DE102019108532A1

DE102019108532A1 - Wheel set bearing housing for a rail vehicle and method for producing a wheel set bearing housing

Info

Publication number: DE102019108532A1
Application number: DE102019108532.2A
Authority: DE
Inventors: Eberhard Schubert; Markus Hofmann; Bert Rosenheinrich
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2019-04-02
Filing date: 2019-04-02
Publication date: 2020-10-08

Abstract

Ein Radsatzlagergehäuse (1) für ein Schienenfahrzeug umfasst einen Gehäusegrundkörper (2) und mehreren an diesen angeklebte Gleitplatten (3, 4, 5), durch welche eine Komponente einer Linearführung (6) gebildet ist.A wheel set bearing housing (1) for a rail vehicle comprises a housing base body (2) and a plurality of sliding plates (3, 4, 5) glued to this, which form a component of a linear guide (6).

Description

Die Erfindung betrifft ein für die Verwendung in einem Schienenfahrzeug vorgesehenes Radsatzlagergehäuse. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Radsatzlagergehäuses.The invention relates to a wheelset bearing housing provided for use in a rail vehicle. The invention also relates to a method for producing a wheel set bearing housing.

Aus der DE 10 2006 044 162 A1 ist eine Befestigung für einen Radsatzlenker am Radsatzlagergehäuse oder am Rahmen eines Schienenfahrzeugs bekannt. Das Radsatzlagergehäuse weist eine Aufnahme für das Radsatzlager sowie zwei neben dieser Aufnahme angeordnete Federaufnahmen auf. Weiter ist an dem Radsatzlagergehäuse mittels eines Gelenkbolzens ein Radsatzlenker gelagert.From the DE 10 2006 044 162 A1 a fastening for a wheel set control arm on the wheel set bearing housing or on the frame of a rail vehicle is known. The wheel set bearing housing has a receptacle for the wheel set bearing and two spring receptacles arranged next to this receptacle. A wheel set control arm is also mounted on the wheel set bearing housing by means of a hinge pin.

Eine weitere Möglichkeit der Einbindung von Radsatzlagern in ein Fahrwerk eines Schienenfahrzeugs ist in der DE 40 37 672 A1 beschrieben. Radsatzlagergehäuse sind in diesem Fall über eine Primärfederung an einem Drehgestellrahmen gelagert. Zusätzlich ist eine Sekundär-Federanordnung vorgesehen, durch welche eine Wankwinkelbegrenzung realisiert sein soll.Another possibility for integrating wheelset bearings into a chassis of a rail vehicle is in the DE 40 37 672 A1 described. In this case, wheelset bearing housings are mounted on a bogie frame via a primary suspension. In addition, a secondary spring arrangement is provided, which is intended to limit the roll angle.

Die EP 1 186 505 A2 offenbart eine Verschleißplatte mit zwei Reibwerten für den Achslagerträger eines Drehgestell-Längsträgers eines Schienenfahrzeugs. Als mögliche Materialien der Verschleißplatte sind Stahl und Gusseisen genannt.The EP 1 186 505 A2 discloses a wear plate with two coefficients of friction for the axle bearing bracket of a bogie longitudinal member of a rail vehicle. Steel and cast iron are named as possible materials for the wear plate.

Aus der EP 3 381 761 A1 ist ein Aktuator zum Steuern eines Radsatzes eines Schienenfahrzeugs bekannt. Der Aktuator umfasst einen Achskörper zum Befestigen an einem Fahrwerk oder einem Radsatzlagergehäuse des Schienenfahrzeugs, einen Gleichlaufzylinder innerhalb des Achskörpers, und ein bewegbares Gehäuse. Das Gehäuse kontaktiert mehrere Gleitplatten. Der Aktuator ermöglicht es, die über eine Welle starr gekoppelten Räder eines Radsatzes bei einer Kurvenfahrt gegenüber dem Fahrwerk des Schienenfahrzeugs zu verschwenken.From the EP 3 381 761 A1 an actuator for controlling a wheel set of a rail vehicle is known. The actuator comprises an axle body for fastening to a chassis or a wheelset bearing housing of the rail vehicle, a synchronizing cylinder within the axle body, and a movable housing. The housing contacts several sliding plates. The actuator makes it possible to swivel the wheels of a wheel set, which are rigidly coupled via a shaft, with respect to the chassis of the rail vehicle when cornering.

Eine Verschwenkung von Achsen eines Schienenfahrzeugs ist auch bei einer aus der EP 0 876 947 B1 bekannten Achslager-Halterung für ein Drehgestell vorgesehen. In diesem Fall sind geschichtete Gummifederkörper zwischen einem Gestellrahmen und einem Achslager angeordnet.A pivoting of axes of a rail vehicle is also possible with one of the EP 0 876 947 B1 known axle bearing bracket provided for a bogie. In this case, layered rubber spring bodies are arranged between a rack frame and an axle bearing.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gegenüber dem genannten Stand der Technik weiterentwickelte Möglichkeiten der Lagerung eines Radsatzlagergehäuses innerhalb eines Fahrwerks eines Schienenfahrzeugs anzugeben, wobei sowohl ein fertigungsfreundlicher Aufbau als auch eine langfristige Haltbarkeit gegeben sein soll.The invention is based on the object of providing further developed options for mounting a wheelset bearing housing within a chassis of a rail vehicle compared to the prior art mentioned, whereby both a production-friendly structure and long-term durability should be provided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Radsatzlagergehäuse mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ebenso wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Radsatzlagergehäuses gemäß Anspruch 10. Im Folgenden im Zusammenhang mit dem Herstellungsverfahren erläuterte Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gelten sinngemäß auch für die Vorrichtung, das heißt das Radsatzlagergehäuse, und umgekehrt.This object is achieved according to the invention by a wheelset bearing housing with the features of claim 1. The object is also achieved by a method for producing a wheelset bearing housing according to claim 10. The embodiments and advantages of the invention explained below in connection with the production method also apply accordingly to the device , that is, the axle box, and vice versa.

Das für die Verwendung in einem Schienenfahrzeug vorgesehene Radsatzlagergehäuse umfasst einen Gehäusegrundkörper und mehrere an diesen angeklebte Gleitplatten, durch welche eine Komponente einer Linearführung gebildet ist. Eine damit korrespondierende zweite Gleitlagerkomponente ist an einem Drehgestell des Schienenfahrzeugs vorgesehen.The wheelset bearing housing provided for use in a rail vehicle comprises a housing base body and a plurality of sliding plates glued to this, which form a component of a linear guide. A corresponding second sliding bearing component is provided on a bogie of the rail vehicle.

Die Linearführung, welche unter anderem durch die Gleitplatten am Radsatzlagergehäuse gebildet ist, ist vorzugsweise orthogonal zur Rotationsachse des im Gehäusegrundkörper aufgenommenen Radsatzlagers, typischerweise Wälzlagers, insbesondere Rollenlagers, ausgerichtet. Ein Beispiel eines Radsatzlagers, welches für die Verwendung in einem Schienenfahrzeug bestimmt ist, ist in dem Dokument DE 101 28 861 A1 beschrieben.The linear guide, which is formed, among other things, by the sliding plates on the wheel set bearing housing, is preferably aligned orthogonally to the axis of rotation of the wheel set bearing, typically roller bearings, in particular roller bearings, accommodated in the basic housing body. An example of a wheel set bearing intended for use in a rail vehicle is in the document DE 101 28 861 A1 described.

Durch die Klebeverbindungen zwischen den Gleitplatten und dem Gehäusegrundkörper sind Schweißnähte zur Befestigung der Gleitplatten entbehrlich. Es hat sich gezeigt, dass durch das Ankleben der Gleitplatten im Vergleich zum Anschweißen eine verbesserte Haltbarkeit erreicht wird, was insbesondere durch die im Vergleich zu einer Schweißverbindung großflächigere Krafteinleitung erklärt wird. Vorzugsweise ist jede Gleitplatte vollflächig mit dem Gehäusegrundkörper verklebt. Zur Verklebung der Gleitplatten ist beispielsweise ein Zweikomponenten-Epoxidharzkleber geeignet.Due to the adhesive connections between the sliding plates and the basic housing body, weld seams for fastening the sliding plates are unnecessary. It has been shown that by gluing the sliding plates, compared to welding, an improved durability is achieved, which is explained in particular by the larger-area force introduction compared to a welded connection. Each sliding plate is preferably glued to the housing base body over its entire surface. A two-component epoxy resin adhesive, for example, is suitable for gluing the sliding plates.

In Verschieberichtung des Gehäusegrundkörpers, welche durch die Anordnung der Gleitplatten festgelegt ist, ist in bevorzugter Ausgestaltung eine Federung vorgesehen, wobei der Gehäusegrundkörper zu diesem Zweck zwei Federaufnahmen, die sich neben der Aufnahme für das Radsatzlager und auch neben der diese Aufnahme umschließenden Linearführung befinden, aufweist.In the displacement direction of the housing body, which is determined by the arrangement of the sliding plates, a suspension is provided in a preferred embodiment, the housing body having two spring receptacles for this purpose, which are located next to the receptacle for the wheel set bearing and also next to the linear guide surrounding this receptacle .

Durch die Gleitplatten sind hierbei vorzugsweise zwei zwischen den Federaufnahmen liegende Plattenanordnungen gebildet, welche spiegelsymmetrisch zur Rotationsachse des Radsatzlagers angeordnet sind, wobei jede Plattenanordnung eine Mittelplatte und zwei Seitenplatten umfasst. Sowohl die beiden Mittelplatten als auch die insgesamt vier Seitenplatten sind in bevorzugter Ausgestaltung in Längsrichtung der Linearführung ausgedehnter als in der Querrichtung der betreffenden Platte.In this case, the sliding plates preferably form two plate arrangements lying between the spring receptacles, which are arranged mirror-symmetrically to the axis of rotation of the wheel set bearing, each plate arrangement comprising a center plate and two side plates. Both the two middle plates and the total of four side plates are, in a preferred embodiment, more extensive in the longitudinal direction of the linear guide than in the transverse direction of the plate in question.

Hierbei beträgt die in Querrichtung zu messende Breite einer jeden Seitenplatte vorzugsweise weniger als die Hälfte der Breite einer jeden Mittelplatte. Damit ist mittels der Linearführung eine praktisch verkippungsfreie Führung des Radsatzlagergehäuses am Drehgestell des Schienenfahrzeugs bei gleichzeitig kompaktem Aufbau des Gehäusegrundkörpers und hohen übertragbaren Kräften realisierbar.The width of each side plate to be measured in the transverse direction is preferably less than half the width of each center plate. Thus, by means of the linear guide, a practically tilt-free guidance of the wheelset bearing housing on the bogie of the rail vehicle with a compact construction of the housing base body and high transferable forces can be realized.

Die Gleitplatten der Linearführung sind vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff, beispielsweise aus Manganhartstahl, gefertigt.The sliding plates of the linear guide are preferably made of a metallic material, for example of hard manganese steel.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:

1 ein Radsatzlagergehäuse in perspektivischer Ansicht,
2 das Radsatzlagergehäuse in Seitenansicht,
3 einen Gehäusegrundkörper des Radsatzlagergehäuses in einer Ansicht analog 1.

An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to a drawing. Show here:

1 a wheelset bearing housing in perspective view,
2 the wheelset bearing housing in side view,
3 a housing base body of the wheelset bearing housing in a view analogous 1 .

Ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnetes Radsatzlagergehäuse ist zur Verwendung in einem Schienenfahrzeug vorgesehen. Hinsichtlich der grundsätzlichen Funktion des Radsatzlagergehäuses 1 wird auf den eingangs zitierten Stand der Technik verwiesen.A total of the reference number 1 marked wheelset bearing housing is intended for use in a rail vehicle. With regard to the basic function of the wheelset bearing housing 1 reference is made to the prior art cited at the beginning.

Das Radsatzlagergehäuse 1 umfasst einen Gehäusegrundkörper 2 und mehrere Gleitplatten 3, 4, 5, durch die in Zusammenwirkung mit weiteren, nicht dargestellten Fahrwerkskomponenten des Schienenfahrzeugs eine Linearführung 6 gebildet ist. Die Verschieberichtung V der Linearführung 6 ist vertikal ausgerichtet.The axle box bearing housing 1 comprises a housing base body 2 and several sliding plates 3 , 4th , 5 , through the interaction with other, not shown chassis components of the rail vehicle a linear guide 6th is formed. The direction of movement V the linear guide 6th is oriented vertically.

Im Radsatzlagergehäuse 1 befindet sich eine Lageraufnahme 7 zur Aufnahme eines nicht dargestellten Radsatzlagers, bei welchem es sich um ein Wälzlager an sich bekannter Bauart, nämlich um ein zweireihiges Rollenlager, handelt. Die Rotationsachse des Radsatzlagers, das heißt Mittelachse der Lageraufnahme 7, ist mit R bezeichnet.In the axle box 1 there is a warehouse recording 7th for receiving a wheelset bearing, not shown, which is a roller bearing of a known type, namely a double-row roller bearing. The axis of rotation of the wheelset bearing, i.e. the central axis of the bearing mount 7th , is with R. designated.

Ferner sind am Gehäusegrundkörper 2 zwei Federaufnahmen 8, 9 erkennbar. Die auf die Federaufnahmen 8, 9 aufzusetzenden Federn, nämlich Schraubenfedern, stützen sich an einem Drehgestell des Schienenfahrzeugs ab. Jeweils eine aus drei Gleitplatten 3, 4, 5 gebildete Plattenanordnung 10, 11 befindet sich zwischen der Lageraufnahme 7 und einer Federaufnahme 8, 9.Furthermore, are on the housing body 2 two spring mounts 8th , 9 recognizable. The one on the spring mounts 8th , 9 Springs to be attached, namely helical springs, are supported on a bogie of the rail vehicle. One each from three sliding plates 3 , 4th , 5 formed plate assembly 10 , 11 is located between the bearings 7th and a spring mount 8th , 9 .

Jede Plattenanordnung 10 ist gebildet aus einer mittleren Gleitplatte 4, das heißt Mittelplatte, und zwei die Mittelplatte 4 flankierenden Seitenplatten 3, 5. Jede Gleitplatte 3, 4, 5 ist in derjenigen Richtung, in der die Linearführung 6 ausgerichtet ist, das heißt in Verschieberichtung V, ausgedehnter als in der jeweiligen Querrichtung der Gleitplatte 3, 4, 5. Im Fall der mittleren Gleitplatte 4 ist die Querrichtung durch die Ausrichtung der Rotationsachse R gegeben. Dagegen stimmt bei den zueinander parallelen Seitenplatten 3, 5 die Querrichtung mit der mit L bezeichneten Längsrichtung, das heißt Fahrtrichtung, des Schienenfahrzeugs überein. Die in Längsrichtung L zu messende Breite einer jeden Seitenplatte 3, 5 beträgt weniger als die Hälfte der in Richtung der Rotationsachse R zu messenden Breite der Mittelplatte 4. Die Linearführung 6 ist damit primär zur Übertragung von Kräften in Längsrichtung L des Schienenfahrzeugs ausgelegt. Zusätzlich können Querkräfte, das heißt Kräfte in Richtung der Rotationsachse R, durch die Linearführung 6 aufgenommen werden.Any plate arrangement 10 is formed from a middle sliding plate 4th , that is, middle plate, and two the middle plate 4th flanking side panels 3 , 5 . Any sliding plate 3 , 4th , 5 is in the direction in which the linear guide 6th is aligned, that is, in the direction of displacement V , more extensive than in the respective transverse direction of the sliding plate 3 , 4th , 5 . In the case of the middle sliding plate 4th is the transverse direction through the orientation of the axis of rotation R. given. On the other hand, it is true for the mutually parallel side plates 3 , 5 the transverse direction with the with L. designated longitudinal direction, i.e. direction of travel, of the rail vehicle. The lengthways L. width of each side plate to be measured 3 , 5 is less than half that in the direction of the axis of rotation R. width to be measured of the middle plate 4th . The linear guide 6th is therefore primarily for the transmission of forces in the longitudinal direction L. of the rail vehicle. In addition, transverse forces, i.e. forces in the direction of the axis of rotation R. , through the linear guide 6th be included.

Zur Befestigung der insgesamt sechs Gleitplatten 3, 4, 5 am Gehäusegrundkörper 2 befindet sich Klebeflächen 12 am Gehäusegrundkörper 2. Auf diesen Klebeflächen 12 werden die Gleitplatten 3, 4, 5 vollflächig mit einem Zweikomponenten-Epoxidharzkleber befestigt. Die Verklebungen sind dazu ausgelegt, auch unter erhöhten Temperaturen, welche auf den Betrieb des Radsatzlagers zurückzuführen sein können, die stabile Befestigung der Gleitplatten 3, 4, 5 am Gehäusegrundkörper 2 aufrechtzuerhalten.For fastening the total of six sliding plates 3 , 4th , 5 on the housing body 2 there are adhesive surfaces 12 on the housing body 2 . On these adhesive surfaces 12 become the sliding plates 3 , 4th , 5 Fully attached with a two-component epoxy resin adhesive. The bonds are designed to ensure the stable attachment of the sliding plates even at elevated temperatures, which can be attributed to the operation of the wheelset bearing 3 , 4th , 5 on the housing body 2 maintain.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: RadsatzlagergehäuseWheelset bearing housing
22: GehäusegrundkörperHousing body
33: Gleitplatte, SeitenplatteSliding plate, side plate
44th: Gleitplatte, MittelplatteSliding plate, middle plate
55: Gleitplatte, SeitenplatteSliding plate, side plate
66th: LinearführungLinear guide
77th: LageraufnahmeInventory
88th: FederaufnahmeSpring mount
99: FederaufnahmeSpring mount
1010: PlattenanordnungPlate arrangement
1111: PlattenanordnungPlate arrangement
1212: Klebefläche Adhesive surface
LL.: LängsrichtungLongitudinal direction
RR.: RotationsachseAxis of rotation
VV: VerschieberichtungShift direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102006044162 A1 [0002]
DE 4037672 A1 [0003]
EP 1186505 A2 [0004]
EP 3381761 A1 [0005]
EP 0876947 B1 [0006]
DE 10128861 A1 [0010]

Claims

Wheelset bearing housing (1) for a rail vehicle, with a housing base body (2) and a plurality of sliding plates (3, 4, 5) glued to this, which form a component of a linear guide (6).

Wheelset bearing housing (1) Claim 1 , characterized in that the linear guide (6) is aligned orthogonally to the axis of rotation (R) of a wheelset bearing to be accommodated in the basic housing body (2).

Wheelset bearing housing (1) Claim 2 , characterized in that the sliding plates (2, 3, 4) form two plate arrangements (10, 11) which are arranged mirror-symmetrically to the axis of rotation (R) of the wheel set bearing, each plate arrangement (10, 11) having a center plate (4) and two side panels (3, 5).

Wheelset bearing housing (1) Claim 3 , characterized in that both the two middle plates (4) and the total of four side plates (3, 5) are more extensive in the longitudinal direction (L) of the linear guide (6) than in their respective transverse direction.

Wheelset bearing housing (1) Claim 4 , characterized in that the width to be measured in the transverse direction of each side plate (3, 5) is less than half the width of each middle plate (4).

Wheelset bearing housing (1) according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that each sliding plate (3, 4, 5) is glued to the housing base body (2) over the entire surface.

Wheelset bearing housing (1) after one of the Claims 1 to 6th , characterized in that the sliding plates (3, 4, 5) are glued to the housing base body (2) with a two-component epoxy resin adhesive.

Wheelset bearing housing (1) according to one of the Claims 1 to 7th , characterized in that the sliding plates (3, 4, 5) are made of manganese steel.

Wheelset bearing housing (1) after one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the housing base body (2) has two spring receptacles (8, 9).

A method for producing a wheelset bearing housing (1) for a rail vehicle, several sliding plates (3, 4, 5) being glued to a basic housing body (2), which together form a sliding bearing component that enables the wheelset bearing housing to be displaced linearly in an orthogonal to the central axis (R) a wheel set bearing aligned in the housing base body (2) to be fastened allows the direction of displacement (V).