DE102019207631A1

DE102019207631A1 - Triebwagenadapter zum Verbinden einer Triebwagenkarosserie mit einem Lager

Info

Publication number: DE102019207631A1
Application number: DE102019207631.9A
Authority: DE
Inventors: Ludovic Fenayon; Gautier Jenart; Thierry Le Moigne
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2018-05-31
Filing date: 2019-05-24
Publication date: 2019-12-05
Also published as: CN110550062A; US10960904B2; AU2019201848A1; US20190367055A1; FR3081813B1; FR3081813A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Triebwagenadapter (14) zum radialen Verbinden einer Triebwagenkarosserie mit einem Lager (16). Der Triebwagenadapter (14) umfasst zwei seitliche Kanäle (42), die jeweils durch ein Paar von gegenüberliegenden Ansätzen (42b, 42c) und eine seitliche Führungsfläche (42a) begrenzt sind, die senkrecht zu den gegenüberliegenden Ansätzen (42b, 42c) ist, wobei die seitlichen Kanäle (42) dazu eingerichtet sind, mit der Triebwagenkarosserie zusammenzuwirken. Die seitlichen Führungsflächen (42a) der seitlichen Kanäle sind im Querschnitt durch eine Ebene senkrecht zu der Rotationsachse des Lagers gekrümmt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet von Lageradaptern für einen Triebwagen.
HINTERGRUND
Ein Triebwagen weist im Allgemeinen einen Drehgestellrahmen auf, der auf jeder Seite mit einem Paar von Seitenrahmen mit sich nach unten öffnenden Backen versehen ist. Ein Lageradapter ist in den Backen vertikal bewegbar und ruht auf einem Lager, das auf einer Triebwagenachse befestigt ist, die ein Rad des Triebwagens lagert. Der Lageradapter ist folglich eine steife Verbindung zwischen dem Drehgestellrahmen des Triebwagens und dem Lager. Im Allgemeinen passt ein Lager für eine Triebwagenachse um einen Zapfen an dem Ende der Triebwagenachse, an dem es zwischen einer Einlegeringanordnung und einer Endabdeckung befestigt ist.
Jedoch kann sich der Triebwagenadapter bezüglich des Lagers bewegen. Der Triebwagenadapter kann bezüglich des Lagers falsch ausgerichtet sein, wenn der Triebwagen über gekrümmte Schienen fährt. Dies resultiert in einem unerwarteten Verschleiß einiger Teile, insbesondere Ansätze von seitlichen Kanälen, die in Eingriff mit einem Ansatz einer Backe des Drehgestellrahmens sind, und verringert folglich deren Lebensdauer.
Die Last, die durch den Drehgestellrahmen über den Adapter angelegt wird, kann unter Umständen nicht gut auf das Lager, insbesondere auf die Wälzkörper, verteilt sein, wenn das Lager von dem Wälzlagertyp ist. Dies resultiert sowohl in einem Verschleiß auf der Innenfläche und der Außenfläche des Triebwagenadapters als auch in einem Ausfall des Lagers.
Diese und andere Probleme werden durch Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung angesprochen.
ZUSAMMENFASSUNG
Dazu betrifft die Erfindung einen Triebwagenadapter zum radialen Verbinden einer Triebwagenkarosserie mit einem Lager. Der Triebwagenadapter umfasst zwei seitliche Kanäle, die jeweils durch ein Paar von gegenüberliegenden Ansätzen und eine seitliche Führungsfläche, die senkrecht zu den gegenüberliegenden Ansätzen ist, begrenzt sind. Die seitlichen Kanäle sind dazu eingerichtet, mit der Triebwagenkarosserie zusammenzuwirken. Der Triebwagenadapter umfasst zwei Stirnflansche, die bezüglich der Innenfläche nach innen auskragen, und die mit der Innenfläche ein Gehäuse des Lagers begrenzen. Der Triebwagenadapter umfasst eine Innenfläche, die als ein Lagersitz für das Lager wirkt. Der Triebwagenadapter umfasst eine Außenfläche, die dazu ausgelegt ist, mit der Triebwagenkarosserie in einem direkten radialen Kontakt zu sein.
Gemäß der Erfindung sind die seitlichen Führungsflächen der seitlichen Kanäle im Querschnitt durch eine Ebene senkrecht zu der Rotationsachse des Lagers gekrümmt.
Eine solche Anordnung verbessert die Lebensdauer des Triebwagenadapters und des Lagers, in dem der Verschleiß reduziert wird. Die gekrümmten äußeren seitlichen Führungsflächen des Triebwagenadapters kompensieren die relative Fehlausrichtung zwischen der Triebwagenkarosserie und dem Lager. Die Last, die auf den Drehgestellrahmen über den Adapter angelegt wird, wird gleichmäßig auf das Lager, insbesondere auf die Wälzkörper, verteilt, wenn das Lager von dem Wälzlagertyp ist.
Eine solche Anordnung verbessert die Lebensdauer des Triebwagenadapters und des Lagers, in dem eine relative Fehlausrichtung und Verschleiß verhindert wird.
Gemäß den weiteren Aspekten der Erfindung, welche vorteilhaft, aber nicht zwingend sind, kann ein solcher Triebwagenadapter eines oder mehrere der folgenden Merkmale umfassen:
Die Innenfläche hat beispielsweise eine konkave Form mit konstantem Radius, um auf dem Lager zu sitzen.
Die Außenfläche des Triebwagenadapters ist im Querschnitt durch die Rotationsachse des Lagers gekrümmt.
Die Außenfläche des Triebwagenadapters ist zylindrisch oder kugelförmig.
Die Außenfläche des Triebwagenadapters ist flach.
Die seitlichen Führungsflächen der seitlichen Kanäle sind zylindrisch.
Die seitlichen Führungsflächen der seitlichen Kanäle sind kugelförmig.
Der Triebwagenadapter ist aus Metall, beispielsweise durch Gießen, hergestellt. Beispielsweise ist der Triebwagenadapter aus Gussstahl oder Gusseisen hergestellt.
Gemäß einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung eine Triebwagenadapteranordnung, die einen Triebwagenadapter gemäß einer der vorangehenden Ausführungsformen, ein Lager, das in dem Triebwagenadapter befestigt ist, einen Einlegering, der dazu eingerichtet ist, mit dem Lager an einer ersten Seite axial in Kontakt zu kommen, und eine Endabdeckungsanordnung aufweist, die dazu eingerichtet ist, mit dem Lager an der anderen Seite, die der ersten Seite gegenüberliegt, axial in Kontakt zu kommen.
In einer Ausführungsform umfasst das Lager zumindest einen Innenring und zumindest einen Außenring, der in radialem Kontakt mit der Innenfläche des Triebwagenadapters befestigt ist.
In einer Ausführungsform umfasst das Lager zumindest eine Reihe von Wälzkörpern, die zwischen Laufbahnen angeordnet sind, die auf den Innen- und Außenringen vorgesehen sind.
In einer Ausführungsform ist der Innenring des Lagers aus zwei Teilen hergestellt, die axial durch einen axialen Abstandshalter getrennt sind.
Gemäß einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung eine Triebwagenachse, die eine Triebwagenadapteranordnung gemäß einer der vorangehenden Ausführungsformen, und eine Welle umfasst, die in dem Lager um eine Rotationsachse relativ zu dem Triebwagenadapter drehbar befestigt ist. Die Welle umfasst ein erstes Ende, das in dem Einlegering radial befestigt ist, und ein zweites Ende, das dem ersten Ende gegenüberliegt, das in einer Endabdeckungsanordnung gesichert ist.
Figurenliste
Andere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden aus der Durchsicht der ausführlichen Beschreibung der Ausführungsformen, welche in keiner Weise beschränkend sind, und den angefügten Zeichnungen hervorgehen, wobei:

1 eine perspektivische Ansicht einer Triebwagenachse gemäß der Erfindung ist; und
2 ein axialer Querschnitt durch die Triebwagenachse der 1 ist.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Bezugnehmend auf 1 und 2 ist eine Triebwagenachse 10 zum Verbinden des Drehgestellrahmens eines Triebwagens an den Rädern (nicht gezeigt) vorgesehen. Die Triebwagenachse 10 umfasst eine Welle 12 (mit gestrichelten Linien in 2), die um eine Rotationsachse X10 relativ zu einem Triebwagenadapter 14 drehbar befestigt ist. Der Triebwagenadapter 14 ist an dem Triebwagen-Drehgestellrahmen gesichert, wobei die Welle 12 an den Rädern gesichert ist.
Ein Lager 16 ist radial zwischen dem Triebwagenadapter 14 und der Welle 12 vorgesehen. Wie in der 2 dargestellt ist, ist das Lager 16 von einem Wälzlagertyp und umfasst einen Innenring 18, der an der Welle 12 befestigt ist, einen Außenring 20, der in dem Triebwagenadapter 14 befestigt ist, und zwei Reihen von Wälzkörpern 22a, 22b, beispielsweise Rollen, die zwischen den auf dem Innen- und Außenring 18, 20 vorgesehenen Laufbahnen angeordnet sind. Der Innenring 18 ist beispielsweise aus zwei Teilen hergestellt, die axial durch einen axialen Abstandshalter 24 getrennt sind. Bei dieser Ausführungsform ist das Lager 16 ein Kegelrollenlager.
Das Lager 16 ist weiterhin an beiden axialen Enden mit Dichtungsmitteln 26, 28 versehen. Die Dichtungsmittel 26, 28 schließen einen radialen Raum, der zwischen dem Innenring 18 und dem Außenring 20 definiert ist, ab. Die Wälzkörper 22a, 22b sind in dem abgedichteten, radialen Raum angeordnet.
Der Triebwagenadapter 14 ist an dem Außenring 20 über seine radiale Innenseite oder Lagersitzseite 30 gesichert und ist in dem Drehgestellrahmen über seine radiale Außenseite oder Rahmensitzseite 32 befestigt.
Die Welle 12 umfasst einen Zapfen 12a und einen Staubschutz mit einer zylindrischen Fläche 12b, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Zapfens 12a. Eine konkave Ausrundung 12c verbindet die zylindrische Fläche 12b auf dem Zapfen 12a. Der Innenring 18 des Lagers ist auf dem Zapfen 12a befestigt.
Wie dargestellt ist, umfasst die Triebwagenachse 10 ferner einen Einlegering 34 mit einer Innenfläche 34a, die dazu eingerichtet ist, mit der Außenfläche der Welle 12 an der Seite der Ausrundung 12c radial in Kontakt zu kommen, und mit dem Innenring 18 des Lagers 16 axial in Kontakt zu kommen. Entsprechend hat die Innenfläche 34a des Einlegerings 34 eine abgerundete Form, die zu jener der Ausrundung 12c nahezu komplementär ist.
Die Triebwagenachse 10 umfasst auch eine Endabdeckungsanordnung 38. Die Endabdeckungsanordnung 38 umfasst eine Endabdeckung 38a, die als Stoppelement im Fall einer nach links gerichteten Verschiebung der Welle 12 (relativ zu 2) relativ zu dem Innenring 18 vorgesehen ist. Daher wird die Endabdeckung 38a an dem Zapfen 12 durch drei Abdeckungsschrauben 38b zuverlässig gesichert und kommt mit dem Innenring 18 des Lagers 16 axial in Kontakt.
Wie ausführlich in 1 dargestellt ist, umfasst der Triebwagenadapter 14 einen Adapterkörper 40, der mit zwei seitlichen Kanälen 42 versehen ist. In 1 ist nur ein Kanal 42 dargestellt, wobei der Adapterkörper 40 einen anderen seitlichen Kanal auf der gegenüberliegenden seitlichen Seite aufweist. Jeder der seitlichen Kanäle 42 wird axial durch ein Paar von gegenüberliegenden Ansätzen 42b, 42c und eine seitliche Führungsfläche 42a, die senkrecht zu den Ansätzen ist, begrenzt. Jeder seitliche Kanal 42 hat eine U-Form und ist dazu eingerichtet, mit einem Ansatz einer Backe (nicht gezeigt) des Drehgestellrahmens in Eingriff zu sein, um als eine Einschubführung zwischen dem Adapter und dem Drehgestellrahmen zu wirken.
Der Körper 40 des Triebwagenadapters 14 umfasst weiterhin zwei Stirnflächen 46, 48, wobei die Innenfläche 30 als ein Lagersitz in radialem Kontakt mit dem Außenring 20 des Lagers 16 wirkt, und die Außenfläche 32 als ein Rahmensitz in radialem Kontakt mit dem Drehgestellrahmen wirkt.
Die Innenfläche 30 hat eine konkave Form mit konstantem Radius, um auf der zylindrischen Außenfläche des Außenring 20 des Lagers 16 zu sitzen.
Die Stirnflächen 46, 48 sind mit einem ersten und einem zweiten Stirnflansch 50 bzw. 52 versehen, die radial nach innen gerichtet sind. Die Flansche 50, 52 kragen bezüglich der Innenfläche 30 radial nach innen aus. Die Flansche 50, 52 liegen sich axial gegenüber. Die Flansche 50, 52 begrenzen mit der Innenfläche 30 ein Gehäuse für einen Außenring 20 des Lagers 16. Der Außenring 20 ist axial zwischen den Flanschen 50, 52 angeordnet.
Der Adapterkörper 40 wird aus Metall durch ein beliebiges geeignetes Verfahren, wie beispielsweise Gießen, hergestellt. Zum Beispiel ist der Körper 40 aus Stahl oder Gusseisen hergestellt.
Gemäß der Erfindung sind die seitlichen Führungsflächen 42a der seitlichen Kanäle im Querschnitt durch eine senkrechte Ebene durch die Rotationsachse X10 des Lagers 16 gekrümmt. In der dargestellten Ausführungsform sind die seitlichen Führungsflächen 42a zylindrisch. Alternativ können die seitlichen Führungsflächen 42a kugelförmig sein.
Der Drehgestellrahmen umfasst Ansätze der Backen, die in Eingriff mit den seitlichen Kanälen 42 des Triebwagenadapters 14 und in Anlage an den seitlichen Führungsflächen 42a sind. Im Falle einer relativen Fehlausrichtung zwischen dem Drehgestellrahmen und dem Lager 16 kann der Drehgestellrahmen auf der gekrümmten seitlichen Führungsfläche 42 schwenken. Die Fehlausrichtung wird dann kompensiert. Der Triebwagenadapter 14 wird an jeglichen Versatz bezüglich des Lagers 16 gehindert.
Vorteilhafterweise ist die Außenfläche 32 des Triebwagenadapters 14 ebenfalls gekrümmt. In der dargestellten Ausführungsform ist im Querschnitt durch die Rotationsachse X10 des Lagers 16 die Außenfläche 32 zylindrisch. Alternativ kann die Außenfläche 32 kugelförmig sein.
Der Drehgestellrahmen umfasst eine untere Fläche, die radial an der Außenfläche 32 des Triebwagenadapters 14 anliegt. Im Fall einer relativen Fehlausrichtung zwischen dem Drehgestellrahmen und dem Lager 16 kann der Drehgestellrahmen auch auf der gekrümmten Außenfläche 32 schwenken. Der Triebwagenadapter 14 weist in zwei Richtungen gekrümmte Kontaktflächen 42a, 32 mit dem Drehgestellrahmen auf.
Bei einer Alternative (nicht dargestellt) sind die Innenflächen der gegenüberliegenden Ansätze 42b, 42c der seitlichen Kanäle 42 im Querschnitt durch eine Ebene senkrecht zu der Rotationsachse X10 des Lagers 16 gekrümmt. Beispielsweise können die Flächen zylindrisch oder kugelförmig sein.
Es sollte beachtet werden, dass die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen lediglich als keine Beschränkung anzeigende Beispiele gegeben werden, und dass Modifikationen, Kombinationen und Variationen innerhalb des Umfangs der Erfindung möglich sind.
Die Erfindung wurde anhand eines Wälzlagers beschrieben, das mit zumindest einer Reihe von Wälzkörpern versehen ist, die zwischen dem Innen- und dem Außenring radial angeordnet sind. Alternativ kann das Lager ein Radiallager oder ein Gleitlager sein, das einen oder zwei Ringe umfasst.

Claims

Triebwagenadapter (14) zum radialen Verbinden einer Triebwagenkarosserie mit einem Lager (16), und welcher aufweist: zwei seitliche Kanäle (42), die jeweils durch ein Paar von gegenüberliegenden Ansätzen (42b, 42c) und eine seitliche Führungsfläche (42a) begrenzt sind, die senkrecht zu den gegenüberliegenden Ansätzen (42b, 42c) ist, wobei die seitlichen Kanäle (42) dazu eingerichtet sind, mit der Triebwagenkarosserie zusammenzuwirken, zwei Stirnflansche (48, 50), die bezüglich einer Innenfläche (30) nach innen auskragen, und die mit der Innenfläche (30) ein Gehäuse für das Lager (16) begrenzen, eine Innenfläche (30), die als ein Lagersitz für das Lager (16) wirkt, und eine Außenfläche (32), die dazu eingerichtet ist, mit der Triebwagenkarosserie in direktem radialen Kontakt zu sein, wobei die seitlichen Führungsflächen (42a) der seitlichen Kanäle (42) im Querschnitt durch eine Ebene senkrecht zu der Rotationsachse des Lagers gekrümmt sind.
Triebwagenadapter gemäß Anspruch 1, wobei die seitlichen Führungsflächen (42a) der seitlichen Kanäle (42) zylindrisch sind.
Triebwagenadapter gemäß Anspruch 1, wobei die seitlichen Führungsflächen (42a) der seitlichen Kanäle (42) kugelförmig sind.
Triebwagenadapter gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Außenfläche (32) im Querschnitt durch die Rotationsachse des Lagers gekrümmt ist.
Triebwagenadapter gemäß Anspruch 4, wobei die Außenfläche des Triebwagenadapters zylindrisch ist.
Triebwagenadapter gemäß Anspruch 4, wobei die Außenfläche des Triebwagenadapters kugelförmig ist.
Triebwagenadapteranordnung, die einen Triebwagenadapter (14) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, ein Lager (16), das in dem Triebwagenadapter (14) befestigt ist, einen Einlegering (34), der dazu eingerichtet ist, mit dem Lager (16) an einer ersten Seite axial in Kontakt zu kommen, und eine Endabdeckungsanordnung (38) aufweist, die eingerichtet ist, mit dem Lager (16) an der anderen Seite, die der ersten Seite gegenüberliegt, axial in Kontakt zu kommen.
Triebwagenadapteranordnung gemäß Anspruch 7, wobei das Lager (16) zumindest eine Reihe von Wälzkörpern (22a, 22b) aufweist, die zwischen Laufbahnen angeordnet sind, die an einem Innenring (18) und einem Außenring (20) vorgesehen sind.
Triebwagenadapteranordnung gemäß Anspruch 8, wobei der Innenring (18) des Lagers (16) aus zwei Teilen hergestellt ist, die axial durch einen axialen Abstandshalter (24) getrennt sind.
Triebwagenachse (10), die eine Triebwagenadapteranordnung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9 und eine Welle (12) aufweist, die um eine Rotationsachse relativ zu einem Triebwagenadapter (14) drehbar befestigt ist, wobei die Welle (12) in dem Lager (16) ein erstes Ende (12c), das in dem Einlegering (34) radial befestigt ist, und ein dem ersten Ende (12c) gegenüberliegendes zweites Ende (12a) aufweist, das an der Endabdeckungsanordnung (38) gesichert ist.