DE2741252C3

DE2741252C3 - Wheel set suspension for two-axle rail vehicles

Info

Publication number: DE2741252C3
Application number: DE19772741252
Authority: DE
Inventors: Nikolaas H.C.E. S'-Gravenhage 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: 1981-04-16
Also published as: AT360073B; DE2741252B2; DE2741252A1; CH631928A5; FR2403257A1; ATA662278A; FR2403257B1

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.

Eine 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.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 Achslagerführungen, welches für die notwendige Radialeinstellung der Radachsen bei Kurvenfahrt unbedingt erforderlich ist Das in Fqhrzeugquerrichtung vorhandene Spiel zwischen Achslagerführungen 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 in 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 guides, which is necessary for the necessary radial adjustment of the Wheel axles when cornering is absolutely necessary. The clearance between Axle bearing guides and bearing housings cannot be eliminated either, because it is used to run of compensatory movements is required to absorb the starting shocks during the sinusoidal Running of the rail vehicle are necessary. At high speeds, for example on the order of magnitude from 200 km per hour, those are enough

ίο Rückstellkräfte der beispielsweise durch eine Blattfeder und Federschaken gebildeten Federung nicht aus, um die erforderliche Mittellage des Achslagergehäuses bei allen auftretenden Fahrtzuständen zu gewährleisten.ίο 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.

Aus diesem Grunde erfolgt bei der aus der DE-PS 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 erfolgtFor this reason, the wheel set suspension known from DE-PS 9 36 453 is damped 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 Dämpfungsetnrichtung 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 auszuschlie- Ben.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 a damping device to create, which occur at high speeds of the rail vehicle Effectively dampens rolling movements without affecting the proper running of the rail vehicle, In particular for the radial adjustment of the wheel axles when cornering, the necessary compensatory movements are excluded in the longitudinal and transverse directions. Ben

Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der nicht mittels eines Längslenkers unmittelbar mit dem zugehörigen Achslagergehäuse gelenkig verbundene Hebel jeder torsionssteifen Welle über einen Zwischenlenker und einen doppeltwirkenden Dämpfer gelenkig mit dem zugehörigen Achslagergehäuse verbunden ist.The solution to this problem by the invention is characterized in that the not directly articulated by means of a trailing arm with the associated axle bearing housing Lever on each torsionally rigid shaft articulated via an intermediate link and a double-acting damper is connected to the associated axle box.

Mh 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 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.

Gleichzeitig wird eine zuverlässige Rückstellung der Achslagergehäuse in die Mittellage bei allen auftretenden Fahrtzuständen gewährleistet.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wirdAt the same time, a reliable return of the axle bearing housing to the central position is guaranteed in all driving conditions that occur.
According to a further feature of the invention

der Dämpfer als 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 as a double-acting pressure 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 auszuschließen. 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 kugelringförmiger Gleitlagerflächen 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 mounted by means of slide 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, namely shows

F i g. 1 die schematische Draufsicht auf eine Radsatzaufhängung eines zweiachsigen Schienenfahrzeuges,F i g. 1 the schematic top view of a wheel set suspension of 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 einachsigen Laufwerkes nach F i g. 1 und 2 undF i g. 3 is a view of the other side of the single-axis drive according to FIG. 1 and 2 and

Fig.4 den Schnitt gemäß der Schnittlinie IV-IV in Fi g. 2 in vergrößerter Darstellung.4 shows the section along the section line IV-IV in Fi g. 2 in an enlarged view.

Das in Fig. I 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 beim dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine Blatttragfeder 5, welche über Federschaken 6 an Federböcken 7 aufgehängt ist.The rail vehicle shown schematically in FIG 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 box 3 with respect to the underframe 1 takes place in the illustrated embodiment by a leaf support spring 5, which via spring hooks 6 to Spring brackets 7 is suspended.

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 is rotatably mounted on the underframe 1 parallel to each wheel axle 2. In the 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 9i> 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 can also be achieved by twisting the underframe 1 is not adversely affected, plain bearings 9 are used in the illustrated embodiment, which have a spherical bearing surface. In Figure 4, such a plain bearing 9 is enlarged in Sectional view This illustration shows that a bearing ring 9a on a cylindrical journal 8a is attached, the bearing surface is formed in a spherical ring and with a correspondingly formed Bearing surface of an outer ring 9i> cooperates, the is fastened in the housing 9c of the slide bearing 9. The shaft 8 can thus both a rotary movement around their Longitudinal axis as well as a limited pendulum movement around the center of the spherical bearing surface carry out.

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 sich diametral gegenüber, wie Fig. 1 erkennen läßtAt each end of the shaft 8 a lever 10 is attached, its special embodiment in FIG. 4 can be seen. A trailing arm 11 is located on one of these levers 10 articulated, the other end of which is articulated to the associated axle box 3. The trailing arms 11 for the two wheel axles 2 of the rail vehicle are diametrically opposite one another, as can be seen in FIG leaves

Der jeweils andere Hebel W der beiden Weifen 8 ist gemäß Fig.2 über einen Zwischenlenker 12 mit einem hydraulischen Dämpfer 13 verbunden, der als doppeltwirkender Druckmittelzylinder ausgebildet ist und seinerseits gelenkig am zugehörigen Achslagergehäuse 3 angebracht ist.The respective other of the two lever W Weifen 8 is connected according to Figure 2 via an intermediate link 12 to a hydraulic damper 13, which is constructed as double-acting pressure medium cylinder and in turn is articulated on the associated axle box. 3

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. Längslenker 11 befestigt ist.Like the lower part of FIG. 4 can be seen, the articulation of the trailing arm 11 or the takes place 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, which cooperates with a correspondingly designed bearing ring 16, which is in the intermediate link 12 or Trailing arm 11 is attached.

Bei einer Ausgleichübewegung 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 10 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 11 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 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 10 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 11. 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.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Wheelset suspension for two-axle rail vehicles, their wheel axles on both Ends are stored in an axle box, which is sprung against the vehicle chassis as well as dampened and through axle bearing guides arranged on both sides with play both in the longitudinal direction of the vehicle as well as in -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 each a lever is attached, one of which by means of a trailing arm directly with the associated axle bearing housing is articulated, characterized in that the each other lever (10) of each torsionally rigid shaft (8) via an intermediate link (12) and one double-acting damper (13) is articulated with the associated axle bearing housing (3).

2. Wheel set suspension according to claim 1, characterized in that the damper (13) as a double-acting Pressure cylinder is designed with adjustable characteristic

3. Wheelset suspension according to claim 1 or 2, characterized in that the torsional stiffness Shaft (8) both rotatable and, to a limited extent, pivotable on the vehicle underframe (1) is.

4. wheel set suspension according to claim 3, characterized in that the torsionally rigid shaft (8) is mounted by means of slide bearings (9), the bearing surface of which is formed in the shape of a spherical ring.

5. wheel set suspension according to one of claims 1 to 4, characterized in that the Damper (13) by means of spherical ring-shaped sliding bearing surfaces (ball piece 15 and bearing ring 16) with the associated lever (10) is connected.