HU185013B

HU185013B - Cross arm being between bogie and waggon aody of railway vehicle

Info

Publication number: HU185013B
Application number: HU229180A
Authority: HU
Inventors: Bela Kiss; Peter Zupan
Original assignee: Ganz Mavag Mozdony Vagon
Priority date: 1980-09-18
Filing date: 1980-09-18
Publication date: 1984-11-28
Also published as: JPS5784259A; JPS57149962A; FR2490171A1; DE3135074C2; DE3135074A1

Abstract

The invention relates to a bogie with crossmember for supporting the waggon bodies of rail vehicles. In this arrangement, the bogie pin or bogie plate of the waggon body is rotatably mounted in a seat on the crossmember. The essential feature of the invention consists in the fact that the crossmember has at least one depression which is connected in a force-transmitting fashion to a bracket of the bogie, in the direction of pulling, and on the other hand permits a relative displacement of the bogie bracket (transversely with respect to the direction of pulling and vertically). In this way, using the bogie according to the invention permits the bogie itself to rotate in an, in principle, unrestricted fashion with respect to the waggon body. In addition, the crossmember can also be displaced in the transverse direction with respect to the bogie and thus permit a "flexicoil" mode of operation of the secondary suspension.

Description

A találmány szekunder rugózású vasúti járművek forgóváza és kocsiszekrénye közötti kapcsolat olyan tökéletesítésére vonatkozik, ahol azok jelentős relatív elfordulása ellenére „Flexicoil” jellegű szekunder szekrénytámrugó alkalmazható.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an improvement of the connection between the bogie of a secondary rail vehicle and the body of a wagon where, despite their significant relative rotation, a "Flexicoil" secondary cabinet spring can be used.

A szekunder rugózással (más szóval a forgóváz és a kocsiszekrény közötti rugalmas kapcsolattal) szemben támasztott követelmények az alábbiak:The requirements for the secondary suspension (in other words the flexible connection between the bogie and the body) are as follows:

- a kocsiszekrény megfelelő lágy függőleges rugózása;- Sufficient soft vertical suspension of the body;

— a kocsiszekrényre ható keresztirányú dinamikus erőhatások csökkentése mérsékelt keresztirányú elmozdulás mellett;- reduction of transverse dynamic forces on the body of the body with moderate transverse displacement;

— jármű hosszirányú vontató- vagy fékezőerők rugalmas átadása a forgóváz és a kocsiszekrény között;- elastic transmission of longitudinal traction or braking forces of the vehicle between bogie and body;

- a forgóváz befeszülésmentes beállása az előfordulható legkisebb pályaívekben is.- tension-free adjustment of the bogie, even in the smallest possible curves.

E követelményekben jelentős ellentmondás: ha az előnyös „Flexicoil” (azaz hossztengelyükre merőlegesen is igénybevehető) szekrénytámrugók bármelyik ismert kivitelét (csavarrugó, légrugó stb.) alkalmazzuk, akkor ezek, különféle okok miatt lehetetlenné teszik a kisebb sugarú pályaívekben való üzemelést.There is a significant contradiction in these requirements: if any known design of the preferred "Flexicoil" (i.e., perpendicular to their longitudinal axis) springs (coil springs, air springs, etc.) is used, they will, for various reasons, make it impossible to operate in smaller radius curves.

A felsorolt követelményeket — bizonyos hiányosságokkal ugyan - már korábbi forgóvázkonstrukciók, igy pl. a rugóval alátámasztott és ingás felfüggesztésű, keresztirányú lengésre is alkalmas kereszthimbák is teljesítették.The listed requirements, although with some shortcomings, have already been applied to earlier bogie structures such as: the cross-arms, spring-supported and pendulum-suspended, also capable of transverse oscillation, have been fulfilled.

E konstrukciók általános hátránya a bonyolultság, költségesség, a súrlódó elemek kopása miatt fenntartási igényesség, illetve korlátozott élettartam, a súrlódó elemek következtében bizonytalan mechanikai jellemzők, továbbá a nagy súly- és helyigény.The general drawbacks of these constructions are complexity, cost, maintenance due to wear of friction elements and limited service life, uncertain mechanical properties due to friction elements and high weight and space requirements.

A hagyományos, ingás felfüggesztésű forgóvázkonstrukciók e hátrányait számos mechanikus, vagy kombinált mechanikus-pneumatikus megoldással igyekeztek kiküszöbölni, azonban teljesértékű eredmény nélkül. Olyan forgóvázkonstrukcióknál ugyanis, amelyeknél a kocsiszekrény alátámasztására himbaszerkezet nélkül, tengelyükre merőlegesen is igénybevett „Flexicoil” típusú csavarrugókat alkalmaztak, a pályaívekben, a kanyarbeállásnál túl nagy ellenállás jelentkezett és az ébredő rugóerők jelentős nyomkarima-kopásokat is okoztak. Más forgóváz konstrukcióknál (lásd 164.237 Lsz. magyar szabadalmi leírást) a forgóvázkeret és a kocsiszekrény közötti kapcsolatot csavarrugókból és azokra támaszkodó rétegelt gumirugókból képezték ki azzal a céllal, hogy a pályaívben fellépő elfordítási nyomaték csökkentése kedvezően biztosítható legyen. Ugyanitt a forgócsap helyén szabad függőleges- és keresztirányú elmozdulást és elfordulást, valamint a hosszirányú erők rugalmas átvitelét biztosító rétegelt gumirugókat helyeztek el. E konstrukció a felsorolt követelményeket ugyan teljesíti, azonban a forgóváz és a kocsiszekrény között csak mérsékelt relatív elfordulást tesz lehetővé, mivel nagyobb relatív elfordulásoknál a beépített rétegelt szekrénytám-gumirugók elvesztik stabilitásukat. így e konstrukció mindenféle (nagyvasúti, közúti, vasúti, földalatti gyorsvasúti stb.) szóbajöhető vasúti jármű típusnál univerzálisan nem alkalmazható.These disadvantages of conventional pendulum suspension bogie designs have been overcome by a number of mechanical or combined mechanical-pneumatic solutions, but without complete results. In the case of bogie constructions, which used "Flexicoil" type coil springs to support the bodywork without the pivoting mechanism and perpendicular to their axles, the track curves exhibited too high resistance at bending, and significant spring forces were caused by the spring forces. In other bogie constructions (see Hungarian Patent No. 164,237), the connection between the bogie frame and the body of the bogie is made of screw springs and laminated rubber springs resting thereon in order to provide a favorable reduction in the torque in the track. Here, laminate springs provide free vertical and transverse displacement and rotation as well as elastic transmission of longitudinal forces. Although this design meets the above requirements, it allows only a moderate relative rotation between the bogie and the body, since at higher relative rotations the built-in laminate support springs lose their stability. Thus, this construction is not universally applicable to all types of rail vehicles (high-rail, road, rail, underground, etc.).

A találmány a fenti hátrány kiküszöbölését célozza és olyan kapcsolat létrehozására irányul, mely a himbaszerkezet nélküli kapcsolatok előnyeinek (kisebb súly, egyszerű szerkezet, fenntartási igénytelenség) megtartása mellett elvileg korlátlan relatív elfordulást is megenged.The present invention is directed to overcoming the above disadvantage and aims to provide a connection which, while retaining the advantages of a non-anvil structure (lower weight, simple structure, no need for maintenance), allows in principle unlimited relative rotation.

A találmány alapja az a felismerés, hogy a fentiekben ismertetett hátrányok kiküszöbölhetők és az összes felsorolt követelmények maradéktalanul teljesíthetők a forgóváz és a kocsiszekrény közötti térben elasztikus olyan kapcsolattal, amely ténylegesen kiképzett elfordulási középponttal és az előnyös „Flexicoil” típusú szekrénytámrugózással rendelkezik, mely utóbbit a pályaívekben történő, bármilyen mértékű relatív elfordulás nem érinti. E felismerés része, hogy a forgástest alakú elemekből ténylegesen kiképzett elfordulási középpont, illetve forgástengely bármelyik szerkezeti kivitelének (forgócsap, förgótányér, golyóskoszorú stb.) az elfordulási ellenállása jóval kisebb, mint a „Flexicoil” típusú szekrénytámrugózás elfordítási ellenállása.The present invention is based on the discovery that the foregoing drawbacks can be overcome and all of the above requirements can be fully satisfied by a spatially elastic connection between bogie and bodyshell that has an effectively designed pivot center and a preferred "Flexicoil" any relative rotation is not affected. Part of this realization is that the pivot resistance of any structural design (pivot, turntable, ball bearing, etc.) of the actual pivot center or pivot axis of the rotary body members is much less than the pivot resistance of a Flexicoil cabinet suspension.

A kitűzött cél elérésére, illetve a találmányi gondolat szerkezeti megvalósítására a vasúti jármű kocsiszekrénye és forgóváza között korlátlan relatív elfordulást biztosító, forgástest alakú elemekből álló, ténylegesen kiképzett forgástengellyel rendelkező keresztgerendát hozunk létre, amelynek egyik fontos jellemzője, hogy a hosszirányú (vonó- és fékező) erőknek e bekötése erre a gerendára egyetlen közös vízszintes síkban történik, így a gerenda csavarást nem szenved, s a gerenda belsejében, a vontatási középre szimmetrikusan egy-egy fészket képezünk ki, s azokba fészkenként egy-egy, előnyösen állítható előfeszítésű rugalmas elempárt építünk be, melyek közé - a forgóvázkeret és a keresztgepmda relatív elfordulásának megakadályozására — a forgóvázkerethez erősített egy-egy konzol bizonyos keresztirányú játékkal csatlakozik. A kocsiszekrény súlyterhelését a keresztgerendára a forgástest alakú forgástengelyelemek, a keresztgerendáról a forgóvázra az előbbiekbe besüllyesztett „Flexicoil” típusú szekrénytámrugók közvetítik.In order to achieve this object and to realize the inventive idea, a cross-beam having an effectively formed axis of rotation is provided, consisting of rotatable body elements having unrestricted relative rotation between the body of the railway vehicle and the bogie. this force is connected to this beam in a single common horizontal plane so that the beam is not subject to twisting, and a nest is formed symmetrically inside the beam, centered on the traction center, and each nest is provided with preferably adjustable biasing elements. In order to prevent relative rotation of the bogie frame and crosspiece, a console is attached to the bogie frame by means of a certain transverse play. The weight of the car body is transmitted to the crossbeam by the rotary axial pivot elements, the "Flexicoil" type cabinet springs recessed from the crossbeam to the bogie.

A találmány szerinti keresztgerendát célszerűen ábra segítségével ismertetjük. Az 1 kocsiszekrény alváza a 2 forgócsappal összeépítve süllyeszthető bele a 3 forgócsap-perselybe. Ennek az elempárnak a szerkezeti megoldása természetesen a rajztól eltérő számos más kivitel (forgótányér, golyóskoszorú stb.) is lehet. A kapcsolat egyik fontos jellemzője, hogy a 2 forgócsap és a 3 forgócsap-persely, mint forgástest alakú elemek, ténylegesen kiképzett forgástengelyt valósítanak meg. Utóbbi 3 forgócsap-persely a 4 keresztgerenda középpontjában helyezkedik el.The cross beam of the present invention is conveniently described by way of illustration. The chassis of the body of the body 1 can be lowered into the pivot sleeve 3 when mounted with the pivot pin 2. Of course, the structural solution of this pair can be many other designs than the drawing (turntable, ball wreath, etc.). An important feature of the connection is that the pivot pin 2 and the pivot pin sleeve 3, in the form of bodies of rotation, form an actually formed pivot axis. The latter pivot sleeve 3 is located in the center of the cross beam 4.

Az 1 kocsiszekrény súlyát a 2 és 3 elemek a 4 keresztgerendára, majd innen az 5 (Flexicoil üzemmódú) szekrény tám rugókon keresztül a 6 forgóvázkeretre adják át. A hosszirányú (vonó- és fékező) erők átadása az 1 kocsiszekrényről a 4 keresztgerendára a 2 és 3 elemek hengerpalástján, a 4 keresztgerendáról a 6 forgóvázkeretre pedig a 15 vontatási középre (illetve az ábrán azzal egybeeső forgástengelyre) szimmetrikusan kiképzett 13 fészkekben elhelyezett és előfeszített 8 rugalmas elempárok közé a 6 forgóvázkeretről felnyúló 10 konzol segítségével történik. A 8 előfeszített rugalmas elempárokat a 7 feszítőék segítségével állíthatjuk be. A 14 forgóváz és az 1 kocsiszekrény oldalirányú relatív elmozdulásának a csillapítására, illetve bizonyos játék utáni lehatárolására szolgálnak a 9 rugalmas ütközőelemek, amelyek célszerűen progresszív karakterisztikájúak. A kapcsolat részét képezi még a 4 keresztgerenda és a 6 forgóvázkeret közé beiktatott 11 függőleges lengéscsillapító, illetve a 4 keresztegerenda és a 10 konzol között elhelyezkedő 12 keresztirányú lengéscsillapító. Mint áz ábrá-21The weight of the body 1 is transferred by the elements 2 and 3 to the crossbeam 4 and then through the support springs 5 (Flexicoil mode) to the bogie frame 6. The transmission of longitudinal (towing and braking) forces from the body 1 to the transverse beam 4 on the cylindrical surface of the elements 2 and 3, and from the transverse beam 4 to the bogie frame 6 in symmetrical nests 13 between the elastic pairs by means of a bracket 10 extending from the bogie frame 6. The prestressed elastic pairs 8 can be adjusted by means of the tension wedge 7. The resilient stop members 9, which preferably have a progressive character, serve to dampen the lateral displacement of the bogie 14 and the body of the body 1 and to limit it after a certain play. The connection also includes a vertical damper 11 inserted between the cross beam 4 and the bogie frame 6 and a transverse shock absorber 12 located between the cross beam 4 and the bracket 10. Like the figure-21

185 013 ból látható, a hosszirányú (vonó- és fékező) erők továbbítása a sín felett azonos magasságban történik.185,013, the longitudinal (traction and braking) forces are transmitted at the same height above the rail.

A találmány szerinti keresztgerendával előnyös szekunder kapcsolat képezhető ki többféle kapcsolat funkció ellátására. A legáltalánosabb alkalmazás a kocsiszek- _grény alatt elhelyezkedő általában két forgóváz esete: ilyenkor a forgócsap-bázison (más szóval forgócsap-távolságon) helyezkedik el a kocsiszekrényhez tartozó két forgóváz, amelynek mindegyikéhez 1-1 találmány szerinti 4 keresztegerenda tartozik. Speciális alkalmazásnak számít, de kedvező megoldást biztosít, ha két szomszédos kocsivég közös alátámasztására szolgáló forgóvázat látunk el a találmány szerinti 4 keresztgerendával. Ilyenkor a forgóvázon két különálló 4 keresztgerendát kell elhelyezni, melyek révén a két szomszédos kocsivég egymástól függetlenül, azaz függetlne forgástengelyekkel, alátámasztható.The cross beam of the present invention can provide an advantageous secondary connection for performing multiple connection functions. The most common application beneath the kocsiszek- _g Reny usually two bogie cases: in this case located on the pivot base (in other words, pivot-distance) of two bogies of the coach body, which each have a keresztegerenda 4 of the invention 1-1. It is a specific application, but it is advantageous to provide a bogie for the joint support of two adjacent carriage ends with the cross beam 4 according to the invention. In this case, the bogie must be provided with two separate cross beams 4, whereby the two adjacent carriage ends can be supported independently of each other, i.e. independent with rotary axes.

A találmány szerinti megoldás legfontosabb előnyei az alábbiak:The main advantages of the present invention are as follows:

— a forgóváz és a kocsiszekrény közötti szekunder ₂θ rugózás valamennyi konstrukciós jellemzője (a kitüntetett irányokban értelmezett lágysága, stabilitása, csillapítása stb.), továbbá üzemeltetési jellemzője (hosszú élettartam, karbantartási igénytelenség, egyszerű felépítés stb.) a legmagasabb színvonalú lehet, ugyanakkor az _2gilyen, találmány szerinti keresztgerendával épített kapcsolat univerzálisan mindenféle (nagyvasúti, közúti villamosvasúti, földalatti gyorsvasúti stb.) szóba jöhető vasúti felhasználási területen alkalmazható;- all the design characteristics (softness, stability, damping, etc.) of the secondary ₂ θ suspension between the bogie and the body of the bogie, as well as its operational characteristics (long service life, ease of maintenance, simple construction, etc.) are of the highest standard; _2g such a cross-beam connection according to the invention is universally applicable in all possible railway applications (high-speed rail, highway tram, underground high-speed rail, etc.);

— a találmány szerinti forgóváz — kocsiszekrény kapcsolat rendkívül egyszerűen be-, illetve kiköthető;- the bogie body according to the invention is extremely easy to mount and unmount;

— a relatív elfordulás kicsiny ellenállása miatt a terelőerők kisebbek, így a nyomkarima- és sínkopások előnyösen csökkenthetők.- due to the low resistance of the relative rotation, the deflection forces are reduced, so that the wear on the flange and rail can be advantageously reduced.

Claims

Patent claims

Cross-beam between a vehicle body and a bogie, characterized in that a nest (13) is arranged symmetrically inside the cross-beam (4) at the center of the traction (15), each of which is preferably prestressed in a plane perpendicular to the direction of traction. a pair of elastic members (8) are provided, between which a bracket (10) attached to the bogie frame (6) extends, between the transverse beam (4) and the bogie frame (6) are "Flexicoil" type cabinet springs (5) they are recessed in the cross beam (4).

An embodiment of a cross beam according to claim 1, characterized in that two separate cross beams (4) are formed on a single bogie (14) beneath two adjacent car bodies (1).

An embodiment of a cross beam according to claim 1 or 2, characterized in that the relative positions of the recesses (13) formed therein and the chair support spring (5) of the Flexicoil type attached thereto are interchangeable.

4. An embodiment of a cross beam according to any one of claims 1 to 3, characterized in that there is a transverse gap between the cross beam (4) and the bracket (10), which is partially filled by an elastic stop member (9) having a progressive character.