DE2621975C2

DE2621975C2 - Rotation inhibition for a bogie

Info

Publication number: DE2621975C2
Application number: DE19762621975
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr.-Ing. 8851 Genderkingen Hassel
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: AEG Schienenfahrzeuge Nahverkehr und Wagen GmbH
Priority date: 1976-05-18
Filing date: 1976-05-18
Publication date: 1983-10-20
Also published as: DE2621975A1; FR2351838A1; FR2351838B3

Description

2525th

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehhemmung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an anti-rotation device according to the preamble of claim 1.

Bei Schienenfahrzeugen neigen bekanntlich vor allem Drehgestelle mit seitlich relativ starr im Drehgestellrahmen geführten und stark zentrierende Laufflächen aufweisenden Radsätzen — bei sonst günstigen Laufeigenschaften — insbesondere unter höheren Fahrgeschwindigkeiten zu instabilem Lauf, wobei die Drehgestelle unter dem aufliegenden Fahrzeugrahmen schnelle und heftige Drehbewegungen um ihre Hochachse (Gierbewegungen) ausführen: Nach Überschreiten einer bestimmten kritischen Fahrgeschwindigkeit geraten die Drehgestelle in Gierschwingungen, verbunden mit seitlichen Schiebe- bzw. Querbewegungen, die sich bei weiterer Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit, bis «> zu einem gefährlichen Zick-Zack-Lauf lufschaukeln können. Die Folge ist ein Anschlagen der Spurkränze an die Schienen und damit eine große Laufunruhe des Fahrzeuges sowie ein hoher Verschleiß der Spurkränze, der Schienen und des Oberbaus. Eine entsprechende ⁴' Erhöhung des Ausdrehwiderstandes der Drehgestelle in üblicher Weise mittels fest eingestellter Drehhemmungen führt zwar zu einem stabileren Lauf, mindert aber gleichzeitig die Bogenläufigkeit der Drehgestelle. Letzteres läßt sich unter Umständen bei Verwendung von solchen Drehhemmungen ausschließen, deren Ausdrehwiderstand mit zunehmender Ausdrehung der Drehgestelle zwangsläufig abnimmt (DE-OS 24 33 028). Dies kann allerdings insbesondere bei hoher Fahrgeschwindigkeit eine Minderung der Laufstabilität der Drehgestelle zur Folge haben.In the case of rail vehicles, it is well known that bogies with wheelsets that are relatively rigidly guided laterally in the bogie frame and have heavily centering running surfaces - with otherwise favorable running properties - especially at higher travel speeds tend to run unstable, with the bogies under the vehicle frame on top of them rapid and violent rotating movements around their vertical axis (yaw movements ): After exceeding a certain critical driving speed, the bogies start to yaw vibrations, combined with lateral pushing or transverse movements, which, if the driving speed is increased further, can rock up to a dangerous zigzag run. The consequence is that the wheel flanges hit the rails and thus the vehicle runs very unevenly as well as high wear on the wheel flanges, the rails and the superstructure. A corresponding ⁴ 'increase in the turning resistance of the bogies in the usual way by means of fixed rotation locks leads to more stable running, but at the same time reduces the arcuate mobility of the bogies. The latter can, under certain circumstances, be ruled out when using such anti-rotation devices whose rotation resistance inevitably decreases with increasing rotation of the bogies (DE-OS 24 33 028). However, this can lead to a reduction in the running stability of the bogies, especially at high driving speeds.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehhemmung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß der Ausdrehwiderstand für vorgegebene Stabilitätskriterien an die jeweilige Fahrgeschwindigkeit oder sogar an das Schwingungsverhalten des Drehgestells anpaßbar ist und somit jeweils in kleinstnötigen Maße, d. h. ohne übermäßige Beeinträchtigung der Bogenläufigkeit wirksam werden kann.The invention is based on the object of designing an anti-rotation device of the type mentioned at the outset in such a way that that the turning resistance for given stability criteria to the respective driving speed or can even be adapted to the vibration behavior of the bogie and thus each in smallest dimensions, d. H. can take effect without unduly impairing the arcuate travel.

Diese Aufgabe ist gemäß dem Kennzeichen des⁶⁵ Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the characterizing part of ⁶⁵ patent claim 1.

Durch Ansteuerung des jeweiligen Drehhemmers nach Maßgabe eines Meßwertes der Fahrgeschwindigkeit erhaltenden Reglers braucht der Ausdrehwiderstand der Drehhemmung bzw. das Maß der Kraftübertragung des jeweiligen Drehhemmers nur mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit vergrößert und mit abnehmender Fahrgeschwindigkeit vermindert zu werden, um die Laufstabilität des Drehgestells im gesamten Geschwindigkeitsbereich aufrechtzuerhalten. Hierbei kann der Regler auch Meßwerte der Verdrehung des Drehgestells gegenüber dem Gleis erhalten, um bei Bedarf die Drehhemmung bzw. Drehhemmer zusätzlich abhängig vom Gleisverlauf zu steuern. Hinsichtlich der Stabilisierung können schließlich dem Regler anstelle der Geschwindigkeitsmeßwerte auch Meßwerte aufklingender Sinusschwingungen des Drehgestells zugeführt werden, um direkt auf Instabilitäten reagieren zu können.By activating the respective anti-rotation device according to a measured value of the driving speed Receiving controller needs the unscrewing resistance of the rotation inhibition or the degree of power transmission of the respective anti-rotation device only increases with increasing driving speed and with decreasing driving speed to be reduced to the running stability of the bogie in the whole Maintain speed range. Here, the controller can also measure the rotation of the The bogie opposite the track is provided with an additional anti-rotation device or anti-rotation device if necessary controlled depending on the course of the track. With regard to stabilization, the regulator can finally be used instead the speed measurement values are also supplied with measurement values of sinewave vibrations of the bogie in order to be able to react directly to instabilities.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gekennzeichnetAdvantageous developments of the invention are characterized in the subclaims

Die Drehhemmung gemäß der Erfindung ist somit ein geeignetes Mittel im Rahmen der Verbesserung der Laufeigenschaften von Drehgestellen.The rotation lock according to the invention is thus a suitable means in the context of improving the Running properties of bogies.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutertAn exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing

Diese zeigt schematisch in der Draufsicht von einem Schienenfahrzeug auf einem Gleis 1 nur ein Drehgestell 2 und im Umriß eine Hälfte eines aufliegenden Fahrzeugrahmens ·3 bzw. Wagenkastenuntergestells. Das Drehgestell kann in bekannter Weise, z. B. mittels eines nicht dargestellten Drehzapfens, gegenüber dem Fahrzeugrahmen 3 drehbar angeordnet sein. Hierbei werden im Lauf die Drehbewegungen des Drehgestells 2 aus Gründen der Laufstabilisierung durch einen Drehhemmer 4 beeinflußt welcher nach Art einer steuerbaren elektromagnetischen Reib-Kupplung wirksam ist. Bekanntlich wird bei solchen kraftschlüssigen Kupplungen die Reibwirkung eines in öl oder Graphit eingemischten magnetisierbaren Eisenpulvers zum Übertragen von Kräften bzw. Momenten ausgenutzt, wobei ein Schlupf durch Verändern eines Erregerstromes einstellbar und änderbar ist. Da diesbezügliche Einzelheiten allgemein bekannt sind, wird auf ihre Erläuterung verzichtet Für den speziellen Anwendungsfall ist der Drehhemmer 4 mit einem entsprechend der Drehgestellausdrehung gekrümmten Gehäuse 4.1 versehen, welches über Streben 5 am Fahrzeugrahmen 3 befestigt ist. Im Gehäuse 4.1 ist ein über eine Deichsel 6 mit dem Drehgestell 2 verbundener, entsprechend gekrümmter Stößel 4.2 bewegbar angeordnet, wobei der verbleibende Hohlraum des Gehäuses mit dem vorgenannten öl- oder Graphit-Eisenpulver-Gemisch 7 ausgefüllt ist. Demnach erfolgt bei dem Drehhemmer 4 die Bewegungs- bzw. Kraftübertragung zwischen dem Stößel 4.2 und dem Gehäuse 4.1 über das Gemisch 7, so daß durch mehr oder weniger starkes Magnetisieren des Eisenpulvers mittels eines Erregerstromes der Ausdrehwiderstand des Drehhemmers bzw. Drehgestells 2 aktiv änderbar ist. Die Steuerung des Drehhemmers 4 bzw. Änderung des Erregerstromes erfolgt mittels eines Reglers 8 (z. B. Zustandsregler) nach Maßgabe der Fahrgeschwindigkeit, wobei der Ausdrehwiderstand proportional zur Fahrgeschwindigkeit verändert wird. Die Geschwindigkeitsmeßwerte können dem Regler 8 von einem auf einer Achswelle 9 sitzenden Impulsgeber 10 zugeführt werden.This shows schematically in a top view of a rail vehicle on a track 1 only one bogie 2 and, in outline, one half of an overlying vehicle frame 3 or car body sub-frame. The bogie can in a known manner, for. B. by means of a pivot, not shown, opposite the Vehicle frame 3 can be rotatably arranged. Here, the rotating movements of the bogie are in motion 2 for reasons of running stabilization by a rotation inhibitor 4 influenced which in the manner of a controllable electromagnetic friction clutch is effective. It is well known that such a force-fit Clutches the frictional effect of a magnetizable iron powder mixed in oil or graphite Transfer of forces or moments exploited, with a slip by changing an excitation current is adjustable and changeable. Since the details in this regard are well known, we will refer to their Explanation omitted For the special application, the anti-rotation device 4 is provided with a corresponding the bogie recess curved housing 4.1 provided, which via struts 5 on the vehicle frame 3 is attached. In the housing 4.1 is a connected via a drawbar 6 to the bogie 2, accordingly curved plunger 4.2 movably arranged, wherein the remaining cavity of the housing with the aforementioned oil or graphite iron powder mixture 7 is filled. Accordingly, the anti-rotation device 4 the movement or power transmission between the plunger 4.2 and the housing 4.1 via the mixture 7, see above that by more or less strong magnetization of the iron powder by means of an excitation current, the turning resistance of the rotation inhibitor or bogie 2 can be actively changed. The control of the rotation inhibitor 4 resp. The excitation current is changed by means of a controller 8 (e.g. state controller) in accordance with the Driving speed, whereby the turning resistance is changed proportionally to the driving speed. The measured speed values can be sent to the controller 8 by a pulse generator seated on an axle shaft 9 10 are fed.

Statt dessen kann der Regler 8 natürlich auch über nicht dargestellte Beschleunigungsgeber Meßwerte der Frequenz eventuell aufklingender Drehgestell-Sinusschwingungen erhalten. In beiden Fällen wird eineInstead of this, the controller 8 can of course also use the accelerometers (not shown) to measure the measured values Preserve the frequency of any decaying bogie sinusoidal oscillations. In both cases a

Laufstabilisierung erreicht, bei der der Ausdrehwiderstand des Drehhemmers 4 bzw. Drehgestells 2 an die jeweiligen Fahrbedingungen angepaßt ist Durch dem Regler 8 nachgeschaltete (nicht dargestellte) Schwellwertglieder kann hierbei sichergestellt werden, daß der Drehhemmer erst "beim Oberschreiten einer definierten Ausdrehung bzw. Laufunruhe des Drehgestells seine Stabilisierungs- und unter Umständen Führungsfunkiion erfüllt Diesbezüglich können beispielsweise am Drehgestell 2 gegenüber seiner lotrechten Quermittelebene versetzt angeordnete Geber vorgesehen werden, die an den beulen Drehgestellenden jeweils MeßwerteReach stabilization at which the unscrewing resistance of the rotation inhibitor 4 or bogie 2 is adapted to the respective driving conditions Controller 8 downstream (not shown) threshold value elements can be ensured that the Rotation inhibitor only "when exceeding a defined Turning out or uneven running of the bogie its stabilization and, under certain circumstances, guiding function In this regard, for example, on the bogie 2 with respect to its perpendicular transverse center plane staggered sensors are provided, the measured values at the bumped bogie ends

des Abstandes des Drehgestells zum Gleis 1 liefern, woraus die Drehgestell-Verdrehung durch Differenzbildung ermittelbar ist Demnach wird die Bogenläufigkeit des Drehgestells 2 durch den Drehhemmer 4 allenfalls nur in dem Maße beeinträchtigt wie es zum Aufrechterhalten der Laufstabilität notwendig istof the distance of the bogie to track 1, from which the bogie rotation by forming the difference can be determined. Accordingly, the arcuate mobility of the bogie 2 by the rotation inhibitor 4 is at most impaired only to the extent necessary to maintain running stability

Für einen Ausfall der Regelung kann vorgesehen sein, daß der Ausdrehwiderstand des Drehhemmers 4 durch einen Erregerstrom vorgegebener Größe für eine bestimmte (hohe) Fahrgeschwindigkeit frst eingestellt wird.For a failure of the regulation it can be provided that the unscrewing resistance of the anti-rotation device 4 is set by an excitation current of a predetermined size for a certain (high) driving speed frst .

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Rotation inhibition for a bogie of a rail vehicle in which one or more Rotary inhibitors connect the bogie and an overlying vehicle frame, characterized in that that the individual anti-rotation device (4) in its movement or power transmission through a controller (8), which at least measured values the vehicle speed receives, in the sense controllable organ is that the amount of power transmission increases with increasing vehicle speed and with decreasing vehicle speed is decreased.

2. Anti-rotation device according to claim 1, marked is net by a rotation inhibitor (4) in the manner of a controllable non-positive coupling, in particular electromagnetic clutch.

λ rotation inhibitor according to claim 1, characterized by a rotation inhibitor of the type Magnetic powder clutch.