CZ286684B6

CZ286684B6 - Railway vehicle bogie

Info

Publication number: CZ286684B6
Application number: CZ19974100A
Authority: CZ
Inventors: Guido Dipl Ing Bieker
Original assignee: Abb Daimler Benz Technology Gm
Priority date: 1993-04-22
Filing date: 1994-04-18
Publication date: 2000-06-14
Also published as: FI112460B; YU19894A; AU5911794A; FI941871A; CZ93394A3; CA2121829A1; HRP940260B1; DK0621165T3; CZ284317B6; CZ410097A3; DE59401110D1; HUT67919A; FI941871A0; RU94014242A; BG61560B1; ES2097568T3; DE4313129A1; YU48502B; SK280594B6; BG98721A

Abstract

In the present invention there is disclosed a railway vehicle boogie that is characterized in that bogie frame (2) is driven through the mediation of primary springs by wheels, optionally by set of wheels. On the bogie frame (2) the body casing (4) is supported through the mediation of secondary springs (3) and a cradle (5), optionally on which the body casing (4) of the railway vehicle is supported directly. The cradle (5) or the body casing (4) is further coupled with the bogie frame through the mediation of shock absorbers, absorbing vertical and pendulum motions with respect to the bogie frame (2) and further through the mediation of at least one swinging support springing off motions, that is provided with fixed levers (9) being coupled through the mediation of joint mounted pendulum parts (10) with the cradle (5) optionally with the body casing (4). An adjusting element in integrated in the swinging support torsion shaft (8).

Description

Podvozek kolejových vozidelChassis of rail vehicles

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká podvozku kolejových vozidel, u kterého je koly, popřípadě dvojkolími, prostřednictvím primárních pružin unášen podvozkový rám, na kterém je vozová skříň podepřena prostřednictvím sekundárních pružin a kolébky, popřípadě na kterém je vozová skříň kolejového vozidla podepřena přímo, přičemž kolébka nebo vozová skříň je dále spojena s podvozkovým rámem prostřednictvím tlumičů nárazů, tlumících svislé a kývavé pohyby vůči podvozkovému rámu, a prostřednictvím nejméně jedné kyvné podpěry, odpružující pohyby, která je opatřena pevnými pákami, spojenými prostřednictvím kloubově uložených kyvných částí s kolébkou, popřípadě s vozovou skříní.BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to a bogie of rail vehicles in which a bogie frame is supported by wheels or wheelsets by means of primary springs, on which the car body is supported by secondary springs and a cradle or on which the car body is supported directly. it is further coupled to the bogie frame by means of shock absorbers damping vertical and rocking movements relative to the bogie frame, and by means of at least one rocker supporting the movement, which is provided with fixed levers connected by articulated pivoting parts to the cradle or car body.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Takový podvozek je známý například z DE-OS 4122 741.Such a chassis is known, for example, from DE-OS 4122 741.

Zejména při jízdě v kolejových obloucích se vytvářejí působením odstředivých sil kývavé pohyby vozové skříně, které jsou zpravidla vypraženy prostřednictvím kyvné podpěry. Při těchto kyvných pohybech se naklání vozová skříň v souladu s odstředivou silou na systému vypražení k vnější straně oblouku a zvětšuje působící boční zrychlení na cestující. Tato subjektivně nepříjemná boční zrychlení omezují rychlost jízdy, zejména na tratích s velkým množstvím oblouků.Especially when traveling in rail curves, the oscillating movements of the car body are generated by centrifugal forces, which are generally roasted by means of a rocking support. In these rocking movements, the car body tilts in accordance with the centrifugal force on the parrying system to the outside of the arch and increases the lateral acceleration applied to the occupants. These subjectively unpleasant lateral accelerations limit the travel speed, especially on lines with a large number of curves.

Z praxe je již známé naklánět při jízdě v kolejovém oblouku vozovou skříň proti odstředivým silám a tak redukovat boční zrychlení.It is already known from practice to tilt the car body against centrifugal forces when traveling in a curved track and thus reduce lateral acceleration.

U jednoho z těchto známých systémů naklánění, takzvaného Talgo-Pendular systému, viz ETR 42 (1993) Hl-2, str. 39, se prostřednictvím vysoko uspořádané sekundární pružiny provádí vykyvování vozové skříně s vysoko uloženým pólem otáčení tak, že se vozová skříň pohybuje obdobně jako volné kyvadlo, čímž se odstředivé síly, které působí na cestující, redukují. Nevýhoda tohoto systému spočívá v tom, že vůz musí být ve své spodní oblasti, to je v rovině sedadel, z hlediska svého vnějšího obrysu omezen, což přináší zmenšení prostora, který je k dispozici pro cestující.In one of these known tilt systems, the so-called Talgo-Pendular system, see ETR 42 (1993) H1-2, p. 39, a high-pitched secondary spring is used to pivot the car body with a high pivoted rotation so that the car body moves like a free pendulum, reducing the centrifugal forces acting on the occupants. The disadvantage of this system is that the car must be limited in its lower area, i.e. in the seat plane, in terms of its outer contour, which results in a reduction in the space available for passengers.

U dalšího známého systému naklánění, takzvaného SIG-Neitec, viz ETR 42 (1993) Hl-2, str. 36, 37, je uspořádáno kyvné ústrojí mezi kolébkou podvozku a mezi podvozkovým rámem, přičemž mezi kolébkou a mezi podvozkovým rámem je po vybuzení odstředivé síly aktivován pneumatický válec, který je uspořádán mezi kolébkou a mezi podvozkovým rámem vodorovně v příčném směru a který naklání kolébku, popřípadě vozovou skříň, zdvihovým pohybem směrem dovnitř oblouku, přičemž tento zdvihový pohyb je vytvářen nestabilně působícím pneumatickým válcem, který reaguje na příčné pohyby mezi kolébkou a mezi podvozkovým rámem. Pól otáčení kyvného systému je přitom zhruba v těžišti vozové skříně. Nevýhoda tohoto provedení spočívá v tom, že pro aktivování nakláněcího systému, to je kyvného ústrojí, jsou nutné poměrně značné příčné pohyby mezi kolébkou a podvozkovým rámem, aby se vytvořilo naklonění. Tím se ve značné míře zmenšuje využitelný příčný průřez vozové skříně.In another known tilt system, the so-called SIG-Neitec, see ETR 42 (1993) H1-2, pp. 36, 37, a rocker is provided between the bogie cradle and the bogie frame, wherein the cradle and the bogie frame are centrifugal when excited A pneumatic cylinder which is arranged horizontally in the transverse direction between the cradle and the bogie frame and which tilts the cradle or the car body by a stroke movement towards the inside of the arch, this stroke movement being produced by an unstable pneumatic cylinder which responds to the transverse movements cradle and between the chassis frame. The pivot of the pivot system is roughly at the center of gravity of the body. A disadvantage of this embodiment is that relatively large transverse movements between the cradle and the bogie frame are required to activate the tilting system, i.e. the rocker, in order to create an inclination. This greatly reduces the usable cross-section of the body.

Dále je z praxe známé kyvné zavěšení vozové skříně, jak již bylo popsáno, nazývané ABBNejtec X2000, viz ETR 42 (1993) Hl-2, str. 31, 32, u kterého je však v příčném směru mezi rámem podvozku a kolébkou uspořádán pracovní válec, přičemž tento pracovní válec je aktivně ovlivňován prostřednictvím ovládací elektroniky, závislé na příčném zrychlení. Tento pracovní válec vytváří prostřednictvím kyvného systému naklonění vozové skříně proti odstředivé síle,Furthermore, the articulated suspension of a wagon body, known as ABBNejtec X2000, is known in practice, see ETR 42 (1993) H-2, pp. 31, 32, but in which a work cylinder is arranged transversely between the chassis frame and the cradle. wherein the working cylinder is actively influenced by the transverse acceleration-dependent control electronics. This work roller creates a tilting system of the car body tilting against centrifugal force,

- 1 CZ 286684 B6 přičemž dosažitelný úhel naklonění má hodnotu zhruba 8° . Pól otáčení tohoto systému je také zhruba v těžišti vozové skříně. Nevýhoda tohoto systému spočívá v tom, že uspořádáním pólu otáčení v ose těžiště dochází opět ke zmenšení využitelného průřezu vozové skříně.Wherein the attainable tilt angle is about 8 °. The pivot of this system is also roughly at the center of gravity of the body. The disadvantage of this system is that the arrangement of the pivot pole in the center of gravity again reduces the usable cross-section of the car body.

Z časopisu Ó & Ólhydraulik und Pneumatik, sešit 36 (1992), číslo 10, je dále známé uspořádat pro korekci úhlu výkyvu mezi jízdní dráhou a vozovou skříní při přebytku odstředivé síly pracovní válec mezi podvozkem a vozovou skříní, přičemž v podélném směru vozové skříně je za sebou uspořádáno více pracovních válců, které jsou navzájem spojeny a jsou zapojeny tak, že se zajistí rovnoměrné rozdělení zatížení na všechny podvozky. Úhly výkyvu jsou přitom vyrovnávány prostřednictvím příslušně elektronicky řízeného ovládání pracovních válců a jsou přitom korigovány na střední úhel výkyvu o hodnotě O. Úkol tohoto známého zařízení je proto omezen na korekci úhlu výkyvu pro rovnoměrné zatížení podvozků.It is further known from O & Ólhydraulik und Pneumatik, workbook 36 (1992), number 10, to provide a working roller between the bogie and the car body in the longitudinal direction of the car body in order to correct the pivot angle between the carriageway and the body. a plurality of working cylinders are arranged in series, which are connected to each other and are connected in such a way as to ensure a uniform distribution of the load on all the bogies. The pivot angles are compensated by means of a correspondingly electronically controlled control of the work rolls and are corrected for the mean pivot angle of O. The task of this known device is therefore limited to the pivot angle correction for uniform undercarriage loads.

Vynález si klade za úkol nalézt pro dosažení do největšího průřezu vozu ústrojí pro naklánění, u kterého by při výkyvu vozové skříně při přebytku odstředivé síly ležel pól otáčení pokud možno v rovině pólu výkyvu, které by bylo možné dodatečně upravit u současných podvozků, které by bylo možné upravit pod stávajícími vozovými skříněmi a které by se vyznačovalo jednoduchými konstrukčními elementy.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a tilt device for reaching the largest cross-section of a wagon in which, when the wagon body is pivoted in excess of centrifugal force, the pivot pole lies as close as possible to the pivot pole. It is possible to adapt it under existing car bodies and which is characterized by simple structural elements.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Vytčený úkol je vyřešen podvozkem kolejových vozidel, u kterého je koly, popřípadě dvojkolími, prostřednictvím primárních pružin unášen podvozkový' rám, na kterém je vozová skříň podepřena prostřednictvím sekundárních pružin a kolébky, popřípadě na kterém je vozová skříň kolejového vozidla podepřena přímo, přičemž kolébka nebo vozová skříň je dále spojena s podvozkovým rámem prostřednictvím tlumičů nárazů, tlumících svislé a kývavé pohyby vůči podvozkovému rámu, a prostřednictvím nejméně jedné kyvné podpěry, odpružující pohyby, která je opatřena pevnými pákami, spojenými prostřednictvím kloubově uložených kyvných částí s kolébkou, popřípadě s vozovou skříní, podle vynálezu, jehož podstatou je, že v torzním hřídeli kyvné podpěry je integrován nastavovací člen, který je při poklesu nebo při nadzdvižení jednoho příčného konce kolébky nebo jedné strany vozové skříně ovlivnitelný v opačném směru.The object is solved by a bogie of rail vehicles in which a bogie frame is supported by the primary springs by wheels or wheelsets, on which the car body is supported by secondary springs and a cradle, or on which the car body of the rail vehicle is supported directly, the wagon body is further coupled to the bogie frame by means of shock absorbers damping vertical and rocking movements relative to the bogie frame, and by means of at least one swinging support which is provided with fixed levers connected by articulated pivoting parts to the cradle or to the car body , according to the invention, which is based on the fact that an adjusting member is integrated in the torsion shaft of the rocker which, when lowered or raised, is one transverse end of the cradle or one side of the body. influenced in the opposite direction.

Podle výhodného provedení vynálezu sestávají s výhodou obě kyvné části z nastavovacích členů. Dále mají s výhodou nastavovací členy blokovací polohu. Dále je výhodné, že nastavovací členy mají koncovou blokovací polohu. Podle dalšího výhodného provedení vynálezu je nejméně jeden nastavovací člen na obou stranách podélné osy kolejového vozidla opatřen měřicím ústrojím dráhy pro měření potřebného zdvihového pohybu nastavovacích členů pro vyrovnávání kývavého pohybu. S výhodou jsou souměrně k příčné ose podvozku s kyvnými částmi sestávajícími z nastavovacích členů uspořádány dvě kyvné podpěry. Podle vynálezu je dále možné, aby nastavovací člen byl tvořen pracovním válcem. Jako alternativa může být podle vynálezu vytvořen nastavovací člen jako mechanický lineární pohon.According to a preferred embodiment of the invention, the two pivoting parts preferably consist of adjusting members. Furthermore, the adjusting members preferably have a locking position. It is further preferred that the adjusting members have an end locking position. According to a further preferred embodiment of the invention, the at least one adjusting member on both sides of the longitudinal axis of the rail vehicle is provided with a track measuring device for measuring the necessary stroke movement of the adjusting members for equalizing the rocking motion. Advantageously, two rocker supports are arranged symmetrically to the transverse axis of the bogie with the rocker parts consisting of the adjusting members. According to the invention, it is furthermore possible for the adjusting member to be a working cylinder. As an alternative, according to the invention, the adjusting member can be designed as a mechanical linear drive.

Prostřednictvím popsaného řešení může být výhodně podvozek kolejového vozidla opatřen ústrojími pro naklánění, které lze dodatečně upravit i do současných podvozků. Ústrojí pro naklánění podle vynálezu lze dále upravit pod stávajícími vozovými skříněmi a vyznačuje se jednoduchými konstrukčními elementy. Ústrojím pro naklánění podle vynálezu se zejména dosáhne co největšího využitelného průřezu vozu.By means of the described solution, the bogie of the rail vehicle can advantageously be provided with tilt devices which can be retrofitted to existing bogies. The tilting device according to the invention can furthermore be provided under existing car bodies and is characterized by simple construction elements. In particular, the tilting device according to the invention achieves the maximum usable cross-section of the car.

-2 CZ 286684 B6-2 CZ 286684 B6

Přehled obrázků na výkresechOverview of the drawings

Vynález je v dalším podrobněji vysvětlen na příkladu provedení ve spojení s výkresovou částí, kde na obr. 1 je znázorněn příčný řez podvozkem podle vynálezu, na obr. 2 část půdorysu podvozku podle obr. 1 a na obr. 3 část středního podélného řezu podvozkem podle obr. 1.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, in which: FIG. 1 shows a cross-section of the bogie according to the invention, FIG. 2 shows a plan view of the bogie according to FIG. Fig. 1.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Podvozek podle vynálezu sestává v podstatě z podvozkového rámu 2, který je prostřednictvím neznázoměných primárních pružin unášen dvěma dvojkolími 1 a na kterém je prostřednictvím pneumatických sekundárních pružin 3 svisle pohyblivě uložena kolébka 5, unášející vozovou skříň 4. Vozová skříň 4 je přitom na podvozku uložena prostřednictvím bočních, nad sekundárními pružinami 3 na kolébce 5 upevněných, kluznic 6 aje prostřednictvím centrálně v kolébce 5 uspořádaného otočného čepu 7 vedena na podvozku horizontálně. Kromě potřebných, pro vynález nerelevantních, svislých a stabilizujících tlumičů je kolébka 5 dále odpružena proti podvozkovému rámu 2 prostřednictvím nejméně jedné podpěry, u znázorněného příkladu provedení prostřednictvím dvou kyvných podpěr. Každá z těchto kyvných podpěr sestává z vodorovně v příčném směru podvozku na podvozkovém rámu 2 otočně uloženého torzního hřídele 8, které mají na svých podélných koncích neotočně upravené páky 9, na jejichž volném konci je zhruba svisle kloubově uložena kyvná část 10. Tato kyvná část 10 je svým opačným volným koncem upevněna také kloubově na kolébce 5.The bogie according to the invention consists essentially of a bogie frame 2, which is carried by two wheelsets 1 by means of primary springs (not shown) and on which a cradle 5 carrying a carriage 4 is supported vertically by means of pneumatic secondary springs 3. The sliding bars 6 mounted above the secondary springs 3 on the cradle 5 and are guided horizontally on the chassis by means of a pivot 7 arranged centrally in the cradle 5. In addition to the necessary dampers which are not relevant to the invention, vertical and stabilizing shock absorbers, the cradle 5 is further cushioned against the bogie frame 2 by means of at least one support, in the illustrated embodiment by two rocker supports. Each of these rocker supports consists of a horizontally transverse chassis of the bogie frame 2 of a rotatably mounted torsion shaft 8, having at their longitudinal ends non-rotatably mounted levers 9, at the free end of which the rocker 10 is articulated approximately vertically. it is also hinged to the cradle 5 with its opposite free end.

Při kývavém pohybu vozové skříně 4 s kolébkou 5 v příčném směru vozu poklesne kolébka 5 svým jedním příčným koncem do sekundární pružiny 3 a nadzdvihne se svým opačným příčným koncem o odpovídající hodnotu ze sekundární pružiny 3, upravené na této straně. Tyto kývavé pohyby jsou prostřednictvím kyvných částí 10 a pák 9 přenášeny na torzní hřídel 8 a torzní hřídel 8 natáčejí. Prostřednictvím pružícího účinku torzního hřídele 8 jsou kývavé pohyby vypružovány. Při tomto kývavém namáhání způsobí torzní hřídel 8 prostřednictvím páky 9 a kyvné části 10 tak potřebnou tuhost ve výkyvu pro dobré jízdní vlastnosti. Vozidlo se přitom vykyvuje kolem pólu výkyvu, který je dán systémovými parametry vozidla, jako jsou tuhost primární pružiny, tuhost kyvné podpěry, základna sekundární pružiny a poloha těžiště. Působením odstředivé síly je přitom torzní hřídel 8 kyvné podpěry napínán do té míry, až se dosáhne požadované protipůsobící síly, která vytvoří rovnováhu sil. U provedení podle vynálezu je u podvozku nejméně jedna z kyvných částí 10 vytvořena jako nastavovací člen. Tento nastavovací člen kyvné části 10 kompenzuje prostřednictvím vysunutí, popřípadě zasunutí, deformaci torzního hřídele 8, takže při nezměněné tuhosti výkyvu a nezměněném pólu výkyvu se v kolejových obloucích vozidlo nakloní do oblouku. Nastavovací člen kyvné části 10 přitom nepůsobí proti vlastní hmotnosti vozidla, nýbrž natáčí jen vozovou skříň 4 kolem pólu vozu. Přitom je na vnější straně oblouku sekundární pružina 3 natahována ve svislém směru a na vnitřní straně oblouku je odpovídající sekundární pružina 3 stlačována. Prostřednictvím dvoubodového řízení pneumatickou pružinou se to uskutečňuje sjen nepatrným odporem sekundárních pružin 3, to znamená jen s odporem proudění vzduchu. Svislé vypražení se přitom uskutečňuje jako v normálním stavu prostřednictvím stlačené, popřípadě protažené, sekundární pružiny 3. Řízení potřebného naklonění vozové skříně 4 se přitom uskutečňuje v závislosti na přebytku odstředivé síly a v závislosti na dráze nebo na síle. Toto řízení nastavovacích členů kyvných částí 10 však není předmětem vynálezu.When the car body 4 is rocked with the cradle 5 in the transverse direction of the car, the cradle 5 with its one transverse end drops into the secondary spring 3 and raises with its opposite transverse end by a corresponding value from the secondary spring 3 provided on this side. These rocking movements are transmitted via the rocker parts 10 and the levers 9 to the torsion shaft 8 and rotate the torsion shaft 8. Due to the spring action of the torsion shaft 8, the rocking movements are springed. Under this oscillating load, the torsion shaft 8, by means of the lever 9 and the rocker part 10, causes the necessary pivot stiffness for good driving properties. The vehicle oscillates around the pivot pole, which is determined by the system parameters of the vehicle, such as the stiffness of the primary spring, the stiffness of the rocker, the base of the secondary spring and the position of the center of gravity. Under the action of a centrifugal force, the torsion shaft 8 of the pendulum support is tensioned until the desired counteracting force is achieved which creates a balance of forces. In an embodiment of the invention, at the chassis, at least one of the rocker portions 10 is configured as an adjusting member. This adjusting member of the rocker part 10 compensates for the deformation of the torsion shaft 8 by extending or retracting, so that with unchanged swivel stiffness and unchanged swivel pole, the vehicle inclines in the curves in rail curves. The adjusting member of the rocker 10 does not act against the vehicle's own weight, but only pivots the car body 4 around the pole of the car. In this case, on the outside of the arch, the secondary spring 3 is stretched vertically and on the inside of the arch the corresponding secondary spring 3 is compressed. By means of two-point control by a pneumatic spring, this is accomplished with only a slight resistance of the secondary springs 3, i.e. only with the air flow resistance. The vertical roasting takes place as in the normal state by means of a compressed or elongated secondary spring 3. In this case, the necessary inclination of the car body 4 is controlled in dependence on the excess centrifugal force and in relation to the travel or force. However, this control of the actuators of the rocker portions 10 is not an object of the invention.

Claims

PATENT CLAIMS

1. A bogie of a rolling stock in which a bogie frame is supported by primary springs or wheelsets by means of primary springs, on which the wagon body is supported by means of secondary springs and a cradle or on which the wagon body of a rail vehicle is supported directly, the cradle or wagon body being further connected to the chassis frame

10 by means of shock absorbers damping vertical and rocking movements with respect to the bogie frame, and by means of at least one spring-cushioning support provided with fixed levers connected by articulated pivoting parts to the cradle or car body, characterized in that an adjusting member is integrated into the torsion shaft (8) of the pendulum support.

Chassis according to claim 1, characterized in that the two swing parts (10) consist of adjusting members.

Chassis according to claims 12 and 12, characterized in that the adjusting members have a locking position.

Chassis according to claims 1 to 3, characterized in that the adjusting members have a locking position in the end position.

25

Chassis according to claims 1 to 4, characterized in that at least one adjusting member is provided on both sides of the longitudinal axis of the rail vehicle with a track measuring device for measuring the stroke movement of the adjusting members needed to compensate the rocking movements.

Chassis according to claims 1 to 5, characterized in that two rocker supports are arranged symmetrically to the transverse axis 30 of the chassis with the swinging parts (10) consisting of the adjusting members.

Chassis according to claims 1 to 6, characterized in that the adjusting member is formed by a working cylinder.

Chassis according to claims 1 to 7, characterized in that the adjusting member is designed as a mechanical linear drive.