CZ297368B6 - Otocný podvozek pro kolejové vozidlo - Google Patents

Abstract

Otocný podvozek pro kolejové vozidlo, zejména provysokorychlostní vlak, je opatren dvouosým pojezdem, upevneným primárním pérováním na rámu (2), na nemz je pri pomocném zapojení sekundárního pérování umísten nosník (30) kyvadel vyrovnaný prícne k podélnému smeru vozidla, který je pres ctyrkloubovévýkyvné ulození kolem osy, probíhající v podélnémsmeru vozidla, otocne spojený s lezící traverzou (31), u niz jsou ctyrkloubovému výkyvnému ulození prirazena dve kyvadla (54, 55, 56, 57) symetricky k podélné strední rovine a pri pohledu zepredu nebo zezadu lichobezníkove. Bocní odstup bodu kloubového spojení kyvadel (54, 55, 56, 57) na nosníku (30) kyvadel je mensí nez bocní odstup pod nimi lezících bodu kloubového spojení kyvadel (54, 55, 56, 57) na traverze (31), na kterou lze vozovou skrín prímo nasadit. Mezi nosníkem (30) kyvadel a traverzou (31) je aktivní zarízení pro naklonení polohy s minimálne jednou regulacní jednotkou (76), napríklad válcovou/pístovou jednotkou (76), umístenou prícne k podélnému smeru vozidla a v podstate lezící. Traverza (31) je vytvorena jako rám se dvema prícnými nosníky (46, 47) traverz (31) vyrovnanými prícne k podélnému smeru vozidla a umístenými pred,poprípade za, nosníkem (30) kyvadel. Tyto prícné nosníky (46, 47) traverz (31) lze oprít v podélném, smeru vozidla o nosník (30) kyvadel, kde jsou umísteny posunovatelne prícne k podélnému smeru vozidla.

Description

(57) Anotace:

Otočný podvozek pro kolejové vozidlo, zejména pro vysokorychlostní vlak, je opatřen dvouosým pojezdem, upevněným primárním pérováním na rámu (2), na němž je při pomocném zapojení sekundárního pérování umístěn nosník (30) kyvadel vyrovnaný příčně k podélnému směru vozidla, který je přes čtyřkloubové výkyvné uložení kolem osy, probíhající v podélném směru vozidla, otočně spojený s ležící traverzou (31), u niž jsou čtyřkloubovému výkyvnému uložení přiřazena dvě kyvadla (54, 55, 56, 57) symetricky k podélné střední rovině a při pohledu zepředu nebo zezadu lichoběžníkově. Boční odstup bodů kloubového spojení kyvadel (54, 55, 56, 57) na nosníku (30) kyvadel je menší než boční odstup pod nimi ležících bodů kloubového spojení kyvadel (54, 55, 56, 57) na traverze (31), na kterou lze vozovou skříň přímo nasadit. Mezi nosníkem (30) kyvadel a traverzou (31) je aktivní zařízení pro naklonění polohy s minimálně jednou regulační jednotkou (76), například válcovou/pístovou jednotkou (76), umístěnou příčně k podélnému směru vozidla a v podstatě ležící. Traverza (31) je vytvořena jako rám se dvěma příčnými nosníky (46, 47) traverz (31) vyrovnanými příčně k podélnému směru vozidla a umístěnými před, popřípadě za, nosníkem (30) kyvadel. Tyto příčné nosníky (46, 47) traverz (31) lze opřít v podélném, směru vozidla o nosník (30) kyvadel, kde jsou umístěny posunovatelně příčně k podélnému směru vozidla.

Otočný podvozek pro kolejové vozidlo

Oblast techniky

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, popřípadě zezadu, lichoběžníkově, 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 aktivní zařízení pro naklonění polohy minimálně s jednou regulační jednotkou, například válcovou/pístovou jednotkou, umístěnou příčně k podélnému směru vozidla a v podstatě ležící.

Dosavadní stav techniky

Podvozek výše uvedeného druhuje například popsaný vDE2 145 738 ve dvou rozdílných variantních 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, například ve výši cestujících. Tak lze mechaniku naklonění provozovat s malým úsilím. Jestliže je osa otáčení umístěná nad nebo pod těžištěm vozu, mechanika naklonění se 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 vtom, že se při sekundárně odpružené mechanice naklonění dosáhne vysoká konstrukční výška, která se ukázala jako nevýhodná.

Podobný podvozek vychází ze spisu DE 43 43 998, přičemž je na nosníku kyvadel umístěna 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 v tom, 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 utéto 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 001282 existuje srovnatelně komplikované zavěšení, vykazující nejen kyvadlo, ale také úhlovou páku a řídicí pohon. Dvě vně ležící regulační jednotky jsou před, popřípadě za, rámem.

-1 CZ 297368 B6

Podstata vynálezu

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 jednorázové rozhraní k vozové skříni.

Tento úkol je u otočného podvozku druhu uvedeného úvodem podle vynálezu řešen tak, že traverza je vytvořená ve tvaru rámu a vykazuje dva příčné nosníky traverz, vyrovnané příčně ke směru vozidla a umístěné před, popřípadě 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 je v praxi možná tím, že na nosníku kyvadel jsou vždy dvě symetricky k podélné střední rovině podvozku umístěné třecí desky a na každém příčném nosníku traverz jsou protilehle umístěné třecí plochy k podepření a vedení příčných nosníků traverz. Toto přiřazení třecích desek/třecích ploch umožňuje dostatečné podélné unášení a je realizovatelné ve smyslu co nejkompaktnější 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, desek, které jsou plošně k sobě navrstveny a pomocí vždy jednoho společného čepu kloubově spojeny s nosníkem kyvadel, popřípadě traverzou. Protože plechy z pérové oceli mají 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 a traverzou.

Cepy pro kyvadla mohou být uloženy pomocí vždy jednoho kluzného nebo valivého ložiska k nosníku kyvadel, popřípadě traverze. V praxi je výhodné, když 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 vždy jeden příčný pérovací prvek a tlumicí prvek a pérovací a tlumicí prvky zasahují do oblasti podélné střední roviny na nosník kyvadel. U výhodné formy provedení podvozku podle vynálezu je ke spojení nosníku kyvadel s aktivním příčným pérováním, popřípadě tlumením, ve středovém úseku traverzy otvor, kterým je dopředu, popřípadě dozadu, vedena spojovací část nosníku kyvadel pod příčným nosníkem traverz. Tak lze příčné pérování umístit mimo prokládání traverzy a nosníku kyvadel na rámu podvozku.

-2CZ 297368 B6

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 krámu, a vyrovnanou v podstatě horizontálně, která je vždy přes jednu vzhůru směřující tlakovou 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 opatřena přes tlumicí zařízení, které působí na páku stabilizátoru v odstupu od osy kloubového připojení páky stabilizátoru, na rámu. Pro praxi je výhodné, když je stabilizace kolébání tvořena čtyřmi pákami stabilizátoru a tlakovými tyčemi, přičemž vždy dvě páky stabilizátoru a tlakové tyče jsou umístěné ve směru jízdy za sebou a symetricky k podélnému středu podvozku.

Dále se u výhodné formy provedení podvozku podle vynálezu udělá to, že traverza je na svých bočních koncích spojena s rámem vždy přes jedno tlumení otáčení, působící proti vytvoření 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 nejkompaktnějšího podvozku výhodné, když je každé kolo podvozku opatřené jednou brzdou kotouče kola a když jsou díly brzdné jednotky umístěné na straně osy kola nakloněné k nosníku kyvadel.

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

Přehled obrázků na výkresech

Další znaky a výhody vynálezu vyplývají z následujícího popisu neomezujícího příkladného příkladu provedení otočného podvozku, přičemž se v popisu bere zřetel na přiložené výkresy, kde znázorňuje obr. 1 pohled 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 a obr. 6 průřez nosníkem kyvadel a traverzou podél čáry Vl-VI z obr. 4.

Příklady provedení vynálezu

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 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

-3 CZ 297368 B6 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 svými horními konci umístěné proti přiřazeným podélným nosníkům 3, 4 rámu 2. Konstanty pružiny 15, 16, 17, 18 jsou v závislosti na odstupu od osy Sl, S2 kyvné páky 13, 14 dimenzovány tak, že při ohnutí pružného elementu primárního pružení se podle možnosti na ose Sl, S2 kyvné páky 13, 14 nevyskytnou vertikální síly. Uložení kyvných pák 13, 14 kol pomocí vždy dvou primárních pružin 15, 16, 17, 18 poskytuje tu výhodu, že stupeň primárního pružení lze konstruovat kompaktně a podvozek 1 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 1, u něhož je každá osa 11, 12 poháněná. Za tímto účelem je na osách 11, 12 umístěn vždy jeden pohon 19, 20, například ozubené soukolí, které je spojené spojkou, například spojkou se zakřivenými zuby, vždy s jedním příčně ležícím hnacím motorem 21, 22. Hnací motory 21, 22 jsou upevněné na přiřazeném příčném nosníku 5, popřípadě 6, rámu 2, přičemž relativní pohyby mezi motorem 21, 22 pevně umístěným na rámu 2, a primárně pruženým pohonem 19, 20 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 nejkompaktnějšího podvozku 1, zejména pro požadavky na vysokou rychlost, je ovšem přiřazení všech podstatných mechanických složek pohonů 19, 20 vždy na straně os 11, 12, obrácené k podélnému středu podvozku 1.

Kola 7, 8, 9, 10 podvozku 1 jsou opatřená vždy jednou brzdnou jednotkou 23, 24, 25, 26, tedy brzdou kotouče kola. Brzdné jednotky 23, 24, 25, 26 jsou pevně upevněné k rámu 2 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 podstatné, aby byly mechanické složky brzdných jednotek 23, 24, 25, 26 umístěné na straně kol 7, 8, 9, 10 obrácené k podélnému středu podvozku 1_, protože toto umístění se díky nižšímu momentu setrvačnosti výhodně projeví na mezní rychlosti podvozku 1.

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

Na horní straně podélného nosníku 3, 4 rámu 2 je v oblasti podélného středu podvozku 1 umístěna vždy jedna pneumatická pružina 28, 29 pro sekundární pružení podvozku 1. Na pneumatické pružiny 28, 29, ležící příčné naproti, je nasazený příčně ležící nosník 30 kyvadel, který je spojený pomocí umístění kyvadel kolem v podstatě horizontální podélné osy otočně, popřípadě 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 28, 29 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 28, 29. U uvedeného příkladu provedení je vnitřní prostor dutého rámu 2 a vnitřní prostor rovněž dutého nosníku 30 kyvadel integrovaný alespoň po úsecích do objemu pneumatických pružin 28, 29, takže lze docílit zvlášť kompaktní konstrukci sekundárního pružení při nízké konstrukční výšce.

Nosník 30 kyvadel 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 30 kyvadel je tvořeno příčně umístěným aktivním pružinovým prvkem 32, 33 a vždy jedním příčně umístěným tlumicím prvkem 34, 35, přičemž pružinový prvek 32, 33 je umístěný bočně vedle přiřazeného tlumicího prvku 34, 35 a vedle sebe umístěné prvky 32, 34, popřípadě 33, 35, jsou svými odvrácenými konci na rámu 2 podvozku 1 a svými k sobě obrácenými konci v oblasti podélné střední roviny

-4CZ 297368 B6 podepřené na spojovací části 36, 37 nosníku 30 kyvadel. Příčný pružinový prvek 32, umístěný ve směru jízdy před nosníkem 30 kyvadel, je z důvodů symetrie a stability opatřený na diagonálně protilehlé straně podvozku 1 jako za ním umístěný příčný pružinový prvek. Následně jsou umístěné tlumicí prvky 34, 35 rovněž na diagonálně protilehlých stranách podvozku L Přesná konstrukce, popřípadě řízení příčného pružení tohoto druhu, jsou odborníkům v oblasti otočných podvozků v podstatě známé. S ohledem na výhodné řízení příčného pružení se odkazujeme na evropskou přihlášku patentu s číslem uveřejnění EP-A1-592 387, kterou je výslovně třeba považovat za část předloženého výkladu.

Stabilizace příčného kolébání nosníku 30 kyvadel vykazuje obě 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 stabilizátoru 40, 41 příčného kolébání vyrovnanou ve směru nosníku kyvadel, přičemž páka stabilizátoru 40, 41 je spojená vzhůru vyčnívajícími tažnými tlakovými tyčemi 42, 43 kloubově s vnějšími konci nosníku 30 kyvadel. Prvky stabilizace příčného kolébání jsou jak s ohledem na podélný střed podvozku 1, tak i s ohledem na podélnou středovou rovinu podvozku 1 umístěné symetricky. Tím se každý pohyb příčného kolébání nosníku 30 kyvadel přenáší tyčemi 42, 43 a pákami stabilizátoru 40, 41 k oběma stranám podvozku 1 v opačném smyslu než na torzní tyče 38, 39 a torzním účinkem těchto tyčí 38, 39 se odpruží. Dodatečně k pérování pohybů příčného kolébání nosníku 30 kyvadel je u výhodné formy provedení otočného podvozku 1 podle vynálezu na každé straně podvozku 1 minimálně jedno tlumicí zařízení 44, 45, které tlumí vytočení torzních tyčí 38, 39 a tím i ohnutí pružného elementu podvozku 1. Vlastní tlumicí zařízení, jednoduše opatřená na každé straně tlumicích zařízení 44, 45, jsou umístěna u uvedeného příklad provedení podvozku 1 diagonálně protilehle.

Jak je znázorněno na obr. 1, popřípadě 5, je traverza 31 pro vozovou skříň vytvořena ve tvaru rámu a vykazuje dva symetricky ke středu podvozku umístěné příčné nosníky 46, 47 traverz, které jsou podle vynálezu umístěné k oběma stranám nosníku 30 kyvadel a paralelně k němu, a vždy dvě podélné vzpěry 48, 49 spojující vnější konce příčných nosníků 46, 47 traverz. Nosník 30 kyvadel tak obklopuje traverza 31 ve tvaru rámu, takže ve výhodném způsobu je možná konstrukce podvozku 1 nenáročná na místo, je 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 30 kyvadel 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 1 pomocí takzvaného lemniskátového vedení. Lemniskátové vedení čepu 53, které je samo o sobě známé a na obrázcích není znázorněné, vykazuje dvě podélná výkyvná ramena, která jsou k oběma stranám podélného středu podvozku 1 umístěná diagonálně protilehle a která jsou kloubově připojená svými konci odvrácenými od podélného středu podvozku 1 k rámu 2 podvozku 1. Konce podélných výkyvných ramen, obrácené k podélnému středu podvozku 1, 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 2 podvozku 1 na traverzu 3L Přesto je možné vytočení, vertikální pohyb nahoru a dolů a boční vychýlení, traverzy 3L popřípadě vozové skříně s ohledem na rám 2.

Již zmíněné otočné uložení příčného nosníku traverzy 31 na nosníku 30 kyvadel probíhá u podvozku 1 podle vynálezu pomocí čtyřkloubu, který je realizován kyvadly 54, 55, 56, 57, přičemž jsou vždy dvě kyvadla 54, 56, popřípadě 55, 57 umístěná v podélném směru v odstupu za sebou a protilehle umístěná kyvadla 54, 55, popřípadě 56, 57, jsou umístěná symetricky lichoběžníkově

-5 CZ 297368 B6 k podélné středové rovině. Kyvadla 54, 55, 56, 57 jsou na svých horních koncích kloubově připojená vždy pomocí jednoho čepu na nosníku 30 kyvadel a na svých spodních koncích vždy pomocí jednoho čepu ke spojovací desce 52 traverzy 31.

Na obr. 6 je detailně znázorněno kloubové připojení kyvadla 55 k nosníku 30 kyvadel a k traverze 31_. Za tímto účelem jsou jak na nosníku 30 kyvadel, tak i na traverze 31, boční otvory 58, 59, které jsou prostoupené záseky 60, 61 pro kyvadlo 55. Kyvadlo 55 je tvořeno několika, například čtyřmi, deskami 62a, 62b, 62c, 62d z pružinové oceli, 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 vysokou pevnost v tahu, příčně ke svému podélnému směru, tedy ve směru jízdy, ovšem vykazují vysokou elasticitu, takže může nastat přesně definovaná nakloněná poloha traverzy 31 s ohledem na nosník 30 kyvadel, přičemž v podélném směru se ovšem umožní jistá elasticita k vyrovnání pohybů uvnitř daných vůlí nebo tolerancí. Díky vysoké pevnosti v tahu těchto kyvadel 54, 55, 56, 57 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 bočním 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 30 kyvadel jsou tyto 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 nosníku 30 kyvadel v odstupu od podélné střední roviny a symetricky k ní, a na druhé straně je vytvořené kluznými třecími plochami 71, 72, 73, 74 traverzy 31, které jsou umístěné protilehle k třecím deskám 67, 68, 69, 70 na přiřazených příčných nosnících 46, 47 traverz. Přesnou úpravu a umístění třecí desky 67 popřípadě kluzné plochy 71, podle příkladu provedení, lze vidět na obr. 6. Třecí deska 67 je zachycena v upevnění 75, které je zasazené do bočního otvoru 58 pro výkyvné uložení a je v něm upevněné. Kluzná třecí plocha 71 je oproti tomu tvořena 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 Sl, S2 kyvné páky 13, 14 při sklonění traverzy 31 s ohledem na nosník 30 kyvadel obvykle v oblasti nad těžištěm vozu. V neskloněném klidovém stavu leží osa Sl, S2 kyvné páky 13, 14 v podélné středové rovině vozu a osa Sl, S2 kyvné páky 13, 14 se při sklonění traverzy 31 vzdaluje od podélné středové roviny vozu. Při poloze okamžité osy Sl, S2 kyvné páky 13, 14 vzdálené od těžiště vozu ve skloněném stavu traverzy 31 se ovšem nastolí jistý vratný moment, který vozem, popřípadě traverzou 31, pohybuje automaticky opět zpět do její výchozí polohy, popřípadě podporuje tento zpětný pohyb, takže díky tomu je možné pasivní vrácení sklonění vozové skříně.

Ke sklonění traverzy 31 s ohledem na nosník 30 kyvadel slouží podle vynálezu řízená regulační jednotka 76, která je u uvedeného příkladu provedení realizovaná jako pístová/válcová regulační jednotka 76, která je umístěná příčně ke směru jízdy a v podstatě ležící pod nosníkem 30 kyvadel a nad spojovací deskou 52 traverzy 31. Na jednom konci je regulační jednotka 76 kloubově připojená v odstupu od podélné středové roviny podvozku 1 přes ložiskový čep 77 spojovací desky 52 na traverze 31, oproti tomu je druhým koncem kloubově připojená na protilehlé straně podvozku 1 v odstupu od podélné středové roviny nad ložiskovým čepem 78 na nosníku 30 kyvadel. 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, kterou tvoří regulační jednotka 76, ložiskové čepy 77, 78, čepy 79, atd. Dále je celá mechanika naklonění podle vynálezu podepřena stupněm sekundárního pružení, což

-6CZ 297368 B6 jsou pneumatické pružiny 28, 29, k rámu 2 podvozku 1, takže mechanika nemusí z podvozku 1 v podstatě zachycovat, popřípadě přenášet, žádné otřesy nebo nárazy. To se projevuje výhodně na životnosti a provozní bezpečnosti mechaniky naklonění. Na tomto místě je třeba poznamenat, že v rámci předloženého vynálezu lze použít každý libovolný servopohon, jestliže je možná vestavba a funkce podle výše uvedeného popisu. Podstatné pro předložený vynález je, že s jedním jediným servopohonem lze vystačit.

U otočného podvozku 1 podle vynálezu je traverza 31 společně s nosníkem 30 kyvadel s ohledem na rám 2 podvozku 1 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 výše. Vrácení tohoto vytáčeného pohybu do původní polohy se realizuje pomocí příčné neohebnosti pneumatických pružin 28, 29. Dále je u uvedeného příkladu provedení tlumení tohoto vytáčeného pohybu, aby se zachytily vlnivé pohyby otočného podvozku 1. Za tímto účelem jsou podélné vzpěry 48, 49 traverzy opatřeny 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 výše, je ke spojení prvků příčného pružení a tlumicích prvků, tedy prvků 32, 33, 34, 35, s nosníkem 30 kyvadel na zařízení vždy umístěn jeden spojovací díl, část 36, 37, vyčnívající od nosníku 30 kyvadel dopředu, popřípadě dozadu. Tento spojovací díl, část 36, 37, je u předloženého příkladu provedení veden vždy jedním otvorem 88, 89 kónických úseků 50, 51 traverzy 31. Při sestavení nosníku 30 kyvadel a traverzy 31 se nejdříve zhotoví uložení kyvadel, a poté teprve lze otvorem 88, 89 traverzy 31 provést upevnění spojovacích dílů, částí 36, 37, k nosníku 30 kyvadel.

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

Claims (17)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Otočný podvozek pro kolejové vozidlo, zejména pro vysokorychlostní vlak, 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, popřípadě zezadu, lichoběžníkově, 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 aktivní zařízení pro nakloněné polohy minimálně s jednou regulační jednotkou, například válcovou/pístovou jednotkou, umístěnou příčně k podélnému směru vozidla a v podstatě ležící, vyznačující se tím, že traverza (31) je vytvořená jako rám se dvěma příčnými nosníky (46, 47) traverz, vyrovnanými příčně k podélnému směru vozidla a umístěnými před popřípadě za nosníkem (30) kyvadel, a že tyto příčné nosníky (46, 47) traverz lze opřít v podélném směru vozidla k nosníku (30) kyvadel a jsou na něm umístěné posunovatelně příčně k podélnému směru vozidla.
2. 2. Podvozek podle nároku 1, vyznačující se tím, že na nosníku (30) kyvadel jsou vždy dvě symetricky k podélné střední rovině podvozku umístěné třecí desky (67, 68, 69, 70) a na každém příčném nosníku (46, 47) traverz jsou protilehle umístěné třecí plochy (71, 72, 73, 74) k podepření a vedení příčných nosníků (46, 47) traverz.
3. 3. Podvozek podle jednoho z nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že každé kyvadlo (55) je zhotovené z velkého počtu plechů z pérové oceli, desek (62a, 62b, 62c, 52d), které jsou plošně k sobě navrstvené a jsou kloubově spojené pomocí vždy jednoho společného čepu (65, 66) s nosníkem (30) kyvadel, popřípadě traverzou (31).
4. 4. Podvozek podle nároku 3, vyznačující se t í m , že čepy (65, 66) jsou uložené pomocí vždy jednoho kluzného nebo valivého ložiska k nosníku (30) kyvadel, popřípadě 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 jeho zařízení pro nastavení sklonu vykazuje jedinou válcovou/pístovou regulační jednotku (76), která je umístěná pod nosníkem (30) kyvadel, přičemž jeden konec válcové/pístové regulační jednotky (76) je spojen v odstupu od podélné střední roviny s nosníkem (30) kyvadel a druhý konec na protilehlé straně podvozku (1) v odstupu od podélné střední roviny s traverzou (31).
7. 7. Podvozek podle jednoho z nároků laž6, vyznačující se tím, že traverza (31) vykazuje centrální středový úsek (50, 51) spojující oba příčné nosníky (46, 47) pod nosníkem (30) kyvadel, který je k zachycení podélných sil spojený přes lemniskátové vedení s rámem (2) podvozku (1) tak, že traverza (31) je otočitelná kolem v podstatě vertikální osy a v podstatě vychýlitelná příčně ke směru jízdy.

   -8CZ 297368 B6
8. 8. Podvozek podle nároku 7, vyznačující se t í m , že před a za nosníkem (30) kyvadel je vždy jeden příčný pružinový prvek (32, 33) a tlumicí prvek (34, 35) a tyto prvky (32, 33, 34, 35) zasahují do oblasti podélné střední roviny na nosníku (30) kyvadel, přičemž nosník (30) kyvadel je k zachycení příčných sil vyskytujících se mezi podvozkem (1) a vozovou skříní spojený přes aktivní příčné pérování a tlumení, prvky (32, 33, 34, 35), s rámem (2) podvozku.
9. 9. Podvozek podle nároku 8, v y z n a č u j í c í se t í m , že ke spojení nosníku (30) kyvadel s prvky (32, 33, 34, 35) pro aktivní příčné pérování, popřípadě tlumení, je ve středovém úseku (50, 51) traverzy (31) otvor (88, 89), kterým je dopředu, popřípadě dozadu, vedena spojovací část (36, 37) nosníku (30) kyvadel pod příčným nosníkem (46, 47) traverz.
10. 10. Podvozek podle jednoho z nároků 1 až 9, vyznačující se t í m , že nosník (30) kyvadel může být dále v oblasti svých bočních konců opatřen stabilizací kolébání, která na obou stranách rámu (2) vykazuje vždy jednu páku stabilizátoru (40, 41) kolébání, kloubově připojenou kolem horizontální příčné osy k rámu (2) a vyrovnanou v podélném směru jízdy a v podstatě horizontálně, která je vždy přes jednu vzhůru směřovanou tlakovou tyč (42, 43) spojená s přiřazeným koncem nosníku (30) kyvadel, 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 připojena 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 t í m , že stabilizátor (40, 41) pro stabilizaci příčného kolébání je tvořen čtyřmi tlakovými tyčemi (42, 43), přičemž vždy dvě tlakové tyče (42, 43) jsou přiřazené ve směru jízdy za sebou a s ohledem na podélný střed podvozku (1) symetricky.
13. 13. Podvozek podle jednoho z nároků 1 až 12, vyznačující se t í m , že traverza (31) je na svých bočních koncích spojená vždy přes jeden tlumicí prvek (83) otáčení, působící proti vytočení podvozku (1), s rámem (2).
14. 14. Podvozek podle jednoho z nároků 1 až 13, vyznačující se t í m , že nosník (30) kyvadel leží v oblasti svých bočních konců vždy přes jednu pneumatickou pružinu (28, 29), tvořící sekundární pružení, na rámu (2), přičemž vnitřní prostor dutého nosníku (30) kyvadel je jako doplňující objem pneumatických pružin (28, 29) s těmito pružinami (28, 29) spojený a integrovaný do sekundárního pružení.
15. 15. Podvozek podle jednoho z nároků 1 až 14, vyznačující se t í m , že každá osa (11, 12) podvozku (1) vykazuje příčně ležící elektrický pohon, hnací motor (21, 22), připevněný k rámu (2), a tento pohon je umístěný na straně osy (11, 12) kola nakloněné k nosníku (30) kyvadel.
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 jednotky (23, 24, 25, 26) jsou umístěné na straně osy (11, 12) kola nakloněné k nosníku (30) kyvadel.
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 (28, 29).