně místa k sezení. Dále se musí u této konstrukce ve výrobním místě vyrobit a sestavit jak podvozek, tak i vozová skříň. Kromě toho se vozová skříň musí příslušně dimenzovat k zachycení vyskytujících se sil, takže se zvýší výrobní náklady na tuto vozovou skříň. Protože body pro zavedení síly pro mechaniku naklonění jsou srovnatelně vysoké a na základě toho leží v nižším odstupu od těžiště vozu, musí se k naklonění vozové skříně nežádoucím způsobem překonat vyšší síly.

U podvozku podle DE 2 001 282 A existuje srovnatelně komplikované zavěšení, vykazující nejen kyvadlo, ale také úhlovou páku a řídicí pohon. Dvě vně ležící regulační jednotky jsou opatřené před, popř. za rámem.

Proto je úkolem předloženého vynálezu zlepšit otočný podvozek pro kolejové vozidlo druhu uvedeného úvodem tak, aby se mohlo vytvořit kompaktní uspořádání s co nejmenší konstrukční délkou a co nejmenší konstrukční výškou, umožňující přesto jasné a jednoduché rozhraní k vozové skříni.

Tento úkol je u otočného podvozku druhu uvedeného úvodem podle vynálezu řešen tak, že traverza je vytvořená jako rám se dvěma příčnými nosníky traverz vyrovnanými příčně k podélnému směru vozidla, umístěnými před, popř. za nosníkem kyvadel a že tyto příčné nosníky traverz lze opřít v podélném směru vozidla k nosníku kyvadel a jsou na něm umístěné posunovatelně příčně k podélnému směru vozidla. Díky vytvoření traverzy ve tvaru rámu kolem nosníku kyvadel lze zhotovit traverzu dostatečně stabilně při nízké spotřebě místa v podélném směru, čímž lze také docílit malou konstrukční délku podvozku.

Výhodná realizace podvozku podle vynálezu jev praxi možná tím, že k podepření a vedení příčných nosníků traverz na nosníku kyvadel jsou opatřené vždy dvě symetricky k podélné střední rovině podvozku umístěné třecí desky a na každém příčném nosníku traverz protilehle umístěné třecí plochy. Toto přiřazení třecích desek/třecích ploch umožňuje dostatečné podélné unášení a je realizovatelné ve smyslu co nej kompaktnější konstrukce při nízké spotřebě místa.

Zvlášť výhodná úprava kyvadel plyne na základě toho, když je každé kyvadlo zhotovené z velkého počtu plechů z pérové oceli, které jsou plošně k sobě navrstveny a pomocí vždy jednoho společného čepu kloubově spojeny s nosníkem kyvadel, popř. traverzou. Protože plechy z pérové oceli vykazují ve svém podélném směru vysokou pevnost v tahu, lze kyvadla zkonstruovat velmi úzká, čímž se dále zlepší kompaktnost podvozku. Dále jsou kyvadla příčně ke směru tahu, tedy v podélném směru vozidla elastická a umožňují tak výhodně jistou elasticitu k vyrovnání tolerancí mezi nosníkem kyvadel a traverzou.

Čepy pro kyvadla mohou být uloženy pomocí vždy jednoho kluzného a valivého ložiska k nosníku kyvadel, popř. traverze. V praxi je výhodné, když výkyvné uložení vykazuje čtyři párovitě přiřazená kyvadla, přičemž vždy dvě kyvadla jsou přiřazená za sebou v podélném směru podvozku.

Jednoduchá a nákladově výhodná realizace mechaniky sklonění nenáročná na místo je v rámci předloženého vynálezu možná tím, že zařízení pro nastavení sklonu vykazuje jedinou válcovou/pístovou jednotku, která je umístěná pod nosníkem kyvadel, přičemž jeden konec válcové/pístové jednotky je spojen v odstupu od podélné střední roviny s nosníkem kyvadel a druhý konec na protilehlé straně podvozku v odstupu od podélné střední roviny s traverzou.

Kompaktnost přiřazení je dále zlepšená tím, že traverza vykazuje centrální středový úsek spojující oba příčné nosníky pod nosníkem kyvadel, který je k zachycení podélných sil spojený přes lemniskátové vedení s rámem podvozku tak, že traverza je otočitelná kolem vertikální osy a v podstatě vychýlitelná příčně ke směru jízdy. Traverza tak tvoří stabilní konstrukci, která obklopuje nosník kyvadel až na jeho horní stranu.

Nosník kyvadel je k zachycení příčných sil vyskytujících se mezi podvozkem a vozovou skříní známým způsobem spojený přes aktivní příčné pérování a tlumení s rámem podvozku,

• · ···· · · • · · ··· ·· ·· · · ·· přičemž před a za nosníkem kyvadel je opatřen vždy jeden příčný pérovací a tlumící prvek a pérovací a tlumicí prvky zasahují v oblasti podélné střední roviny na nosník kyvadel. U výhodné formy provedení podvozku podle vynálezu je ke spojení nosníku kyvadel s aktivním příčným pérováním, popř. tlumením ve středovém úseku traverzy opatřen otvor, kterým je dopředu, popř. dozadu veden spojovací kus nosníku kyvadel pod příčným nosníkem traverz. Tak lze příčné pérování umístit mimo prokládání traverzy a nosníku kyvadel na rámu podvozku.

Nosník kyvadel může být dále v oblasti svých bočních konců opatřen známou stabilizací kolébání, která na obou stranách rámu vykazuje vždy jednu páku stabilizátoru kolébání umístěnou pod nosníkem kyvadel, kloubově připojenou kolem horizontální příčné osy k rámu, vyrovnanou vpodstatě horizontálně, která je vždy přes jednu vzhůru směřující tažnoutlakovou tyč 'spojená s přiřazeným koncem nosníku kyvadel, přičemž páky stabilizátoru umístěné navzájem protilehle příčně ke směru jízdy jsou navzájem spojené pružně pomocí torzní tyče. Aby se dále zlepšila stabilizace kolébání, je u výhodné formy provedení podvozku podle vynálezu páka stabilizátoru stabilizace kolébání opřena přes tlumicí zařízení, které působí na páku stabilizátoru v odstupu od osy kloubového připojení páky stabilizátoru, k rámu. Pro praxi je výhodné, když je stabilizace kolébání tvořena čtyřmi pákami stabilizátoru a tažnými-tlakovými tyčemi, přičemž vždy dvě páky stabilizátoru a tažné-tlakové tyče jsou umístěné ve směru jízdy za sebou a symetricky k podélnému středu podvozku.

Dále se u výhodné formy provedení podvozku podle vynálezu zamýšlí, že traverza je na svých bočních koncích spojena s rámem vždy přes jedno tlumení otáčení působící proti vytočení podvozku, aby se zachytily vlnivé pohyby otočného podvozku.

Nosník kyvadel leží v oblasti svých bočních konců známým způsobem vždy přes jednu pneumatickou pružinu tvořící sekundární pérování na rámu, přičemž vnitřní prostor dutého nosníku kyvadel je výhodně integrovaný jako doplňující objem pneumatických pružin do sekundárního pružení.

U formy provedení, u které každá osa podvozku vykazuje elektrický pohon, se ukázalo jako výhodné, když je tento pohon umístěný na straně osy kola nakloněné k nosníku kyvadel, protože díky tomu lze docílit kompaktní konstrukci s nízkým momentem setrvačnosti. Dále je při realizaci co nej kompaktnějšího podvozku výhodné, když je každé kolo podvozku • ·

-¹ · * ·· 4 4 ·· ······ • 4 4 4 4 · 4 4

444 444 44 44 44 44 opatřené jednou brzdou kotouče kola a když jsou díly brzdné mechaniky umístěné na straně osy kola nakloněné k nosníku kyvadel.

Výhodná úprava rámu je možná tak, že vnitřní prostor dutého rámu je alespoň po úsecích spojený pneumatickými pružinami a integrovaný do objemu pneumatických pružin, protože tímto opatřením se umožní kompaktní realizace sekundárního pružení při nízké konstrukční výšce.

Další příznaky a výhody vynálezu vyplývají z následujícího popisu neomezujícího příkladného příkladu provedení otočného podvozku, přičemž se v popisu bere zřetel na přiložené výkresy, které ukazují:

Obr. Lpohled shora na podvozek podle vynálezu ve schematickém znázornění,

Obr. 2 podvozek z obr. 1 ve schematickém znázornění zepředu,

Obr. 3 podvozek z obr. 1 a 2 ve schematickém pohledu ze strany,

Obr. 4 dílčí pohled na podvozek z obr. 1 s nosníkem a traverzou v pohledu shora,

Obr. 5 dílčí pohled podle obr. 4 zepředu,

Obr. 6 průřez nosníkem kyvadel a traverzou podél cáry VI-VI z obr. 4.

Pftt/acfy ^rpveckvn^zvynálezu

Nejdříve přihlédneme k obr. 1 až 3, na nichž je znázorněný otočný podvozek 1 podle vynálezu. Podvozek 1 vykazuje rám 2 ve tvaru písmene H, který je tvořený vždy dvěma podélnými nosníky 3,4 a vždy dvěma příčnými nosníky 5, 6, které jsou navzájem svařené. Na předním a zadním konci rámu 2 je opatřena vždy jedna sada kol, skládající se ze dvou proti sobě ležících dvou kol 7, 8, 9, 10, která jsou navzájem pevně spojená vždy jednou osou 11, 12. Kola 7, 8, 9, 10 spojená přes primární stupeň pružení s rámem 2 jsou otočně uložená vždy na jedné kyvné páce 13, 14, která je kloubově spojená kolem příčné osy Sl, S2 otočně na podélných nosnících 3, 4 rámu 2. Primární pružení je tvořeno dvěma šroubovitými pružinami 15, 16, 17, 18 zatíženými na tlak u každé kyvné páky 13, 14, přičemž vertikálně umístěné pružiny 15, 16, 17, 18 jsou na svém spodním konci podepřené na přiřazené kyvné páce 13, 14 • ·

• · • · • · · a se svými horními konci proti přiřazeným podélným nosníkům 3, 4 rámu 2. Konstanty pružiny jsou v závislosti na svém odstupu od osy kyvné páky Sl, S2 dimenzovány tak, že při ohnutí pružného elementu primárního pružení se podle možnosti na ose kyvné páky Sl, S2 nevyskytnou vertikální síly. Uložení kyvných pák kol pomocí vždy dvou primárních pružin poskytuje tu výhodu, že stupeň primárního pružení lze konstruovat kompaktně a podvozek tak dosáhne nižší konstrukční výšku. Dále se díky pružinám 16, 18 o menším průměru dosáhne dodatečný prostor, který lze využít pro umístění brzdy kotoučů kola.

Příklad provedení uvedený na obrázcích se týká dvouosého podvozku, u něhož je každá osa poháněná. Za tímto účelem je na osách 11, 12 umístěn vždy jeden pohon 19, 20, např. ozubené soukolí, které je spojené spojkou, např. spojka se zakřivenými zuby vždy s jedním příčně ležícím hnacím motorem 21, 22. Hnací motory 21, 22 jsou upevněné na přiřazeném příčném nosníku 5, popř. 6 rámu 2, přičemž relativní pohyby mezi motorem pevně umístěným na rámu a primárně pruženým pohonem jsou zachyceny spojkou. Pohony tohoto druhu jsou známé odborníkům v oblasti otočných podvozků a na tomto místě se proto neuvádí jejich detailní popis. Podstatné pro realizaci co nej kompaktnějšího podvozku, zejména pro požadavky na vysokou rychlost je ovšem přiřazení všech podstatných mechanických složek pohonů vždy na straně os 11,12 obrácené k podélnému středu podvozku.

Kola 7, 8, 9, 10 podvozku 1 jsou opatřená vždy jednou brzdnou jednotkou 23, 24, 25, 26 tzv. brzdy kotouče kola. Brzdné jednotky 23, 24, 25, 26 jsou pevně upevněné k rámu na příčných nosnících 5, 6 rámu 2 a vykazují vždy jedny brzdné kleště, jejichž brzdové čelisti zasahují na boční plochy dotyčných kol 7, 8, 9, 10, které jsou z obou stran opatřené vždy jedním brzdným kotoučem. Brzdicí zařízení tohoto druhu jsou odborníkům již rovněž známá a proto se na tomto místě neuvádí jejich bližší vysvětlení. V rámci předloženého vynálezu je ovšem ve smyslu kompaktní konstrukce ovšem podstatné, aby byly mechanické složky brzdných jednotek 23, 24, 25, 26 umístěné na straně kol 7, 8, 9, 10 obrácené k podélnému středu podvozku, protože toto umístění se díky nižšímu momentu setrvačnosti výhodně projeví na mezní rychlost podvozku.

Na spodní straně podélného nosníku 3, 4 rámu 2 je v oblasti mezi koly 7, 9, popř. 8, 10 umístěna vždy jedna kolejnicová brzda 27.

φφφ φφφ • · φ · · φ φφ *

Na horní straně podélného nosníku 3, 4 rámu 2 je v oblasti podélného středu podvozku umístěna vždy jedna pneumatická pružina 28, 29 pro sekundární pružení podvozku 1. Na pneumatické pružiny 28, 29 ležící příčně naproti je nasazený příčně ležící nosník kyvadel 30, který je spojený pomocí umístění kyvadel kolem v podstatě horizontální podélné osy otočně, popř. sklonitelně s rovněž příčně ležící traverzou 31, na kterou lze umístit a upevnit (neznázoměnou) vozovou skříň kolejového vozidla. Sekundární pružení pomocí pneumatických pružin 28, 29 má tu výhodu, že díky regulaci průhybů pružiny v podstatě nejsou závislé na zatížení a tím se dosáhnou nižší neohebnosti. Pro realizaci co největšího jízdního komfortu je bezpodmínečně třeba velký objem vzduchu připojený přímo k pneumatickým pružinám. U uvedeného příkladu provedení je vnitřní prostor dutého rámu 2 a vnitřní prostor rovněž dutého nosníku kyvadel 30 integrovaný alespoň po úsecích do objemu pneumatických pružin 28, 29, takže lze docílit zvlášť kompaktní konstrukci sekundárního pružení při nízké konstrukční výšce.

Nosník kyvadel 30 je u uvedeného příkladu provedení opatřený aktivním příčným pružením a stabilizací příčného kolébání.

Příčné pružení umístěné ve směru jízdy jak před, tak i za nosníkem kyvadel 30 je tvořeno příčně umístěným aktivním pružinovým prvkem 32, 33 a vždy jedním příčně umístěným tlumicím prvkem 34, 35, přičemž pružinový prvek 23, 33 je umístěný bočně vedle přiřazeného tlumicího prvku 34, 35 a vedle sebe umístěné prvky 32, 34, popř. 33, 35 jsou svými odvrácenými konci na rámu 2 podvozku 1 a svými k sobě obrácenými konci v oblasti podélné střední roviny podepřené na spojovací části 36, 37 nosníku kyvadel 30. Příčný pružinový prvek 32 umístěný ve směru jízdy před nosníkem kyvadel 30 je z důvodů symetrie a stability opatřený na diagonálně protilehlé straně podvozku jako za ním umístěný příčný pružinový prvek. Následně jsou umístěné tlumicí prvky 34, 35 rovněž na diagonálně protilehlých stranách podvozku. Přesná konstrukce, popř. řízení příčného pružení tohoto druhu je odborníkům v oblasti otočných podvozků v podstatě známé. S ohledem na výhodné řízení příčného pružení se odkazuje na evropskou přihlášku patentu s číslem uveřejnění EPAl-592 387, kterou je výslovně třeba považovat za část předloženého výkladu.

Stabilizace příčného kolébání nosníku kyvadel 30 vykazuje dvě příčně k podvozku 1 a symetricky k podélnému středu podvozku umístěné torzní tyče 38, 39, které jsou svými konci umístěné otočně k podélným nosníkům 3, 4 rámu 2 a pevně spojené vždy jednou pákou «* · · · ···· · ·· · · ······» ··· ··· • · · · · · · · ··· ··· flfl · · ·· · · stabilizátoru příčného kolébání 40, 41 vyrovnanou ve směru nosníku kyvadel, přičemž páka stabilizátoru 40, 41 je spojená vzhůru vyčnívajícími tažnými tlakovými tyčemi 42, 43 kloubově s vnějšími konci nosníku kyvadel 30. Prvky stabilizace příčného kolébání jsou jak s ohledem na podélný střed podvozku, tak i s ohledem na podélnou středovou rovinu podvozku 1 umístěné symetricky. Tím se každý pohyb příčného kolébání nosníku kyvadel 30 přenáší tyčemi 42, 43 a pákami stabilizátoru 40, 41 k oběma stranám podvozku v opačném smyslu na torzní tyče 38, 39 a torzním účinkem těchto tyčí se odpruží. Dodatečně k pérování pohybů příčného kolébání nosníku kyvadel 30 je u výhodné formy provedení otočného podvozku 1 podle vynálezu na každé straně podvozku opatřeno minimálně jedno tlumicí zařízení 44, 45, které tlumí vytočení torzních tyčí 38, 39 a tím i ohnutí pružného elementu podvozku. Tlumicí zařízení jednoduše opatřená na každé straně tlumicích zařízení 44, 45 jsou umístěná u uvedeného příkladu provedení podvozku 1 diagonálně protilehle.

Jak je uvedeno na obr. 1, popř. 5, je traverza 31 pro vozovou skříň vytvořena ve tvaru rámu a vykazuje dva symetricky ke středu podvozku umístěné příčné nosníky traverz 46, 47, které jsou podle vynálezu umístěné k oběma stranám nosníku kyvadel 30 a paralelně kněmu, a vždy dvě podélné vzpěry 48, 49 spojující vnější konce příčných nosníků traverz 46, 47. Nosník kyvadel 30 tak obklopuje traverza 31 ve tvaru rámu, takže ve výhodném způsobuje možná konstrukce podvozku 1 nenáročná na místo, totiž jak krátká, tak i nízká. Ve středním úseku traverza 31 dále vykazuje vždy jeden úsek 50, 51 vyčnívající od příčného nosníku 46, 47 dolů, přičemž úseky 50, 51 jsou vytvořené navzájem kónicky sbíhající a na svých spodních koncích jsou navzájem spojené přes v podstatě horizontální spojovací desku 52. Tak je nosník kyvadel 30 - až na jeho horní stranu - obklopený traverzou 31 v podstatě ze všech stran. Díky výše popsané zvláštní konstrukci traverzy 31 ji lze při nízké spotřebě místa postavit tak, aby byla dostatečně tuhá v ohybu a pevná proti zkroucení.

Pro přenos podélných sil z podvozku 1 na vozovou skříň je na spojovací desce 52 traverzy 31 umístěný čep 53 vyčnívající vzhůru, který je veden a držen na podvozku pomocí tzv. lemniskátového vedení. Lemniskátové vedení čepu 53, které je samo o sobě známé (na obrázcích není znázorněné), vykazuje dvě podélná výkyvná ramena, která jsou k oběma stranám podélného středu podvozku umístěná diagonálně protilehle a která jsou kloubově připojená svými konci odvrácenými od podélného středu podvozku k rámu podvozku. Konce podélných výkyvných ramen obrácené k podélnému středu podvozku jsou navzájem spojené kloubově přes příčné výkyvné rameno, které vykazuje centrální otvor k zachycení čepu 53.

K odpružení trhavých podélných pohybů je čep 53 držen v otvoru příčného výkyvného ramene pomocí pryžového prvku. Lemniskátové vedení umožňuje co nepřímější přenos podélných sil z rámu podvozku na traverzu. Přesto je možné vytočení, vertikální pohyb nahoru a dolů a boční vychýlení traverzy, popř. vozové skříně s ohledem na rám.

Již zmíněné otočné uložení příčného nosníku 31 na nosníku kyvadel 30 probíhá u podvozku 1 podle vynálezu pomocí čtyřkloubu, který je realizován kyvadly 54, 55, 56, 57, přičemž jsou vždy dvě kyvadla 54, 56, popř. 55, 57 umístěná v podélném směru v odstupu za sebou a protilehle umístěná kyvadla 54, 55, popř. 56, 57 jsou umístěná symetricky lichoběžníkovitě k podélné středové rovině. Kyvadla 54, 55, 56, 57 jsou na svých horních koncích kloubově připojená vždy pomocí jednoho čepu na nosníku kyvadel 30 a na svých spodních koncích vždy pomocí jednoho čepu ke spojovací desce 52 traverzy 31.

Na obrázku 6 je detailně znázorněno kloubové připojení kyvadla 55 k nosníku kyvadel 30 a ktraverze 31. Za tímto účelem jsou jak na nosníku kyvadel 30, tak i na traverze 31 opatřeny boční otvory 58, 59, které jsou prostoupené záseky 60, 61 pro kyvadlo 55. Kyvadlo 55 je tvořeno několika, např. čtyřmi deskami z pružinové oceli 62a, 62b, 62c, 62d, které jsou plošně složené a v oblasti svých horních a spodních konců navzájem spojené vždy dvěma čepy 65, 66. Výhoda této konstrukce spočívá mimo jiné v tom, že pružinové desky 62a, 62b, 62c, 62d mají ve svém podélném směru (vertikálně) vysokou pevnost v tahu, příčně ke svému podélnému směru (ve směru jízdy) ovšem vykazují vysokou elasticitu, takže může nastat přesně definovaná nakloněná poloha traverzy s ohledem na nosník kyvadel, v podélném směru se ovšem umožní jistá elasticita k vyrovnání pohybů uvnitř daných vůlí nebo tolerancí. Díky vysoké pevnosti v tahu těchto kyvadel je lze umístit se zvlášť malými nároky na místo. Jak již bylo zmíněno, probíhá kloubové připojení obou konců kyvadla 55 pomocí vždy jednoho čepu 65, 66, který je v přiřazeném otvoru 58, 59 uložený vždy v jednom kluzném ložisku přesně lícovaný. Alternativně ke kluznému ložisku lze v rámci předloženého vynálezu použít k uložení čepů 65, 66 také valivé ložisko. K usnadnění sestavení jsou čepy 65, 66 vytvořené u uvedeného příkladu provedení ze dvou částí, přičemž dvě části, které jsou zasunutelné do sebe, lze spojit pomocí šroubů.

Při vychýlení traverzy 31 s ohledem na nosník kyvadel 30 jsou podle vynálezu vedeny a podepřeny k sobě ve směru příčně ke směru jízdy. U předloženého příkladu provedení je toto vedení vytvořené pomocí třecích desek 67, 68, 69, 70, které jsou umístěné na obou stranách

SSSSSSSBHBHM

·· · · ·· ·· • · · 9 4 4 ·

4 9 4 4 4 9 9 4

4 4 9 4 · 4 4 9 4 9 9

9 4 9 4 9

4 49 9 4 9 9 nosníku kyvadel 30 v odstupu od podélné střední roviny a symetricky k ní, na druhé straně je vytvořené kluznými plochami 71, 72, 73, 74 traverzy 31, které jsou umístěné protilehle k třecím deskám 67, 68, 69, 70 na přiřazených příčných nosnících traverz 46, 47. Přesnou úpravu a umístění třecí desky 67, popř. kluzné plochy 71 podle příkladu provedení lze vidět na obr. 6. Třecí deska 67 je zachycena v upevnění 75, které je zasazené do otvoru 58 pro výkyvné uložení a je vněm upevněné. Kluzná plocha 71 je oproti tomu tvořená dílčím úsekem přivráceným k třecí desce 67 kónicky dolů vyčnívajícího úseku 50 traverzy 31.

Díky dále výše popsanému a na obrázcích znázorněnému výkyvnému uložení leží okamžitá osa kyvné páky při sklonění traverzy 31 s ohledem na nosník kyvadel 30 obvykle v oblasti nad těžištěm vozu. V neskloněném klidovém stavu leží osa kyvné páky v podélné středové rovině vozu, oproti čemu se osa kyvné páky při sklonění traverzy vzdaluje od podélné středové roviny vozu. Při poloze okamžité osy kyvné páky vzdálené od těžiště vozu ve skloněném stavu traverzy se ovšem nastolí jistý vratný moment, který vozem, popř. traverzou pohybuje automaticky opět zpět do její výchozí polohy, popř. podporuje tento zpětný pohyb, takže díky tomu je možné pasivní vrácení sklonění vozové skříně.

Ke sklonění traverzy 31 s ohledem na nosník kyvadel 30 je podle vynálezu opatřená řízená regulační jednotka 76, která je u uvedeného příkladu provedení realizovaná jako pístová/válcová jednotka, která je umístěná příčně ke směru jízdy a v podstatě ležící pod nosníkem kyvadel 30 a nad spojovací deskou 52 traverzy 31. Na jednom konci je regulační jednotka 76 kloubově připojená v odstupu od podélné středové roviny podvozku přes ložiskový čep 77 spojovací desky 52 na traverze 31, oproti tomu je druhým koncem kloubově připojená na protilehlé straně podvozku v odstupu od podélné středové roviny nad ložiskovým čepem 78 na nosníku kyvadel 30. Kloubové připojení regulační jednotky 76 k ložiskovým čepům 77, 78 probíhá pomocí vždy jednoho čepu 79, 80. Díky zvlášť hluboko ležícímu umístění regulační jednotky 76 se body zavedení síly nacházejí ve srovnatelně velkém odstupu od těžiště vozu, takže je možná skloněná poloha při nízkém vynaložení síly. To se projevuje zvlášť výhodně na dimenzování a na životnosti celé mechaniky naklonění (regulační jednotka, ložiskové čepy, čepy atd.). Dále je celá mechanika naklonění podle vynálezu podepřena stupněm sekundárního pružení (pneumatické pružiny 28, 29) krámu podvozku, takže mechanika nemusí z podvozku v podstatě zachycovat, popř. přenášet žádné otřesy nebo nárazy. To se projevuje výhodně na životnosti a provozní bezpečnosti mechaniky naklonění. Na tomto místě je třeba poznamenat, že v rámu předloženého vynálezu lze použít

»11 • · ·♦ 9·

99 9 9 9 • 9 9 9 9 9 9 • 9 9 9 9 9 9 • · · 9 9 · ·· · ·«· ·· ·· • » « ·

9 9 9 • 9 9 9

999 9 9 9

9 *9 každý libovolný servopohon, jestliže je možná vestavba a funkce podle výše uvedeného popisu. Podstatné pro předložený vynález na oproti tomu, že s jedním jediným servopohonem lze vystačit.

U otočného podvozku 1 podle vynálezu je traverza 31 společně s nosníkem kyvadel 30 s ohledem na rám podvozku 2 vytočitelná kolem v podstatě vertikální osy. Za tímto účelem je čep 53 pod traverzou 31 od spojovací desky 52 vyčnívající dolů uložený otočně v lemniskátovém kloubovém připojení popsaném dále výše. Vrácení tohoto vytáčeného pohybu do původní polohy se realizuje pomocí příčné neohebnosti pneumatických pružin 28, 29. Dále je u uvedeného příkladu provedení opatřeno tlumení tohoto vytáčeného pohybu, aby se zachytily vlnivé pohyby otočného podvozku. Za tímto účelem jsou podélné vzpěry traverzy 48, 49 opatřené vždy jednou dolů vyčnívající konzolou 81, 82, která je kloubově spojená s jedním koncem horizontálního tlumicího prvku 83, 84 nasměrovaného ve směru jízdy. Druhý konec tlumicího prvku 83, 84 je upevněný vždy přes jednu tuhou konzolu stabilizačního zařízení 85, 86 na přiřazeném podélném nosníku 3, 4 rámu 2.

Jak již bylo vysvětleno dále výše, je ke spojení prvků příčného pružení a tlumicích prvků 32, 33, 34, 35 s nosníkem kyvadel 30 opatřen vždy jeden spojovací díl 36, 37 vyčnívající od nosníku kyvadel 30 dopředu, popř. dozadu. Tento spojovací díl 36, 37 je u předloženého příkladu provedení veden vždy jedním otvorem 88, 89 kónických úseků 50, 51 traverzy 31. Při sestavení umístění nosníku kyvadel 30 a traverzy 31 se nejdříve zhotoví uložení kyvadel, poté lze otvorem 88, 89 traverzy 31 provést upevnění spojovacích dílů 36, 37 k nosníku kyvadel 30.

V předcházejícím popisu se kvůli jednoduchosti používají mimo jiné pojmy jako vertikální, horizontální, podélná středová rovina, podélný střed podvozku apod. Rozumí se, že tím označené přiřazení příznaků je vždy vztažené na nevychýlenou neskloněnou klidovou polohu podvozku.

Claims (17)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   PV 2106-99 • · · · · ·fe · · • · fefefe ···· • fe ···· · fefe · • fefe ·· ·· fefefe ··· fe fefe·· fe ·

   1. Otočný podvozek pro kolejové vozidlo, zejména pro vysokorychlostní vlak, s dvouosým pojezdem, upevněným primárním pérováním na rámu (2), na němž je při pomocném zapojení sekundárního pérování (28, 29) umístěný nosník kyvadel (30) vyrovnaný příčně k podélnému směru vozidla, který je spojený přes čtyřkloubové výkyvné uložení kolem osy probíhající v podélném směru vozidla otočně s příčně ležící traverzou (31), u níž jsou čtyřkloubóvému výkyvnému uložení přiřazena dvě kyvadla (54, 55, popř. 56, 57) symetricky k podélné střední rovině podvozku a - při pohledu zepředu, popř. zezadu lichoběžníkovitě, přičemž boční odstup bodů kloubového spojení kyvadel (54, 55, popř. 56, 57) na nosníku kyvadel (30) je menší než boční odstup pod nimi ležících bodů kloubového spojení kyvadel (54, 55, popř. 56, 57) na traverze (31), na kterou lze vozovou skříň vozidla přímo nasadit, přičemž mezi nosníkem kyvadel (30) a traverzou (31) je opatřeno aktivní zařízení pro naklonění polohy minimálně s jednou regulační jednotkou, např. válcovou/pístovou jednotkou (76),umístěnou příčně k podélnému směru vozidla a v podstatě ležící, vyznačující se tím, že traverza (31) je vytvořená jako rám se dvěma příčnými nosníky traverz (46, 47) vyrovnanými příčně k podélnému směru vozidla, umístěnými před popř. za nosníkem kyvadel (30) a že tyto příčné nosníky traverz (46, 47) lze opřít v podélném směru vozidla k nosníku kyvadel (30) a jsou na něm umístěné posunovatelně příčně k podélnému směru vozidla.
2. 2. Podvozek podle nároku 1, vyznačující se tím, že k podepření a vedení příčných nosníků traverz (46, 47) jsou na nosníku kyvadel (30) opatřené vždy dvě symetricky k podélné střední rovině podvozku umístěné třecí desky (67, 68, 69, 70) a na každém příčném nosníku traverz (46, 47) protilehle umístěné třecí plochy (71, 72, 73, 74).

   • fr · • ·

   9 9 fr · 11 · ·

   9 1 frfrfrfr • fr·· fr frfr fr • fr · · frfrfr frfrfr • · · · fr fr frfr ·· frfr frfr

   911 9
3. 3. Podvozek podle jednoho z nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že každé kyvadlp.(55) je zhotovené z velkého počtu plechů z pérové oceli (62a, 62b, 62c, 52d), které jsou plošně k sobě navrstvené a jsou kloubově spojené pomocí vždy jednoho společného čepu (65, 66) s nosníkem kyvadel (30), popř. traverzou (31).
4. 4. Podvozek podle nároku 3, vyznačující se tím, že čepy (65, 66) jsou uložené pomocí vždy jednoho kluzného a valivého ložiska k nosníku kyvadel (30), popř. traverze (31).
5. 5. Podvozek podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že výkyvné uložení vykazuje čtyři párovitě přiřazená kyvadla (54, 55, 56, 57), přičemž vždy dvě kyvadla (54, 56 a 55, 57) jsou přiřazená za sebou v podélném směru podvozku.
6. 6. Podvozek podle jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že zařízení pro nastavení sklonu vykazuje jedinou válcovou/pístovou jednotku (76), která je umístěná pod nosníkem kyvadel (30), přičemž jeden konec válcové/pístové jednotky (76) je spojen v odstupu od podélné střední roviny s nosníkem kyvadel (30) a druhý konec na protilehlé straně podvozku v odstupu od podélné střední roviny s traverzou (31).
7. 7. Podvozek podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že traverza (31) vykazuje centrální středový úsek (50, 51, 52) spojující oba příčné nosníky (46, 47) pod nosníkem kyvadel (30), který je k zachycení podélných sil spojený přes lemniskátové vedení s rámem (2) podvozku tak, že traverza (31) je otočitelná kolem v podstatě vertikální osy a v podstatě vychýlitelná příčně ke směru jízdy.
8. 8. Podvozek podle nároku 7, vyznačující se tím, že nosník kyvadel (30) je k zachycení příčných sil vyskytujících se mezi podvozkem a vozovou skříni známým způsobem spojený přes aktivní příčné pérování a tlumení (32, 33, 34, 35) s rámem (2) podvozku, přičemž před a za nosníkem kyvadel (30) je opatřen vždy jeden příčný pérovací (32, 33) a tlumicí prvek (34, 35) a pérovací a tlumicí prvky (32, 33, 34, 35) zasahují v oblasti podélné střední roviny na nosníku kyvadel (30).
9. 9. Podvozek podle nároku 8, vyznačující se tím, že ke spojení nosníku kyvadel (30) s aktivním příčným pérováním, popř. tlumením (32, 33, 34, 35) ve středovém úseku (50, • 14

   4« 4 4

   44 44 44 44 • · · · 4 4

   4 444 « 44 4

   44 44 444 44«

   4 4 4 4 4 4

   44 44 44 · 4

   51, 52) traverzy (31) je opatřen otvor (88, 89), kterým je dopředu, popř. dozadu veden spojovací kus (36, 37) nosníku kyvadel (30) pod příčným nosníkem traverz (46, 47).
10. 10. Podvozek podle jednoho z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že nosník kyvadel (30) může být dále v oblasti svých bočních konců opatřen stabilizací kolébání (38, 39, 40, 41, 42, 43), která na obou stranách rámu (3) vykazuje vždy jednu páku stabilizátoru kolébání (40, 41) kloubově připojenou kolem horizontální příčné osy krámu (2), vyrovnanou v podélném směru jízdy a vpodstatě horizontálně, která je vždy přes jednu vzhůru směřovanou tažnou-tlakovou tyč (42, 43) spojená s přiřazeným koncem nosníku kyvadel 30), přičemž páky stabilizátoru (40, 41) umístěné navzájem protilehle příčně ke směru jízdy jsou navzájem spojené pružně pomocí torzní tyče (38, 39).
11. 11. Podvozek podle nároku 10, vyznačující se tím, že páka stabilizátoru (41) stabilizace kolébání je spojena přes tlumicí zařízení (44), které působí na páku stabilizátoru (41) v odstupu od osy kloubového připojení páky stabilizátoru, k rámu (2).
12. 12. Podvozek podle nároku 10 nebo 11, vyznačující se tím, že stabilizace příčného kolébání je tvořena čtyřmi mezipákami (40, 41) a vzpěrami (42, 43), přičemž vždy dvě mezipáky a vzpěry jsou přiřazené ve směru jízdy za sebou a s ohledem na podélný střed podvozku symetricky.
13. 13. Podvozek podle jednoho z nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že traverza (31) je na svých bočních koncích spojená vždy přes jedno tlumení otáčení (83) působící proti vytočení podvozku s rámem (2).
14. 14. Podvozek podle jednoho z nároků 1 až 13, vyznačující se tím, že nosník kyvadel (30) leží v oblasti svých bočních konců vždy přes jednu pneumatickou pružinu (28, 29) tvořící sekundární pérování na rámu (2), přičemž vnitřní prostor dutého nosníku kyvadel (30) je jako doplňující objem pneumatických pružin (28, 29) s těmito pružinami spojený a integrovaný do sekundárního pružení.
15. 15. Podvozek podle jednoho z nároků 1 až 14, vyznačující se tím, že každá osa (11, 12) podvozku (1) vykazuje příčně ležící elektrický pohon (21, 22) připevněný krámu a tento pohon je umístěný na straně osy kola (11, 12) nakloněné k nosníku kyvadel (30).

    — 15 flfl · •

    fl • flfl fl ·« flfl flfl ·· • · flflflfl • flflfl · flfl · • fl fl· flflfl flflfl • · · fl · · • fl flfl flfl flfl
16. 16. Podvozek podle nároku 15, vyznačující se tím, že každé kolo (7, 8, 9, 10) podvozku je opatřené jednou brzdou kotouče kola a díly brzdné mechaniky (23, 24, 25, 26) jsou umístěné na straně osy kola (11, 12) nakloněné k nosníku kyvadel (30).
17. 17. Podvozek podle nároku 14, vyznačující se tím, že vnitřní prostor dutého rámu (2) je alespoň po úsecích spojený s pneumatickými pružinami (28, 29) a integrovaný do objemu pneumatických pružin.