DE602004004567T2

DE602004004567T2 - Friction wedge for damping with elastic elements

Info

Publication number: DE602004004567T2
Application number: DE602004004567T
Authority: DE
Inventors: C/o Powell Duffryn Rail Limited Paul Hewitt
Original assignee: English Welsh & Scottish Railw; English Welsh & Scottish Railway Holdings Ltd
Current assignee: English Welsh & Scottish Railw; English Welsh & Scottish Railway Holdings Ltd
Priority date: 2003-05-29
Filing date: 2004-05-26
Publication date: 2007-11-15
Anticipated expiration: 2024-05-27
Also published as: GB2402198B; EP1493644B1; ATE353072T1; GB0312276D0; GB0411722D0; DE602004004567D1; PL1493644T3; EP1493644A1; GB2402198A

Abstract

A friction damping arrangement for a railway vehicle comprises first and second relatively moveable vehicle components (14,16), a friction wedge (18) having a surface (37) arranged to co-operate with a surface of the second vehicle component (16), and resiliently urged towards the first vehicle component (14), and a resiliently deformable component (48), located between the first vehicle component (14) and the friction wedge (18), the resiliently deformable component (48) being deformable to allow relative movement between the first vehicle component (14) and the friction wedge (18).

Description

Die Erfindung betrifft einen Reibkeil zur Verwendung in einem Eisenbahnfahrzeug.The The invention relates to a friction wedge for use in a railway vehicle.

Eine Anzahl von Fahrzeugkonstruktionen enthält ein Paar in Abstand angeordneter Seitenrahmen und einen Schemel, der sich quer zwischen den Seitenrahmen erstreckt. Jeder Seitenrahmen enthält ein Paar von Untersätzen, wovon jeder über Aufhängungsfedern auf einem zugeordneten Sattel getragen wird. Reibkeile werden zum Dämpfen einer Bewegung jedes Untersatzes in Bezug auf den zugeordneten Sattel verwendet. Reibkeile sind im Allgemeinen oft dreieckig geformt, so dass der Reibkeil als ein Keil zwischen einer geneigten Fläche des Untersatzes und einer im Allgemeinen vertikalen Verschleißplatte auf einer Säule des Sattels wirken kann. Der Reibkeil ist über eine Aufhängungsfeder in einen Eingriff zwischen dem Untersatz und der Säule des Sattels eingekeilt. Die Widerstandsfähigkeit gegen eine Gleitbewegung des Reibkeils in Bezug auf den Untersatz und den Sattel, welche wiederum eine Dämpfung der Bewegung erzeugt, wird durch die Reibungskräfte bereitgestellt, die zwischen dem Reibkeil und dem Untersatz und Sattel erzeugt werden.A Number of vehicle designs includes a pair of spaced ones Side frame and a stool, extending transversely between the side frames extends. Each page frame contains a pair of subsets, of which everyone over suspension springs is worn on an associated saddle. Friction wedges become the dampen a movement of each pedestal with respect to the associated saddle used. Friction wedges are generally triangular in shape, so that the friction wedge acts as a wedge between an inclined surface of the Pedestal and a generally vertical wear plate on a pillar of the saddle can act. The friction wedge is over a suspension spring in engagement between the pedestal and the pillar of the saddle Wedged. The resistance against sliding movement of the friction wedge with respect to the pedestal and the saddle, which in turn produces a damping of the movement, is due to the friction forces provided between the friction wedge and the pedestal and Saddle be generated.

Ein Beispiel einer derartigen Fahrzeugkonstruktion mit Reibkeil-Dämpfungsanordnung ist in US-A-3,517,620 beschrieben.One Example of such a vehicle construction with Reibkeil-damping arrangement is described in US-A-3,517,620.

Man glaubt, dass beispielsweise unter bestimmten Witterungs- und Atmosphärenbedingungen Veränderungen in den Reibungskräften zwischen dem Reibkeil und der zugeordneten Fläche des Untersatzes auftreten können, was zu Änderungen in dem Betrieb des Reibkeils für die Dämpfung der Bewegung führt. Derartige Veränderungen sind unerwünscht, und es ist eine Aufgabe der Erfindung einen Reibkeil bereitzustellen, durch welchen derartige Veränderungen reduziert oder vermieden werden können.you believes, for example, under certain weather and atmospheric conditions changes in the frictional forces occur between the friction wedge and the associated surface of the pedestal can, what about changes in the operation of the friction wedge for the damping the movement leads. Such changes are undesirable, and it is an object of the invention to provide a friction wedge, through which such changes can be reduced or avoided.

Gemäß der vorliegenden Ertindung wird eine Reibungsdämpfungsanordnung für ein Eisenbahnfahrzeug gemäß Beschreibung in dem beigefügten Anspruch 1 und weiterer Beschreibung in den Ansprüchen 2 bis 11 bereitgestellt.According to the present Ertindung becomes a Reibungsdämpfungsanordnung for a Railway vehicle as described in the appended claim 1 and further description in claims 2 to 11 are provided.

Wenn das Eisenbahnfahrzeug von der Art ist, dass es einen von einem Sattel mittels Aufhängungsfedern getragenen Untersatz aufweist, kann der Untersatz die erste Fahrzeugkomponente bilden, und der Sattel kann die zweite Fahrzeugkomponente bilden.If The railroad vehicle of the type is that it is one of a saddle by means of suspension springs worn pedestal, the pedestal can be the first vehicle component form and the saddle may form the second vehicle component.

Die elastisch verformbare Komponente ist an der ersten Fahrzeugkomponente befestigt. Die elastisch verformbare Komponente ist so eingerichtet, dass die gesamte relative Bewegung des Reibkeils eine Verformung der elastisch verformbaren Komponente erfordert oder alternativ ein begrenztes Maß an Bewegung des Reibkeils zugelassen werden kann bevor eine derartige Verformung erfolgt.The elastically deformable component is on the first vehicle component attached. The elastically deformable component is set up so that the entire relative movement of the friction wedge a deformation of the elastically deformable component requires or alternatively limited amount of movement the friction wedge can be admitted before such deformation he follows.

Die Bereitstellung der elastisch verformbaren Komponente stellt sicher, dass unabhängig von Wetter- oder Atmosphärenbedingungen der Widerstand gegen eine relative Bewegung zwischen dem Reibkeil und der ersten Fahrzeugkomponente in einem vorbestimmten akzeptablen Bereich fällt, und somit eine akzeptable vorhersehbare Dämpfung der Bewegung zwischen den ersten und zweiten Fahrzeugkomponenten stattfindet.The Providing the elastically deformable component ensures that independent from weather or atmospheric conditions the resistance to relative movement between the friction wedge and the first vehicle component in a predetermined acceptable Area falls, and thus an acceptable predictable damping of the movement between the first and second vehicle components takes place.

Die Erfindung wird ferner im Rahmen eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:The The invention will be further understood by way of example by way of example to the attached drawings described in which:

1 eine Teilquerschnittsansicht ist, die einen Teil eines Eisenbahnfahrzeugs darstellt, das einen Dämpfungskeil mit konstanter Reibung enthält; und 1 Fig. 4 is a partial cross-sectional view illustrating a part of a railway vehicle including a constant friction damper; and

2 eine Vergrößerung des Dämpfungskeils von 1 ist. 2 an enlargement of the damping wedge of 1 is.

Ein Teil eines Eisenbahndrehgestells 12, das einen Reibkeil 18 der vorliegenden Erfindung enthält, ist in 1 dargestellt. Das Drehgestell 12 enthält zwei Seitenrahmen 14 (wovon nur einer dargestellt ist), welche im Abstand voneinander angeordnet und im Allgemeinen parallel sind. Jeder Seitenrahmen 14 enthält ein Paar von Untersätzen 15, wobei jeder Untersatz 15 ein Paar geneigter Flächen 24 enthält, die dazwischen einen Hohlraum definieren, in welchem sich ein Teil eines Sattels 16 erstreckt. Aufhängungsfedern 22 werden von dem Sattel 16 getragen und tragen den Untersatz 15. Jeder Sattel 16 arbeitet mit einem Radsatz des Fahrzeugs beispielsweise mittels geeigneter Wiegenanordnungen zusammen.A part of a railway bogie 12 that a friction wedge 18 of the present invention is disclosed in 1 shown. The bogie 12 contains two page frames 14 (only one of which is shown), which are spaced apart and generally parallel. Every page frame 14 contains a pair of subsets 15 , each subset 15 a pair of inclined surfaces 24 contains, which define a cavity between, in which a part of a saddle 16 extends. suspension springs 22 be from the saddle 16 worn and carry the pedestal 15 , Every saddle 16 works with a wheelset of the vehicle for example by means of suitable weighing arrangements.

Ein Reibkeil 18 ist jeder geneigten Fläche 24 zugeordnet, wobei der Reibkeil 18 auf die zugeordnete Fläche 24 durch wenigstens einige von den Aufhängungsfedern 22 gedrückt wird.A friction wedge 18 is every inclined surface 24 assigned, wherein the friction wedge 18 on the assigned area 24 by at least some of the suspension springs 22 is pressed.

Der Reibkeil 18 enthält einen Körper 30. Wie es am besten in 2 dargestellt ist, ist der Körper 30 im Wesentlichen dreieckig oder keilförmig. Der Körper 30 enthält eine Grundfläche 34 mit einer im Wesentlichen horizontalen Bodenwand 36. Die Bodenwand 36 ist für einen Eingriff mit dem oberen Ende einer der Aufhängungsfedern 22 eingerichtet. Der Körper 30 enthält auch eine im Wesentlichen vertikale Vorderwand 37 mit einer Vorderseite 38, auf welcher ein Verschleißbelag 39 montiert ist. Der Körper 30 enthält auch eine geneigte Wand 40, die sich in einem Neigungswinkel von angenähert 30° zwischen der Wand 36 und der Fläche 34 und der Vorderwand 37 erstreckt. Die geneigte Wand 40 enthält eine im Wesentlichen ebene Fläche 42. Der Körper 30 enthält eine Hohlkammer 44 und eine Öffnung 46 in jeder Seitenwand des Körpers 30, die mit der Kammer 44 in Verbindung steht.The friction wedge 18 contains a body 30 , As it is best in 2 is shown, is the body 30 essentially triangular or wedge-shaped. The body 30 contains a base area 34 with a substantially horizontal bottom wall 36 , The bottom wall 36 is for engagement with the upper end of one of the suspension springs 22 set up. The body 30 also contains a substantially vertical front wall 37 with a front side 38 on which a wear pad 39 is mounted. The body 30 also contains a sloping wall 40 , which at an angle of inclination of approximately 30 ° zwi the wall 36 and the area 34 and the front wall 37 extends. The inclined wall 40 contains a substantially flat surface 42 , The body 30 contains a hollow chamber 44 and an opening 46 in every sidewall of the body 30 that with the chamber 44 communicates.

An der geneigten Fläche 24 des Untersatzes 15 ist eine elastisch verformbare Komponente 48 montiert. Die Komponente 48 weist eine metallische, beispielsweise stählerne Befestigungsplatte 50 auf, mit welcher eine Schicht 52 eines elastisch verformbaren gummiartigen Materials verbunden ist. Eine Verstärkungsschicht 54 ist mit der Schicht 52 verbunden, und eine weitere Schicht 56 des elastisch verformbaren Materials ist mit der Verstärkungsschicht 54 verbunden. Die Schicht 56 ist ferner mit einer zweiten Befestigungsplatte 58 verbunden, an welcher ein Block 60 befestigt ist. Der Block 60 ragt durch eine Öffnung 62 vor, die in der geneigten Wand 40 des Reibkeils 18 ausgebildet ist.On the inclined surface 24 of the pedestal 15 is an elastically deformable component 48 assembled. The component 48 has a metallic, such as steel mounting plate 50 on, with which a layer 52 an elastically deformable rubber-like material is connected. A reinforcing layer 54 is with the layer 52 connected, and another layer 56 of the elastically deformable material is with the reinforcing layer 54 connected. The layer 56 is also with a second mounting plate 58 connected to which a block 60 is attached. The block 60 protrudes through an opening 62 in front, in the sloping wall 40 of the friction wedge 18 is trained.

Im Einsatz ist der Reibkeil 18 in einem Drehgestell 12 gemäß Darstellung in 1 so eingebaut, dass eine Aufhängungsfeder 22 mit der Wand 36 der Grundfläche 34 in Eingriff steht, und so, dass die Komponente 48 zwischen der geneigten Fläche 24 des Untersatzes 15 und der Fläche 42 der geneigten Wand 40 des Körpers 30 angeordnet ist. Die Feder 22 und die geneigte Fläche 24 des Untersatzes 15 zwingen dadurch den Verschleißbelag 36 in einem anliegenden Eingriff mit einer Verschleißplatte 17, die auf dem Sattel 16 befestigt ist. Gleichzeitig mit und als Reaktion auf die Aufwärts- und/oder Ab wärtsbewegung des Untersatzes 15 in Bezug auf den Sattel 16 nach oben und unten. Die zwischen dem Verschleißbelag 39 und der Verschleißplatte 17 erzeugte Reibungskraft dämpft die Bewegung des Untersatzes 15 in Bezug auf den Sattel 16.In use is the friction wedge 18 in a bogie 12 as shown in 1 installed so that a suspension spring 22 with the wall 36 the base area 34 engages, and so that the component 48 between the inclined surface 24 of the pedestal 15 and the area 42 the sloping wall 40 of the body 30 is arranged. The feather 22 and the inclined surface 24 of the pedestal 15 thereby force the wear lining 36 in an engaged engagement with a wear plate 17 on the saddle 16 is attached. Simultaneously with and in response to the upward and / or downward movement of the pedestal 15 in relation to the saddle 16 up and down. The between the wear surface 39 and the wear plate 17 generated frictional force dampens the movement of the pedestal 15 in relation to the saddle 16 ,

Im Einsatz kann sich, um die Bewegung der Achse, welche beispielsweise erfolgt, wenn das Fahrzeug um eine Kurve fährt, zu ermöglichen, der Sattel 16 in Längsrichtung relativ zu dem Untersatz 15 bewegen. Eine solche Bewegung erfordert, dass sich die Reibkeile 18 in Verbindung mit dem Sattel 16 seitlich bewegen, wobei eine derartige Bewegung eine Verformung der zugeordneten Komponenten 48 erfordert, und somit in einer zuverlässig vorhersagbaren Weise gedämpft wird.In use, in order to allow the movement of the axle, which occurs, for example, when the vehicle is turning around a curve, the saddle 16 in the longitudinal direction relative to the pedestal 15 move. Such a movement requires that the friction wedges 18 in conjunction with the saddle 16 move laterally, such movement is a deformation of the associated components 48 and is thus attenuated in a reliably predictable manner.

Man wird erkennen, dass die elastischen Schichten 52, 56 eine vorhersagbare Vorspannungskraft auf den Reibkeil 18 aufbringen, gegenüber welchem eine derartige Bewegung erfolgt. In den herkömmlichen Anordnungen, in welchen die Komponente 48 nicht vorgesehen ist und der Reibkeil direkt an dem Untersatz anliegt, besteht ein Risiko, dass sich Eiskristalle auf dem Untersatz ausbilden können, welche die Reibung zwischen den Komponenten reduzieren können, oder dass andere Verschmutzungen einen ähnlichen Effekt erzielen, welcher den Dämpfungsvorgang des Reibkeils beeinträchtigen kann.You will realize that the elastic layers 52 . 56 a predictable preload force on the friction wedge 18 apply against which such a movement takes place. In the conventional arrangements, in which the component 48 is not provided and the friction wedge is applied directly to the pedestal, there is a risk that ice crystals can form on the pedestal, which can reduce the friction between the components, or that other contaminants achieve a similar effect, which can affect the damping process of the Reibkeils ,

Obwohl in der hierin vorstehend beschriebenen Anordnung die Gesamtbewegung des Reibkeils eine Verformung der Komponente 48 erfordert, muss dies nicht der Fall sein, und es sind Anordnungen möglich, in welchen ein Maß an Bewegung des Reibkeils vor dem Auftreten einer Verformung der Komponente 48 zugelassen wird. Dieses kann erreicht werden, indem die Öffnung 62 in dem Reibkeil größer als der Block 60 gemacht wird, so dass die Komponente 48 nur verformt wird, nachdem eine ausreichende Längsbewegung des Reibkeils aufgetreten ist, um den Rand der Öffnung 62 mit dem Block 60 in Kontakt zu bringen.Although in the arrangement described hereinabove, the overall movement of the friction wedge causes a deformation of the component 48 this need not be the case and arrangements are possible in which a degree of movement of the friction wedge before the occurrence of a deformation of the component 48 is allowed. This can be achieved by opening 62 in the friction wedge larger than the block 60 is done so that the component 48 is only deformed after a sufficient longitudinal movement of the friction wedge has occurred around the edge of the opening 62 with the block 60 to bring into contact.

In jedem Falle ist die Komponente 48 bevorzugt so ausgelegt, dass sie eine hohe Steifigkeit in der vertikalen Richtung aufweist.In any case, the component is 48 preferably designed so that it has a high rigidity in the vertical direction.

Obwohl die hierin vorstehende Beschreibung für den Einsatz der Erfindung in Verbindung mit einer spezifischen Konstruktion eines Eisenbahnfahrzeugs ist, wird man er kennen, dass die Erfindung auch in anderen Anwendungen eingesetzt werden kann, und diese Anmeldung deckt den Einsatz der Erfindung in derartigen Anwendungen mit ab.Even though the description hereinbefore for the use of the invention is in connection with a specific construction of a railway vehicle, Will he be known to the invention in other applications can be used, and this application covers the use of Invention in such applications with off.

Claims

Friction damping arrangement for a railway vehicle ( 12 ), which is a first ( 15 ) and a second ( 16 ) Vehicle component that can be moved relative to one another, the arrangement comprising: a friction wedge ( 18 ) with a first surface ( 38 ), which interact with a surface ( 17 ) of the second vehicle component ( 16 ), and a second, inclined surface ( 40 ) resiliently on an inclined surface ( 24 ) of the first vehicle component ( 15 ) is pressed too; and an elastically deformable component ( 48 ) extending between the inclined surface ( 24 ) of the first vehicle component ( 15 ) and the inclined surface ( 40 ) of the friction wedge ( 18 ), characterized in that the elastically deformable component ( 48 ) on the first vehicle component ( 15 ) or the friction wedge ( 18 ) and with the friction wedge ( 18 ) or the first vehicle component ( 15 ) is engaged in order to prevent relative movement of the elastically deformable component ( 48 ) and the friction wedge ( 18 ) and the first vehicle component ( 15 ) to one another in a direction parallel to the inclined surfaces ( 40 . 24 ) of the friction wedge ( 48 ) and the first vehicle component ( 15 ), so that relative movement of the friction wedge ( 18 ) and the first vehicle component ( 15 paral lel to the inclined surfaces ( 40 . 24 ) of the friction wedge ( 18 ) and the first vehicle component ( 15 ) Deformation of the elastically deformable component ( 48 ) requires.

Arrangement according to claim 1, wherein the railway vehicle ( 12 ) a subset ( 15 ), of a saddle ( 16 ) via suspension springs ( 22 ), the subset ( 15 ) the first vehicle component ( 15 ) and the saddle ( 16 ) the second vehicle component ( 16 ).

Arrangement according to claim 2, wherein the saddle ( 16 ) a wheel set of the vehicle ( 12 ) wearing.

Arrangement according to claim 2 or 3, wherein the friction wedge ( 18 ) furthermore a base area ( 34 . 36 ) and the friction wedge ( 18 ) by engagement of one of the suspension springs ( 22 ) with the base area ( 34 . 36 ) of the friction wedge ( 18 ) elastically on the inclined surface ( 24 ) of the first vehicle component ( 15 ) is pressed too.

Arrangement according to one of the preceding claims, wherein the first surface ( 38 ) of the friction wedge ( 18 ) comprises a vertical surface that faces a vertical surface ( 17 ) of the second vehicle component ( 16 ) cooperates.

Arrangement according to one of the preceding claims, wherein a limited amount of movement of the friction wedge ( 18 ) relative to the first vehicle component ( 15 ) in a direction parallel to the inclined surfaces ( 40 . 24 ) of the friction wedge ( 18 ) and the first vehicle component ( 15 ) before deformation of the elastically deformable component ( 48 ) is required.

Arrangement according to one of the preceding claims, wherein the elastically deformable component ( 48 ) a few layers ( 52 . 56 ) made of rubber or rubbery material with a reinforcing layer ( 54 ).

Arrangement according to one of the preceding claims, wherein the elastically deformable component ( 48 ) a lead ( 60 ) which is arranged so that it opens into an opening ( 62 ) extending into the friction wedge ( 18 ) or the first vehicle component ( 15 ) is trained.

Arrangement according to claim 8, wherein the opening ( 62 ) and the lead ( 60 ) have substantially the same dimensions.

Arrangement according to claim 8, wherein the opening ( 62 ) is greater than the projection ( 60 ).

Arrangement according to one of the preceding claims, wherein the elastically deformable component ( 48 ) high rigidity in a direction perpendicular to the inclined surface (FIG. 40 ) of the friction wedge ( 18 ), that of the first component ( 15 ) is facing.