CZ299553B6 - Kolejové vozidlo, použití více techto kolejových vozidel a zpusob regulace úhlu vybocení u tohoto kolejového vozidla - Google Patents

Abstract

Kolejové vozidlo je opatreno dvema vagónovými skrínemi (1, 2) spojenými jednoosým kloubem (8) se svislou osou otácení, pricemž každá skrín (1, 2) je uložena pomocí pružicích prvku odpružení na víceosém podvozku (4) ve strední cásti podélné osy vagónové skríne (1, 2), a rídicími prostredky ke zjištování úhlu (A) natocení mezi vagónovou skríní (1, 2) a otocným podvozkem (4), jakož i úhlu (K) vybocení kloubu (8) a rízenými stavecími cleny (10, 11) k ovlivnení úhlu (K) vybocení jeho regulací v závislosti na rídicích prostredcích podle vztahu (K-soll)=(K-ist)+(A2-ist)-(A1-ist), kde (K-soll) je požadovaná hodnota úhlu (K) vybocení, (K-ist) je momentální skutecná hodnota úhlu (K) vybocení, (A1-ist) je momentální úhel (A) natocení mezi predním otocným podvozkem (4) ve smeru jízdy a príslušnou vagónovou skríní (1, 2) a (A2-ist) je momentální úhel (A) natocení mezi zadním otocným podvozkem (4) ve smeru jízdy a príslušnou vagónovou skríní (1, 2). Podle první varianty provedení kolejové vozidloobsahuje stavecí cleny (10) u kloubu (8) a alespon mezi jednou vagónovou skríní (1, 2) a príslušnýmpodvozkem (4) jsou umísteny další stavecí cleny (11), pricemž stavecí cleny (10, 11) jsou vytvorenyjako rízené tlumicí prvky. Podle druhé varianty provedení jsou na kolejovém vozidle alespon mezi jednou vagónovou skríní (1, 2) a príslušným podvozkem (4) umísteny stavecí cleny (11), které jsou vytvoreny jako rízené tlumicí prvky. Velmi výhodné je použití více takových vozidel, která jsou navzájemspojena pomocí spráhel, která jsou vždy na sousedících vagónových skríních opatrena kloubem, jako clánkového vlaku. Pri provádení zpusobu regulace úhlu vybocení u takov

Description

Oblast techniky

Vynález se týká kolejového vozidla se dvěma vagónovými skříněmi spojenými jednoosým kloubem se svislou osou otáčení, přičemž každá skříň je uložena pomocí pružících prvků odpružení na víceosém podvozku ve střední části podélné osy vagónové skříně, a s řídicími prostředky ke zjišťování úhlu natočení mezi vagónovou skříní a otočným podvozkem, jakož i úhlu vybočení kloubu, a s řízenými stavěcími členy k ovlivnění úhlu vybočení jeho regulací v závislosti na řídicích prostředcích podle vztahu:

K-soll = K-ist + A2-ist - Al-ist, kde K-soll je požadovaná hodnota úhlu vybočení, K-ist je momentální skutečná hodnota úhlu vybočení, Al-ist je momentální úhel natočení mezi předním otočným podvozkem ve směru jízdy a příslušnou vagónovou skříní a A2-ist je momentální úhel natočení mezi zadním otočným podvozkem ve směru jízdy a příslušnou vagónovou skříní. Dále se vynález týká způsobu použití takových kolejových vozidel a způsobu regulace úhlu vybočení u výše uvedeného kolejového vozidla, kdy jsou měřeny momentální úhly natočení mezi otočnými podvozky a příslušnými vagónovými skříněmi, jakož i momentální úhel vybočení kloubu, přičemž úhel vybočení je regulován silovým působením na kloub v závislosti na velikosti hodnoty získané součtem hodnoty momentálního úhlu vybočení, momentálního úhlu natočení mezi ve směru jízdy následujícím otočným podvozkem a vagónovou skříní a momentálního záporného úhlu natočení mezi ve směru jízdy prvním otočným podvozkem a příslušnou vagónovou skříní.

Dosavadní stav techniky

U známého kolejového vozidlo tohoto druhu podle spisu DE- A- 2060231 jsou dvě vagónové skříně vzájemně spřažený pomocí jednoosého kloubu. Vagónové skříně jsou uloženy každá na jednom víceosém podvozku umístěném přibližně ve střední části délky vozidla. Otočné podvozky jsou vůči příslušné vagónové skříni otočné kolem svislé osy. Vagónové skříně jsou na obou stra35 nách kloubu spřažený pomocí řiditelných stavěčích členů. Řízení stavěčích členů se přitom provádí pomocí regulačních potenciometrů, které snímají úhel natočení mezi každým otočným podvozkem a příslušnou vagónovou skříní, jakož i úhel vybočení kloubu. Řízení stavěčích členů se provádí tak, aby úhel natočení byl vždy stejně veliký. Při tomto konstrukčním pojetí se ukazuje, že stavěči členy musí být vytvořeny k přenášení velikého výkonu z důvodů krátké využitelné dél40 ky ramen pák a velikosti přemisťované hmoty. Kromě toho musí být pečlivě měřena mechanická spojovací místa v závislosti na vyskytujících se značných silách a na základě setrvačnosti hmoty probíhá dodatečné nastavení úhlu natočení se zpožděním.

Další kolejové vozidlo podle spisu DE A2854776 je zkonstruováno zvláště pro pouliční spřažená vozidla a skládá se ze dvou vagónových skříní, z nichž každá je uložena na jednom dvouosém otočném podvozku umístěném přibližně ve středu délky vagónu. Obě vagónové skříně jsou na svých vzájemně přilehlých koncích spřažený pomocí kloubu, jehož jediná osa otáčení je kolmá. Uhel natočení mezi každým podvozkem a jemu příslušnou vagónovou skříní se přitom zjišťuje pomocí řídicí mechaniky s připojeným snímačem dráhy a úhel vybočení se zjišťuje pomocí ales50 poň jednoho snímače dráhy přiřazeného ke kloubu. Signály generované ve snímacích dráhy jsou vedeny do řídicí jednotky, která řídí jeden asymetrický nebo dva, vůči kloubu symetricky uspořádané, stavěči členy. Uhel vybočení kloubu je přitom ovlivňován tím způsobem, že dvouosé podvozky bez otočných čepů, na kterých jsou vagónové skříně uloženy pomocí elastického sekundárního odpružení, mají být zcela zbaveny funkce prvku distribujícího sílu. Přitom blokuje uspo55 řádání stavěcího členu kloub při přímé jízdě v poloze nad středem kolejové dráhy a při jízdě

-1 CZ 299553 B6 v oblouku vynucuje vybočení kloubu do vnější strany oblouku kolejové dráhy tak, aby se dosáhlo lepšího využití průjezdného profilu při jízdě v zatáčce kolejového vozidla.

Podstata vynálezu

Úkolem tohoto vynálezu je vytvořit kolejové vozidlo výše uvedeného druhu a způsob jeho řízení, u kterého se vagónové skříně při dynamické jízdě nastaví vzájemně do polohy, která odpovídá statickému stavu na příslušném úseku koleje.

Podstata kolejového vozidla se dvěma vagónovými skříněmi spojenými jednoosým kloubem se svislou osou otáčení, přičemž každá skříň je uložena pomocí pružících prvků odpružení na víceosém podvozku ve střední části podélné osy vagónové skříně, a s řídicími prostředky ke zjišťování úhlu natočení mezi vagónovou skříní a otočným podvozkem, jakož i úhlu vybočení kloubu, a s řízenými stavěcími členy k ovlivnění úhlu vybočení jeho regulací v závislosti na řídicích prostředcích podle vztahu

K-soll = K-ist + A2-ist - Al-ist, podle tohoto vynálezu spočívá v tom, že podle první varianty provedení obsahuje stavěči členy u kloubu a alespoň mezi jednou vagónovou skříní a příslušným podvozkem jsou umístěny další stavěči členy, přičemž všechny tyto stavěči členy jsou vytvořeny jako řízené tlumicí prvky, nebo podle druhé varianty jsou alespoň mezi jednou vagónovou skříní a příslušným podvozkem umístěny stavěči členy, které jsou vytvořeny jako řízené tlumicí prvky.

Podstata způsobu regulace úhlu vybočení u kolejového vozidla, u kterého jsou měřeny momentální úhly natočení mezi otočnými podvozky a příslušnými vagónovými skříněmi, jakož i momentální úhel vybočení kloubu, přičemž úhel vybočení je regulován silovým působením na kloub v závislosti na velikosti hodnoty získané součtem hodnoty momentálního úhlu vybočení, momen30 tálního úhlu natočení mezi ve směru jízdy následujícím otočným podvozkem a vagónovou skříní a momentálního záporného úhlu natočení mezi ve směru jízdy prvním otočným podvozkem a příslušnou vagónovou skříní, spočívá v tom, že z momentálně změřeného úhlu natočení se vytvoří aritmetický průměr a že nejméně jeden úhel natočení se vyreguluje na hodnotu aritmetického průměru.

Úhel vybočení kloubu může být dále měněn pomocí přiřazených stavěčích členů v závislosti na požadované hodnotě úhlu vybočení a stavěči členy se nastaví na vysoké tlumicí hodnoty, jestliže se skutečná hodnota úhlu vybočení odchýlí od požadované hodnoty úhlu vybočení. S výhodou je možné použít více těchto kolejových vozidel jako článkového vlaku. U konstrukce kolejového vozidla podle tohoto vynálezu se tudíž na jedné straně zjišťuje momentální úhel vybočení kloubu a na druhé straně úhel natočení mezi otočnými podvozky a příslušnými vagónovými skříněmi. Momentální skutečné hodnoty těchto úhlů s kladnými znaménky jsou sečítány, přičemž úhel natočení mezi prvním otočným podvozkem ve směru jízdy a příslušnou vagónovou skříní má znaménko záporné. Výsledkem tohoto součtu je míra požadovaného úhlu vybočení, který má kloub při momentálních provozních podmínkách zaujmout. Pokud se bude v tomto smyslu, například na přímé koleji, součet momentálních úhlů natočení odlišovat od momentálního úhlu vybočení, provede se pomocí mechanických stavěčích členů vybočení kloubu do opačného směru. Tyto stavěči členy lze umístit mezi otočné podvozky a příslušné vagónové skříně a změnou skutečné hodnoty úhlu natočení lze pak nucené ovlivnit úhel vybočení kloubu. Přednostně jsou použity stavěči členy tak, že jsou přiřazeny jak ke kloubu, tak k otočným podvozkům / vagónovým skříním. Zvláště se může u stavěčích členů jednat o řízené tlumicí prvky, které působí proti změně úhlu natočení, jakmile vnější síly vyvolají odchylování skutečné hodnoty od požadované hodnoty. Jestliže se naopak zjistí, že se skutečná hodnota pohybuje směrem k požadované hodnotě, tlumicí účinek tlumicích prvků se zruší. Pohybuje-li se skutečná hodnota příliš rychle k hod55 notě požadované, takže lze očekávat její překývnutí na druhou stranu, zabrzdí se probíhaná změ-2CZ 299553 B6 na skutečné hodnoty zapojením tlumicího účinku krátce před dosažením požadované hodnoty. V případě trvající nebo konstantně narůstající odchylky mezi skutečnou a požadovanou hodnotou vzdor opačně působícím tlumicím prvkům, musí být dán buď centrální řídicí jednotce, nebo řidiči kolejového vozidla trakční pokyn, podle kterého, například při příliš silném vybočení, bude zadní otočný podvozek přibržděn, případně bude přední vagón zrychlen.

Dále se může u stavěčích členů jednat o aktivní stavěči prvky, které působí nejen proti skutečným odchylkám od požadované hodnoty, nýbrž také v případě chybějících protisměrně působících sil způsobí zpětné uvedení skutečné hodnoty na hodnotu požadovanou.

Při měření úhlu natočení a úhlu vybočení se smysluplně stanoví definice znamének, při které se například vždy vychází z hodnoty rovné nule, když je podélná osa každého otočného podvozku rovnoběžná s podélnou osou příslušné vagónové skříně a podélné osy vagónových skříní leží v jedné přímce. Podle tohoto pojetí se vyskytují kladné úhly natočení v případě, kdy se podélné osy vagónových skříní otočí ve směru hodinových ručiček vůči příslušným osám otočných podvozků. Negativní úhly natočení se podle tohoto pojetí změří tehdy, jestliže se osy vagónových skříní natočí proti smyslu hodinových ručiček vůči osám otočných podvozků. Negativní hodnoty pro úhel vybočení se vyskytnou, jestliže podélná osa přední vagónové skříně vybočí proti směru hodinových ručiček vůči jí následující vagónové skříni. Kladné hodnoty úhlu vybočení se podle toho vyskytnou, jestliže podélná osa první vagónové skříně vybočí ve směru hodinových ručiček vůči podélné ose druhé vagónové skříně.

Dvoučlánkové kolejové vozidlo s kloubem s kolmou osou otáčení mezi oběma vagónovými skříněmi a elastické zpětně působící prvky mezi vagónovou skříní a příslušným otočným podvozkem vyžadují při statickém stavu klidu ten nejmenší průjezdný profil. Pro tento stav bylo zjištěno, že úhly natočení se blíží ke stejné hodnotě v případě, kdy je souprava v klidu na libovolné reálné kolejové dráze. U takto vybaveného kolejového vozidla lze postupovat při regulaci úhlu vybočení tak, že se nejdříve měří opakovaně, alespoň během jízdního provozu, momentální úhel natočení mezi otočnými podvozky a jimi příslušnými vagónovými skříněmi, jakož i momentální úhly vy30 bočení na kloubu, při dodržování zásady kladného nebo záporného znaménka úhlu. Vytvořením součtu těchto hodnot úhlů se generuje v řídicí jednotce regulační signál odpovídající požadované hodnotě pro úhel vybočení, který při odchylce od skutečného úhlu vybočení změřeného na kloubu vyvolá řídicí protisměrně působící mechanickou silovou složku. Tato silová složka působí přímo na kloub. Odchylky od ideálního úhlu vybočení, který odpovídá minimálním průjezdnímu profilu, se mohou v provozu vyskytnout v důsledku rozdílných trakčních sil na otočných podvozcích, při nestejně působících brzdách, při vadách kolejnic, protáčení hnacího kola, při nájezdu z přímého úseku dráhy do oblouku v důsledku působících dynamických setrvačných sil, při posuvném provozu nebo z jiného důvodu.

Pokud budou dvě nebo více takto řízených dvoučlánkových souprav navzájem zavěšeny pomocí spřáhla, přičemž tato spřáhla budou zapojena vždy pomocí kloubu na druhém vagónu předcházející soupravy a na prvním vagónu následné soupravy, pak budou všechny spřažené soupravy provozovány každá o sobě podle stejného řídicího principu.

Dále může být za účelem minimalizace průjezdního profilu vhodné, aby byl pomocí stavěcího členu ovlivňován alespoň jeden úhel natočení. Přitom se úhel natočení vyreguluje na požadovanou hodnotu, která odpovídá aritmetickému průměru obou momentálních úhlů natočení změřených v dynamickém provozu.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je dále blíže osvětlen pomocí schematických výkresů s náčrty příkladů provedení. Na výkresech znázorňuje obr. 1 dvoučlánkové kolejové vozidlo se stavěcími a řídicími prostřed55 ky ke snímání úhlů, jakož i k jejich regulaci v opačném směru, obr. 2 zobrazuje kolejové vozidlo

-3CZ 299553 B6 na přímé dráze při vzájemném vybočení podélných os vagónových skříní a obr. 3 znázorňuje kolejové vozidlo v oblouku kolejové dráhy.

Příklady provedení vynálezu

Kolejové vozidlo obsahuje dvě vagónové skříně 1 a 2, z nichž každá je uložena na jednom dvouosém podvozku 4 umístěném přibližně ve střední části podélné osy vozidla pomocí vždy dvou elastických prvků sekundárního odpružení 5. Prvky sekundárního odpružení 5 jsou ve skutečnosti ío uspořádány tak, že leží na přímce procházející kolmo k podélné ose každé vagónové skříně i a 2.

Prvky sekundárního odpružení 5 umožňují vedle svých vertikálních pružících vlastností navíc pootočení kolem virtuální vertikální osy a omezený příčný posuv. Každou vagónovou skříň 1 a 2 lze tímto způsobem v omezené míře natáčet a posouvat do strany v rovině rovnoběžné k příslušnému otočnému podvozku 4.

Přitom je posun otočného podvozku 4 v podélném směru vagónové skříně i a 2 omezen nejméně jedním, k otočnému podvozku 4 a k vagónové skříni i, 2 kloubově připojeným, vodicím táhlem, které přenáší trakční síly vyskytující se v podélném směru vagónové skříně i a 2 mezi otočným podvozkem 4 a vagónovou skříní 1 a 2. Sekundární odpružení 5 umožňují takto natočení podélné osy podvozku 4 vůči podélné ose příslušné skříně 1, a 2 o úhel Al respektive A2, natočení, přičemž toto natočení může být v provozu u jednotlivých vagónů zpravidla rozdílné. Ke sledování tohoto úhlu Al, A2 natočení je proto instalován vždy jeden snímač 6 úhlu natočení, který je na jedné straně připojen k vagónové skříni i a 2 a na druhé straně k otočnému podvozku 4. Snímače 6 úhlu natočení vydávají v závislosti na příslušném úhlu A natočení signály skutečného úhlu Vl a V2 natočení, které jsou přiváděny jako vstupní signály do řídicí jednotky 7.

Snímače 6 úhlu natočení generují při vyrovnané poloze podélných os otočných podvozků 4 a příslušných vagónových skříní i a 2 hodnotu, která odpovídá úhlu A natočení rovnému nula. Jestliže se vagónová skříň i a 2 natočí vůči podvozku 4 ve smyslu otáčení hodinových ručiček, vypro30 dukuje se signál, který odpovídající kladnému úhlu A natočení a jestliže se naopak vagónová skříň i a 2 natočí vůči k příslušnému otočnému podvozku 4 proti směru hodinových ručiček, vyprodukuje se signál, odpovídající zápornému úhlu A natočení. Vagónové skříně i a 2 jsou navzájem spojeny vždy pomocí jediného kloubu 8 s kolmou osou otáčení kloubu. Ke kloubu 8 je přiřazen snímač 9 úhlu vybočení kloubu, který při poloze, kdy jsou podélné osy vagónových skříní i a 2 v jedné přímce, generuje signál, který odpovídá nulovému úhlu K vybočení. Jestliže se natočí podélná osa vagónové skříně 2 vůči podélné ose vagónové skříně i proti smyslu otáčení hodinových ručiček, bude generován signál, který bude odpovídat kladnému úhlu K vybočení.

Jestliže se naproti tomu podélná osa druhé vagónové skříně 2 pootočí ve směru pohybu hodino40 vých ručiček vůči podélné ose vagónové skříně 1, bude generován signál úhlu K vybočení, který bude odpovídat zápornému úhlu K vybočení. Generované skutečné hodnoty úhlu K vybočení kloubu signálů snímačů 9 úhlu vybočení jsou rovněž přiváděny do řídicí jednotky 7 jako vstupní signály. V řídicí jednotce 7 se zjistí požadovaná hodnota pro úhel K vybočení kloubu tak, že při respektování kladného nebo záporného znaménka měřeného úhlu se provede celková bilance skutečných hodnot úhlů Al a A2 natočení, jakož i úhlu K vybočení kloubu podle vztahu

K-soll = K-ist + A2 - Al.

Výsledek této bilance se realizuje jako řídicí signál, který působí na kloub 8 pomocí stavěčích členů vyvozujících mechanické síly. K ovlivnění úhlu K vybočení kloubu 8 jsou jako stavěči členy uspořádány symetricky ke kloubu 8 mezi vzájemně přilehlými konci vagónových skříní I a 2 řiditelné hydraulické stavěči členy 10, pomocí kterých lze vyvolat silovou složku působící mezi sousedními vagónovými skříněmi 1 a 2, která zajišťuje v souladu s příslušným řídicím signálem funkčně správné zvětšení skutečné hodnoty úhlu K-ist vybočení kloubu 8. Jestliže kromě úhlu K vybočení kloubu 8 je ovlivňován rovněž alespoň jeden úhel Al a/nebo A2 natoče-4CZ 299553 B6 ní, pak se vytvoří z obou momentálně změřených dynamických hodnot úhlů Al, A2 natočení aritmetický průměr a pomocí příslušných stavěčích členů JJ. se nastaví na tuto střední hodnotu jeden nebo oba úhly Al, A2 natočení na každém podvozku 4 / na každé vagónové skříni 1, 2 při respektování příslušné zvolené definice pro znaménka. Přitom se vychází z toho, že oba úhly AT a A2 natočení jsou při požadavku na minimální volný průjezdný profil přibližně stejně veliké. Silové složky produkované stavěcími členy 11 působí vždy proti odchylce. Tyto stavěči členy 11 působí spojeně v symetrickém uspořádání jednak vzhledem ke každému otočnému podvozku 4 a jednak k příslušným vagónovým skříním 1 a 2, aby se mohlo provést natočení těchto objektů navzájem vůči sobě v souladu s požadovaným úhlem K vybočení. Přitom případně stačí umístění ío stavěčích členů Π. pouze na jednom otočném podvozku 4.

Každý stavěči člen JO je vybaven akčním řídicím vstupem AST, z nichž každý je spojen s odpovídajícím akčním řídicím výstupem AST1 a AST2 řídicí jednotky 7. Stavěči členy 11 mají rovněž řídicí vstupy S, které jsou na své straně spojeny s odpovídající řídicími výstupy Sl až S4 řídi15 cí jednotky 7. Přitom lze řídicí výstupy pro stavěči členy 11 otočného podvozku 4 zapojit vždy paralelně, aby se zabránilo nesymetrickému natočení otočného podvozku 4 při působení těchto stavěčích členů 11.

Kola obou soukolí každého otočného podvozku 4 sledují ve stopě kolejovou dráhu 13. tak, že pří20 slušný podvozek 4 zaujme nucené polohu určenou právě projížděným kolejovým úsekem. Tato poloha odpovídá v podstatě tangentě úseku obloukové kolejové dráhy 13 v místě příslušného otočného podvozku 4. V důsledku spřažení vagónových skříní i a 2 na kloubu 8 se tyto skříně 1, 2 nemohou v podmínkách dynamického jízdního provozu vyrovnat volně do polohy odpovídající poloze otočného podvozku 4. To způsobí natočeni sekundárního odpružení 5 kolem virtuální kol25 mé osy a zpravidla také jeho menší příčný posuv v příčném směru vůči podélné ose WKL1, WKL2 vagónové skříně 1, 2. Toto pootočení a příčný posuv musí být snímáno příslušnými páry sekundárního odpružení 5, což znamená, že sekundární odpružení 5 absorbuje takto vzniklou energii. Ve statickém stavu, tedy při nebržděném kolejovém vozidle, je hodnota součtu těchto jednotlivých energií minimální. V jízdním provozu se tato energie na základě dodatečně působí30 cích dynamických sil mění. Odpovídajícím způsobem je volný průjezdný profil připadající na celé vozidlo ve statickém stavu minimální a při jízdním provozu dosáhne hodnoty, která může přesáhnout průjezdní profil požadovaný pro statický stav. Aby bylo možno provést protiopatření, postupuje se při regulaci tak, že vagónové skříně J_ a 2 jsou při dynamickém jízdním provozu nastavovány pomocí stavěčích členů JO, případně stavěčích členů 11, v závislosti na právě změřených skutečných hodnotách úhlu A natočení a úhlu K vybočení kloubu 8 do polohy, která odpovídá statickému stavu.

Při konfiguraci znázorněné na obr. 2 se nalézá dvoučlánkové kolejové vozidlo na přímé kolejové dráze 13. Přitom se vagón 2 nachází v posunovacím režimu, takže kloub 8 a s ním i podélné osy

WKL1 a WKL2 vagónových skříní 1, 2 jsou vybočeny do strany vzhledem k podélným osám DGL1 a DGL2 otočných podvozků 4 sledujících kolejovou dráhu JJ.

Snímač 6 úhlu natočení u předního vagónu J vůči otočnému podvozku 4 přitom registruje kladný úhel Al natočení, zatímco snímač 6 úhlu natočení na druhém vagónu 2 vůči otočnému podvozku

4 registruje stejně velký záporný úhel A2 natočení poté, co se podélná osa WKL2 vagónové skříně 2 na rozdíl od podélné osy WKL1 vagónové skříně i natočí proti směru hodinových ručiček vůči podélné ose DGL1 otočného podvozku 4.

Momentální úhel K vybočení zaujímá proto podle definice kladný skutečný úhel K-ist vybočení, který podle obr. 1 odpovídá součtu absolutních hodnot skutečných úhlů Al-ist a A2-ist natočení. Pro požadovanou hodnotu úhlu K-soll vybočení vyplývá z toho podle formální podmínky nulová hodnota. Stavěči člen nebo stavěči členy 10 nebo 11 musí být proto řízeny tak, aby úhel K vybočení směřoval k nulové hodnotě a podélné osy WKL1 a WKL2 vagónových skříní J_, 2 byly v jedné linii s podélnými osami DGL1 a DGL2 otočných podvozků 4 a aby proto u přímé kolejo55 vé dráhy 13 byly rovnoběžné také s podélnou osou koleje.

-5CZ 299553 B6

Pokud budou jako stavěči členy JO, 11 použity pouze řízené tlumicí prvky, pak budou již na začátku vybočení kloubu 8 do strany nastaveny stavěči členy 10 na vysokou tlumicí hodnotu, takže boční vybočení kloubu 8 bude prakticky eliminováno. Zpětné nastavení kloubu 8 do původní polohy se uskuteční v provozu například i samočinně, jakmile skončí posuvný režim vagónové skříně 2, nebo se přední vagónová skříň i ocitne v režimu tahu, nebo bude méně bržděna. Síly zpětného nastavení sekundárního odpružení 5 napomáhají tomuto zpětnému natočení podélných os vagónových skříní J a 2 do přímé linie s osami otočných podvozků 4, přičemž při změně momentální skutečně změřené hodnoty úhlu K-ist vybočení směřující k požadované hodnotě ío úhlu K-soll vybočení může být tlumicí účinek stavěčích členů 10 účelně zcela zrušen. Odpovídajícím způsobem mohou také stavěči členy 11 mezi otočným podvozkem 4 a příslušnou vagónovou skříní i a/nebo 2 působit proti odchylující se změně vůči požadované hodnotě tlumením natáčecího pohybu. Jestliže tato tlumicí opatření nebudou dostačující, může řídicí jednotka 7 dát dodatečný pokyn ke zbrzdění druhého vagónu a otočného podvozku 4 nebo zrychlení prvního vagónu a otočného podvozku 4, nebo provést řídicí zásahy pomocí hnacích motorů otočných podvozků 4. Pokud se použijí aktivně silově působící stavěči členy JO a/nebo 11, mohou být aktivně regulovány potřebné silové složky k nastavení úhlu K vybočení ze skutečné hodnoty na požadovanou hodnotu úhlu K-soll vybočení.

V případě, kdy je první vagón / vagónová skříň J s otočným podvozkem 4 v tahovém režimu na rovnoměrně zahnutém úseku kolejové dráhy 13, existuje nebezpečí, že skutečný úhel K-ist vybočení bude mít příliš malou hodnotu, takže se, jak je znázorněno na obr. 3, krajní konce obou vagónových skříní I a 2 vysunou vně oblouku a vnitřní konce vagónů s kloubem 8 se vysunou dovnitř oblouku a tím se zvětší požadavek na průjezdný profil. Z geometricky daných údajů, které jsou z důvodu jasnějšího popisu funkce znázorněny přehnaně veliké, vyplývá, že skutečná hodnota úhlu K-ist vybočení je značně menší, než je požadovaná hodnota úhlu K-soll, vybočená, která je dána průsečíkem prodloužených podélných os DGL1 a DGL2 podvozků 4. Tato požadovaná hodnota úhlu K-soll vybočení vyplyne, když použijeme přímky DGLT a DGL2' rovnoběžné s podélnými osami otočných podvozků 4 a proložené kloubem 8 podle obr. 3, jako součet absolutních hodnot požadované hodnoty úhlu K-ist vybočení a úhlů Al a A2 natočení. Řídicí jednotka 7 vydává stavěcím členům 10 a 11 v tomto případě řídicí signály, které vyvolají zvětšení momentálně změřeného úhlu K vybočení.

Pokud se zvětšení momentální jmenovité požadované hodnoty úhlu K vybočení neuskuteční zpožděním předního vagónu / vagónové skříně J a otočného podvozku 4 nebo zrychlením druhého vagónu / vagónové skříně 2 otočného podvozku 4, musí stavěči členy 10 uskutečnit vybočení kloubu 8 nebo stavěči členy 11 způsobit zpětné natočení vagónových skříní 1 a 2 vůči otočným podvozkům 4. Případně lze řízenou regulací provést obě tato opatření. Přitom je třeba dbát na to, že v praxi se nevyskytují hodnoty úhlu ve velikostech znázorněných v obr. 3, protože úhel A natočení je zpravidla malý a zakřivení kolejového oblouku má ve srovnání s rozměry podvozku 4 značně větší poloměr.

Jmenovitá poloha vagónové skříně i a 2 vyplývá z úhlu K vybočení a úhlu A natočení tak, jak jsou skutečně změřeny snímačem 9 úhlu vybočení, respektive snímačem 6 úhlu nalapaní a jak jsou vydávány jako zvláštní elektrické signály jmenovitých hodnot úhlu Kl respektive úhlů VI a V2 a dále vedeny na řídicí jednotku 7 k dalšímu zpracování. V řídicí jednotce 7 jsou signály skutečných hodnot porovnávány se signálem požadované hodnoty úhlu K vybočení z nich odvozeným, respektive vypočítaným, a v závislosti na tom se provede nastavení stavěčích členů JO a JJ.. Přitom lze stavěči členy JO a JI řídit tak, že u signálů skutečných hodnot, které směřují k požadované hodnotě a které jsou takto podporovány vybočujícími respektive natáčecími silami mezi příslušnými vagónovými skříněmi 1 a 2, respektive otočnými podvozky 4 a vagónovými skříněmi i a 2, a které vyplývají z dynamiky vozidla, se signály skutečných hodnot budou přibližovat signálům požadovaných hodnot, respektive že tyto signály při překročení skutečných hodnot přes požadovanou hodnotu budou vyvolávat nastavení v opačném směru. Pokud budou stavě55 cí členy JO a H naproti tomu vytvořeny pouze jako tlumicí prvky, nebude aktivní podpora otáči-6CZ 299553 B6 vých pohybů k rychlejšímu přiblížení skutečných hodnot k požadovaným hodnotám možná, nicméně však, jestliže skutečná hodnota dosáhne požadované hodnoty a návazně se bude od požadované hodnoty odchylovat, způsobí ztlumení příslušného pohybu vagónové skříně i a 2. Pokud bude opět následovat přibližovaní skutečné hodnoty k hodnotě požadované, pak se toto ztlumení zruší, aby se mohl úhel K vybočení pokud možno bez omezení blížit požadovanému úhlu K vybočení. Jestliže se skutečná hodnota bude blížit požadované hodnotě příliš rychle, takže lze očekávat její překročení, bude změna skutečné hodnoty zabržděna zapojením tlumicího účinku krátce před dosažením požadované hodnoty.

Uspořádání stavěčích členů 10 a lije tvořeno přednostně vždy dvěma akčními prvky, které jsou umístěny symetricky ke kloubu 8 a/nebo k otočným podvozkům 4. Zatím co stavěči členy 11 mezi otočným podvozkem 4 a vagónovou skříní 1, respektive 2, musí převážně pracovat v jednom směru, aby se dosáhlo symetrického natočení vůči příslušným vagónovým skříním 1 a 2 a podvozek 4 mohl být napojen na společný výstup S1/S2/S3/S4 řídicí jednotky 7, musí být sta15 věcí členy 10 v místě příslušného kloubu 8 na základě jejich uspořádání ve vodorovné rovině řízeny ve vztahu ke kloubu 8 vždy v opačném směru. Při vysunutí jednoho stavěcího členu 10 musí tedy druhý zůstat buď neúčinný, nebo musí být řízen tak, aby se zkrátila jeho axiální délka. Při řízení vagónových skříní 1 a 2 ovlivňováním úhlu K vybočení mezi podélnými osami vagónových skříní i, 2, případně s přispěním řízení otočných podvozků 4 vůči vagónovým skříním I a 2, se tudíž dosáhne vzájemným nastavením vagónových skříní i, 2 značného přiblížení dynamického provozu podmínkám statického provozu. Kolejové vozidlo vyžaduje pak ve vztahu ke skutečnému průběhu kolejové dráhy průjezdní profil, který se značně přibližuje ideálnímu profilu a dodržuje jej zvláště tehdy, kdy chybná funkce brzd a/nebo pohonu, resp. jejich součástí, nebo jiné ovlivňující faktory, vedou k posuvnému režimu provozu s vybočením spojovacího kloubu 8, nebo když tažné síly v jízdě po oblouku způsobí, že úhel K vybočení je příliš malý.

Průmyslová využitelnost

Vynález lze použít u všech kolejových vozidel s otočnými podvozky, zejména pak u těch vozidel, u nichž je vagónová skříň uložena na jednom otočném podvozku ve středu vagónové skříně.

Claims (6)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Kolejové vozidlo, se dvěma vagónovými skříněmi spojenými jednoosým kloubem se svislou

   40 osou otáčení, přičemž každá skříň je uložena pomocí pružících prvků odpružení na víceosém podvozku ve střední části podélné osy vagónové skříně, a s řídicími prostředky ke zjišťování úhlu natočení mezi vagónovou skříní a otočným podvozkem, jakož i úhlu vybočení kloubu, a s řízenými stavěcími členy k ovlivnění úhlu vybočení jeho regulací v závislosti na řídicích prostředcích podle vztahu (K-soll) = (K-ist) + (A2-ist) - (Al-ist), kde (K-soll) je požadovaná hodnota úhlu vybočení, (K-ist) je momentální skutečná hodnota úhlu vybočení, (Al-ist) je momentální úhel natočení mezi předním otočným podvozkem ve směru

   50 jízdy a příslušnou vagónovou skříní a (A2—ist) je momentální úhel natočení mezi zadním otočným podvozkem ve směru jízdy a příslušnou vagónovou skříní, vyznačené tím, že obsahuje stavěči členy (10) u kloubu (8) a alespoň mezi jednou vagónovou skříní (1, 2) a příslušným podvozkem (4) jsou umístěny stavěči členy (11), přičemž stavěči členy (10, 11) jsou vytvořeny jako řízené tlumicí prvky.

   -7CZ 299553 B6
2. 2. Kolejové vozidlo, se dvěma vagónovými skříněmi spojenými jednoosým kloubem se svislou osou otáčení, přičemž každá skříň je uložena pomocí pružících prvků odpružení na víceosém podvozku ve střední části podélné osy vagónové skříně, a s řídicími prostředky ke zjišťování úhlu natočení mezi vagónovou skříní a otočným podvozkem, jakož i úhlu vybočení kloubu, a s řízený5 mi stavěcími členy k ovlivnění úhlu vybočení jeho regulací v závislosti na řídicích prostředcích podle vztahu (K-soll) = (K-ist) + (A2-ist) - (Al-ist), ío kde (K-soll) je požadovaná hodnota úhlu vybočení, (K-ist) je momentální skutečná hodnota úhlu vybočení, (Al-ist) je momentální úhel natočení mezi předním otočným podvozkem ve směru jízdy a příslušnou vagónovou skříní a (A2—ist) je momentální úhel natočení mezi zadním otočným podvozkem ve směru jízdy a příslušnou vagónovou skříní, vyznačené tím, že alespoň mezi jednou vagónovou skříní (1, 2) a příslušným podvozkem (4) jsou umístěny stavěči

   15 členy (11), které jsou vytvořeny jako řízené tlumicí prvky.
3. 3. Použití více kolejových vozidel podle nároků 1 a/nebo 2, která jsou navzájem spojena pomocí spřahel, která jsou vždy na sousedících vagónových skříních opatřena kloubem, jako článkovaného vlaku.
4. 4. Způsob regulace úhlu vybočení u kolejového vozidla podle nároků 1 a/nebo 2, u kterého jsou měřeny momentální úhly natočení mezi otočnými podvozky a příslušnými vagónovými skříněmi, jakož i momentální úhel vybočení kloubu, přičemž úhel vybočení je regulován silovým působením na kloub v závislosti na velikosti hodnoty získané součtem hodnoty momentálního

   25 úhlu vybočení, momentálního úhlu natočení mezi ve směru jízdy následujícím otočným podvozkem a vagónovou skříní a momentálního záporného úhlu natočení mezi ve směru jízdy prvním otočným podvozkem a příslušnou vagónovou skříní, vyznačený tím, že z momentálně změřeného úhlu natočení se vytvoří aritmetický průměr a že nejméně jeden úhel natočení se vyreguluje na hodnotu aritmetického průměru.
5. 5. Způsob podle nároku 4, vyznačený tím, že úhel vybočení kloubu je měněn pomocí přiřazených stavěčích členů v závislosti na požadované hodnotě úhlu vybočení.
6. 6. Způsob podle nároku4, vyznačený tím, že stavěči členy se nastaví na vysoké

   35 tlumicí hodnoty, jestliže se skutečná hodnota úhlu vybočení odchýlí od požadované hodnoty úhlu vybočení.