EP0600172B1 - Running gear for railway vehicles - Google Patents
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- EP0600172B1 EP0600172B1 EP93115242A EP93115242A EP0600172B1 EP 0600172 B1 EP0600172 B1 EP 0600172B1 EP 93115242 A EP93115242 A EP 93115242A EP 93115242 A EP93115242 A EP 93115242A EP 0600172 B1 EP0600172 B1 EP 0600172B1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- 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
- B61F5/38—Arrangements or devices for adjusting or allowing self- adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves, e.g. sliding axles, swinging axles
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- B61—RAILWAYS
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- 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
Definitions
- the invention relates to a chassis for Rail vehicles with four wheelsets, each two wheelsets form a bogie and the wheelsets via coupling and guide elements with a bogie frame are connected and in addition the bogie frame rotatable relative to a vehicle frame is arranged being on the end wheel sets of the bogies Actuators are articulated.
- Trolleys are already known, which by a Rigid longitudinal guidance of the wheel sets prevent it from going too self-excited vibrations comes and a safe Ensure transmission of drive and braking forces. Because of the large restoring forces that the turning out of the wheel sets brought up by such longitudinal guides these wheelsets can be in the Do not set the arc completely radially. The remaining one Skewing induced on the leading wheelset of the bogie an outward transverse force and on the trailing wheelset one to the center of the curve pointing force. As a result of the moment effect the bogie anti-radial. This is called a gauntlet or called rear freewheel.
- Trolleys are also known, the two by one mechanical coupling device in opposite directions to each other have coupled wheel sets and their wheel profile and wheel set longitudinal restraint are designed in such a way that the elastic restoring forces that the turning out counteract the wheelsets on the bogie frame, are smaller than that due to the taper of the tread Wheels generated longitudinal forces.
- Such cross-coupled drives have the disadvantage afflicted that due to the low longitudinal rigidity of the wheelset guides additional handlebars for the transmission of traction or braking force are required. Furthermore wheel profiles are particularly necessary.
- a chassis is a training become known with coupling elements that Generic two oppositely coupled Has wheel sets. Here are for adjustment no active elements arranged for control.
- EP 368 403 A1 is a generic Chassis known, with actuators as well Suspension and guide elements between the bogie frame and wheelset bearing housings as a parallel arrangement are arranged.
- actuators as well Suspension and guide elements between the bogie frame and wheelset bearing housings as a parallel arrangement are arranged.
- control unit for comparison of the setpoint / actual value of the actuators remove. This arrangement has the defect that none Regulation of the actuators is provided.
- a radial control is included with the help of hydraulic cylinders known the wheelset links are connected in series, being as Control variable turning angle measurements of a stationary Signal system can be used. This is one Uniform use of adhesive value in all wheel contact points not ensured.
- the object of the invention is a generic chassis for rail vehicles to create that with a low expenditure on mechanical coupling devices the radial adjustability of the wheel sets during sheet travel ensures that wear is reduced to a minimum and thus ensuring a good transmission of traction in the sheet run and stability when running in a straight line not affected.
- FIG. 1 the two end wheel sets of a bogie with one leading end wheel set 6 and a trailing end wheel set 6 '. Corresponding idler gear sets are not shown in detail.
- air bellows cylinders were used chosen as force-controlled actuators 9.9 '.
- actuators 9.9 ' such as Air cylinder
- Air cylinder any force-controlled actuators 9.9 ', such as Air cylinder, applicable. Unless these elements can exert both tensile and compressive forces the possibility of actuators 9,9 'either only to be arranged on one side of the wheel sets 6,6 'or to switch the actuators 9,9 'in such a way that the on the outside of the bow there is a spreading that there is a contracting force on the inside of the bow produce half the size.
- FIG. 2 is a chassis with a radial control represented by a position-controlled actuator 11.
- the wheel set 6 is guided analogously to that in FIG. 1 outlined ways.
- the function of the spring assembly 8.8 ' take over spherical bearings at the ends of the trailing arm 10th
- FIG. 3 A detailed version of a position-controlled actuator in the form of a mechanical adjustment device is in Fig. 3 shown.
- the trailing link is in this version 10 with the spherical bearing and two claws 12 with a moving spindle 13 connected, the bearing 16 between a spindle nut 14 and a mounting block 17 make sure that the spindle nut 14 can rotate freely about its axis, but is axially fixed and thus absorbs the longitudinal forces of the wheel set 6.
- a mechanical one Adjustment devices are a matter of course hydraulic cylinders can also be used.
- FIG 4 shows the arrangement of a sensor 18 for control the actuators 9, 9 ', 11 using a schematic shown bogie. From a distance measurement between the sensor 18 and one on the vehicle frame 1 attached measuring surface becomes the turning angle between bogie frame 3 and vehicle frame 1 determined.
- FIG. 5 is an arrangement of two bogies with sensors 18, 18 'and a logical connection of the two measurement signals based on one standing in the track channel Rail vehicle shown.
- the interconnection of the sensor output signals is also shown in FIG. 5.
- the two measurement signals become one variable ⁇ summarized and converted into the arc radius Rm (20).
- This processed variable is now available for specifying the setpoint within the control loop of the actuators 9, 9 '; 11. All that needs to be taken into account are the center distances and the stiffness, which are opposite to the turning out of the wheel set compared to the bogie frame.
- Fig. 6 it offers two-axis Bogies with a not too large center distance on, the force-controlled actuators 9.9 'of the leading and the trailing wheelset 6,6 'to one To combine actuator 9.
- a similar arrangement can also be realized for position-controlled actuators 11.
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- Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrwerk für Schienenfahrzeuge mit vier Radsätzen, wobei jeweils zwei Radsätze ein Drehgestell bilden und die Radsätze über Kopplungs- und Führungselemente mit einem Drehgestellrahmen verbunden sind und zusätzlich der Drehgestellrahmen gegenüber einem Fahrzeugrahmen verdrehbar angeordnet ist wobei an den Endradsätzen der Drehgestelle Stellglieder angelenkt sind.The invention relates to a chassis for Rail vehicles with four wheelsets, each two wheelsets form a bogie and the wheelsets via coupling and guide elements with a bogie frame are connected and in addition the bogie frame rotatable relative to a vehicle frame is arranged being on the end wheel sets of the bogies Actuators are articulated.
Bei der Auslegung von Fahrwerken dieser Art sind im wesentlichen zwei Problemfelder zu beachten. Dieses sind:
- ein stabiler Lauf in der Geraden über den gesamten Geschwindigkeitsbereich und
- ein verschleißarmer Lauf im Bogen.
- a stable run in the straight line over the entire speed range and
- a low-wear barrel in the bow.
Es sind bereits Fahrwerke bekannt, die durch eine steife Längsführung der Radsätze verhindern, daß es zu selbsterregten Schwingungen kommt und eine sichere Übertragung der Antriebs- und Bremskräfte gewährleisten. Wegen der großen Rückstellkräfte, die dem Ausdrehen der Radsätze durch solche Längsführungen entgegengebracht werden, können sich diese Radsätze im Bogen nicht vollständig radial einstellen. Der verbleibende Schräglauf induziert am vorlaufenden Radsatz des Drehgestells eine nach außen gerichtete Querkraft und am nachlaufenden Radsatz eine zur Bogenmitte zeigende Kraft. Infolge der Momentenwirkung stellt sich das Drehgestell antiradial ein. Dieses wird als Spießgang oder hinterer Freilauf bezeichnet.Trolleys are already known, which by a Rigid longitudinal guidance of the wheel sets prevent it from going too self-excited vibrations comes and a safe Ensure transmission of drive and braking forces. Because of the large restoring forces that the turning out of the wheel sets brought up by such longitudinal guides these wheelsets can be in the Do not set the arc completely radially. The remaining one Skewing induced on the leading wheelset of the bogie an outward transverse force and on the trailing wheelset one to the center of the curve pointing force. As a result of the moment effect the bogie anti-radial. This is called a gauntlet or called rear freewheel.
Dieses Bogenlaufverhalten führt zu großen Reibungskräften zwischen Rad und Schiene und einem entsprechend hohen Verschleiß.This sheet running behavior leads to great frictional forces between wheel and rail and one accordingly high wear.
Mit der Wahl geringerer Steifigkeiten in den Radsatzlängsführungen läßt sich zwar das Kurvenlaufverhalten verbessern, gleichzeitig verschlechtert sich jedoch die Stabilität bei der Fahrt in der Geraden.With the choice of lower stiffnesses in the longitudinal wheelset guides the cornering behavior can be improve, but at the same time the deteriorates Stability when driving in a straight line.
Die Forderung nach einem verschleißarmen Bogenlauf und nach einer ausreichend großen Stabilität bei der Geradeausfahrt erfordern deshalb meist einen Kompromiß bezüglich der Radsatzlängsfesselung.The demand for low-wear sheet travel and after a sufficiently large stability in the Driving straight ahead therefore usually requires a compromise with regard to the longitudinal suspension of the wheelset.
Es sind ferner Fahrwerke bekannt, die zwei durch eine mechanische Kopplungseinrichtung gegensinnig miteinander verkoppelte Radsätze aufweisen und deren Radprofil und Radsatzlängsfesselung derart gestaltet sind, daß die elastischen Rückstellkräfte, die dem Ausdrehen der Radsätze am Drehgestellrahmen entgegenwirken, kleiner sind als die durch die Laufflächenkonizität der Räder erzeugten Längskräfte.Trolleys are also known, the two by one mechanical coupling device in opposite directions to each other have coupled wheel sets and their wheel profile and wheel set longitudinal restraint are designed in such a way that the elastic restoring forces that the turning out counteract the wheelsets on the bogie frame, are smaller than that due to the taper of the tread Wheels generated longitudinal forces.
Derartige kreuzgekoppelte Laufwerke sind mit dem Nachteil behaftet, daß aufgrund der geringen Längssteifigkeit der Radsatzführungen zusätzliche Lenker zur Zugkraft- bzw. Bremskraftübertragung benötigt werden. Desweiteren sind besonders Radprofile erforderlich.Such cross-coupled drives have the disadvantage afflicted that due to the low longitudinal rigidity of the wheelset guides additional handlebars for the transmission of traction or braking force are required. Furthermore wheel profiles are particularly necessary.
Andere Konstruktionen versuchen guten Bogenlauf und eine hohe Stabilität dadurch zu vereinen, daß über Hebel die Ausdrehbewegung zwischen dem Drehgestellrahmen und dem Fahrzeugrahmen auf eine radiale Einstellung der Radsätze übertragen wird. Wegen der im allgemeinen unterschiedlichen Ausdrehwinkel der beiden Drehgestelle wird das vorlaufende Drehgestell auf einen zu großen Bogenradius eingestellt, während das nachlaufende Drehgestell übersteuert wird.Other designs try good sheet travel and to combine a high stability in that about Lever the turning movement between the bogie frame and the vehicle frame to a radial setting the wheelsets are transmitted. Because of the general different turning angle of the two Bogies will be the leading bogie on one too large arc radius set while the trailing Bogie is overridden.
Neben diesem Nachteil ist als weitere ungünstige Eigenschaft derartiger Konstruktionen der hohe Aufwand an mechanischem Kopplungselementen, wie Hebel und Gelenke, die mit Verlusten und Verschleiß behaftet sind, zu nennen.Besides this disadvantage is another unfavorable property such constructions the high effort mechanical coupling elements, such as levers and joints, which are subject to losses and wear and tear call.
Eine Verbesserung gelingt durch die Anwendung von Elastomerelementen als Gelenke. Allerdings haben diese Gelenke größere elastische Spiele und erfüllen deshalb die Übertragungsfunktion nur bedingt.An improvement can be achieved by using Elastomer elements as joints. However, these have Joints larger elastic games and therefore meet the transfer function is only conditional.
Ferner können sich die Kopplungen zwischen dem Fahrzeugrahmen und den Radsätzen negativ auf die Stabilität beim Lauf in der Geraden auswirken.Furthermore, the couplings between the vehicle frame and the wheelsets negatively affect stability impact when running in a straight line.
Gemäß der EP 0 280 040 A2 ist ein Fahrwerk als Ausbildung mit Koppelelementen bekannt geworden, die gattungsgemäß zwei gegensinnig miteinander gekoppelte Radsätze aufweist. Hierbei sind aber zur Verstellung keine Aktivelemente zur Steuerung angeordnet.According to EP 0 280 040 A2, a chassis is a training become known with coupling elements that Generic two oppositely coupled Has wheel sets. Here are for adjustment no active elements arranged for control.
Ferner ist nach der EP 368 403 A1 ein gattungsgemäßes Fahrwerk bekannt, wobei Stellglieder als auch Federungs- und Führungselemente zwischen Drehgestellrahmen und Radsatzlagergehäusen als Parallelanordnung angeordnet sind. Hierbei ist auch eine Kontrolleinheit, zum Vergleich Sollwert-Istwert der Stellglieder zu entnehmen. Diese Anordnung hat den Mangel, daß keine Regelung der Stellglieder vorgesehen ist.Furthermore, according to EP 368 403 A1 is a generic Chassis known, with actuators as well Suspension and guide elements between the bogie frame and wheelset bearing housings as a parallel arrangement are arranged. Here is also a control unit, for comparison of the setpoint / actual value of the actuators remove. This arrangement has the defect that none Regulation of the actuators is provided.
Nach der FR-A-2 530 567 ist eine Radialsteuerung mit Hilfe von Hydraulikzylindern bekannt geworden, die mit den Radsatzlenkern in Reihe geschaltet sind, wobei als Steuerungsgröße Ausdrehwinkelmessungen einer ortsfesten Signalanlage verwendet werden. Hierdurch ist eine gleichmäßige Haftwertinanspruchnahme in allen Radaufstandspunkten nicht sichergestellt.According to FR-A-2 530 567, a radial control is included With the help of hydraulic cylinders known the wheelset links are connected in series, being as Control variable turning angle measurements of a stationary Signal system can be used. This is one Uniform use of adhesive value in all wheel contact points not ensured.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Fahrwerk für Schienenfahrzeuge zu schaffen, das mit einem geringen Aufwand an mechanischen Kopplungseinrichtungen die radiale Einstellbarkeit der Radsätze beim Bogenlauf sicherstellt, den Verschleiß auf ein Minimum senkt und somit eine gute Zugkraftübertragung im Bogenlauf gewährleistet und die Stabilität beim Lauf in der Geraden nicht beeinträchtigt.The object of the invention is a generic chassis for rail vehicles to create that with a low expenditure on mechanical coupling devices the radial adjustability of the wheel sets during sheet travel ensures that wear is reduced to a minimum and thus ensuring a good transmission of traction in the sheet run and stability when running in a straight line not affected.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch
die kennzeichnende Merkmalskombination gemäß
Anspruch 1.According to the invention, the object is achieved by
the characteristic combination of features according to
Weiterhin ist alternativ eine Ausbildung gemäß der
kennzeichnenden Merkmalskombination nach Anspruch 2
vorgesehen.Furthermore, training according to the
characteristic combination of features according to
Durch diese Ausbildungen ist es möglich, bei einer Bogenfahrt durch Betätigung der Stellglieder auf ein dem Bogenradius entsprechendes Maß die Endradsätze der Drehgestelle in die radiale Stellung zu spreizen, ohne daß dadurch Rückstellkräfte auf die Radsätze oder den Fahrzeug- oder Drehgestellrahmen entstehen. Die radiale Stellung der Radsätze führt zu einem niedrigen Verschleißniveau und zu einem gleichmäßigen Verschleißverhalten aller Räder. Wegen der nahezu gleichgroßen Haftwertinanspruchnahme in allen Radaufstandspunkten läßt sich eine bessere Zugkraft- bzw. Bremskraftausnutzung im Bogen erreichen, ohne daß es zum Schleudern oder Blockieren der Räder kommt.With this training it is possible to take a bow by actuating the actuators on a Arc radius corresponding dimension the end wheel sets of Spread bogies in the radial position without that thereby restoring forces on the wheelsets or Vehicle or bogie frames are created. The radial one Position of the wheel sets leads to a low level of wear and an even one Wear behavior of all wheels. Because of the almost Equal liability claims in all wheel contact points can a better traction or Achieve braking power utilization in the bow without it comes to skidding or blocking the wheels.
Da eine mechanische Kopplung zwischen der Ausdrehbewegung der Radsätze und der Ausdrehbewegung des Drehgestellrahmens entfällt, können sich die Anlaufwinkel der Radsätze frei an das zur Übertragung von Fliehkräften erforderliche Maß anpassen.Because there is a mechanical coupling between the turning movement the wheelsets and the turning movement of the bogie frame is eliminated, the run-up angle of the wheel sets freely to that for the transfer of centrifugal forces Adjust the required dimension.
Das Fehlen unerwünschter Kopplungen und die Tatsache, daß eine steife Radsatzlängsfesselung gewählt wird, garantieren eine hohe Stabilität sowohl beim Lauf in der Geraden als auch bei Bogenfahrt.The lack of unwanted couplings and the fact that a stiff wheel set longitudinal restraint is chosen, guarantee high stability both when running in the straight line as well as when traveling through bends.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird dadurch geschaffen, daß als Meßelement zwischen Fahrzeugrahmen und Drehgestellrahmen ein Sensor angeordnet ist und die Stellglieder entsprechend dem von dem Sensor ermittelten Ausdrehwinkel einstellbar sind.This is an advantageous embodiment of the invention created that as a measuring element between the vehicle frame and bogie frame a sensor is arranged and the actuators corresponding to that from the sensor determined turning angle are adjustable.
Es wird ferner vorgeschlagen, daß an jedem Drehgestellrahmen ein Sensor angeordnet ist und die Stellglieder gemeinsam entsprechend dem Mittelwert der beiden Ausdrehwinkel über eine Steuervorrichtung einstellbar sind. Der besondere Vorteil dieser Anordnung liegt darin, daß aus einem mittleren Ausdrehwinkel sehr genau der durchfahrene Bogen bestimmbar ist.It is also proposed that on each bogie frame a sensor is arranged and the actuators together according to the mean of the two turning angles adjustable via a control device are. The particular advantage of this arrangement is in that very precisely from a medium turning angle the arc passed can be determined.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Seitenansicht eines Fahrwerkes mit kraftgeregelten Stellgliedern zur radialen Einstellung,
- Fig. 2
- eine Seitenansicht eines Fahrwerkes mit weggeregelten Stellgliedern zur radialen Einstellung,
- Fig. 3
- eine Detailansicht eines weggeregelten Stellgliedes gemäß Fig. 2,
- Fig. 4
- eine Anordnung eines Sensors zwischen Drehgestellrahmen und Fahrzeugrahmen,
- Fig. 5
- eine Anordnung von Sensoren an Enddrehgestellen und die Aufbereitung der Meßsignale und
- Fig. 6
- eine Seitenansicht eines zweiachsigen Drehgestelles mit einem kombinierten Stellglied für beide Radsätze als kraftgeregeltes Stellglied.
- Fig. 1
- a side view of a chassis with force-controlled actuators for radial adjustment,
- Fig. 2
- a side view of a chassis with position-controlled actuators for radial adjustment,
- Fig. 3
- 3 shows a detailed view of a position-controlled actuator according to FIG. 2,
- Fig. 4
- an arrangement of a sensor between the bogie frame and the vehicle frame,
- Fig. 5
- an arrangement of sensors on final bogies and the processing of the measurement signals and
- Fig. 6
- a side view of a biaxial bogie with a combined actuator for both wheel sets as a force-controlled actuator.
Bei der dargestellten Ausführung gemäß Fig. 1 werden
die beiden Endradsätze eines Drehgestelles mit einem
vorlaufenden Endradsatz 6 und ein nachlaufender Endradsatz
6' gezeigt. Entsprechende Zwischenradsätze sind
nicht näher dargestellt. Die Radsätze 6,6' sind in Radsatzlagern
5,5' gelagert, wobei zwei Schraubenfedern
4,4' die Querlasten vom Drehgestellrahmen 3 auf den
Radsatz 6,6' übertragen. In Längsrichtung werden die
Radsätze 6,6' mit Hilfe eines Längslenkers 7,7' und
einem gegeneinander verspannten Federpaket 8,8' geführt.
Ebenfalls am Längslenker 7,7' parallel zu dem
Federpaket 8,8' greift ein kraftgeregeltes Stellglied
9,9' an. Im vorliegenden Fall wurden hierbei Luftbalgzylinder
als kraftgeregelte Stellglieder 9,9' gewählt.In the embodiment shown in FIG. 1
the two end wheel sets of a bogie with one
leading
Bei der Geradeausfahrt sind alle Stellglieder 9,9' in
Form von Luftbalgzylindern drucklos geschaltet und üben
deshalb keine Kraft auf den Radsatz 6,6' aus. Bei
Bogenfahrten werden nur die an der Bogenaußenseite
liegenden Stellglieder 9,9' mit Druckluft beaufschlagt,
so daß eine die beiden Endradsätze 6,6' spreizende
Kraft entsteht, die die Radsätze 6,6' veranlaßt, sich
radial einzustellen. Durch eine Variation des Druckes
kann die Kraft und damit der Winkel zwischen den Radsätzen
6,6' und dem Drehgestellrahmen 3 dem Bogenradius
angeglichen werden. When driving straight ahead, all actuators are 9.9 'in
Depressurized the form of air bellows cylinders and practice
therefore no force on the
Anstelle der Luftbalgzylinder sind selbstverständlich
auch andere kraftgeregelte Stellglieder 9,9', wie
Druckluftzylinder, anwendbar. Sofern diese Elemente
sowohl Zug- als auch Druckkräfte ausüben können, besteht
die Möglichkeit, die Stellglieder 9,9' entweder
nur auf einer Seite der Radsätze 6,6' anzuordnen oder
die Stellglieder 9,9' derart zu schalten, daß die an
der Bogenaußenseite liegenden eine spreizende, die an
der Bogeninnenseite liegenden eine kontrahierende Kraft
der halben Größe erzeugen.Instead of air bellows cylinders are a matter of course
also other force-controlled actuators 9.9 ', such as
Air cylinder, applicable. Unless these elements
can exert both tensile and compressive forces
the possibility of
Gemäß Fig. 2 ist ein Fahrwerk mit einer Radialsteuerung
durch ein weggeregeltes Stellglied 11 dargestellt. Die
Führung des Radsatzes 6 erfolgt analog der in Fig. 1
skizzierten Weise. Die Funktion des Federpaketes 8,8'
übernehmen Sphärolager an den Enden des Längslenkers
10.2 is a chassis with a radial control
represented by a position-controlled
Eine Detailausführung eines weggeregelten Stellgliedes
in Form einer mechanischen Verstelleinrichtung ist in
Fig. 3 dargestellt. In dieser Ausführung ist der Längslenker
10 über das Sphärolager und zwei Klauen 12 mit
einer Bewegungsspindel 13 verbunden, wobei die Lager 16
zwischen einer Spindelmutter 14 und einem Befestigungsblock
17 sicherstellen, daß sich die Spindelmutter 14
frei um ihre Achse drehen kann, jedoch axial festliegt
und somit die Längskräfte des Radsatzes 6 aufnimmt.
Durch den Antrieb der Spindelmutter 14 über ein Zahnrad
15 mit Hilfe eines Verstellmotors wird die Drehbewegung
der Spindelmutter auf eine axiale Bewegung der Spindel
13 und des Sphärolagers übertragen. Statt einer mechanischen
Verstelleinrichtung sind selbstverständlich
auch hydraulische Zylinder einsetzbar.A detailed version of a position-controlled actuator
in the form of a mechanical adjustment device is in
Fig. 3 shown. The trailing link is in this
In Fig. 4 ist die Anordnung eines Sensors 18 zur Steuerung
der Stellglieder 9,9';11 anhand eines schematisch
dargestellten Drehgestelles dargestellt. Aus einer Abstandsmessung
zwischen dem Sensor 18 und einer am Fahrzeugrahmen
1 angebrachten Meßfläche wird der Ausdrehwinkel
zwischen Drehgestellrahmen 3 und Fahrzeugrahmen
1 bestimmt.4 shows the arrangement of a
Die Winkelmessung erfolgt sinnvollerweise in Längsrichtung, da die Verschiebbarkeit zwischen Drehgestellrahmen und Fahrzeugrahmen in Längsrichtung im allgemeinen kleiner ist als in lateraler Richtung.It makes sense to measure the angle in the longitudinal direction, because the movability between bogie frames and longitudinal vehicle frames in general is smaller than in the lateral direction.
Gemäß Fig. 5 ist eine Anordnung von zwei Drehgestellen
mit Sensoren 18,18' sowie eine logische Verknüpfung der
beiden Meßsignale anhand eines im Spurkanal stehenden
Schienenfahrzeuges dargestellt.5 is an arrangement of two bogies
with
Mit dem Sensor 18 am vorlaufenden Drehgestell 3 sowie
dem Sensor 18' am nachlaufenden Drehgestell 3' wird
jeweils der Ausdrehwinkel (α,α') bezüglich des Fahrzeugrahmens
1 gemessen.With the
Wegen der Schrägstellung innerhalb des Spurkanals und
innerhalb der Querfederung können die beiden Winkel
und α' von dem Winkel (α ) abweichen, der sich für
radialstehende Drehgestelle ergibt:
- lg:
- Drehgestellmittensbstand
- rm:
- mittlerer Bogenhalbmesser
- lg:
- Bogie center distance
- rm:
- medium arc radius
Es zeigt sich, daß der Ausdrehwinkel des vorlaufenden
Drehgestelles etwas kleiner als α ist
Weil Δ α und Δ α' etwa gleich groß sind, läßt sich aus
der Summe respektive dem Mittelwert der beiden Winkel
vorzüglich ein sehr genaues Maß für den durchfahrenden
Bogenradius Rm ableiten:
Die Verschaltung der Sensorausgangssignale ist ebenfalls
in Fig. 5 dargestellt. Durch Summation bzw.
Mittelwertbildung (19) werden die beiden Meßsignale zu
einer Größe
Wie in Fig. 6 gezeigt ist, bietet es sich bei zweiachsigen
Drehgestellen mit nicht allzu großem Achsabstand
an, die kraftgeregelten Stellglieder 9,9' des vorlaufenden
und des nachlaufenden Radsatzes 6,6' zu einem
Stellglied 9 zu kombinieren. Eine ähnliche Anordnung
läßt sich auch für weggeregelte Stellglieder 11 realisieren.As shown in Fig. 6, it offers two-axis
Bogies with a not too large center distance
on, the force-controlled actuators 9.9 'of the leading
and the trailing
Claims (4)
- Chassis for rail vehicles with four wheel sets (6, 6'), two wheel sets forming a bogie in each case and the wheel sets (6, 6') being connected via coupling and guide elements to a bogie frame (3) and in addition the bogie frame (3) being rotatably arranged relative to a vehicle frame (1), adjusting members (9, 9'), which are arranged between the wheel set bearings (5, 5') of the wheel set (6, 6') and the bogie frame (3), being articulatedly connected to the end wheel sets (6, 6') of the bogies, characterised in that the said coupling and guide elements each comprise an adjusting member (9, 9'), a spring set (8, 8') consisting of prestressed springs and a longitudinal control arm (7, 7'), which are arranged in series, and the adjusting members (9, 9') are designed as a power-controlled air bellows cylinder.
- Chassis for rail vehicles with four wheel sets (6, 6'), two wheel sets forming a bogie in each case and the wheel sets (6, 6') being connected via coupling and guide elements to a bogie frame (3) and in addition the bogie frame (3) being rotatably arranged relative to a vehicle frame (1), adjusting members (11) being articulatedly connected to the end wheel sets (6, 6') of the bogies, characterised in that path-controlled adjusting members (11) are arranged as adjusting motors for a spindle (13) with a driven nut (14) and are arranged on the wheel set bearings (5, 5') of the wheel set (6, 6') and on the bogie frame (3), and adjusting members (11) are arranged in series with longitudinal control arms (10).
- Chassis according to claim 1 or 2, characterised in that a sensor (18) is arranged as a measuring element between the vehicle frame (1) and the bogie frame (3), and the adjusting members (9, 9', 11) are adjustable as a function of the turn-out angle determined by the sensor (18).
- Chassis according to one of claims 1 to 3, characterised in that a sensor (18, 18') is arranged on each bogie frame (3) and the adjusting members (9, 9', 11) are adjustable together by means of a control device as a function of the average of the two turn-out angles.
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