CZ347792A3

CZ347792A3 - driving bogie for railway vehicles

Info

Publication number: CZ347792A3
Application number: CS923477A
Authority: CZ
Inventors: Peter Dipl Ing Trache; Hermann Ing Fischer; Manfred Dipl Ing Bohms
Original assignee: Aeg Schienenfahrzeuge
Priority date: 1991-11-25
Filing date: 1992-11-24
Publication date: 1993-06-16
Also published as: HU9203705D0; SK347792A3; DE4139228C1; RU2067938C1; HUT63361A; CZ279276B6

Description

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká hnacího podvozku zejména pro pouliční dráhy, jehož rám spojených podélných a příčných nosníků a který obsahuje dvě dvojkolí, poháněná vždy jedním trakčním motorem a uložená posuvně ve svislém směru mezi podélnými nosníky, a příčně umístěnou a na obou podélných nosnících sekundárně odpružené uloženou kolébku, která obsahuje ložisko pro otočný čep vozové skříně, přičemž trakční motory jsou uspořádány svými osami otáčení, rovnoběžnými s podélnou osou hnacího podvozku, mezi oběma dvojkolími a oběma podélnými nosníky rámu hnacího podvozku a jsou spojeny pomocí hnacích hřídelů a prostřednictvím rozvodovky s dvojkolími.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention relates to a drive bogie especially for street rails, the frame of which is connected by longitudinal and transverse beams and which comprises two wheelsets driven by a single traction motor and displaceable vertically between the longitudinal beams. The traction motors are arranged with their axes of rotation, parallel to the longitudinal axis of the drive bogie, between the two wheelsets and the two longitudinal beams of the drive bogie frame, and are connected by drive shafts and via a gearbox to the wheelsets.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Základním probémem při konstrukci hnacích podvozků pro kolejová vozidla místní dopravy, zejména pro pouliční dráhy, jsou stále se zvyšující nároky na kvalitu jídzdních vlastností odvalujících se prvků a částí podvozku, které určují velikost mechanického zatížení vozidla a také kolejového svršku.The basic problem in the construction of drive bogies for local rail vehicles, especially for street railways, is the ever-increasing demands on the quality of the rolling properties of the rolling elements and chassis parts that determine the amount of mechanical load on the vehicle as well as the track superstructure.

Špatný stav kolejového svršku přispívá u dosud známých řešení otočných podvozků k dalšímu zhoršení jízdních vlastností.The poor condition of the track superstructure contributes to a further deterioration of the running characteristics of the hinged bogie solutions known hitherto.

Z DE-AS 12 16 346 je známo konstrukční řešení otočného hnacího podvozku pro kolejová vozidla, který obsahuje blokový rám, jehož příčné nosníky jsou na všech stranách spojeny tvarovými spoji s postranními rámy. Čelní konce postranních rámů hnacího podvozku jsou přitom podepřeny přes pružící soustavu na nápravových ložiskách.It is known from DE-AS 12 16 346 to design a rotary drive bogie for rail vehicles, which comprises a block frame, the transverse beams of which are connected on all sides by means of positive connections to the side frames. The front ends of the drive chassis side frames are supported on the axle bearings via a spring system.

pro kolejová vozidla, je vytvořen z navzájemfor rail vehicles is formed from each other

Pohonné jednotky jsou uspořádány podél střední podélné osy otočného hnacího podvozku a trakční motory jsou pevně spojeny s příslušnými příčnými nosníky.The drive units are arranged along the central longitudinal axis of the rotating drive bogie and the traction motors are rigidly coupled to the respective crossbeams.

U otočných hnacích podvozků s blokovými rámy však jednotlivá kola železničního vozu nebo vozu pouliční dráhy nemají možnost sledovat nerovnosti kolejí, které se na kolejovém svršku pouličních drah často vyskytují. Pro odstranění takto vyvolaného nerovnoměrného zatěžování například u otočných hnacích podvozků, osazených čtyřmi pojezdovými koly, popřípadě pro zamezení vykolejení kolejových vozidel při jízdě se u tohoto řešení umísťují mezi nápravová ložiska a tuhý rám pružiny nápravových ložisek, aby se dosáhlo pružného uložení kolejového vozidla na rámu podvozku a aby bylo možno ovládat dynamické vlastnosti a zejména jízdní vlastnosti vozidla.However, in the case of rotary drive bogies with block frames, the individual wheels of a railway car or a street car are not able to observe the unevenness of the rails, which often occur on the track superstructure of the street tracks. In order to eliminate the uneven load thus generated, for example on four-wheel drive bogies fitted with four wheels, or to prevent derailment of rail vehicles during travel, in this solution they are positioned between the axle bearings and the rigid axle bearing spring frame. and to control the dynamic characteristics and in particular the driving characteristics of the vehicle.

Z hlediska dnešních požadavků na kvalitu jízdních vlastností a na ochranu kolejového svršku před přetěžováním již nejsou tato opatření postačující, přičemž také nejsou vyřešeny obtíže vznikající z dynamických reakcí nápravových pružících systémů.These measures are no longer sufficient to meet today's requirements for the quality of handling and to protect the track superstructure from overloading, and the difficulties arising from the dynamic reactions of the axle suspension systems are also not solved.

Druhou základní skupinu otočných podvozků tvoří podvozky s nezávislými postranními rámy, u kterých jsou nápravy poměrně pevně uloženy prostřednictvím čepů a jsou drženy v ohebných pouzdrech v rámu probíhajícím v podélném směru na obou stranách otočného podvozku, jak je to patrno z DE-OS 16 05 110. Toto řešení otočného podvozku má přitom malou tuhost v kroucení, přičemž spojení podélného nosníku otočného podvozku s nápravou je vytvořeno ve formě svěrného spoje, ve kterém je uložen dutý hřídel. Pro vyrovnávání tolerancí slouží pružná mezivložka, která však v důsledku svého konkrétního konstrukčního vytvoření není v žádném případě schopna plnit fukci tak zvaného primárního odpružení. Řešení otočného podvozku, zobrazené v DE-OS 16 05 110, kromě toho ukazuje, že postranní rámy jsou vzájemně spojeny pomocí dvou na sobě ne3 závislých neohebných ložisek, ve kterých není ponechána žádná vůle a které jsou vytvořeny jako spojovací články. Tím je umožněno zvedání každého kola ve svislém směru oproti ostatním pojezdovým kolům, zatímco postranní rámy jsou udržovány v podstatě v pravoúhelníkovém vzájemném uspořádání a neomezují vyklánění rámů do stran.A second basic group of bogie bogies consists of bogies with independent side frames, in which the axles are relatively rigidly mounted by means of pins and are held in flexible bushes in a frame extending longitudinally on both sides of the bogie, as can be seen from DE-OS 16 05 110 In this case, the bogie solution has little torsional stiffness, and the connection of the bogie longitudinal beam to the axle is in the form of a clamp connection in which the hollow shaft is mounted. The elastic intermediate liner serves to compensate the tolerances, but due to its particular construction it is in no way able to fulfill the function of the so-called primary suspension. The rotary bogie solution shown in DE-OS 16 05 110 also shows that the side frames are connected to each other by means of two non-dependent fixed bearings in which no play is left and which are designed as connecting links. This allows each wheel to be lifted vertically relative to the other travel wheels, while the side frames are maintained in a substantially rectangular alignment and do not limit the tilting of the frames sideways.

Nevýhoda tohoto řešení však spočívá v tom, že tento otočný podvozek není opatřen žádným primárním odpružením. Tím vznikají při jízdě tohoto otočného podvozku značná zatížení kolejí a také rámových dílů otočného podvozku.The disadvantage of this solution, however, is that the bogie has no primary suspension. This causes considerable loads on the track as well as the frame parts of the bogie when the bogie is driven.

Úkolem vynálezu je vyřešit konstrukci hnacího podvozku kolejových vozidel, u které by se dosáhlo snížení hmotnosti neodpružených částí podvozku při současném zlepšení jázdních vlastností. Řešení podle vynálezu by nemělo být použitelné jen pro tramvajové vozy nebo vozy jiných typů pouličních drah, ale také pro všechna kolejová vozidla místní dopravy.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a rail vehicle drive bogie design which achieves a reduction in the weight of unsprung suspension parts while improving driveability. The solution according to the invention should not only be applicable to tram cars or wagons of other types of street tracks, but also to all rail vehicles of local transport.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Tento úkol je vyřešen hnacím podvozkem pro kolejová vozidla podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že rám hnacího podvozku, který je pružnou jednotkou, je mezi koly náprav primárně oboustranně podepřen konci svých podélných nosníků prostřednictvím pružin na dutém hřídeli dvojkolí, uloženém pružně ve všech směrech, přičemž rám hnacího podvozku sestává ze dvou v podstatě stejných rámových dílů tvaru T a jeho příčné nosníky jsou diagonálně protilehle spojeny jednak silovým spojem a jednak tvarovým spojem prostřednictvím pružného ložiska s podélnými nosníky rámových dílů tvaru T a každý trakční motor pohonné jednotky je uložen pod příčným nosníkem a je k němu připevněn a každá rozvodovka je podepřena jednak prostřednictvím opěry pro zachycování kroutícího momentu s příčným nosníkem, umístěným na příslušné straně, a jednak prostřednictvím dutého hřídele dvojkolí na ná4 pravě.This object is achieved by a railcar bogie according to the invention, characterized in that the bogie frame, which is a flexible unit, is primarily supported on both ends of its longitudinal beams by axles on axle wheels by springs on the hollow shaft of the wheelset The drive bogie frame consists of two substantially identical T-shaped frame members and its transverse beams are diagonally oppositely connected, on the one hand, by a force connection and, on the other, by a form-fitting connection with longitudinal beams of T-shaped frame members. and each axle is supported by both the torque support with the crossmember located on the respective side and by the hollow shaft of the wheelset on the hub. just.

Základní výhoda řešení podle vynálezu spočívá v tom, že je možno dosáhnout velmi klidné jízdy kolejového vozidla, což přináší podstatné snížení namáhání jak konstrukčních dílů kolejového vozidla, uložených na hnacím podvozku, tak také kolejového svršku. Řešením podle vynálezu je možno také dosáhnout zvýšení jízdního výkonu a prodloužení životnosti otočného hnacího podvozku.The main advantage of the solution according to the invention is that it is possible to achieve a very quiet running of the rail vehicle, which significantly reduces the stress on both the rail vehicle components mounted on the drive chassis and the rail superstructure. The solution according to the invention can also achieve an increase in driving performance and an extension of the life of the rotating drive bogie.

Ve výhodném konkrétním provedení hnacího podvozku podle vynálezu je pružným ložiskem, uloženým mezi rámovými díly tvaru T, gumokovový díl. Konstrukčním vytvořením tohoto pružného ložiska a jeho diagonálním uspořádáním je možno dosáhnout takové konstrukce hnacího podvozku, která je poddajná při působení kroutícího namáhání.In a preferred particular embodiment of the drive bogie according to the invention, the resilient bearing located between the T-shaped frame parts is a rubber-metal part. By designing this resilient bearing and its diagonal arrangement, it is possible to achieve a drive chassis structure that is compliant when subjected to torsional stress.

V dalším výhodném konstrukčním provedení hnacího podvozku podle vynálezu je jeho rám podepřen pružinami, tvořenými gumokovovými pružinami, na pružinovém uložení dvojkolí, které je vytvořeno ve formě děleného pružinového uložení a které je podepřeno prostřednictvím pryžových pružných vložek na dutém hřídeli dvojkolí. Podepřením rámu hnacího podvozku v děleném pružinovém uložení je možno dosáhnout přídavného tlumení hluku. Pryžová pružná mezivložka mezi dutým hřídelem a dvojkolím slouží přitom podobně jako u jiných známých podvozků pro vyrovnávání tolerancí.In a further preferred construction of the drive bogie according to the invention, its frame is supported by springs formed by rubber-metal springs on a spring bearing of the wheelset, which is formed in the form of a split spring bearing and supported by rubber elastic inserts on the hollow shaft of the wheelset. By supporting the drive chassis frame in a split spring mount, additional noise damping can be achieved. In this case, the rubber spring liner between the hollow shaft and the wheelset serves for tolerance compensation in the same way as in other known bogies.

Mezi kolébkou a podélným nosníkem rámu hnacího podvozku jsou po obou stranách umístěny tlumiče nárazů, které jsou současně zajištovacími prostředky proti zvednutí zidla. Tímto uspořádáním tlumičů nárazů mezi podélnými nosníky otočného hnacího podvozku zajištěno zvýšení stability vozové skříně kolébání a také zajištění vozové skříně zvednutí.Impact dampers are located on both sides between the cradle and the longitudinal member of the drive bogie frame, which at the same time are anti-lift devices. This arrangement of the shock absorbers between the longitudinal beams of the rotating drive bogie ensures an increase in the stability of the rolling body and also of the lifting of the body.

skříně vokolébkou a je kromě toho vozidla proti proti možnémucabinet in the cradle and is in addition the vehicle against the possible

Trakční motory jsou upevněny pomocí upevňovacích třmenů a upevňovacích prvků na příčných nosnících rámu hnacího podvozku. Použitím upínacích třmenů je umožněno pevné spojení trakčních motorů s příčnými nosníky, které zamezuje natáčení trakčních motorů vůči příčným nosníkům.The traction motors are fastened by means of fastening brackets and fastening elements to the transverse beams of the drive chassis frame. By using clamping yokes, the traction motors can be firmly connected to the crossbeams, which prevents the traction motors from turning towards the crossbeams.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Vynález bude blíže objasněn pomocí příkladů provedení hnacího podvozku, zobrazených na výkresech, kde znázorňují obr. 1 půdorysný pohled na hnací podvozek pouliční dráhy, opatřený dvěma podélně uloženými pohonnými jednotkami, obr. 2 boční pohled na část hnacího podvozku, zobrazeného v řezu, a obr. 3 svislý řez konstrukcí pružného spojovacího bodu mezi rámovými díly tvaru T, zobrazenými na obr. 1.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a top plan view of a drive train of a street track with two longitudinally disposed drive units; FIG. 2 is a sectional side view of a portion of the drive truck; Fig. 3 is a vertical cross-sectional view of the structure of the elastic connection point between the T-shaped frame parts shown in Fig. 1.

Příklady provedeni vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Podle příkladného provedení z obr. 1 sestává rám otočného podvozku, který je součástí hnacího podvozku, ze dvou stejných rámových dílů 1 tvaru T, které sestávají z dutých skříňových podélných nosníků la a stejně vytvořených příčných nosníků lb. Příčné nosníky lb jsou přitom s podélnými nosníky la pevně spojeny v bodech, které se nacházejí na obou rámových dílech 1 diagonálně proti sobě.According to the exemplary embodiment of FIG. 1, the bogie frame, which is part of the drive bogie, consists of two identical T-shaped frame parts 1 which consist of hollow box longitudinal beams 1a and crossbeams 1b of the same design. The transverse beams 1b are rigidly connected to the longitudinal beams 1a at points which are diagonally opposite one another on the two frame parts 1.

Silový spoj mezi rámovými díly 1 tvaru T je vytvořen pomocí pružného ložiska 2, které je tvořeno kromě jiných součástí také válcovými gumokovovými díly, které jsou podrobněji zobrazeny na obr. 3.The force connection between the T-shaped frame parts 1 is formed by a resilient bearing 2, which is formed, among other parts, also by cylindrical rubber-metal parts, which are shown in more detail in Fig. 3.

Dvouosý hnací podvozek sestává ze strany pohonu z dvojkolí 3, která jsou tvořena nápravami 3a, kotouči 3b kol a rozvodovkami 4., které jsou uloženy prostřednictvím dutých hřídelů 7 dvojkolí 3 na nápravách 3a.The biaxial drive bogie consists of the drive side of the wheelsets 3, which are formed by axles 3a, wheel discs 3b and axle gears 4, which are supported by hollow shafts 7 of the wheelset 3 on the axles 3a.

Podle přikladu z obr. 2 je primární odpružení hnacího podvozku provedeno tak, že rám otočného podvozku je podepřen prostřednictvím pružiny 5, vytvořené ve formě gumokovového dílu, na děleném pružinovém uložení 6 dvojkolí 3. podvozku. Dělené pružinové uložení 6 tvoří svěrné sedlo dutého hřídele 7 dvojkolí 3. a obsahuje primární pružící soustavu, vytvořenou z gumokovové pružiny.According to the example of FIG. 2, the primary suspension of the drive bogie is designed such that the bogie frame is supported by a spring 5 formed in the form of a rubber-metal part on the split spring mount 6 of the bogie wheelset 3. The split spring bearing 6 forms the clamping seat of the hollow shaft 7 of the wheelset 3 and comprises a primary spring assembly formed of a rubber-metal spring.

Dělené pružinové uložení 6 je podepřeno prostřednictvím pryžové pružné vložky 8 na dutém hřídeli 7 dvojkolí 2.The split spring bearing 6 is supported by a rubber spring bushing 8 on the hollow shaft 7 of the wheelset 2.

Náprava 3a, pružina 5, děleném pružinovém uložení 6. a dutý hřídel 7 jsou přitom uloženy v oblasti dolů otevřeného vybrání podélného nosníku la, otevřeného směrem k horní hraně SO kolejnice, přičemž toto vybrání je zespodu uzavřeno stojinou 9 rozsochy.In this case, the axle 3a, the spring 5, the split spring bearing 6 and the hollow shaft 7 are mounted in the region of the downwardly open recess of the longitudinal beam 1a, open towards the upper edge SO of the rail, this recess being closed from below.

Jak je dále patrno z obr. 1, rozvodovka 4 je spojena prostřednictvím příslušného kloubového hřídele vždy s jedním trakčním motorem 10, který je uspořádán rovnoběžně s podélnou osou otočného podvozku. Kroutící moment rozvodovky 4 je zachycován opěrou 11 pro zachycování kroutícího momentu, která je spojena s příčným nosníkem lb otočného hnacího podvozku. Každý trakční motor 10 je přitom pevně spojen s příčným nosníkem lb, který je umístěn nad ním, pomocí upínacího třmenu, který je upevněn pomocí příslušných upevňovacích prvků 12.As can further be seen from FIG. 1, the transaxle 4 is connected via a respective PTO shaft to one traction motor 10, which is arranged parallel to the longitudinal axis of the bogie. The torque of the transaxle 4 is absorbed by the torque retaining support 11 which is coupled to the crossbeam 1b of the rotary drive bogie. Each traction motor 10 is rigidly connected to the crossbeam 1b located above it by means of a clamping bracket which is fastened by means of respective fastening elements 12.

Pro optimalizaci elektrického brzdění je jako přídavné brzdy použito známého uspořádání s motorovou brzdou, která umožňuje v závislosti na činnosti hlavní brzdy rychlé snížení otáček trakčních motorů 10. Nouzové brzdění otočného hnacího podvozku se provádí pomocí neznázorněné magnetické kolejové brzdy, uspořádané po obou stranách otočného hnacího podvozku.To optimize electrical braking, a known motor brake arrangement is used as an auxiliary brake, which allows the speed of the traction motors to be reduced rapidly, depending on the main brake operation. Emergency braking of the bogie is accomplished by a magnetic rail brake not shown. .

Vozová skříň, která rovněž není v příkladech provedeníCar body, which is also not in the exemplary embodiments

Ί zobrazena, je podepřena prostřednictvím otočných čepů a ložisek pro otočné čepy uprostřed na kolébce 13. Sekundární odpružení sestává z neznázorněných pryžových a šroubovícových pružin, které jsou uspořádány po obou stranách kolébky 13. Sekundární odpružení je přitom tlumeno tlumiči 14 nárazů, které jsou po obou stranách hnacího podvozku umístěny mezi kolébkou 13 a podélnými nosníky la a které současně slouží jako zajišťovací prvky proti nadzvednutí.The secondary suspension consists of rubber and helical springs, not shown, which are arranged on both sides of the cradle 13. The secondary suspension is damped by shock absorbers 14, which are on both sides. The two sides of the drive bogie are located between the cradle 13 and the longitudinal members 1a and which at the same time serve as anti-lift elements.

Konstrukce pružného ložiska 2 podle obr. 3 a jeho diagonální uspořádání mezi rámovými díly 1 tvaru T umožňuje vytvoření rámu otočného hhnacího podvozku, který je odolný proti kroucení. Pružné spojení mezi jednotlivými prvky je přitom vytvořeno pomocí trubkové pružiny 2b, která je natažena na čepu 2a. Trubková pružina 2b je předepnuta v radiálním směru děleným pružinovým ložiskem 2c a maticí 2d je předepnuta v axiálním směru. Dělené pružinové ložisko 2c je spojeno dohromady pomocí odpovídajících šroubových prvků 2e.The design of the resilient bearing 2 of FIG. 3 and its diagonal arrangement between the T-shaped frame parts 1 make it possible to create a torsion-resistant frame of the rotary drive carriage. The elastic connection between the individual elements is made by means of a tubular spring 2b which is stretched on the pin 2a. The tubular spring 2b is biased in the radial direction divided by the spring bearing 2c and the nut 2d is biased in the axial direction. The split spring bearing 2c is connected together by corresponding screw elements 2e.

_______py 34-77-91 • •Π:’·,'. i?r·., ·' »· ·-*-. Σ'- ’ —r— ;_______py 34-77-91 • • Π: ’· '. i? r ·., · »» · · - * -. 'R';

' .· ' ’·· ν — í'. ·' ’·· ν

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS

Claims

PATENT CLAIMS

1. A bogie for rail vehicles, in particular for street rails, the frame of which is formed by interconnected longitudinal and transverse beams and comprising two wheelsets, each driven by a single traction motor and supported vertically between the longitudinal beams, transversely both longitudinal beams with a secondary cantilevered mounted cradle comprising a bearing for the body pivot, the traction motors being arranged with their axes of rotation, parallel to the longitudinal axis of the drive bogie, between the two wheelsets and the two longitudinal beams of the drive bogie frame and connected by drive shafts; by means of a double-axle gearbox, characterized in that the drive unit frame, which is a flexible unit, is primarily supported on both ends of its longitudinal members (1a) by springs (5) on the hollow shaft between the wheel disks (3b) of the axles (3) The axle (7) of the wheel set, which is resiliently mounted in all directions, wherein the drive bogie frame consists of two substantially identical T-shaped frame parts (1) and its transverse beams (1b) are diagonally opposite each other. (2) with longitudinal beams (1a) of the T-shaped frame parts (1) and each traction motor (10) of the drive unit is mounted under and attached to the crossbeam (1b) and each axle (4) is connected by a support ( 11) for engaging the torque with the crossbeam (1b) located on the respective side and on the other hand supported by the hollow shaft (7) of the wheelset on the axle (3a).

Drive chassis according to claim 1, characterized in that the flexible bearing (2) located between the T-shaped frame parts (1a) is a cylindrical rubber-metal part.

Drive chassis according to claim 1 or 2, characterized in that its frame is supported by springs (5) formed by rubber-metal springs on the spring bearing (6) of the wheelset (3), which is designed as a split spring bearing (6). and which is supported by rubber elastic inserts (8) on the hollow shaft (7) of the wheelset (3).

Drive chassis according to at least one of Claims 1 to 3, characterized in that between the cradle (13) and the longitudinal member (1a) of the drive chassis frame, shock absorbers (14) are provided on both sides, which are simultaneously anti-lift means. vehicle cabinets.

Drive chassis according to at least one of Claims 1 to 3, characterized in that the traction motors (10) are fastened to the crossbeams (1b) by means of clamping yokes and fastening elements (12).

AND