DE2741252B2 - Wheel set suspension for two-axle rail vehicles - Google Patents
Wheel set suspension for two-axle rail vehiclesInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
- B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
- B61F5/26—Mounting or securing axle-boxes in vehicle or bogie underframes
- B61F5/30—Axle-boxes mounted for movement under spring control in vehicle or bogie underframes
- B61F5/32—Guides, e.g. plates, for axle-boxes
- B61F5/325—The guiding device including swinging arms or the like to ensure the parallelism of the axles
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Radsatzaufhängung für zweiachsige Schienenfahrzeuge, deren Radachsen jeweils an beiden Enden in einem Achslagergehäuse gelagert sind, das gegenüber dem Fahrzeuguntergestell abgefedert sowie gedämpft und durch beidseitig angeordnete Achslagerführungen mit Spiel sowohl in Fahrzeuglängsrichtung als auch in -querrichtung senkrecht beweglich geführt ist, wobei parallel zu jeder Radachse eine torsionssteife Welle am Fahrzeuguntergestell drehbar gelagert ist, an deren Enden jeweils ein Hebel befestigt ist, von denen der eine mittels eines Längslenkers unmittelbar mit dem zugehörigen Achslagergehäuse gelenkig verbunden ist.The invention relates to a wheel set suspension for two-axle rail vehicles, the wheel axles of which are each mounted at both ends in an axle bearing housing opposite the vehicle underframe cushioned as well as dampened and through axle bearing guides arranged on both sides with play in both Vehicle longitudinal direction and transverse direction is guided vertically movable, parallel to each Wheel axle a torsionally rigid shaft is rotatably mounted on the vehicle chassis, at the ends of each one Lever is attached, one of which by means of a trailing arm directly with the associated axle bearing housing is articulated.
Ein? derartige Radsatzaufhängung ist aus der DE-PS 36 453 bekannt Bei hohen Geschwindigkeiten, insbesondere bei Geschwindigkeiten über 120 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.A? Such a wheel set suspension is known from DE-PS 36 453 At high speeds, in particular At speeds over 120 km per hour, the frequency of the rolling movements is the uniaxial drives of two-axle rail vehicles so high that on the one hand no sufficient Running security is more guaranteed and on the other hand a high level of wear and tear on both the drives also occurs on the track superstructure.
Diese Schlingerbewegungen entstehen durch den Sinuslauf des Schienenfahrzeuges in Verbindung mit dem Längsspiel der Achslager in den Achslagerführung gen, welches für die notwendige RiHialcinstellung der Rgdachsen bei Kurvenfahrt unbedingt erforderlieh ist Das in Fahrseugquerrichtung vorhandene Spiel zwischen Achslagerföhrungen und Achslagergehäuse kann ebenfalls nicht beseitigt werden, weil es zur Ausführung von Ausgleichsbewegungen erforderlich ist, die zum Auffangen der Anlaufstöße während des sinusförmigen Laufs des Schienenfahrzeuges notwendig sind. Bei hohen Geschwindigkeiten, beispielsweise ia der Größenordnung von 200 km pro Stunde, reichen dieThese rolling movements are caused by the sinusoidal motion of the rail vehicle in connection with the axial play of the axle bearings in the axle bearing guide, which is necessary for the necessary RiHialcinstellung the Rgdachsen is absolutely necessary when cornering The play between the axle bearing guides and the axle bearing housing in the transverse direction of the drive can also cannot be eliminated because it is necessary to carry out compensatory movements that are necessary for the It is necessary to absorb the starting shocks during the sinusoidal run of the rail vehicle. at high speeds, for example generally of the order of 200 km per hour, are sufficient
ι ο Rückstellkräfte der beispielsweise durch eine Blattfeder und Federschaken gebildeten Federung nicht aus, um die erforderliche Mittellage des Achslagergehäuses bei allen auftretenden Fahrtzuständen zu gewährleisten.ι ο restoring forces, for example, by a leaf spring and spring hooks formed the suspension not in order to achieve the required central position of the axle box to ensure all driving conditions that occur.
9 36 453 bekannten Radsatzaufhängung eine Dämpfung der Bewegungen der Radachsenden entweder unmittelbar über zwischen den Enden der Radachse und dem Untergestell angeordnete Dämpfer und/oder über einen Dämpfer, der mittels eines Hebels in der Mitte mit der torsionssteifen Welle verbunden ist Beide Dämpferanordnungen sprechen somit unmittelbar auf die Verlagerungen der Achslagergehäuse in Fahrzeuglängsrichtung an, weshalb die Dämpfung verhältnismäßig abrupt und hart erfolgt9 36 453 known wheel set suspension damping the movements of the wheel axle ends either immediately across between the ends of the wheel axle and the Underframe arranged damper and / or via a damper, which by means of a lever in the middle with the torsionally rigid shaft is connected. Both damper arrangements thus speak directly to the displacements the axle bearing housing in the vehicle longitudinal direction, which is why the damping is relatively abrupt and done hard
Ausgehend von einer Radsatzaufhängung nach der DE-PS 9 36 453 liegt der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Dämpfungseinrichtung zu schaffen, welche die bei hohen Geschwindigkeiten des Schienenfahrzeuges auftreten-Based on a wheel set suspension according to DE-PS 9 36 453, that is specified in claim 1 The invention is based on the object of providing a damping device which, at high Speeds of the rail vehicle occur-
x> den 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 auszuschlie- ßen.x> effectively dampens the rolling movements without for the proper running of the rail vehicle, in particular for the radial adjustment of the Exclude the necessary compensatory movements in the longitudinal and transverse directions when cornering. eat.
Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der nicht mittels eines Längslenkers unmittelbar mit dem zugehörigen Achslagergehäuse gejsnkig verbundene Hebel jeder torsionssteifen Welle über einen Zwischenlenker und einen doppeltwirkenden Dämpfer gelenkig mit dem zugehörigen Achslagergehäuse verbunden istThe solution to this problem by the invention is characterized in that the not directly connected to the associated axle bearing housing by means of a trailing arm Lever on each torsionally rigid shaft articulated via an intermediate link and a double-acting damper is connected to the associated axle box
Mit dieser erfindungsgemäßen Ausbildung wird eine Radsatzaufhängung 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 Anordnung des Dämpfers nur auf einer Seite der Dämpferweg verdoppelt wird. Die begrenzte Beweglichkeit der Radachse in Längsrichtung des Schienenfahrzeuges wird somit durch die erfindungsgemäße Ausbildung ohne Beschränkung der Beweglichkeit gedämpft. Die zum Auffangen der Anlaufstöße in Querrichtung mögliche Ausgleichbewegung der Radachse gegenüber dem Fahrzeuguntergestell wird hierbei nicht beeinträchtigt. Infolge der Verdopplung des Dämpferweges kann trotz der verhältnismäßig geringen Größe der Ausgleichbewegungen in Längsrichtung eine auf die Frequenz der Schlingerbewegungen abgestimmte weiche Dämpfung erzielt werden, so daß insgesamt die Laufeigenschaften des zweiachsigen Schienenfahrzeuges erheblich verbessert werden, und zwar insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten.With this training according to the invention, a wheel set suspension is created whose rolling movements be effectively dampened. Any longitudinal movement of an axle box with respect to the The vehicle chassis is transferred to the torsionally rigid shaft via the associated lever, whereby the Arrangement of the damper is only doubled on one side of the damper travel. The limited mobility the wheel axis in the longitudinal direction of the rail vehicle is thus by the invention Damped training without restriction of mobility. The to absorb the start-up impacts in Transverse direction possible compensatory movement of the wheel axis relative to the vehicle chassis not affected by this. As a result of the doubling of the damper travel, despite the relatively small size of the compensatory movements in the longitudinal direction one on the frequency of the rolling movements coordinated soft damping can be achieved, so that overall the running properties of the biaxial Rail vehicle can be significantly improved, especially at high speeds.
iiί Gleichzeitig wird eine zuverlässige Rückstellung der
Achslagergehäuse in die Mittellage bei allen auftretenden Fahrtzuständen gewährleistet.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wirdiiί At the same time, a reliable return of the axle bearing housing to the central position is guaranteed in all driving conditions.
According to a further feature of the invention
der Dämpfer sis doppelt-wirkender Druckmittelzylinder mit verstellbarer Kennlinie ausgebildet, so daß die Dämpfungscharakteristik in Abhängigkeit von der Ausbildung und dem Gewicht des Schienenfahrzeuges eingestellt werden kann.the damper is a double-acting hydraulic cylinder designed with adjustable characteristic, so that the damping characteristics in dependence on the Training and the weight of the rail vehicle can be adjusted.
Da die Untergestelle zweiachsiger Schienenfahrzeuge zwecks Erzielung einer höheren Laufsicherheit vorzugsweise verwindungsweich ausgelegt werden, wird mit der Erfindung weiterhin angeregt, die torsionssteife Welle sowohl drehbar als auch in beschränktem Maße pendelbar am Fahrzeuguntergestell zu lager, um bei den auftretenden Torsionsverformungen des Fahrzeuguntergestells ein Klemmen der Wellenlager auszuschlieÜen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die torsionssteife Welle mittels Gleitlager gelagert deren Lagerfläche kugelringförmig ausgebildet ist Eine Beeinträchtigung der erfindungsgemäß ausgebildeten Radsatzaufhängung durch die Verwindungsfähigkeit des Untergestells wird weiterhin dadurch vermieden, daß der Dämpfer mittels kiigelringförmiger Gleitiagerflächen mit dem zugehörigen Hebel verbunden istAs the underframes of two-axle rail vehicles for the purpose of achieving a higher level of operational safety are preferably interpreted torsion-soft, is further stimulated with the invention, the torsionally rigid shaft both rotatable and, to a limited extent, swingable on the vehicle chassis too stock to jamming of the occurring torsional deformations of the vehicle chassis Exclude shaft bearings. In a preferred embodiment of the invention, it is torsionally stiff Shaft supported by plain bearings, the bearing surface of which is designed in the shape of a spherical ring. An impairment the wheel set suspension designed according to the invention is due to the torsional flexibility of the underframe further avoided in that the damper by means of spherical ring-shaped sliding bearing surfaces with the associated Lever is connected
Anhand der Zeichung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert und zwar zeigtAn exemplary embodiment of the invention is explained in more detail with the aid of the drawing and shows
F i g. 1 die schema tische Draufsicht auf eine Radsatzaufhängung eines zweiachsigen Schienenfahrzeuges,F i g. 1 the schematic top view of a wheel set suspension a two-axle rail vehicle,
F i g. 2 eine Seitenansicht eines einachsigen Laufwerkes gemäß Fig. 1,F i g. 2 shows a side view of a single-axis drive according to FIG. 1,
F i g. 3 eine Ansicht der anderen Seite des einp.chsigen Laufwerkes nach F i g. 1 und 2 undF i g. 3 shows a view of the other side of the single-piece drive according to FIG. 1 and 2 and
Fig.4 den Schnitt gemäß der Schnittlinie IV-IV in F i g. 2 in vergrößerter Darstellung.4 shows the section along the section line IV-IV in F i g. 2 in an enlarged view.
Das in F i g. 1 schematisch dargestellte Schienenfahrzeug weist ein Untergestell 1 auf, an dem zwei Radachsen 2 gelagert sind. Die Lagerung der Radachsen 2 erfolgt jeweils über zwei Achslagergehäuse 3, die in senkrechter Richtung beweglich zwischen einem Paar Achslagerführungen 4 angeordnet sind Die Abfederung jedes Achslagergehäuses 3 gegenüber dem Untergestell 1 erfolgt beifii dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine Blatttragfeder 5, welche über Federschaken 6 an Federböcken 7 aufgehängt istThe in Fig. 1 rail vehicle shown schematically has an underframe 1 on which two wheel axles 2 are mounted. The storage of the wheel axles 2 takes place via two axle bearing housings 3, which are movable in the vertical direction between a pair Axle bearing guides 4 are arranged The cushioning of each axle bearing housing 3 with respect to the underframe 1 is carried out in the exemplary embodiment shown a leaf suspension spring 5 which is suspended from spring brackets 7 via spring hooks 6
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.Parallel to each wheel axle 2, a torsionally rigid shaft 8 is rotatably mounted on the underframe 1 illustrated embodiment, the storage of the torsionally rigid shaft 8 takes place on the with the sub-frame 1 firmly connected spring brackets 7. The storage can also be located elsewhere and directly on the Underframe 1 take place.
Um eine leichtgängige Lagerung der Welle 8 zu erzielen, die auch durch eine Verwindung des Untergestelles 1 nicht nachteilig beeinträchtigt wird, sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel Gleitlager 9 verwendet, die eine kugelringförmige Lagerfläche aufweisen. In Fig,4 ist ein derartiges Gleitlager 9 vergrößert im Schnitt dargestellt Diese Darstellung läßt erkennen, daß auf einem zylindrischen Zapfen 8a 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 ihreIn order to achieve a smooth mounting of the shaft 8, which is not adversely affected by a twisting of the subframe 1, slide bearings 9 are used in the illustrated embodiment, which have a spherical bearing surface. In Figure 4, such a sliding bearing 9 is shown enlarged sectional This diagram shows that is mounted on a cylindrical pin 8a a bearing ring 9a whose bearing surface is spherical annular and provided with a correspondingly formed bearing surface of an outer ring 9b cooperates 9c in the housing of Plain bearing 9 is attached. The shaft 8 can thus both rotate around its
ίο Längsachse als auch eine beschränkte Pendelbewegung um den Mittelpunkt der kugelringförmigen Lagerfläche ausführen.ίο Longitudinal axis as well as a limited pendulum movement around the center of the spherical bearing surface.
An jedem Ende der Welle 8 ist ein Hebel 10 befestigt dessen spezielle Ausführungsform in F i g. 4 zu erkennen ist An einem dieser Hebel 10 ist ein Längslenker 11 angelenkt dessen anderes Ende gelenkig am zugehörigen Achslagergehäuse 3 befestigt ist Die Längslenker 11 für die beiden Radachsen 2 des Schienenfahrzeuges liegen sieb diametral gegenüber, wie F i g. 1 erkennen läßtAt each end of the shaft 8 there is attached a lever 10, the specific embodiment of which is shown in FIG. 4 to recognize is on one of these levers 10, a longitudinal arm is articulated 11 whose other end is pivotally mounted on the associated axle box 3, the trailing arm 11 are for the two axles 2 of the rail vehicle sieve diametrically opposite one another, such as F i g. 1 shows
Der jeweils andere Hebel 10 der beiden Weiien 8 ist gemäß F i g. 2 über einen Zwischenlenker 12 mit einem hydraulischen Dämpfer 13 verbunden, der als doopeltwirkender Druckmittelzylinder ausgebildet ist und seinerseits gelenkig am zugehörigen Achslagergehäuse 3 angebracht istThe respective other lever 10 of the two Weiien 8 is according to FIG. 2 connected via an intermediate link 12 to a hydraulic damper 13, which acts as a double-acting Pressure cylinder is formed and in turn articulated on the associated axle bearing housing 3 is attached
Wie der untere Teil der F i g. 4 erkennen läßt erfolgt auch die Anlenkung des Längslenkers 11 bzw. des Zwischenlenkers 12 am jeweiligen Hebel 10 mittels einer kugelringförmigen Lagerfläche. Diese wird beim dargestellten Ausführungsbeispiel durch ein auf einen Lagerbolzen 14 aufgesetztes Kugelstück 15 gebildet das mit einem entsprechend ausgeführten Lagerring 16 zusammenwirkt, der im Zwischenlenker 12 bzw.Like the lower part of FIG. 4 shows the articulation of the trailing arm 11 or the Intermediate link 12 on the respective lever 10 by means of a spherical ring-shaped bearing surface. This is the The illustrated embodiment is formed by a ball piece 15 placed on a bearing pin 14 cooperates with a correspondingly designed bearing ring 16, which is in the intermediate link 12 or
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 10 wird diese Drehbewegung der Welle 8 unabhängig von der Drehrichtung gedämpft, wobei sich die Ausschläge der Hebel f0 zur Erzielung einer ausreichend großen Dämpferbewegung infolge der nur einseitigen Anordnung des Dämpfers 13 addieren. Der Dämpfer 13 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.With a compensating movement of the axle bearing housing 3 of a wheel axle 2 in the longitudinal direction of the rail vehicle causes the suspension described above A rotational movement of the torsionally rigid shaft 8 via the trailing arm 11 or intermediate arm 12 the lever 10 connected to the damper 13 by means of the intermediate link 12, this rotary movement is the Shaft 8 damped regardless of the direction of rotation, the deflections of the lever f0 to achieve a sufficiently large damper movement due to the only one-sided arrangement of the damper 13 add. In this way, the damper 13 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. Also one unfavorable effect of the damper arrangement on transverse movements of the wheel axle 2 are due to the spherical design of the bearing surfaces avoided.
Claims (5)
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