DE1455125C

DE1455125C - Two-axle bogie for rail vehicles

Info

Publication number: DE1455125C
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl Ing 3500 Kas Mittmann
Original assignee: Rheinstahl Henschel AG, 3500 Kassel
Publication date: 1971-02-25

Description

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Die Erfindung betrifft ein zweiachsiges Drehgestell kasten ruht hierbei in ölgefüllten, oben liegendenThe invention relates to a two-axis bogie box rests in this case in oil-filled, overhead

für Schienenfahrzeuge, insbesondere Triebfahrzeuge, Federtöpfen, die mit dem Drehgestellrahmen horizon-for rail vehicles, in particular locomotives, spring pots that are horizontally connected to the bogie frame

mit einem mit dem Drehgestellrahmen drehfest ge- tal quer und längs durch Gleitführungen oder durchwith a non-rotatable with the bogie frame crosswise and lengthways through sliding guides or through

kuppelten und auf diesem federnd abgestützten Lenker starr und nur vertikal beweglich verbundencoupled and rigidly connected to this spring-supported handlebar and only vertically movable

Wiegebalken, mit auf dem Wiegebalken gleitend ab- 5 sind. Die Federtöpfe stützen sich in bekannter WeiseWeighing beam, with 5 sliding on the weighing beam. The spring pots are supported in a known manner

gestützten Wagenkasten und mit einem zentralen, im auf Schraubenfedern ab. Diese Konstruktion hat diesupported car body and with a central one on coil springs. This construction has the

Drehgestellrahmen in Längsrichtung hart und in Vorteile, daß die Zug- und Bremskräfte in den sehrBogie frame in the longitudinal direction hard and in advantages that the tensile and braking forces in the very

Querrichtung weich gelagerten Drehzapfen. tief liegenden Drehzapfenlagern vom Drehgestell aufTransverse soft pivoted pivot. deep pivot bearings from the bogie

Es sind Drehgestelle bekannt, bei denen der den Wagenkasten übertragen werden. Dadurch wird Wagenkasten auf einer den Wagenkasten tragenden io — besonders beim Anfahren — die Entlastung des Wiege in einem flachen Drehzapfen ruht. Dabei ist es jeweils vorauslaufenden Radsatzes verhältnismäßig vielfach üblich, daß die Wiege auf seitlich am Dreh- niedrig gehalten, die Neigung zum Schleudern demgestellrahmen angeordneten Schraubenfedern aufge- nach herabgemindert. Die breite Stützbasis des setzt ist. Eine solche Ausführung vermittelt eine Wagenkastens auf den Federtöpfen ergibt einen Reihe von vorteilhaften Eigenschaften. Wird das 15 großen Ausdrehwiderstand des Drehgestells und verGewicht des Wagenkastens durch die Wiege mit mindert die Tendenz zum Sinuslauf. Das verleiht dem Hilfe eines mittigen Drehzapfens auf das Drehgestell gesamten Fahrzeug eine gewisse Laufruhe im geraden übertragen, dann behindert diese Lastabstützung die Gleis.There are known bogies in which the car body are transferred. This will Car body on an io supporting the car body - especially when starting up - the relief of the Cradle rests in a flat pivot. It is proportionate to the leading wheelset It is often common for the cradle to be kept low on the side of the rotating frame, the tendency to skid on the frame arranged coil springs upwards after downwards. The wide support base of the is set. Such a design gives a car body on the spring pots gives one Number of beneficial properties. Is the 15 great turning resistance of the bogie and weight of the car body through the cradle with reduces the tendency to sinusoidal run. That gives the With the help of a central pivot on the bogie, the entire vehicle runs smoothly in a straight line transferred, then this load support hinders the track.

Drehbewegungen des Drehgestelles unter dem Die bei dieser Konstruktion auftretenden Nachteile Wagenkasten nur sehr wenig, da der Hebelarm der 20 sind unter anderem darin zu sehen, daß der Wagen-Reibungswiderstände klein ist. Dieser geringe Aus- kasten zu Wankbewegungen neigt. Da der Drehdrehwiderstand ist günstig für das Einfahren des zapfen im Drehzapfenlager seitlich sehr stark Schienenfahrzeugs in einen Gleisbogen, da die eingespannt ist, kann bei normalen Querstößen der Spurführungskräfte und damit der Spurkranz- und Wagenkasten nicht horizontal quer ausweichen, Schienenkopfverschleiß in niedrigen Grenzen bleibt, as sondern sich nur wankend um einen Punkt im Für das Ausfahren aus einem Gleisbogen ist der Drehzapfenlager bewegen.Rotational movements of the bogie under the The disadvantages occurring in this construction Car body only very little, since the lever arm of the 20 can be seen, among other things, in the fact that the car's frictional resistance is small. This slight boxing out tends to sway. Because the rotation resistance is favorable for the retraction of the journal in the pivot bearing laterally very strong rail vehicle in a track curve, since it is clamped, can with normal transverse joints Track guidance forces and thus the wheel flange and car body do not give way horizontally across, Rail head wear remains within low limits, but only swaying around a point in the To move out of a curved track, the pivot bearing must be moved.

zentrische Drehzapfen ebenfalls von Vorteil, da in- Ein weiterer Nachteil ist der schon erwähnte großeCentric trunnions are also an advantage, because they have a further disadvantage is the already mentioned large one

folge der Radreifenkegelneigung das Drehgestell sich Ausdrehwiderstand. Das Drehgestell ist kaum in derfollowing the wheel tire cone inclination, the bogie turns out resistance. The bogie is hardly in the

von selbst wieder in die Mittellage einstellt. Lage, nur infolge der Radreifenkegelneigung beiautomatically returns to the central position. Position, only as a result of the wheel tire taper inclination

Die Abstützung der Wiege auf seitlich am Dreh- 30 einem solchen aus einem Gleisbogen auslaufenden gestellrahmen angeordneten Schraubenfeder!) — im Fahrzeug nach der Gleismitte hin und damit parallel allgemeinen kombiniert mit Reibungs- oder Flüssig- zum Wagenkasten sich einzustellen. Meist bleibt der keitsdämpfern — ergibt für den Wagenkasten ver- führende Radsatz an der äußeren Schiene hängen, bis tikal und horizontal quer sehr günstige Bewegungs- er durch eine Gleisunebenheit ruckartig nach der Verhältnisse, wobei sich die Rückstelltendenz der 35 Gleismitte hin oder sogar an die entgegengesetzte Wiegenfedern bei seitlichen Querbewegungen des Fahrkante gedrückt wird. Ebenso ist das Einfahren Wagenkastens gegenüber dem Drehgestellrahmen in einen Gleisbogen nur durch einen größeren Auflauftechnisch gut auswirkt. Eine solche Abstützung wand an Richtkraft möglich. Diese Tatsachen erhat schließlich noch den Vorteil, daß die Wank- höhen den Spurkranz- und Schienenkopfverschleiß neigung des Wagenkastens eingedämmt wird, wenn 40 ganz beachtlich.The support of the cradle on the side of the rotary 30 such running out of a curved track coil spring arranged in the frame!) - in the vehicle towards the center of the track and thus parallel generally combined with friction or fluid to adjust to the car body. Most of the time it stays keitsdämpfern - results in a seductive wheel set hanging on the outer rail for the car body until Very favorable movement vertically and horizontally across the bumpy track after the Conditions, with the tendency to reset the track center or even to the opposite Cradle springs is pressed when the trailing edge moves sideways. Retraction is the same Car body opposite the bogie frame in a curved track only through a larger run-up works well. Such a support wall on straightening force possible. Obtained these facts finally the advantage that the roll heights reduce the wear on the flange and rail head body inclination is curbed if 40 is quite considerable.

die Federbasis der Wiege genügend groß gewählt Bekannt sind schließlich Drehgestelle mit einemThe spring base of the cradle is chosen to be sufficiently large. Finally, bogies with one are known

wird. Seitliche Stöße infolge von Gleisunebenheiten' tief nach unten gezogenen Drehzapfen, der seitlichwill. Lateral impacts as a result of uneven tracks' deeply pulled down pivot pin, the side

bewirken vorwiegend eine reine Querbewegung des im Querträger des Drehgestellrahmens rechts undmainly cause a pure transverse movement of the right and in the cross member of the bogie frame

Wagenkastens, was für die Laufruhe und den Fahr- links von je einer langen und relativ weichenCar body, what for the smoothness and the driving left of each a long and relatively soft

komfort sich weniger störend auswirkt als eine 45 Schraubenfeder in der Mittelstellung gehalten wird.comfort is less disruptive than keeping a coil spring in the middle position.

Wankbewegung. Zur Übertragung der Zug- und Bremskräfte liegt derRolling motion. To transfer the pulling and braking forces, the

Diesen Vorteilen stehen bei der beschriebenen Drehzapfen in Fahrtrichtung mit einem elastischenThese advantages are available in the described pivot pin in the direction of travel with an elastic

Konstruktion Nachteile gegenüber. So bringt bei Ring direkt am Querträger an.Construction disadvantages compared to. So attaches directly to the cross member at Ring.

einer Verwendung in Triebfahrzeugen der verhältnis- Der Wagenkasten ruht hierbei ebenso wie bei dera use in locomotives of the ratio- The car body rests here as well as in the

mäßig hoch liegende Drehzapfen eine starke Achsent- 50 vorher beschriebenen Konstruktion in ölgefülltenmoderately high pivot pins have a strong axle 50 previously described construction in oil-filled

lastung beim Anfahren für den vorauslaufenden Federtöpfen. Diese sind im vorliegenden Fall amload when starting for the leading spring pots. In the present case, these are on

Radsatz mit sich. Die dadurch bedingte Schleuder- Drehgestellrahmen angeordnet, werden jedoch nurWheelset with itself. The resulting centrifugal bogie frames are arranged, however, only

neigung der jeweils ersten Drehgestellachse ver- in der Längsrichtung durch Anschläge oder Lenkerinclination of the first bogie axis in each case in the longitudinal direction by stops or links

mindert die Anfahrzugkraft unter Umständen gehalten. In der Querrichtung sind sie durch diereduces the starting tractive effort under certain circumstances. In the transverse direction they are through the

erheblich. 55 Lenker mit dem Wagenkasten verbunden, so daß beiconsiderable. 55 handlebars connected to the car body so that at

Weiterhin wirkt sich der erwähnte geringe Aus- Querbewegungen des Wagenkastens die Federtöpfe drehwiderstand des Drehgestells beim Lauf im ge- die gleiche relative Bewegung gegenüber dem Drehraden Gleis nachteilig aus, weil dadurch die Tendenz gestell ausführen müssen; dabei werden die zum Sinuslauf gefördert wird. Dieser bringt jedoch Schraubenfedern ebenfalls seitlich ausgelenkt. Die eine größere Laufunruhe mit sich. 60 seitliche Abstützung erhält dadurch dieselbe Charak-Furthermore, the mentioned slight transverse movements of the car body affects the spring pots Rotational resistance of the bogie when running is the same relative movement compared to the rotating wheel Track disadvantageous because it must run the tendency frame; thereby the is promoted to the sinusoidal run. However, this brings coil springs also deflected laterally. the a greater uneven running with it. 60 lateral support is given the same character

Bckannt sind weiterhin Drehgestelle mit einem teristik wie die eingangs beschriebene Wiegentief nach unten gezogenen Drehzapfen, der im Quer- abstützung. Bckannt are also bogies with a characteristic like the cradle-deep pivot pin described at the beginning, which is in the transverse support.

träger des Drchgestellrahmens in einem Drehzapfen- Bei der zuletzt beschriebenen Konstruktion erlager mit dem Drehgestell verbunden ist. Das Dreh- geben sich die Vorteile, daß infolge des tief nach Zapfenlager i.st meist seitlich gegen den Querträger 65 unten gezogenen Drehzapfens die Achsentlastung durch elastische Glieder sehr hart abgestützt, so daß gering ist und durch die seitliche Wagenkasten-Querbewegungen des Drehzapfens in diesem Bereich abstützung in den Federtöpfen der Ausdrehwidernur mit sehr harten Stößen möglich sind. Der Wagen- stand groß und die Neigung zum Sinuslauf gering ist.Support of the thruster frame in a pivot - In the case of the construction described last, erlager is connected to the bogie. The turning gives itself the advantages that as a result of the deep after Trunnion bearings are mostly the axle relief against the cross member 65 of the pivot pin drawn downwards very hard supported by elastic members, so that is low and by the lateral car body transverse movements of the pivot in this area support in the spring pots of the unscrewing resistance with very hard impacts are possible. The car park is large and the tendency to sinewave is low.

Als weitere Vorteile treten bei dieser Abstützung die günstigen Bewegungsverhältnisse vertikal und horizontal quer und die kaum vorhandene Tendenz zum Wanken des Wagenkastens auf. Die relativ weichen Drehzapfenfedern beeinflussen die reine Querbewegung praktisch gar nicht. Die als Vorteil angeführte Streckung des Sinuslaufs infolge des großen Ausdrehwiderstandes überwiegt auch hier nicht den Nachteil eines beachtlichen Verschleißes an Spurkranz und Schienenkopf.Another advantage of this support is the favorable movement conditions vertically and horizontally across and the hardly existing tendency to The car body swayed. The relatively soft pivot springs influence the pure transverse movement practically not at all. The stretching of the sinus course, cited as an advantage, as a result of the large Here, too, the turning resistance does not outweigh the disadvantage of considerable wear on the wheel flange and rail head.

Es ist bei Drehgestellen zur Begrenzung der seitlichen Bewegungen des Wiegebalkens und des Wagenkastens bekannt, am Wiegebalken und am Querträger des Drehgestells Anschläge anzuordnen.It is used on bogies to limit the lateral movements of the weighing beam and the Car body known to arrange stops on the weighing beam and on the cross member of the bogie.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aus. allen bekannten Drehgestellkonzeptionen eine Kombination zu schaffen, bei der nach Möglichkeit alle erwähnten Vorteile ausgenutzt, alle auftretenden Nachteile aber ausgeschaltet werden.The invention is based on the object. a combination of all known bogie designs to create where all the advantages mentioned are used as far as possible, all occurring Disadvantages, however, are eliminated.

Diese Aufgabe wird bei einem Drehgestell der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß gelöst durch die Kombination folgender an sich bekannter Merkmale:This object is achieved according to the invention with a bogie of the type described at the outset by combining the following known features:

a) Der Drehzapfen ist in Höhe der Ebene der Radachsen oder tiefer im Drehgestellrahmen gelagert,a) The pivot is at the level of the wheel axles or lower in the bogie frame stored,

b) der Wiegebalken ist außerhalb des Drehgestellrahmens auf seitlichen Konsolen desselben an sowohl vertikal als auch horizontal belastbaren Schraubenfedern abgestützt undb) the weighing beam is outside the bogie frame on the side consoles of the same both vertically and horizontally loadable coil springs supported and

c) der gegenseitige Abstand der gleitenden Wagenkastenabstützungen am Wiegebalken ist etwa halb so groß wie der Abstand der Wiegenfedern.c) the mutual spacing of the sliding car body supports on the weighing beam is about half the distance between the cradle springs.

Durch den tief heruntergezogenen Drehzapfen wird bei einem Triebdrehgestell die Achsentlastung beim Anfahren herabgesetzt und dadurch das Zugkraftvermögen des Triebfahrzeuges günstig beeinflußt. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Wiegebalken zum Durchtritt des Drehzapfens mit einer zentralen Öffnung versehen, dessen lichte Weite größer als der größte Querschnitt des Drehzapfens ist.With a motor bogie, the axle load is relieved by the pivot pin being pulled down deeply Starting reduced and thereby the tractive power of the traction vehicle has a favorable effect. In Another embodiment of the invention is the cradle for the passage of the pivot with a provided central opening, the clear width is greater than the largest cross section of the pivot.

Der Wagenkasten darf auch nicht direkt über den Schraubenfedern abgestützt werden, da sonst der Ausdrehwiderstand zu groß wird, der die Schienenrichtkräfte bei der Bogenfahrt erhöht und die Rückstellung des Drehgestells zur Gleismitte hin bei der Bogenausfahrt erschwert, somit auch hier den Verschleiß an den Spurkränzen und an den Schienenköpfen erhöht. Es gilt nun, die Lage der Wagenkastenabstützung so zu wählen, daß der Ausdrehwiderstand einerseits und die Tendenz zum Sinuslauf andererseits möglichst klein gehalten werden.The car body must also not be supported directly over the coil springs, otherwise the Unscrewing resistance is too great, which increases the rail straightening forces during the curve travel and the reset of the bogie towards the center of the track when exiting the curve, thus also causing wear here increased on the wheel flanges and on the rail heads. The point now is the position of the car body support to be chosen so that the turning resistance on the one hand and the tendency to sinusoidal run on the other hand, be kept as small as possible.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung wird darin gesehen, daß der Wiegebalken mittels Führungen und hydraulischer Dämpfer stets parallel zur Drehgestellquerachse gehalten wird. In der Drehrichtung um die Drehzapfenvertikalachse kann sich die Wiege unter dem Wagenkasten ungehindert bewegen. Führungen halten die Wiege stets senkrecht zur Drehgestellängsachse. Another feature of the invention is seen in the fact that the weighing beam by means of guides and hydraulic damper is always held parallel to the transverse axis of the bogie. In the direction of rotation around the The cradle can move freely under the car body with a pivot vertical axis. guides always keep the cradle perpendicular to the longitudinal axis of the bogie.

Ein weiteres Erfindungsmerkmal besteht noch darin, daß die Führungen als Reibungsdämpfer ausgebildet sind, die sowohl die vertikalen als auch die horizontalen Querbewegungen der oberen Enden der Schraubenfedern gegenüber deren unteren Enden dämpfen.Another feature of the invention is that the guides are designed as friction dampers are showing both the vertical and horizontal transverse movements of the upper ends of the Damp coil springs against their lower ends.

Die Ausbildung der Führungen als Reibungsdämpfer kann entfallen, wenn an Stelle der Führungen ein Lenker vorgesehen ist. Es ist auch möglich, daß zur Dämpfung der Bewegungen des Wiegebalkens vertikal und quer zur Fahrtrichtung in an sich bekannter Weise zwischen Wiegcbalken und Drehgestellrahmen hydraulische Dämpfer angeordnet sind.The formation of the guides as a friction damper can be omitted if instead of the guides a handlebar is provided. It is also possible to dampen the movements of the weighing beam vertically and transversely to the direction of travel in a manner known per se between weighing beams and Bogie frame hydraulic dampers are arranged.

Zur Begrenzung der seitlichen Bewegungen des Wiegebalkens und des Wagenkastens sind am Wiegebalken und am Querträger des Drehgestells in an sich bekannter Weise Anschläge vorgesehen. Bei schlechten Gleisverhältnissen ist ein Einbau von Drehzapfenquerfedern zu empfehlen. Bei gutem Gleis können diese Querfedern entfallen. Dadurch ist der Drehzapfen am unteren Ende am Drehgestell zwar nicht fixiert, was sich aber erfahrungsgemäß nicht nachteilig auswirkt.To limit the lateral movements of the weighing beam and the car body are on the weighing beam and stops are provided on the cross member of the bogie in a manner known per se. at Installation of pivot transverse springs is recommended for poor track conditions. With a good track these transverse springs can be omitted. As a result, the pivot pin is at the lower end of the bogie not fixed, but experience has shown that this does not have a disadvantageous effect.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigtEmbodiments of the invention are shown schematically in the drawing and are shown in described in more detail below. It shows

Fig. 1 die Seitenansicht eines zweiachsigen Drehgestells mit Reibungsdämpfern als Parallelführung,Fig. 1 is a side view of a two-axle bogie with friction dampers as parallel guidance,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch das Drehgestell nach Fig. 1,F i g. 2 shows a longitudinal section through the bogie according to FIG. 1,

F i g. 3 einen Querschnitt durch das Drehgestell nach F i g. 1 undF i g. 3 shows a cross section through the bogie according to FIG. 1 and

F i g. 4, 5 und 6 ein zweiachsiges Drehgestell mit Lenkern und Flüssigkeitsdämpfern gemäß den Darstellungen nach Fi g. 1 bis 3.F i g. 4, 5 and 6 a two-axle bogie with control arms and fluid dampers according to the illustrations according to Fig. 1 to 3.

Aus Fig. 1 und 4 ist zu ersehen, wie sich der Wagenkasten 1 über den Wiegebalken 7, der durch die Führungen 10 (Fig. 1) oder durch den Lenker 13 (F i g. 4) parallel zur Drehgestellquerachse gehalten wird, über die Schraubenfedern 2 auf dem Drehgestellrahmen abstützt. Aus den Längsschnitten in Fig. 2 und 5 ist die Führung des Drehzapfens 3 durch den Wiegebalken 7 und seine tiefe Anlenkung in einem elastischen Ring 6 ersichtlich.From Fig. 1 and 4 it can be seen how the car body 1 on the weighing beam 7 through the guides 10 (Fig. 1) or held by the link 13 (Fig. 4) parallel to the transverse axis of the bogie is supported by the coil springs 2 on the bogie frame. From the longitudinal sections in Fig. 2 and 5 is the guidance of the pivot 3 by the weighing beam 7 and its deep articulation can be seen in an elastic ring 6.

Die Querschnitte nach Fig. 3 und 6 zeigen die Wagenkastenabstützungen 8 auf den Wiegengleitfiächen 9 mit dem geforderten geringen Gleitreibungsradius. In Höhe des Querträgers 4 dienen zur seitlichen Abfederung des Drehzapfens 3 die querliegenden Schraubenfedern 5. Auch sind in diesen Darstellungen die Anschläge 14 zu erkennen.The cross-sections according to FIGS. 3 and 6 show the car body supports 8 on the cradle sliding surfaces 9 with the required low sliding friction radius. At the height of the cross member 4 are used for the lateral Suspension of the pivot 3, the transverse coil springs 5. Also in these representations to recognize the attacks 14.

Zur Dämpfung der Bewegungen des Wiegebalkens 7 vertikal und horizontal quer zur Fahrtrichtung sind zwischen Wiegebalken 7 und Drehgestellrahmen hydraulische Dämpfer 11 (Fig. 4) und 12 (Fig. 6) angeordnet.To dampen the movements of the weighing beam 7 vertically and horizontally across the direction of travel there are hydraulic dampers 11 (Fig. 4) and 12 (Fig. 6) between the weighing beam 7 and the bogie frame arranged.

Claims

Patent claims:

1. Two-axle bogie for rail vehicles, especially traction vehicles, with a with the bogie frame non-rotatably coupled and on this spring-loaded weighing beam, with car body slidably supported on the weighing beam and with a central, in the bogie frame hard in the longitudinal direction and soft pivots in the transverse direction, characterized by the combination of the following known features :.

a) The pivot pin (3) is. at the level of the wheel axles or lower in the bogie frame stored,

b) the weighing beam (7) is outside the bogie frame supported on the side consoles of the same on both vertically and horizontally loadable coil springs (2) and S.

c) the mutual spacing of the sliding car body supports (8) on the weighing beam (7) is about half the distance between the cradle springs (coil springs 2).

2. Bogie according to claim 1, characterized in that the weighing beam (7) for Passage of the pivot pin (3) is provided with a central opening, the clear width of which is larger than the largest cross-section of the pivot.

3. Bogie according to claims 1 and 2, characterized in that the weighing beam (7) by means of guides (10) and hydraulic dampers (11) always parallel to the transverse bogie ao axis is held.

4. Bogie according to claims 1 to 3,

characterized in that the guides (10) are designed as friction dampers which both the vertical and horizontal transverse movements of the upper ends of the coil springs (2) dampen against their lower ends.

5. Bogie according to claim 1 and one or more of claims 2 to 4, characterized characterized in that a handlebar (13) is provided in place of the guides (10).

6. Bogie according to claim 1 and one or more of claims 2 to 5, characterized characterized in that to dampen the movements of the weighing beam (7) vertically and transversely arranged in a known manner hydraulic dampers (11 and 12) to the direction of travel are.

7. Bogie according to claims 1 to 6, characterized in that to limit the lateral movements of the weighing beam (7) and the car body (1) on the weighing beam and on Cross members (4) of the bogie are provided in a known manner stops (14).

1 sheet of drawings