DE102005024189A1 - Hydropneumatic suspension operating method for level control of rail vehicle, involves level control by changing gas quantity in gas filled part of storage by unit and suspension unit contains working fluid - Google Patents

Hydropneumatic suspension operating method for level control of rail vehicle, involves level control by changing gas quantity in gas filled part of storage by unit and suspension unit contains working fluid Download PDF

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Abstract

The method involves level control by changing the gas quantity in the gas filled part (GAT) of the storage by a unit. A suspension unit contains a working fluid and the suspension unit (FEB) is connected with the storage filled with the fluid and a gas filled unit. An independent claim is included for the hydropneumatic suspension has a suspension unit with a working fluid.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer hydropneumatischen Federung zur Niveauregulierung eines Schienenfahrzeuges mit einem eine Arbeitsflüssigkeit enthaltenden Federbein und einem mit dem Federbein verbundenen Speicher mit einem flüssigkeitsgefüllten und einem gasgefüllten Teil.The The invention relates to a method for operating a hydropneumatic Suspension for the level control of a rail vehicle with a a working fluid containing strut and associated with the strut memory with a liquid filled and a gas filled Part.

Weiters betrifft die Erfindung eine hydropneumatische Federung zur Niveauregulierung eines Schienenfahrzeuges mit einem eine Arbeitsflüssigkeit enthaltenden Federbein und einem mit dem Federbein verbundenen Speicher mit einem flüssigkeitsgefüllten und einem gasgefüllten Teil.Furthermore, The invention relates to a hydropneumatic suspension for level control a rail vehicle with a working fluid containing shock absorber and connected to the strut memory with a liquid filled and a gas filled Part.

Darüber hinaus hat die Erfindung ein Schienenfahrzeug mit einer niveauregulierbaren hydropneumatischen Federung zum Gegenstand.Furthermore the invention has a rail vehicle with a level-controllable hydropneumatic suspension to the object.

Bei dem Betrieb von Schienenfahrzeugen ergibt sich oftmals das Problem, dass das Fußbodenniveau eines Wagenkastens auf dem Niveau einer Station gehalten werden muss, um einen gefahrlosen Fahrgastwechsel zu ermöglichen. Zur Einhaltung des Wagenkastenniveaus sind üblicherweise niveauregulierbare Federsysteme der eingangs genannten Art vorgesehen. Derartige Federsysteme sind in großer Zahl bekannt geworden.at The operation of rail vehicles often results in the problem of that the floor level a car body be kept at the level of a station necessary to allow a safe transfer of passengers. To comply with the car body levels are usually level adjustable Spring systems of the type mentioned provided. Such spring systems are in great Number became known.

Niveauregulierbare Federsysteme FED weisen üblicherweise mindestens eine zwischen einem Untergestell UBA eines Schienenfahrzeuges SCH und einem Wagenkasten WKA angeordnete Federung sowie Mittel zum Einstellen des Wagenkastenniveaus bzw. des Fußbodenniveaus FUN des Wagenkasten WKA auf (1). Oftmals kommen hierbei hydropneumatische Federungen zum Einsatz.Level-adjustable spring systems FED usually have at least one suspension arranged between a sub-frame UBA of a rail vehicle SCH and a vehicle body WKA and means for adjusting the body level or the floor level FUN of the vehicle body WKA ( 1 ). Often hydropneumatic suspensions are used here.

So zeigt die WO 94/08833 A eine hydropneumatische Federung der eingangs genannten Art. Diese bekannte Ausführungsform ist zur Niveau- und Neigungssteuerung eines Wagenkastens eines Schienenfahrzeugs ausgebildet, wobei die hydropneumatische Federung unterschiedliche Fahrzeugbeladungen ausgleichen können muss. Zudem ist die bekannte Federung dazu eingerichtet, das Fahrzeugniveau auch bei einem Fahrgastwechsel in einer Station annähernd konstant zu halten.So shows the WO 94/08833 A a hydropneumatic suspension of the beginning mentioned type. This known embodiment is to the level and tilt control of a car body of a rail vehicle formed, wherein the hydropneumatic suspension different Compensate vehicle loads got to. In addition, the known suspension is set to the vehicle level even with a passenger change in a station approximately constant to keep.

In der DE 42 34 523 A wird ein Verfahren zur Steuerung des Wagenkastens eines Fahrzeugs vorgestellt. Die bekannte Ausführungsform weist ebenfalls eine hydropneumatische Federung auf, wobei einer Förderpumpe des hydraulischen Druckmediums ein weiterer Druckspeicher parallel geschaltet ist. Die Förderpumpe und der Druckspeicher arbeiten zusam men gegen den Druck eines hydropneumatischen Federspeichers („Hydrospeicher'), wobei die Gasmasse in dem Hydrospeicher konstant gehalten wird.In the DE 42 34 523 A A method for controlling the car body of a vehicle is presented. The known embodiment also has a hydropneumatic suspension, wherein a feed pump of the hydraulic pressure medium, a further pressure accumulator is connected in parallel. The feed pump and the pressure accumulator work together men against the pressure of a hydropneumatic spring accumulator ("hydraulic accumulator '), wherein the gas mass is kept constant in the hydraulic accumulator.

Auch bei anderen herkömmlichen Hydropneumatischen (HP-)Federn ist ein Hydrospeicher SPE üblicherweise mit einer Stickstofffüllung versehen, welche im Betrieb nicht verändert wird (2). Die Niveauregulierung erfolgt bei den bekannten Ausführungsformen somit auf der „Ölseite' der hydropneumatischen Federung durch Veränderung der Ölmasse in dem Federbein FEB und dem Hydrospeicher SPE. Die konstante Gasmasse bestimmt die Federcharakteristik für unterschiedliche Beladungszustände des Wagenkastens WKA. Physikalisch bedingt steigt die Federsteifigkeit überproportional stark mit dem Beladungszustand des Wagenkastens WKA an, wodurch ein Auslegungskonflikt entstehen kann.In other conventional hydropneumatic (HP) springs, a hydraulic accumulator SPE is usually provided with a nitrogen filling, which is not changed during operation ( 2 ). The level control is carried out in the known embodiments thus on the 'oil side' of the hydropneumatic suspension by changing the oil mass in the strut FEB and the hydraulic accumulator SPE. The constant gas mass determines the spring characteristic for different loading conditions of the car body WKA. For physical reasons, the spring stiffness increases disproportionately with the loading state of the car body WKA, which can lead to a design conflict.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, den oben genannten Nachteil zu überwinden.It is therefore an object of the invention, the above-mentioned disadvantage to overcome.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Niveauregulierung durch Veränderung der Gasmasse in dem gasgefüllten Teil des Speichers erfolgt.These The object is achieved by a method of the type mentioned in the present invention that the leveling by change the gas mass in the gas-filled Part of the memory is done.

Durch Veränderung der Gasmasse im Hydrospeicher verhält sich die HP-Feder wie eine Luftfeder mit einer Steifigkeit nahezu proportional zum Beladungszustand unter Ausnutzung des hohen möglichen Arbeitsdruckes (100 bis 200 bar) einer HP-Feder. Das bedeutet, eine gasgeregelte HP-Feder besitzt die positiven Federeigenschaften einer Luftfeder bei der kompakten Bauweise einer HP-Feder. Durch die Regulierung des Niveaus auf der Gasseite verhält sich die Federsteifigkeit nahezu proportional zum Beladungszustand des Wagenkastens, wodurch auch die Taucheigenfrequenz nahezu konstant bleibt.By change the gas mass in the hydraulic accumulator behaves like a HP spring Air spring with a stiffness almost proportional to the load condition taking advantage of the high possible Working pressure (100 to 200 bar) of an HP spring. That means one Gas-regulated HP spring has the positive spring characteristics of an air spring in the compact design of an HP spring. By regulation Level on a gas side spring stiffness behaves almost proportional to the loading state of the car body, which Also, the dive frequency remains almost constant.

Die oben genannte Aufgabe kann auch mit einem Federbein der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass Mittel zur Veränderung der Gasmasse in dem gasgefüllten Teil des Speichers vorgesehen sind. Die Hydraulikflüssigkeit zwischen Kolben und Speicher dient lediglich als Kraftübertragungsmedium, wobei deren Masse im Betrieb vorzugsweise nicht verändert wird.The The above task can also be done with a strut of the beginning mentioned type according to the invention thereby solved, that means to change the gas mass in the gas-filled Part of the memory are provided. The hydraulic fluid between Piston and memory serves only as a power transmission medium, wherein the Mass in operation preferably not changed.

Günstigerweise umfassen die Mittel zur Veränderung der Gasmasse in dem gasgefüllten Teil des Speichers ein in einer Leitung zwischen einer Druckquelle/-senke und dem Speicher angeordnetes, schaltbares Absperrorgan, wobei das Absperrorgan bevorzugt als Ventil ausgebildet ist.conveniently, include the means to change the gas mass in the gas-filled Part of the memory in on a line between a pressure source / sink and the memory arranged, switchable obturator, wherein the Shut-off valve is preferably designed as a valve.

Günstigerweise ist als Gas Stickstoff vorgesehen.conveniently, is intended as a gas nitrogen.

Weiters kann die Erfindung mit einem Schienenfahrzeug der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst werden, dass es eine hydropneumatische Feder nach einem der Ansprüche 2 oder 3 aufweist.Furthermore, can the invention with a rail vehicle of the aforementioned Type according to the invention thereby solved be that it is a hydro-pneumatic spring according to one of claims 2 or 3 has.

Die Erfindung samt weiterer Vorteile wird im Folgenden anhand einiger nicht einschränkender Ausführungsbeispiele näher dargestellt, welche in der Zeichnung veranschaulicht sind. In dieser zeigen:The Invention including further advantages will be described below with reference to some non-limiting embodiments shown in more detail, which are illustrated in the drawing. In this show:

1 ein Schienenfahrzeug mit einer hydropneumatischen Federung zur Niveauregulierung und 1 a rail vehicle with a hydropneumatic suspension for level control and

3 eine erfindungsgemäße hydropneumatische Federung. 3 a hydropneumatic suspension according to the invention.

Gemäß 1 weist ein erfindungsgemäßes Schienenfahrzeug SCH einen Unterbau UBA und einen darüber angeordneten Wagenkasten WKA auf. Zwischen dem Wagenkasten WKA und dem Unterbau UBA ist eine aktive, hydropneumatische Federung FED angeordnet. Durch Betätigung der hydropneumatischen Federung FED kann das Niveau der Fußbodenoberkante FUN des Wagenastens WKA verändert werden.According to 1 a rail vehicle SCH according to the invention has a substructure UBA and a superstructure WKA arranged above it. Between the car body WKA and the substructure UBA an active, hydropneumatic suspension FED is arranged. By operating the hydropneumatic suspension FED, the level of the floor top edge FUN of the car body WKA can be changed.

Nach 3 weist die erfindungsgemäße hydropneumatische Federung FED ein eine Arbeitsflüssigkeit, üblicherweise ein sogenanntes Hydrauliköl, enthaltendes Federbein FEB und einen mit dem Federbein verbundenen Speicher SPE auf. Der Speicher SPE verfügt über einen mit einem Hydrauliköl FGT und einen gasgefüllten Teil GAT.To 3 For example, the hydropneumatic suspension FED according to the invention has a strut FEB containing a working fluid, usually a so-called hydraulic oil, and a reservoir SPE connected to the strut. The SPE tank has a FGT hydraulic oil and a GAT gas filled part.

Erfindungsgemäß erfolgt die Niveauregulierung der hydropneumatischen Federung FED auf der Gasseite, d. h. durch Veränderung der Gasmasse in dem Speicher SPE.According to the invention the level control of the hydropneumatic suspension FED on the gas side, d. H. through change the gas mass in the reservoir SPE.

Zu dem soeben genannten Zweck weist der Gasspeicher SPE eine Öffnung auf, die über eine Leitung mit einer Druckquelle/-senke DRQ verbindbar ist. Zur Veränderung der Gasmasse in dem gasgefüllten Teil GAT kann ein schaltbares Absperrorgan VEN, beispielsweise ein Ventil, in der Leitung vorgesehen sein.To For the purpose just mentioned, the gas reservoir SPE has an opening, the above a line with a pressure source / -sink DRQ is connectable. to change the gas mass in the gas-filled Part GAT can be a switchable obturator VEN, for example a Valve, be provided in the line.

Durch das Absperrorgan VEN kann die Leitung zwischen dem Speicher SPE und der Druckquelle DRQ unterbrochen werden kann, sodass aus dem Gasspeicher GAT Gas abgelassen oder die Gasmasse in dem Speicher SPE konstant gehalten werden kann. In einer anderen Stellung des Ventils VEN kann von der Druckquelle/-senke DRQ Gas in den Gasaufnahmeteil GAT des Speichers SPE eingelassen werden.By the obturator VEN can control the line between the memory SPE and the pressure source DRQ can be interrupted so that out of the Gas storage GAT gas drained or the gas mass in the store SPE can be kept constant. In another position of the Valve VEN can be supplied from the pressure source / drain DRQ gas into the gas inlet section GAT of the memory SPE be admitted.

Durch die Veränderung der Gasmasse in dem Speicher SPE kann die Niveauregulierung der Federung FED auf der Gasseite erfolgen, wodurch sich die Federsteifigkeit der Federung FED nahezu proportional zum Beladungszustand des Wagenkastens WKA verhält.By the change The gas mass in the memory SPE can be the level control of the suspension FED done on the gas side, resulting in the spring stiffness the suspension FED almost proportional to the loading condition of the car body WKA behaves.

Bei einem Fahrbetrieb kann der Gasaufnahmeteil GAT des Speichers SPE mittels des Absperrorgans VEN verschlossen werden, wodurch für die Anforderungen des Fahrbetriebs des Schienenfahrzeugs SCH angepasste Federeigenschaften erzielt werden können.at a driving operation, the gas receiving part GAT of the memory SPE be closed by means of the obturator VEN, eliminating the requirements the driving operation of the rail vehicle SCH adapted spring characteristics can be achieved.

Aus energetischen und Sicherheitsgründen ist es vorteilhaft, als Arbeitsgas Stickstoff zu verwenden und in einem geschlossenen System im Fahrzeug SCH mitzuführen. Das Hydrauliköl zwischen Kolben und Speicher SPE dient bei der erfindungsgemäßen Federung hingegen lediglich als Kraftübertragungsmedium und wird im Betrieb nicht verändert. D. h. die Masse des Hydrauliköls bleibt im Betrieb im wesentlichen unverändert.Out energetic and safety reasons it is advantageous to use nitrogen as the working gas and in one closed system in the vehicle SCH carry. The hydraulic oil between pistons and memory SPE is used in the suspension according to the invention, however, only as a power transmission medium and is not changed during operation. Ie. the mass of hydraulic oil remains essentially unchanged during operation.

Claims (6)

Verfahren zum Betrieb einer Hydropneumatischen Federung (FED) zur Niveauregulierung eines Schienenfahrzeuges (SCH) mit einem eine Arbeitsflüssigkeit enthaltenden Federbein (FEB) und einem mit dem Federbein (FEB) verbundenen Speicher (SPE) mit einem flüssigkeitsgefüllten (FGT) und einem gasgefüllten Teil (GAT), dadurch gekennzeichnet, dass die Niveauregulierung durch Veränderung der Gasmasse in dem gasgefüllten Teil (GAT) des Speichers (SPE) erfolgt.Method for operating a hydropneumatic suspension (FED) for regulating the level of a rail vehicle (SCH) with a strut (FEB) containing a working fluid and a reservoir (SPE) connected to the strut (FEB) with a fluid-filled (FGT) and a gas-filled part (GAT ), characterized in that the level control by changing the gas mass in the gas-filled part (GAT) of the memory (SPE) takes place. Hydropneumatische Federung (FED) zur Niveauregulierung eines Schienenfahrzeuges (SCH) mit einem eine Arbeitsflüssigkeit enthaltenden Federbein (FEB) und einem mit dem Federbein (FEB) verbundenen Speicher (SPE) mit einem flüssigkeitsgefüllten (FGT) und einem gasgefüllten Teil (GAT), dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Veränderung der Gasmasse in dem gasgefüllten Teil (GAT) des Speichers (SPE) vorgesehen sind.Hydropneumatic suspension (FED) for level control a rail vehicle (SCH) with a working fluid spring strut (FEB) and one connected to the strut (FEB) Memory (SPE) with a liquid filled (FGT) and a gas-filled one Part (GAT), characterized in that means for changing the Gas mass in the gas-filled Part (GAT) of the memory (SPE) are provided. Hydropneumatische Federung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Veränderung der Gasmasse in dem gasgefüllten Teil (GAT) des Speichers (SPE) ein in einer Leitung zwischen einer Druckquelle/-senke (DRQ) und dem Speicher (SPE) angeordnetes, schaltbares Absperrorgan (VEN) umfassen.Hydropneumatic suspension according to claim 2, characterized in that the means for changing the gas mass in the gas-filled Part (GAT) of the memory (SPE) on in a line between a Pressure source / sink (DRQ) and the memory (SPE) arranged, switchable Include obturator (VEN). Hydropneumatische Federung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrorgan (VEN) ein Ventil ist.Hydropneumatic suspension according to claim 3, characterized characterized in that the obturator (VEN) is a valve. Hydropneumatische Federung nach einem Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Gas Stickstoff vorgesehen ist.Hydropneumatic suspension according to claim 2 to 4, characterized in that provided as a gas nitrogen is. Schienenfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass es eine hydropneumatische Federung nach einem der Ansprüche 2 bis 5 umfasst.Rail vehicle, characterized in that it a hydropneumatic suspension according to one of claims 2 to 5 includes.
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