DE2057336C3

DE2057336C3 - Rail locomotive

Info

Publication number: DE2057336C3
Application number: DE19702057336
Authority: DE
Inventors: Hugo Dipl.-Ing. Dr. Winterthur Loosli (Schweiz)
Original assignee: Schweizerische Lokomotiv und Maschinenfabrik AG (SLM)
Current assignee: Schweizerische Lokomotiv und Maschinenfabrik AG (SLM)
Priority date: 1970-11-21
Filing date: 1970-11-21
Publication date: 1979-03-15
Also published as: DE2057336A1; DE2057336B2

Description

.30.30

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schienentriebfahrzeug mit einem auf drei mit Antriebsachsen versehenen Triebdrehgestellen über Sekundärfederungen abgestützten Wagenkasten, bei welchem eines der Drehgestelle in der Mitte des Wagenkastens und die beiden anderen Drehgestelle in den Endbereichen des Wagenkastens angeordnet sind, wobei die Sekundärfederungen wenigstens eines der Drehgestelle unveränderlich sind, und die Federkraft der übrigen Sekundärfederungen derart beeinflußt wird, daß die durch die Zugkraft hervorgerufene Entlastung der, in Fahrtrichtung betrachtet, beiden vorderen Drehgestelle gleich ist.The invention relates to a rail locomotive having one of three drive axles Motorized bogies supported by secondary suspension, with one of the bogies in the middle of the car body and the other two bogies in the end areas of the car body are arranged, wherein the secondary suspension of at least one of the bogies is invariable are, and the spring force of the remaining secondary suspension is influenced in such a way that the tensile force caused relief which, viewed in the direction of travel, is the same on both front bogies.

Ein ähnliches Schienentriebfahrzeug ist aus den BBC-Nachrichten vom Februar 1967, Seite 63, Bild 6 mit dem zugehörigen Text, bekannt. Es handelt sich dabei um ein Schienentriebfahrzeug mit drei Achsen, wobei die Belastung der beiden in Fahrtrichtung vorderen Achsen durch einen Ausgleichhebel ausgeglichen wird. Im Prinzip bestehen bei einem derartigen Fahrzeug die gleichen Belastungsverhältnisse zwischen den einzelnen so Achsen wie bei den Drehgestellen eines Triebfahrzeuges mit drei Drehgestellen an der Stelle der Einzelachsen. Der Ausgleich mit der Hilfe von Ausgleichhebeln ist jedoch in diesem Falle nicht durchführbar, da die erforderliche mechanische Einrichtung sehr kompliziert wäre. Das gilt umsomehr als sie für die beiden möglichen Fahrtrichtungen umschaltbar sein müßte.A similar rail locomotive is from the BBC News from February 1967, page 63, Fig. 6 the associated text. It is a rail locomotive with three axles, whereby the load on the two front axles in the direction of travel is balanced by a compensating lever. In principle, the same load conditions exist between the individual vehicles in such a vehicle Axes like the bogies of a traction vehicle with three bogies at the point of Single axes. The compensation with the help of compensation levers is not in this case feasible as the mechanical equipment required would be very complicated. That is even more true than she should be switchable for the two possible directions of travel.

Der Erfindung liegt als Aufgabe die Schaffung eines Schienentriebfahrzeuges der obigen Art zugrunde, bei w> welchem der Ausgleich der Belastungen der Drehgestelle mit einfachen Mitteln erfolgt, wobei die Anordnung ohne Schwierigkeiten so getroffen werden kann, daß der Augleich in beiden Fahrtrichtungen des Triebfahrzeuges möglich ist.The object of the invention is to create a rail locomotive of the above type, where w> which the balancing of the loads on the bogies takes place with simple means, the Arrangement can be made without difficulty so that the balance in both directions of travel of the Traction vehicle is possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß entweder die Sekundärfederungen des in Wagenkastenmitte angeordneten Drehgestelles oder nur die Sekundärfederungen der in den Endbereichen des Wagenkastens angeordneten Drehgestelle als Federungen mit einstellbarer Federkraft ausgebildet sind, und aaß die einstellbaren Federungen in an sich bekannter Weise an einen Regler zur Einstellung ihrer Federkraft angeschlossen sind, der mit einer Meßvorrichtung zur Messung der Zugkraft gekoppelt istAccording to the invention, this object is achieved in that either the secondary suspension of the in the middle of the car body arranged bogie or only the secondary suspension in the end areas of the Car body arranged bogies are designed as suspensions with adjustable spring force, and aass the adjustable suspensions in a known manner to a controller to adjust their spring force are connected, which is coupled to a measuring device for measuring the tensile force

In diesem Zusammenhang muß darauf hingewiesen werden, daß aus der DE-AS 10 3568t ein dreiachsiges Schienentriebfahrzeug mit zwei angetriebenen Achsen und einer zwischen ihnen befindlichen nicht angetriebenen Laufachse bekannt ist, bei dem die Belastung der mittleren Laufachse zwecks Erhöhung der Zugkraft der beiden übrigen Achsen vermindert werden kann. Es handelt sich dabei jedoch nicht um einen Ausgleich der Belastungen der Achsen bzw. den ihnen entsprechenden TriebgestelJen wie im vorliegenden Fall.In this context it must be pointed out that DE-AS 10 3568t is a three-axis Rail locomotive with two powered axles and one non-powered axle located between them Axle is known, in which the load on the middle axis to increase the tensile force of the both other axes can be reduced. However, this is not a compensation for the Loads on the axles or the corresponding drive units as in the present case.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigtEmbodiments of the invention are shown in the drawing and described below. It shows

F i g. 1 ein Schema einer Lokomotive mit drei Drehgestellen, wobei sich eine Luftfeder in der Mitte befindet,F i g. 1 is a schematic of a locomotive with three bogies, with an air spring in the middle is located

Fig.2 ein Schema einer Lokomotive mit drei Drehgestellen und an den äußeren Drehgestellen vorgesehenen Luftfedern,2 shows a diagram of a locomotive with three bogies and on the outer bogies provided air springs,

F i g. 3 eine der F i g. I entsprechende Ausführung mit einem Behälter zur Vergrößerung des Volumens der Luftfeder und dieF i g. 3 one of the F i g. I corresponding version with a container to increase the volume of the Air spring and the

Fig.4 und 5 Diagramme zur Erläuterung der Steuerung des Verlaufes der Federkraft der regelbaren Federn bei der Lokomotive nach der F i g. 1.4 and 5 diagrams to explain the control of the course of the spring force of the controllable Springs on the locomotive according to FIG. 1.

In der Fig. 1 ist eine Lokomotive mit einem Wagenkasten 1 sowie drei Drehgestellen dargestellt, die nach ihrer Reihenfolge mit 1,11 und III bezeichnet sind. Jedes der Drehgestelle enthält zwei Antriebsachsen 3, die in bekannter Weise mit Fahrmotoren 4 verbunden sind. Die beiden äußeren Drehgestelle I und IiI sind mit schematisch dargestellten Stahlfedern 5 bekannter Ausführung versehen. Das mittlere Drehgestell Il ist hingegen mit Luftfedern 6 versehen, von denen in der Zeichnung nur eine schematisch dargestellt ist. Es versteht sich dabei, daß die Federn 5 und 6 in bekannter Weise derart angeordnet sind, daß der Wagenkasten seitlich stabilisiert ist. Gleichzeitig sind die Drehgestelle I bis III mit bekannten Organen, wie z. B. Tiefzugstangen, versehen, welche einen Ausgleich der Belastung der beiden Achsen 3 jedes der Drehgestelle bewirken.In Fig. 1, a locomotive with a car body 1 and three bogies is shown, which are denoted by 1, 11 and III in their order. Each of the bogies contains two drive axles 3, which are connected to traction motors 4 in a known manner are. The two outer bogies I and IiI are better known with steel springs 5 shown schematically Execution provided. The middle bogie II, however, is provided with air springs 6, of which in the Drawing only one is shown schematically. It goes without saying that the springs 5 and 6 in a known Way are arranged such that the car body is laterally stabilized. At the same time are the bogies I to III with known organs, such as. B. deep-pull rods, which compensate for the load on the cause both axles 3 of each of the bogies.

Wie ebenfalls aus der F i g. I hervorgeht, ist der Luftfeder 6 ein Kompressor 7 mit einem Rückschlagorgan 8, einem Vorratsbehälter 9 und einem Regler 10 zugeordnet. Der Regler 10 ist durch eine Druckluftleitung 11 mit der Luftfeder 6 verbunden.As also from FIG. As can be seen from I, the air spring 6 is a compressor 7 with a non-return member 8, a storage container 9 and a controller 10 assigned. The regulator 10 is through a compressed air line 11 connected to the air spring 6.

Zwischen der Lokomotive und ihrem Zughaken 12, welcher zur Ausübung einer Zugkraft Z dient, befindet sich ein Meßorgan 13 zur Messung der augenblicklichen Zugkraft der Lokomotive. Das Meßorgan 13 ist durch eine Signalleitung 14 mit dem Regler 10 verbunden.Between the locomotive and its draw hook 12, which is used to exert a tensile force Z , there is a measuring element 13 for measuring the instantaneous tensile force of the locomotive. The measuring element 13 is connected to the controller 10 by a signal line 14.

Wenn die Lokomotive aus der F i g. 1 eine Zugkraft Z auf die Schienen ausübt, so wird dadurch, daß die Zugkraft am Zughaken mit einem bestimmten Abstand den Schienen abgenommen wird, ein Moment auf die Lokomotive ausgeübt, welches die hinteren Achsen, d. h. die Achsen des Drehgestelles III, zusätzlich belastet, die Achsen der Drehgestelle I und Il hingegen entlastet. Wenn die Lokomotive nur mit Stahlfedern gleicher Ausführung und mit gleichen Federkonstanten versehen wäre, würde die Achsen des Drehgestelles I mehrWhen the locomotive from FIG. 1 exerts a tensile force Z on the rails, the fact that the The tensile force on the towing hook is removed from the rails at a certain distance, a moment on the Locomotive exercised which the rear axles, d. H. the axles of the bogie III, additionally loaded, the Axles of bogies I and II, however, relieved. If the locomotive is just the same with steel springs Design and provided with the same spring constants, the axes of the bogie I would be more

entlastet als die Achsen des Drehgestelle II. Es entstünde dabei die Gefahr des Durchrutschens der Räder des Drehgestelles I und einer bedeutenden Verminderung der Zugkraft der Lokomotive. Die optimale Zugkraft wird dann erreicht, wenn sich die Entlastung auf beide Drehgestelle I und Il gleichmäßig verteilt, derart, daß diese und somit auch ihre Achsen alle gleich belastet sind. Es versteht sich, daß die Achsen des Drehgestelles III um die gleiche Gesamtkraft zusätzlich belastet sind, um welche die Drehgestelle I und Il entlastet sindrelieved as the axles of the bogies II. It there would be the risk of the wheels of the bogie I slipping and a significant one Reduction of the pulling power of the locomotive. The optimum tensile force is achieved when the Relief on both bogies I and II evenly distributed in such a way that these and thus also their axles are all equally burdened. It goes without saying that the axes of the bogie III are additionally loaded by the same total force by which the bogies I and Il are relieved

Um diesen Zustand einer gleichen Belastung beider Drehgestelle 1 und II zu erreichen, kann der Regler 10 aus der F i g. 1 die Federkraft der Feder 6 nach dem Diagramm in der Fig.4 in Abhängigkeit von der Zugkraft steuern.To this state an equal burden on both To reach bogies 1 and II, the controller 10 from FIG. 1 the spring force of the spring 6 after Control the diagram in Fig. 4 as a function of the tensile force.

Aus dem Diagramm in der F i g. 4 ist ersichtlich, daß die Größe der Federkraft P der Luftfeder 6 mit zunehmender Zugkraft Z abnimmt. Die Abnahme ist dabei so durch den Regler 10 gesteuert, daß die, Federkraft P jeweils gleich ist wie die Federkraft der Feder 5 des Drehgestelles I.From the diagram in FIG. 4 it can be seen that the size of the spring force P of the air spring 6 decreases as the tensile force Z increases. The decrease is controlled by the controller 10 so that the spring force P is the same as the spring force of the spring 5 of the bogie I.

Es versteht sich, daß anstatt einer kontinierlichen Veränderung der Kraft P diese Kraft stufenweise verändert werden kann. So kann nach der Kurve b in der Fig.5 die Federkraft der Feder 6 bis zu einer gewissen Größe der Zugkraft Z konstant sein und darauf sprungartig auf den für die größte Zugkraft geltenden Wert sinken. Es ist auch eine Änderung in zwei Stufen nach der Kurve c in der F i g. 5 möglich, «ι Dabei ist jedoch zu berücksichtigen, daß dann die Verhältnisse nur bei einigen Werten der Zugkraft ideal sind, während sie bei den übrigen Werten nur angenähert stimmen.It goes without saying that instead of a continual change in the force P, this force can be changed in stages. Thus, according to curve b in FIG. 5, the spring force of the spring 6 can be constant up to a certain magnitude of the tensile force Z and then suddenly drop to the value applicable for the greatest tensile force. It is also a change in two stages after curve c in FIG. It is possible, however, to take into account that the relationships are then ideal only for some values of the tensile force, while they are only approximately correct for the other values.

Die F i g. 2 zeigt eine Ausführung einer Lokomotive ■« mit zwei Sätzen von Luftfedern, nämlich in den Drehgestellen I und III, wobei die Luftfedern 20 wie im vorherigen Falle jeweils stellvertretend für einen Satz von in der Regel zwei Luftfedern dargestellt sind. Die Luftfedern 20 sind über Druckluftleitungen 21 bzw. 22 to und Regler 23 bzw. 24 an einen Kompressor 25 angeschlossen. In gleicher Weise wie bei der Ausführung nach der F i g. I sind auch hier Luftbehälter 26 vor den Regalventilen 23 und 24 angeordnet. Auch in diesem Falle ist die Lokomotive mit einem Meßorgan 13 für die Zugkraft Z versehen, welches durch Signalleitungen 27The F i g. 2 shows an embodiment of a locomotive with two sets of air springs, namely in the bogies I and III, the air springs 20, as in the previous case, each representing a set of usually two air springs. The air springs 20 are connected to a compressor 25 via compressed air lines 21 and 22 to and regulators 23 and 24, respectively. In the same way as in the embodiment according to FIG. Here, too, air tanks 26 are arranged in front of the shelf valves 23 and 24. In this case, too, the locomotive is provided with a measuring element 13 for the tensile force Z , which is transmitted by signal lines 27 und 28 mit den Reglern 23 bzw. 24 verbunden ist Das mittlere Drehgestell Il ist in diesem Falle mit einem Satz von Stahlfedern mit konstanter Charakteristik versehen, die durch eine einzige Feder 29 angedeutet sind.and 28 is connected to the controllers 23 and 24 respectively In this case, the middle bogie II is provided with a set of steel springs with constant characteristics, which are indicated by a single spring 29.

Bei der Ausführung nach der F i g. 2 werden bei der Entstehung und bei einem Anstieg der Zugkraft Z die Drücke in beiden Federn 20 so verändert, daß ideale Achslaständerungen erreicht werden. Die Veränderung der Federkräfte wird dabei für die Federn der Drehgestelle I und III von den Reglern 23 und 24 unabhängig voneinander gesteuert Dabei muß mit sich vergrößernder Zugkraft die Federkraft der Federn der Drehgestelle I und IN, d. h. der in ihnen wirkende Luftdruck, erhöht werden.When executing according to FIG. 2, when the tensile force Z arises and increases, the pressures in both springs 20 are changed in such a way that ideal changes in axle load are achieved. The change in the spring forces for the springs of the bogies I and III is controlled independently by the regulators 23 and 24.

Auch bei dieser Ausführung ist in gleicher Weise wie bei der Ausführung nach der F i g. 1 möglich, die eingangs erwähnten Bedingungen, nämlich eine gleiche Belastung der entlasteten Drehgestelle I und II zu erreichen. Bei einer geeigneten Wahl der Federung ist es möglich, diese Entlastung durch einen gleichen Verlauf der Drücke in den Federn der Drehgestelle I und III zu erreichen, so daß im Prinzip auch die Verwendung eines einzigen Reglers oder zweier in gleicher Weise wirkender und betätigter Regler möglich ist.In this embodiment, too, in the same way as in the embodiment according to FIG. 1 possible that conditions mentioned at the beginning, namely an equal load on the relieved bogies I and II reach. With a suitable choice of suspension, it is possible to relieve this pressure by the same To achieve the course of the pressures in the springs of the bogies I and III, so that in principle also the Use of a single controller or two controllers that act and operate in the same way is possible is.

Zusätzlich zum Ausgleich der Belastungen der einzelnen Drehgestelle bzw. Radachsen bei der Ausübung einer Zugkraft besteht in vielen Fällen die Forderung, daß die gewählte Belastung der Drehgestelle durch Unebenheiten des Geleises oder sogar durch Gefällsbrüche, wie beim Übergang aus einem ebenen Geleis in eine Steigung oder ein Gefälle, nur unwesentlich beeinflußt werden dürfen.In addition to compensating for the loads on the individual bogies or wheel axles at the Exercise of a tensile force is in many cases the requirement that the selected load on the bogies by bumps in the track or even by Gradient breaks, such as the transition from a level track to an uphill or downhill slope, only may be influenced insignificantly.

Zur Erzielung dieser geringen Beeinflussung ist gemäß der Fig.3, welche sonst im wesentlichen der F i g. 1 entspricht, in der Leitung 11, die zur Luftfeder 6 führt, ein Behälter 30 mit zusätzlichem Volumen geschaltet. Die Wirkung der Luftfeder 6 und des Reglers 10 bleibt dabei gleich wie bei der Ausführung nach der Fig. 1. Durch das mit der Hilfe des Behälters 30 vergrößerte Volumen der Luftfeder wird jedoch eine besonders flache Arbeitscharakteristik der Feder erhalten, die zur Folge hat, daß sich ihre Federkraft, d. h. die auf die Radachsen 3 des Drehgestelles H wirkende Last, bei vertikalen Bewegungen des Drehgestelles II nur unwesentlich verändert.To achieve this slight influence, according to FIG. 3, which is otherwise essentially the F i g. 1 corresponds, in the line 11, which leads to the air spring 6, a container 30 with additional volume switched. The effect of the air spring 6 and the controller 10 remains the same as in the embodiment according to the Fig. 1. Due to the increased volume of the air spring with the help of the container 30, however, a get particularly flat working characteristics of the spring, which has the consequence that its spring force, d. H. the load acting on the wheel axles 3 of the bogie H during vertical movements of the bogie II only slightly changed.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Rail locomotive with a car body supported on three motor bogies provided with drive axles via secondary springs, in which one of the bogies is arranged in the middle of the car body and the other two bogies are arranged in the end areas of the car body, the secondary suspension of at least one of the bogies being invariable and the spring force the remaining secondary suspension is influenced in such a way that the relief caused by the tensile force of the two front bogies, viewed in the direction of travel, is the same, characterized in that either the secondary suspension of the bogie (H) arranged in the center of the car body or only the secondary suspension of the in the end areas of the Car body arranged bogies (I; III) are designed as suspensions (air spring 6 or 20) with adjustable spring force, and that the adjustable suspensions (air spring 6 or 10) in a known manner to a controller (10; 23; 24) are connected to adjust their spring force, which is coupled to a measuring device (measuring element (13) for measuring the tensile force (Z)).