DE2741252A1

DE2741252A1 - WHEEL SET SUSPENSION FOR TWO-AXLE RAIL VEHICLES

Info

Publication number: DE2741252A1
Application number: DE19772741252
Authority: DE
Inventors: Nikolaas H C E Zeevenhooven
Original assignee: Waggonfabrik Talbot GmbH and Co KG
Current assignee: Waggonfabrik Talbot GmbH and Co KG
Priority date: 1977-09-14
Filing date: 1977-09-14
Publication date: 1979-03-22
Also published as: ATA662278A; CH631928A5; FR2403257B1; DE2741252B2; FR2403257A1; AT360073B; DE2741252C3

Description

Patentanwälte DIPL.-ING. ALEX STENGER Patent Attorneys DIPL.-ING. ALEX STENGER

D-4000 DÜSSELDORF 1 - DIPL-ING. WOLFRAM WATZKE D-4000 DÜSSELDORF 1 - DIPL-ING. WOLFRAM WATZKE

Malkastenstiaße2 *V> DIPL.-ING. HEINZ J. RING Malkastenstiaße 2 * V> DIPL.-ING. HEINZ J. RING

Unser Zeichen: 18 21^ Datum: 13·Our reference: 18 21 ^ Date: 13

Waggonfabrik Talbot, JUlicher Straße 212-2Jf, 5I00 Aachen Radsatzaufhängung für zweiachsige SchienenfahrzeugeWaggonfabrik Talbot, JUlicher Straße 212-2Jf, 5I00 Aachen Wheel set suspension for two-axle rail vehicles

Die Erfindung betrifft eine Radsatzaufhängung für zweiachsige Schienenfahrzeuge,deren Radachsen jeweils an beiden Enden in einem Achslagergehäuse gelagert sind, das gegenüber dem Fahrzeuguntergestell, beispielsweise durch eine Blatttragfeder und Federschaken,abgefedert und durch beidseitig angeordnete Achslagerführungen mit Spiel sowohl in Fahrzeuglängsrichtung als auch in -querrichtung senkrecht beweglich geführt ist.The invention relates to a wheel set suspension for two-axle vehicles Rail vehicles, the wheel axles of which are mounted at both ends in an axle box that is opposite the vehicle underframe, for example, by a leaf spring and spring hook, sprung and by axle bearing guides arranged on both sides is guided vertically movable with play both in the vehicle longitudinal direction and in the transverse direction.

Radsatzaufhängungen der voranstehend beschriebenen Art sind bekannt. Bei hohen Geschwindigkeiten,insbesondere bei Geschwindigkeiten über 12o km pro Stunde wird die Frequenz der Schlingerbewegungen der einachsigen Laufwerke zweiachsiger Schienenfahrzeuge derart hoch, daß einerseits keine genügende Laufsicherheit mehr gewährleistet ist und andererseits ein hoher Verschleiß sowohl an den Laufwerken als auch am Oberbau der Schienen auftritt. Wheel set suspensions of the type described above are known. At high speeds, especially at speeds over 12o km per hour, the frequency of the rolling movements of the single-axle drives of two-axle rail vehicles is so high that, on the one hand, adequate running safety is no longer guaranteed and, on the other hand, high wear occurs both on the drives and on the track superstructure .

Die Schlingerbewegungen entstehen durch den Sinuslauf des Schienenfahrzeuges in Verbindung mit dem Längsspiel der Achslager in den Achslagerführungen,welches für die notwendige Radialeinstellung der Radachsen bei Kurvenfahrt unbedingt erforderlich ist. Das in Fahrzeugquerrichtung vorhandene Spiel zwischen Achslagerführungen und Achslagergehäuse kann ebenfalls nicht beseitigt werden,weil es zur Ausführung von Ausgleichbewegungen erforderlich ist,die zum Auffangen der Anlaufstoße während des sinusförmigen Laufs des Schienenfahrzeuges notwendig sind. Bei hohen Geschwindigkeiten, beispielsweise in der Größenordnung von 2oo km pro The rolling movements are caused by the sinusoidal running of the rail vehicle in connection with the longitudinal play of the axle bearings in the axle bearing guides, which is essential for the necessary radial adjustment of the wheel axles when cornering. The play between the axle bearing guides and the axle bearing housing in the transverse direction of the vehicle cannot be eliminated either, because it is necessary to carry out compensatory movements that are necessary to absorb the start-up bumps during the sinusoidal run of the rail vehicle. At high speeds, for example on the order of 200 km per

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Telefon (0211) 36 OS14 · Telegramaailreuc: Dabipatent · Potocheckkonto Kein 227« 10Telephone (0211) 36 OS14 · Telegramaailreuc: Dabipatent · Potocheckkonto Keine 227 «10 ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

Stunde,reichen die Rüokstellkräfte eier bciuoielov/eise durci eine ülattfeder und Federschr.ken gebildeten Federung nicht au.-.;·, uv die erforderliche Hittellage des Achslagergehäuses bei allen auftretenden Fahrtzuständen zu gewährleisten.Hour, the restitution forces are enough for one ülattfeder und Federschr.ken not formed suspension.; ·, uv die required center position of the axle bearing housing for all occurring To ensure driving conditions.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dänipfungseinrichtung für eine Radsatzaufhängung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen,welche die bei hohen Geschwindigkeiten des Schienenfahrzeuges auftretenden Schlingerbewegungen wirkungsvoll dämpft, ohne die für einen ordnungsgemäßen Lauf des Schienenfahrzeuges insbesondere für die Radialeinstellung der Radachsen bei Kurvenfahrt erforderlichen Ausgleichsbewegungen in Längs- und Querrichtung auszuschliessen. The invention is based on the object of a Danish device for a wheel set suspension of the type described above, which can be used at high speeds of the rail vehicle any rolling movements that occur effectively attenuates without the for the proper running of the rail vehicle in particular Exclude the necessary compensatory movements in the longitudinal and transverse directions for the radial adjustment of the wheel axles when cornering.

Die Losung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Radachse eine torsionssteife Welle am Fahrzeuguntergesteli drehbar gelagert ist, an deren .linden jeweils ein Hebel befestigt ist,von denen der eine Hebel mittels eines Längslenkers unmittelbar und der anoere Hebel über einen doppelt wirkenden Dämpfer mit dem jeweils zugehörigen Achslagergehäuse gelenkig verbunden ist.The solution to this problem by the invention is thereby characterized in that a torsionally rigid shaft parallel to the wheel axis is rotatably mounted on the Fahrzeuguntergesteli, on their .linden each a lever is attached, one of which is a lever by means of a trailing arm directly and the anoere lever articulated via a double-acting damper with the respective axle bearing housing connected is.

Mit diesem Vorschlag der Erfindung wird eine Radcatzaufhängung geschaffen, deren Schlingerbewegungen wirkungsvoll gedämpft werden. Jede Längsbewegung eines Achslagergehäuses gegenüber dem Fahrzeuguntergestell wird über den zugehörigen Hebel auf die torsionssteife Welle übertragen,wobei durch die : nordnung des Dämpfers nur auf einer Seite der Dämpferweg verdoppelt wird. Die begrenzte Beweglichkeit der Radachse::Ln Längsrichtung des Schienenfahrzeuges wird somit durch die erfindungsgemäße Ausbildung ohne Beschränkung der Beweglichkeit gedämpft j die zum Auffangen der Anlaufstoße in Querrichtung mögliche Ausgleichbewegung der Radachse gegenüber dem Fahrzeuguntergestell wird hierbei nicht beeinträchtigt.With this proposal of the invention, a wheel set suspension is created, whose rolling movements are effectively dampened. Every longitudinal movement of an axle box with respect to the vehicle undercarriage is subjected to torsional stiffness via the associated lever Wave transmitted, whereby due to the arrangement of the damper only on one side of the damper travel is doubled. The limited mobility of the wheel axle :: Ln the longitudinal direction of the rail vehicle is thus by the inventive training without restriction of mobility damped j the to absorb the inrush bumps in the transverse direction possible compensatory movement of the wheel axle in relation to the vehicle chassis is not affected by this.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der Dämpfer vorzugsweise als doppelt-wirkender Druckmittel-Zylinder mit verstellbarerAccording to a further feature of the invention, the damper is preferred as a double-acting hydraulic cylinder with adjustable

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Kennlinie ausgebildet,so daß die Dämpfungscharakteristik in Abhängigkeit von der Ausbildung und dem Gewicht des Schienenfahrzeuges eingestellt werden kann.Characteristic curve formed so that the damping characteristics as a function can be adjusted by the training and weight of the rail vehicle.

Da die Untergestelle zweiachsiger Schienenfahrzeuge zwecks Erzielung einer höheren Laufsicherheit vorzugsweise verwindungsweich ausgelegt werden,wird mit der Erfindung weiterhin vorgeschlagen, die torsionssteife Welle sowohl drehbar als auch in beschränktem Maße pendelbar am Fahrzeuguntergestell zu lagern, um bei den auftretenden Torsionsverformungen des Fahrzeuguntergestelles ein Klemmen der Wellenlager auszuschließen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die torsionssteife Welle mittels Gleitlagern gelagert,deren Lagerfläche kugelringförmig ausgebildet ist. Eine Beeinträchtigung der erfindungsgemäßen Radsatzaufhängung durch die Verwindungsfähigkeit des Untergestelles wird weiterhin dadurch vermieden, daß auch der Längslenker bzw.Dämpfer mittels kugelringförmiger Gleitlagerflächen mit dem zugehörigen Hebel verbunden ist.As the underframes of two-axle rail vehicles for the purpose of achieving preferably designed to be torsionally soft for greater safety The invention also proposes that the torsionally rigid shaft be both rotatable and to a limited extent to be mounted on the vehicle undercarriage so that it can be swiveled, in order to Torsional deformations of the vehicle chassis prevent the shaft bearings from jamming. In a preferred embodiment the invention, the torsionally rigid shaft is mounted by means of plain bearings, whose Bearing surface is formed in the shape of a spherical ring. An impairment the wheel set suspension according to the invention by the torsional ability of the underframe is also avoided by the fact that the trailing arm or damper is also by means of spherical ring-shaped Plain bearing surfaces is connected to the associated lever.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Radsatzaufhängung dargestellt, und zwar zeigen:In the drawing is an embodiment of the inventive Wheelset suspension shown, namely show:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine Radsatzaufhängung eines zweiachsigen Schienenfahrzeuges,1 shows a schematic plan view of a wheel set suspension of a two-axle rail vehicle,

Fig. 2 eine Seitenansicht eines einachsigen Laufwerkes gemäß Fig.l,FIG. 2 is a side view of a single-axis drive according to FIG.

Fig. 3 eine Ansicht der anderen Seite des einachsigen Laufwerkes nach Fig.l und 2 undFigure 3 is a view of the other side of the single axis drive according to Fig.l and 2 and

Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Schnittlinie IV-IV in Fig.2 in vergrößertem Maßstab.FIG. 4 shows a section along the section line IV-IV in FIG enlarged scale.

Das in Fig.l schematisch dargestellte Schienenfahrzeug besitzt ein Untergestell 1, an dem zwei Radachsen 2 gelagert sind. Die Lagerung der Radachsen 2 erfolgt jeweils über zwei Achslagergehäuse 3,die 4n senkrechter Richtung beweglich zwischen einem Paar AchslagerfUhrungen 4 angeordnet sind. Die Abfederung jedes Achslagergehäuses 3 gegen- , über dem Untergestell 1 erfolgt beim dargestellten AusfUhrungsbeispiel durch eine Blatttragfeder 5,welche über Federschaken 6 an Federböcken 7 aufgehängt ist.The rail vehicle shown schematically in Fig.l has a Underframe 1 on which two wheel axles 2 are mounted. The bearing of the wheel axles 2 takes place in each case via two axle bearing housings 3, the 4n vertical direction movable between a pair of axle bearing guides 4 are arranged. The cushioning of each axle box 3 against, takes place above the underframe 1 in the illustrated embodiment by a leaf suspension spring 5 which is suspended from spring brackets 7 via spring hooks 6.

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Parallel zu jeder Radachse 2 ist eine torsionssteife Welle 8 drehbar am Untergestell 1 gelagert. Bei der dargestellten Ausführungsform erfolgt die Lagerung der torsionssteifen Welle 8 an den mit dem Untergestell 1 fest verbundenen Federböcken 7. Die Lagerung kann aber auch an anderer Stelle und unmittelbar an dem Untergestell 1 erfolgen.A torsionally rigid shaft 8 can be rotated parallel to each wheel axle 2 stored on the underframe 1. In the embodiment shown, the torsionally rigid shaft 8 is mounted on the with the underframe 1 firmly connected spring brackets 7. The storage can also at another point and directly on the underframe 1 take place.

Um eine leicht^gängige Lagerung der Welle 8 zu erzielen,die auch durch eine Verwindung des Untergestelles 1 nicht nachteilig beeinträchtigt wird, sind beim dargestellten AusfUhrungsbeispiel Gleitlager 9 verwendet,die eine kugelringförinige Lagerfläche aufweisen. In Fig.4 ist ein derartiges Gleitlager 9 in vergrößertem Maßstab im Schnitt dargestellt. Diese Darstellung läßt erkennen,daß auf einem zylindrischen Zapfen 8a der Welle 8 ein Lagerring 9a befestigt ist,dessen Lagerfläche kugelringförmig ausgebildet ist und der mit einer entsprechend ausgebildeten Lagerfläche eines Außenringes 9b zusammenwirkt,der im Gehäuse 9c des Gleitlagers 9 befestigt ist.Die Welle 8 kann somit sowohl eine Drehbewegung um ihre Längsachse als auch eine beschränkte Pendelbewegung um den Mittelpunkt der kugelringförmigen Lagerfläche ausführen.In order to achieve a smooth mounting of the shaft 8, which is not adversely affected by a twisting of the underframe 1, plain bearings 9 are used in the illustrated embodiment, which have a spherical ring-shaped bearing surface. In Figure 4, such a sliding bearing 9 is shown in an enlarged scale in section. This illustration shows that a bearing ring 9a is fastened on a cylindrical journal 8a of the shaft 8, the bearing surface of which is designed in the shape of a spherical ring and which interacts with a correspondingly designed bearing surface of an outer ring 9b which is fastened in the housing 9c of the sliding bearing 9 can thus perform both a rotary movement around its longitudinal axis and a limited pendulum movement around the center of the spherical ring-shaped bearing surface.

An jedem Ende der Welle 8 ist ein Hebel Io befestigt,dessen spezielle Ausführungsform in Fig.4 zu erkennen ist. An einem dieser Hebel ist ein Längslenker 11 angelenkt, dessen anderes Ende gelenkig am zugehörigen Achslagergehäuse j5 befestigt ist. Die Längslenker 11 für die beiden Radachsen 2 des Schienenfahrzeuges liegen sich diametral gegenüber,wie Fig.l erkennen läßt. A lever Io, the special embodiment of which can be seen in FIG. 4 , is attached to each end of the shaft 8. A trailing arm 11 is hinged to one of these levers , the other end of which is hinged to the associated axle bearing housing j5. The trailing arms 11 for the two wheel axles 2 of the rail vehicle lie diametrically opposite one another, as can be seen in FIG.

Der Jeweils andere Hebel Io der beiden Wellen 8 ist gemäß Fig.2 über einen Zwischenlenker 12 mit einem hydraulischen Dämpfer 13 verbunden,der beispielsweise als doppelt-wirkender Druckmittelzylinder ausgebildet ist und seinerseits gelenkig am zugehörigen Achslagergehäuse 3 angebracht ist.The respective other lever Io of the two shafts 8 is shown in FIG Via an intermediate link 12 with a hydraulic damper 13 connected, which is designed, for example, as a double-acting pressure medium cylinder and is in turn articulated on the associated axle bearing housing 3.

Wie der untere Teil der Pig.4 erkennen läßt, erfolgt auch die Anlenkung des Längslenkers 11 bzw. des Zwischenlenkers 12 am jeweiligen As the lower part of Pig.4 reveals, the trailing arm 11 and the intermediate arm 12 are also articulated to the respective

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- sr-- sr-

Hebel Io mittels einer kugelringförmigen Lagerflache. Diese wird beim dargestellten usführungsbeispiel durch ein auf einen Lagerbolzen 14 aufgesetztes Kugelstück I5 gebildet,das mit einem entsprechend ausgeführten Lagerring 16 zusammenwirkt, der im Zwischenlenker 12 bzw. Längslenker 11 befestigt ist.Lever Io by means of a spherical ring-shaped bearing surface. This will in the illustrated exemplary embodiment by a on a bearing pin 14 attached ball piece I5 formed with a corresponding executed bearing ring 16 cooperates, which is fastened in the intermediate link 12 or trailing arm 11.

Bei einer Ausgleichsbewegung der Achslagergehäuse 3 einer Radachse 2 in Längsrichtung des Schienenfahrzeuges bewirkt die voranstehend beschriebene Aufhängung über den Längslenker 11 bzw. Zwischenlenker 12 eine Drehbewegung der torsionssteifen Welle 8.Über den mittels des Zwischenlenkers 12 mit dem Dämpfer 13 verbundenen Hebel Io wird diese Drehbewegung der Welle 8 unabhängig von der Drehrichtung gedämpft,wobei sich die Ausschläge der Hebel Io zur Erzielung einer ausreichend großen Dämpferbewegung infolge der nur einseitigen Anordnung des Dämpfers IjJ addieren. Der Dämpfer Ij sorgt auf diese Weise für eine sichere Rückstellung der Radachse 2 in die Mittenlage,ohne die Längsbeweglichkeit der Radachse 2 gegenüber dem Untergestell 1 zu beschränken. Auch eine ungünstige Einwirkung der Dämpferanordnung auf Querbewegungen der Radachse 2 werden infolge der kugelförmigen Ausbildung der Lagerflächen vermieden.In the event of a compensating movement of the axle bearing housing 3 of a wheel axle 2 in the longitudinal direction of the rail vehicle, the above-described suspension via the trailing arm 11 or intermediate link 12 causes a rotational movement of the torsionally rigid shaft 8 Shaft 8 damped regardless of the direction of rotation, the deflections of the lever Io add up to achieve a sufficiently large damper movement due to the only one-sided arrangement of the damper IjJ. In this way, the damper Ij ensures that the wheel axle 2 is safely returned to the central position without restricting the longitudinal mobility of the wheel axle 2 with respect to the underframe 1. An unfavorable effect of the damper arrangement on transverse movements of the wheel axle 2 is avoided as a result of the spherical design of the bearing surfaces.

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Claims

Claims;

Wheelset suspension for two-axle rail vehicles, their il ^ u-axles In each case stored in a./i axle bearing housing at both noses are fired and opposite the aera vehicle chassis by means of Aehsle.gerführung arranged on both sides with play both is guided vertically movable in the longitudinal direction as well as in the transverse direction,

characterized in that parallel to each wheel axle (2) a torsionally rigid shaft (8) is rotatably mounted on the vehicle chassis (1), on each of which a lever (lo) is attached, one of which is lever (lo) by means of a trailing arm ( 11) directly and the other lever (lo) is articulated via a double-acting damper (Ij5) with the respectively associated axle bearing housing (y).

. Wheelset suspension according to Claim 1, characterized in that the damper (I3) also acts as a double-acting pressure medium cylinder adjustable characteristic is formed.

Wheel set suspension according to Claims 1 and 2, characterized in that the torsionally rigid shaft (8) is mounted on the vehicle underframe (1) so that it can rotate and, to a limited extent, can also swing .

, Radsatzaufhängung claim Ζί characterized in that

the torsionally stiff shaft (8) is mounted by means of slide bearings (9) , the bearing surface of which is designed in the shape of a spherical ring.

Wheel set suspension according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the trailing arm (11) or damper (13) is connected to the associated lever (Io) by means of spherical-ring-shaped sliding bearing surfaces (15, 16).

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ORIGINAL INSPECTED