DE19925634A1

DE19925634A1 - Running gear for rail vehicles

Info

Publication number: DE19925634A1
Application number: DE19925634A
Authority: DE
Inventors: Detlef Kappler; Dieter Goehring; Ruediger Lange
Original assignee: DWA Deutsche Waggonbau GmbH
Current assignee: DWA Deutsche Waggonbau GmbH
Priority date: 1999-06-04
Filing date: 1999-06-04
Publication date: 2000-12-14
Also published as: EP1057707B1; DE50003694D1; EP1057707A1; ATE249952T1; SK8262000A3; CZ292890B6; PL340485A1; CZ20002011A3

Abstract

The traveling gear has a frame with wheel sets connected to a bogie frame via spring and guide elements. A deformable bogie frame (1) has a torsion-proof cross strut (2) and longitudinal struts (3), and axle guide bearings (14) integrated in lower booms (12) of the longitudinal struts. Two displaceable thrust pieces and link-connected spring assemblies are located on the axle guide bearings. The spring assemblies are also supported on the bearings (8) via spring sets (4). The thrust pieces are pressed against the axle bearings by spring caps (5).

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrwerk für Schienenfahrzeuge, insbesondere für Güterwagen, gemäß dem Oberbegriff des Anspru ches 1.The invention relates to a chassis for rail vehicles, especially for freight cars, according to the preamble of claim ches 1.

Bei der Auslegung von Fahrwerken dieser Art sind im wesentli chen folgende Problemfelder zu beachten: Die erhöhte Gesamt masse des Fahrzeuges und die dadurch erhöhten Radsatzlasten steigern die Belastungen des Fahrwerks. Es ist natürlich das Ziel, diesen Massenzuwachs für die Erhöhung der möglichen Zuladung des Fahrzeuges zu nutzen, deshalb soll die Masse des Fahrwerks trotz höherer Belastungen nicht oder nur unterpropor tional im Vergleich zur Masse des Gesamtfahrzeuges steigen.When designing trolleys of this type are essentially The following problem areas should be noted: The increased overall mass of the vehicle and the resulting increased axle loads increase the load on the chassis. Of course it is Aim to increase this mass for increasing the possible Load of the vehicle to use, therefore the mass of the Chassis not or only underproportion despite higher loads tionally increase compared to the mass of the entire vehicle.

Durch die Erhöhung der Gesamtmasse des Fahrzeuges wird auch der Massenunterschied zwischen dem leeren und dem oll bela denen Fahrzeug größer. Da die maximale Einfederung durch die zulässige Pufferstandsänderung des Fahrzeuges begrenzt wird und das mögliche Ladevolumen direkt durch die Auslegung der Federung beeinflußt wird, ist die Federung den veränderten Bedingungen anzupassen. Damit verbundene Veränderungen des Lautverhaltens, besonders des unbeladenen Fahrzeuges, muß mit geeigneten Maßnahmen entgegengewirkt werden.By increasing the total mass of the vehicle, too the mass difference between the empty and the oll bela which vehicle bigger. Because the maximum deflection by the permissible buffer level change of the vehicle is limited and the possible loading volume directly through the design of the Suspension is affected, the suspension is changed Adapt conditions. Associated changes in Loud behavior, especially of the unloaded vehicle, must be with appropriate measures are counteracted.

Es sind bereits verschiedene Fahrwerke bekannt, die mit Radla sten über 22,5 t betrieben werden.Various undercarriages are already known, those with Radla operating over 22.5 t.

Ein Teil der bekannten gattungsmäßigen Fahrwerke werden unter speziellen Bedingungen betrieben. Die wesentliche Ein schränkung für diese Fahrwerke ist die Begrenzung der Geschwindigkeit. Damit ist ein Einsatz der Fahrzeuge nur in genau bekannten Relationen, z. B. Ganzzugverkehre, möglich.Part of the known generic chassis operated under special conditions. The essential one The limitation for these trolleys is the limitation of the Speed. This means that the vehicles can only be used in well-known relations, e.g. B. block train traffic possible.

Die Fahrwerke des Typs Y 25 DRRS und ANF 25 sind zwar für eine Geschwindigkeit größer als 90 km/h und für eine Radlast von 25 t ausgelegt, durch die deutlich erhöhte Masse gegenüber einem Standarddrehgestell Y 25 ist aber die Erhöhung der mögli chen Zuladung durch die größere Radlast nur unterproportio nal.The Y 25 DRRS and ANF 25 trolleys are for one Speed greater than 90 km / h and for a wheel load of 25 t, compared to the significantly increased mass a standard bogie Y 25 is the increase of the possible load due to the larger wheel load only under proportional nal.

Andere Fahrwerke, wie z. B. das Drehgestell Y 25 TTV, haben durch örtliche Verstärkungen des Standarddrehgestelles Y 25 die erforderlichen statischen Festigkeiten erreicht. Es kommt durch die relativ starre Achsführung dieser Drehgestelle, wie sie vom Drehgestell Y 25 her bekannt ist, bei größeren Radla sten zu einem Anwachsen der Kräfte und damit zur Vergrößerung des Verschleißes zwischen Rad und Schiene.Other trolleys, such as B. have the Y 25 TTV bogie through local reinforcements of the standard bogie Y 25 achieved the required static strength. It is coming due to the relatively rigid axle guidance of these bogies, such as it is known from the bogie Y 25 ago, for larger radla to increase the strength and thus to increase wear between wheel and rail.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrwerk der eingangs genann ten Art zu schaffen, das robust, kostengünstig herstellbar ist und das bei Fahrgeschwindigkeiten über 90 km/h mit Radlasten über 22,5 t verkehren kann, ohne die zulässigen Kräfte auf das Gleis zu überschreiten, dessen Masse nicht oder nur unterpro portional im Vergleich zur Masse des Gesamtfahrzeuges steigt, dessen Lärmemission im Vergleich zum Standarddrehgestell Y 25 geringer ist und das Fahrwerk einen gleisfreundlichen Einsatz ermöglicht, d. h., die vom Fahrwerk auf das Gleis übertragenen Kräfte sollen möglichst klein sein und damit auch der Verschleiß an der Schiene und dem Radsatz und außerdem soll mit diesem Fahrwerk die Lärmbelastung reduziert werden.The object of the invention is a chassis of the beginning to create a type that is robust, inexpensive to manufacture and that at speeds of over 90 km / h with wheel loads over 22.5 t can run without the permissible forces on the To cross the track, its mass not or only underpro increases proportionally compared to the mass of the entire vehicle, its noise emissions compared to the standard bogie Y 25 is lower and the running gear is a track-friendly application enables d. that is, those transferred from the running gear to the track Forces should be as small as possible and thus the Wear on the rail and the wheelset and also should with this undercarriage the noise pollution can be reduced.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patent anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.The object is achieved by the features of the patent claim 1 solved. Advantageous developments of the invention emerge from the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll anhand der Zeichnun gen näher erläutert werden. Die Zeichnungen zeigen in:An embodiment of the invention is based on the drawing gene are explained in more detail. The drawings show in:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Fahrwerkes, Fig. 1 is a side view of the undercarriage,

Fig. 2 die Draufsicht, Fig. 2 is a plan view,

Fig. 3 den Schnitt A-A nach Fig. 2. Fig. 3 shows the section AA of FIG. 2.

Nach Fig. 1 besteht ein Fahrwerk im wesentlichen aus einem verwindungsweichen Drehgestellrahmen 1 mit Querträger 2, zwei Längsträgern 3 und Federsätzen 4, Federkappen 5, Schaken 6, Druckstücken 7, Achslagern 8 und Radsätzen 9. Der Querträger 2 ist in Kastenbauweise ausgebildet und über eine Drehpfanne 17 mit dem Wagenkasten verbunden. Die Querenden des Querträgers 2 sind stumpf mit den Längsträgern 3 verbunden. Dabei wird ein Untergurt 11 des Querträgers 2 mit einem Untergurt 12 des Längsträgers 3 verbunden. Der Obergurt 10 des Querträgers 2 wird mit einem Steg 13 des Längsträgers 3 verbunden. Der Längs träger 3 ist als I-Träger ausgeführt, dabei besteht der Unter gurt 12 des Längsträgers 3 im wesentlichen aus folgenden Tei len: dem Mittelteil und Achslagerführungen 14. Die Achslager führungen 14 sind als Gußteile ausgeführt und nehmen die Druck stücke 7 auf und sind über die Schaken 6 mit den Federkappen 5 verbunden. Durch die Winkelstellung der Schaken 6 wird eine Kraftkomponente in Richtung Achslager 8 erzeugt. Dadurch kom men die Federkappen 5 an den Druckstücken 7 zur Anlage. Die Fe dersätze 4 stellen die Verbindung zwischen den Achslagerfüh rungen 14 und den Achslagern 8 her. Dabei stützen sich äußere Federn 15 ständig auf den Federkappen 5 ab, wobei eine innere Feder 16 sich ab einer bestimmten Größe der Fahrwerksbelastung direkt auf der Achslagerführung 14 abstützt. Zwischen den Druckstützen 7 ist der Radsatz 9 mit den darauf montierten Achslagern 8 geführt. Die Druckstücke 7 auf beiden Seiten der Achslager 8 sind beweglich in den Achslagerführungen 14 gela gert und besitzen in Längsrichtung des Fahrwerks ein bestimm tes Spiel X. Durch die Kastenstruktur des Querträgers 2 wird ein torsionssteifer Abschnitt in der Hauptbelastungszone des Drehgestellrahmens 1 geschaffen und mit den biegeweichen Längs trägern 3 werden in den weniger belasteten Abschnitten des Fahrwerks zusätzliche Elastizitäten erzeugt, die sich vorteil haft auf das Laufverhalten des Fahrzeuges auswirken. Durch die Integration der Achslagerführung 14 in den Untergurt 12 des Längsträgers 3 wird die Verbesserung der Krafteinleitung und damit eine Erhöhung der dynamischen Festigkeit bei gleichzeiti ger Verringerung der Bauteilmasse erreicht. Gleichzeitig ist die Verringerung der Genauigkeit und damit des Fertigungsauf wandes beim Schweißen des Drehgestellrahmens 1 möglich, da durch entsprechende Zugaben am Gußteil eine mechanische Endbe arbeitung des gesamten Drehgestellrahmens 1 möglich ist. Der Federsatz 4 hat eine progressive Federcharakteristik, das kann, wie in Fig. 3 dargestellt, durch den von der Belastung des Drehgestellrahmens 1 abhängigen Eingriffspunkt der inneren Feder 16 erreicht werden. Eine ähnliche Federcharakteristik läßt sich auch durch eine Schraubendruckfeder mit besonders ausgeführten Federenden (TKS-Feder) erzielen. Ein Vorteil dieser Form der Ausführung ist die geringere Lärmemission beim unbeladenen Fahrzeug, da sich beim Federsatz 4 die unbelastete innere Feder 16 frei bewegen ("klappern") kann und so zu ver stärkter Lärmemission führt. Durch die Kraftkomponente, die über die Druckstücke 7 in Richtung Achslager 8 übertragen wird, entsteht bei Relativbewegungen zwischen Achslager 8 und Achslagerführung 14 eine Dämpfung. Diese Dämpfung ist bela stungsabhängig. Die Dämpfung darf besonders beim unbeladenen Fahrzeug nicht zu groß werden. Es ist vorteilhaft, die Druck stücke 7 so auszuführen, daß der Reibwert zwischen Achslager 8 und Druckstück 7 einen konstant niedrigen Wert hat, damit das Laufverhalten des unbeladenen Fahrzeuges verbessert wird. Eine Form der Ausführung ist die nicht dargestellte Beschich tung des Stahlgrundkörpers des Druckstückes 7 mit einem hochbe lastbaren, verschleißarmen und selbstschmierenden Kunststoff. Durch diese Ausführung wird gleichzeitig die Übertragung des Körperschalls vom Radsatz 9 auf die anderen Komponenten des Fahrwerkes gemindert. Durch das beidseitige Spiel X der Achsla ger 8 in der Achslagerführung 14 wird eine verbesserte Radia leinstellbarkeit des Radsatzes 9 im Gleisbogen erreicht und damit der Verschleiß zwischen Rad und Schiene verringert. According to Fig. 1, a suspension consisting essentially of a torsionally bogie frame 1 with transverse support 2, two longitudinal members 3 and spring sets 4, spring caps 5 and links, 6, pressing pieces 7, 8 and axle bearings wheelsets. 9 The cross member 2 is formed in a box construction and connected to the car body via a rotary pan 17 . The cross ends of the cross member 2 are butt-connected to the side members 3 . Here, a lower flange 11 of the cross member 2 is connected to a lower flange 12 of the longitudinal beam 3 . The top flange 10 of the cross member 2 is connected to a web 13 of the side member 3 . The longitudinal beam 3 is designed as an I-beam, the lower belt 12 of the longitudinal beam 3 consists essentially of the following parts: the middle part and axle bearing guides 14 . The axle bearing guides 14 are designed as castings and take the pressure pieces 7 and are connected to the spring caps 5 via the legs 6 . A force component in the direction of the axle bearing 8 is generated by the angular position of the legs 6 . As a result, the spring caps 5 come to rest on the pressure pieces 7 . The Fe derätze 4 establish the connection between the axle bearing guides 14 and the axle bearings 8 . Outer springs 15 are constantly supported on the spring caps 5 , an inner spring 16 being supported directly on the axle bearing guide 14 from a certain size of the chassis load. The wheel set 9 with the axle bearings 8 mounted thereon is guided between the pressure supports 7 . The pressure pieces 7 on both sides of the axle bearing 8 are movable in the axle bearing guides 14 and have a certain play X in the longitudinal direction of the chassis. The box structure of the cross member 2 creates a torsionally rigid section in the main loading zone of the bogie frame 1 and with the flexural soft points Longitudinal beams 3 additional elasticities are generated in the less stressed sections of the chassis, which have an advantageous effect on the running behavior of the vehicle. The integration of the axle bearing guide 14 in the lower flange 12 of the longitudinal beam 3 improves the introduction of force and thus an increase in the dynamic strength while at the same time reducing the component mass. At the same time, the reduction in accuracy and thus the manufacturing wall when welding the bogie frame 1 is possible, since mechanical additions to the casting allow the entire bogie frame 1 to be machined. The spring set 4 has a progressive spring characteristic, which, as shown in FIG. 3, can be achieved by the point of engagement of the inner spring 16 which is dependent on the load on the bogie frame 1 . A similar spring characteristic can also be achieved with a helical compression spring with specially designed spring ends (TKS spring). An advantage of this form of design is the lower noise emission when the vehicle is unladen, since the unloaded inner spring 16 can move freely ("rattle") in the spring set 4 and thus leads to increased noise emission. The force component, which is transmitted via the pressure pieces 7 in the direction of the axle bearing 8 , results in damping in the case of relative movements between the axle bearing 8 and the axle bearing guide 14 . This damping depends on the load. The damping must not be too great, especially when the vehicle is unladen. It is advantageous to perform the pressure pieces 7 so that the coefficient of friction between the axle bearing 8 and pressure piece 7 has a constantly low value, so that the running behavior of the unladen vehicle is improved. One form of execution is the coating, not shown, of the steel base body of the pressure piece 7 with a highly resilient, low-wear and self-lubricating plastic. With this design, the transmission of structure-borne noise from the wheel set 9 to the other components of the undercarriage is simultaneously reduced. Through the two-sided game X of the Achsla ger 8 in the axle bearing guide 14 an improved Radia leinstellbarkeit of the wheel set 9 is achieved in the track curve and thus reduces wear between the wheel and rail.

List of the reference symbols used

11

Drehgestellrahmen
Bogie frame

22nd

Querträger
Cross member

33rd

Längsträger
Side member

44th

Federsatz
Spring set

55

Federkappen
Spring caps

66

Schaken
Schaken

77

Druckstück
Pressure piece

88th

Achslager
Axle bearing

99

Radsatz
Wheelset

1010th

Obergurt (des Querträgers Top chord (of the cross member

22nd

)
)

1111

Untergurt (des Querträgers Lower flange (of the cross member

22nd

)
)

1212th

Untergurt (des Längsträgers Lower flange (of the side member

33rd

)
)

1313

Steg (des Längsträgers Web (of the side member

33rd

)
)

1414

Achslagerführung
Axle bearing guide

1515

äußere Feder
outer spring

1616

innere Feder
inner spring

1717th

Drehpfanne
X Spiel (zwischen Achslager Rotary pan
X play (between axle bearing

88th

und Achslagerführung and axle bearing guide

1414

)
)

Claims

1.Chassis for rail vehicles, especially for Güterwa conditions with a rotatably mounted undercarriage frame in which the wheelsets are connected to the bogie frame by spring and guide elements and the undercarriage is designed in such a way that at wheelset loads above current wheel set loads of 22nd , 5 t speeds over 90 km / h can be driven, characterized in that a torsionally rigid bogie frame ( 1 ) with a torsionally rigid cross member ( 2 ) and longitudinal members ( 3 ) is formed and axle bearing guides ( 14 ) directly in a lower flange ( 12 ) of the side member ( 3 ) are inte grated and on the axle bearing guides ( 14 ) both two with a game (X) displaceable pressure pieces ( 7 ) and, connected via the shackles ( 6 ), spring packs ( 5 ), which are also Support via spring sets ( 4 ) on the axle bearing ( 8 ), are arranged and that the pressure pieces ( 7 ) of spring caps ( 5 ) from both. Sides against the axle bearing ( 8 ).

2. Suspension according to claim 1, characterized in that instead of a spring set ( 4 ) a single steel pressure which is arranged with a progressive spring characteristic.

3. Running gear according to claim 1, characterized in that the pressure pieces ( 7 ) are coated with a heavy-duty plastic.