FI89777C - Daemparkonstruktion i jaernvaegsvagn - Google Patents

Description

8 9 7 7 7

Vaimenninrakenne rautatievaunussa Tämä keksintö kohdistuu vaimenninrakenteeseen kaksiakseli-5 sissa rautatievaunuissa erityisesti pienipyöräisten pyörä- kertojen pyöräripustuksen yhteydessä akselien vaunun pituussuuntaisten värähtelyjen, erityisesti pystyakselin suhteen tapahtuvan kiertovärähtelyn, vaimentamiseksi, jossa ripustuksessa pyöräakseli on molemmista päistään laakeroitu laa-10 keripesiin, jotka on jousitettu vaunun runkoon nähden ja molemminpuolisilla välyksellisillä akselinpitimillä ohjattu liikkumaan jouston aikana pystysuunnassa sekä kiinnitetty ainakin likimain vaunun pituussuunnassa toimivaan hydrauliseen vaimentimeen.

15

Hitaasti kulkevissa rautatievaunuissa pyöräkerrat on ripustettu laakereistaan lehtijousien varaan ja lehtijouset on ripustuslenkeillä liitetty vaunurungon kiinteisiin jousipuk-keihin. Tunnetusti tällöin pystysuunnassa värähtelyjä vai-20 mentaa lehtijousien jousilehtien välinen kitka ja lehtijousien ripustustappien kitka. Poikittaisliikettä vaimentaa lehtijousien ripustuslenkkien kitka ja sitä rajoitetaan myös välyksellisillä akselinpitimillä, jotka rajoittavat joustavasti liiallista pyöräkerran akselin suuntaista liikettä 25 sallien kuitenkin esteettömän jouston pystysuunnassa.

Vaunun pituussuunnassa tapahtuvia heilahduksia vaimentaa ainoastaan lehtijousien ripustustappien kitka, koska akseli-pitimien on tässä suunnassa oltava välyksellisiä edellä mai-30 nitun jouston mahdollistamiseksi. Edellä kuvatulla mekanismilla ei kuitenkaan riittävän hyvin saada vaimenemaan tätä pyöräkerran vaunun pituussuuntaista värähtelyä, jonka laake-ripesän ja akselipitimen välinen välys sallii. Varsinkaan ajatellun pystysuoran akselin ympäri tapahtuvaa edestakaista 35 värähtelyä tai heilahtelua ei saada riittävästi rajoitettua, jotta tämän rakenteen omaavan tavaravaunun ajonopeutta voitaisiin olennaisesti nostaa. Kuten matkustajajunien, on myös tavarajunien nopeutta pyritty huomattavasti nostamaan ja 2 γ· λ r' ·- η

Os/,/ tavoitteena on selvästi ylittää nopeus 120 km/h ja mieluummin ylittää nopeus 140 km/h tai vielä suurempiakin nopeuksia ilman, että junan kulussa ilmenee ongelmia. Matalalattiai-sissa vaunuissa käytetty pieni pyöräkoko lisää huomattavasti 5 tässä käsiteltyä taipumusta haitalliseen värähtelyyn. Ongelman ratkaisuina on esitetty julkaisussa ETR 37 (1988), H.

12, s. 799-802 kitkavaimennin sekä hydraulista vaimennin. Näillä ratkaisuilla oletettavasti mahdollistetaan useimpiin tarkoituksiin riittävän suuri vaimennus, mutta muuten ne 10 eivät ole erityisen edullisia. Kitkavaimentimen tehoon vaikuttavat ilmasto-olosuhteet, esimerkiksi että kitka on kuivana erilainen kuin märkänä. Lisäksi kitkavaimentimen teho muuttuu kitkapintojen kuluessa tai ruostuessa. Nestevaimen-timeen perustuva rakenne, jollainen on kuvattu myös julkai-15 sussa DE-2 741 252 ja jossa on pitkät vaimentimet parittain kytketty jäykällä vääntöakselilla, itse asiassa vääntöjou-sella, yhteen, ei ole käyttökelpoinen rakenne pienipyöräi-sissä ja matalalattiaisissa vaunuissa. Syynä tähän on se, että nestevaimenninrakenne yhdystankoineen vaatii huomatta-20 vasti tilaa pyöräkerran ympärillä ja joutuisi tässä tapauksessa sallitun kulku-ulottuman ulkopuolelle. Tämän lisäksi rakenne on suhteellisen monimutkainen ja tulee siten kalliiksi.

25 Keksinnön tavoitteena on siten aikaansaada vaimenninrakenne, joka mahdollistaa pienipyöräisten pyöräkertojen käytön suurella nopeudella kulkevissa junissa ja joka vaimentaa tehokkaasti pyöräkertojen vaunun pituussuuntaista värähtelyä ja erityisesti pystysuoran akselin ympäri tapahtuvaa edesta-30 kaista heilahtelua. Keksinnön tavoitteena on lisäksi saada aikaan tällainen vaimenninrakenne, joka soveltuu käytettäväksi matalalattiaisissa rautatievaunuissa ja on siten ulkomitoiltaan riittävän pieni, jotta se mahtuu sallitun kulku-• ulottuman sisälle. Edelleen keksinnön tavoitteena on tällai- 35 nen vaimenninrakenne, jonka toiminta on luotettavaa ja erityisesti ulkoisista ympäristöolosuhteista riippumatonta ja on rakenteeltaan yksinkertainen ja halpa.

- 3 , . /

Edellä kuvatut haitat saadaan eliminoitua ja edellä määritellyt tavoitteet saavutetaan keksinnön mukaisella vaimen-ninrakenteella, jolle on tunnusomaista se, mitä on määritelty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

5

Keksinnön tärkeimpänä etuna on se, että se on yksinkertainen, pienikokoinen ja vaimentaa pyöräkerran vaunun pituussuuntaisia värähtelyjä tehokkaasti, jolloin rautatievaunun ajonopeutta voidaan tuntuvasti nostaa nykyisistä arvoista.

10 Keksinnön etuna on myös se, että vaimenninrakenne ei aiheuta jousitukseen vaikuttavaa haitallista pystysuoraa voimakom-ponenttia.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti ohei-15 siin piirustuksiin viittaamalla.

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista vaimenninrakennetta vaunun sivulta päin katsottuna pitkin kuvion 2 leikkausta A-A.

20 Kuvio 2 esittää kuvion 1 rakennetta vaunun pituussuunnassa kuvion 1 suunnasta B katsottuna.

Erityisesti kuviosta 1 on nähtävissä pyöräripustus, jossa on sovellettu keksinnön mukaista vaimenninrakennetta. Kahdesta 25 pyörästä 15 ja niiden välisestä pyöräakselista 2 muodostuvan pyöräkerran pyöräakseli 2 on molemmista päistään laakeroitu tavanomaiseen tapaan laakeripesiin 3, jotka on jousitettu lehtijousilla 4 vaunun runkoon 5 nähden. Jouset 4 on ripustettu vaunun runkoon molemmista päistään ripustuslenkeillä 30 11, 14 vaunun rungon 5 kiinteän rakenneosan muodostaviin jousipukkeihin 9 ja 16. Jousipukit 9, 16 ovat siis vaunun rungon ulokkeita, joihin pyöräkerran lehtijousen 4 päät on kiinnitetty. Tämän lisäksi laakeripesät on ohjattu liikkumaan jouston aikana pystysuunnassa vaunun molemmilla puolil-35 la sijaitsevilla välyksellisillä akselinpitimillä 6. Keksinnön mukaisesti on laakeripesän 3 ja jousipukin 9 väliin kytketty hydraulinen vaimennin 7. Vaimentimen 7 toinen pää 8b on kiinnitetty laakeripesään 3 nivelellä 13b ja vaimentimen ; „ . f 4 toinen pää 8a on kiinnitetty jousipukkiin 9 samoin nivelellä 13a.

Kiinnityksen mahdollistamiseksi jousipukkiin 9 on tähän muo-5 dostettu tarkoitusta varten alahaara 10, joka ulottuu joko jousen 4 ripustustenkin 11 jousipukissa olevan kiinnitysta-pin 12 alapuolelle tai siitä hieman laakeripesän 3 suuntaan tai molempia. On selvää, että jousipukin alapää tai muu kohta, johon hydraulisen vaimentimen 7 laakeripesästä poispäin 10 oleva pää 8a on kiinnitetty, voidaan muotoilla muullakin tavoin. Oleellista on, että tämä alahaara 10 ja siten siinä oleva vaimentimen ja jousipukin välinen nivel 13a on sellaisella korkeudella, että laakeripesän 3 puoleinen nivel 13b on likipitäen samalla korkeudella vaunun ollessa kuormitta-15 mattomana tai vähän kuormitetussa tilassa. Tällöin vaimennin 7 asettuu oleellisesti vaakasuuntaiseksi, jolloin se ei aiheuta jousitukseen vaikuttavaa haitallista pystysuoraa voi-makomponenttia. Koska laakeripesä 3 ja jousi ovat rakenteensa ja tarkoituksensa mukaan samassa linjassa vaunun poik-20 kisuunnassa tarkasteltuna kuten on nähtävissä kuviosta 2 on jousipukki 9 luonnollisesti samalla linjalla, jolloin vaimennin 7 tulee myös luonnollisesti ja ilman lisäkomponentte-ja yhdensuuntaiseksi vaunun pituussuunnan P kanssa. Tällöin vaimentimen 7 teho on parhaimmillaan eikä siihen kohdistu 25 taivutusta tai vääntöä, mikä lisää vaimentimen kestävyyttä.

Toinen keksinnön mukainen piirre, joka mahdollistaa vaimentimen 7 edellä kuvatun sijoituksen, on tavallista pidempien jousien käyttäminen. Tavanomaiset 1,2 metriä pitkät lehti-30 jouset on korvattu 1,4 metriä pitkillä tai vieläkin pidemmillä lehtijousilla. Tällöin saman jousitusjäykkyyden saavuttamiseksi jousi on useampilehtinen, mikä lisää psytysuun-nassa jousilehtien kitkasta aiheutuvaa vaimennusta samalla kun muodostuu tilaa vaimentimelle 7.

Edellä mainitut jousipukin, vaimentimen ja laakeripesän väliset nivelet 13a, 13b ovat edullisesti palloniveliä, mutta voidaan myös käyttää tappiniveliä joko molemmissa tai vain 35 / 5 ί toisessa. Käytännössä on tarpeen järjestää aina yksi vaimennin kunkin pyörän laakeripesän 3 yhteyteen. On tietenkin mahdollista järjestää laakeripesän vastakkaiselle puolelle samalla tavoin toinenkin vaimennin, mutta tällä on lähinnä 5 vain hintaa nostavaa vaikutusta. Edullisesti hydrauliset vaimentimet 7, joita keksinnön mukaisessa vaimenninraken-teessa 1 on edullista käyttää, ovat yksi- tai kaksitoimisia lyhytiskuisia ja siten yleensä nestetoimisia putkivaimenti-mia. Voidaan tietenkin käyttää myös kaasu-nestetoimisia v.^i-10 mentimia samoin kuin muotoilultaan toisenlaisia kuin putki-vaimentimia, joskin tällöin rakenne tullee monimutkaisemmaksi .

Edellä kuvatulla rakenteella saadaan vaimenninrakenne koko-15 naisuudessaan sijoittumaan sallitun kulku-ulottuman K sisäpuolelle, kuten kuviosta 2 näkyy (tämä sallittu kulku-ulottuma K tarkoittaa jousitettua rakennetta lepotilassa).

Claims (5)

1. Vaimenninrakenne kaksiakselisten rautatievaunujen erityisesti pienipyöräisten pyöräkertojen pyöräripustuksen yhteydessä akselien vaunun pituussuntaisten värähtelyjen vai- 5 mentamiseksi, jossa ripustuksessa pyöräakseli (2) on molemmista päistään laakeroitu laakeripesiin (3), jotka on jousi-tettu (4) vaunun runkoon (5) nähden ja molemminpuolisilla välyksellisillä akselinpitimillä (6) ohjattu liikkumaan jouston aikana pystysuunnassa sekä kiinnitetty ainakin liki-10 main vaunun pituussuunnassa (P) toimivaan hydrauliseen vai-mentimeen (7), tunnettu siitä, että mainitun hydraulisen vaimentimen (7) laakeripesästä (3) poispäin oleva pää (8a) on kiinnitetty vaunurungon (5) kiinteän rakenneosan muodostavaan jousipukkiin (9). 15

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vaimenninrakenne, tunnettu siitä, että hydraulisen vaimentimen (7) mainittu pää (8a) on kiinnitetty jousipukin (9) alahaaraan (10), joka ulottuu jousen ripustuslenkin (11) jousipukissa olevan kiin- 20 nitystapin (12) alapuolelle ja/tai siitä laakeripesän suuntaan.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vaimenninrakenne, tunnettu siitä, että hydraulisen vaimentimen (7) päät (8a, 8b) 25 on kiinnitetty sekä jousipukkiin (9) että laakeripesään (3) nivelellä (13a, 13b) ja että nämä nivelet ovat palloniveliä ja/tai tappiniveliä.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vaimenninrakenne, tun-30 nettu siitä, että hydraulisia vaimentimia (7) on sijoitettu kunkin pyörän laakeripesän (3) yhteyteen yksi ja että vaimennin on järjestetty oleellisesti vaunun pituussuuntaiseksi (P) ja lisäksi vaunun kuormittamattomassa tai vähän kuormitetussa tilassa vaakasuoraksi. 35

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vaimenninrakenne, tunnettu siitä, että hydrauliset vaimentimet (7) ovat yksi- tai kaksitoimisia lyhytiskuisia neste- tai kaasu-nestetoimisia putkivaimentimia ja että jouset (4) ovat lehtijousia. ' - n 7 · /