HU215416B

HU215416B - Forgózsámoly vasúti járművekhez

Info

Publication number: HU215416B
Application number: HU9200427A
Authority: HU
Inventors: Peter Frahm; Ulrich Hachmann; Wolfgang-Dieter Richter
Original assignee: Man Ghh Schienenverkehrstechnik Gmbh.
Priority date: 1991-02-27
Filing date: 1992-02-12
Publication date: 1998-12-28
Also published as: JPH05193500A; KR920016298A; EP0501204A1; FI920840A; HU9200427D0; NO176429C; NO176429B; DE4106070A1; FI105794B; US5335602A; PL169005B1; DE4106070C2; ZA92849B; NO920760D0; CA2061994A1; KR960004706B1; DE59201864D1; CS55192A3; ES2071357T3; FI920840A0

Description

A találmány forgózsámoly vasúti járművekhez, különösen hajtó-forgó zsámoly, hossz- és kereszttartókból álló forgózsámoly-kerettel, két vagy több kerékpárral, amelynél a kerékpárok a primer rugózással vagy a megvezetéssel és a primer rugózás a forgózsámoly-kerettel össze vannak kötve, és amelynél a forgózsámoly-keret a szekunder rugózással vagy a központi csappal vagy ugyanilyennel, és a szekunder rugózás a járműszekrénnyel össze van kötve, amelynél a kerékpárok közül legalább egy vagy a kerékpárokkal összekötött hajtóműegység és/vagy fékezőegység közül legalább egy és a járműszekrény között egy merev vezetőrúd van elhelyezve.

Az ilyen fajta forgózsámolyoktól megkívánják, hogy a kerékpárok a primer kerékpár-megvezetés, illetve -rugózás hosszmerevségétől függően a sín ívébe szabadon be tudjanak állni.

Ilyen forgózsámolyokra radiálisán beálló kerékpárokkal nagyszámú megoldás ismert. Ezeknek a megoldásoknak a többsége többé vagy kevésbé merev megvezetésű kapcsolómechanizmust vesz igénybe, amelyeket a kerékpárok között, vagy ezek és a járműszekrény között is elhelyezhetnek (DE 31 19164, WO 90/02068, DE 32 32 289). A kerékpárnak a meghajtóegységgel való mechanikus kapcsolása is ismert, ami a kapcsolóelemek elrendezése alapján a kerékpár lengőmozgását a mozgás iránya előtt vagy után fekvő ideális vagy reális forgáspont körül megengedi. Ismert továbbá a tengelyhajtások közvetett, kölcsönös megtámasztása a kerékpár kapcsolóelemek összekötésében (EP 0072 535).

Ezeknél az ismert megoldásoknál a sok alkatrész miatt a szerelés, valamint a karbantartás költséges, és szigorú tűréseket kell betartani.

Egyes megoldások a kerékpárok messzemenően szabad beállítását a primer megvezetésben a nagyon alacsony hosszmerevség alapján megengedik. De - mint ahogy ez a vontatóerőket a felgyorsulásnál vagy lefékezésnél át kell vigye - a kerékpárt beállítható erők szuperponálódnak vagy kiegyenlítődnek. A kerékpár ebből eredő párhuzamos eltolását a meghajtás és fék beépítési geometriájától függően határolni kell, ami a kerékpár beállításához szükséges, a primer megvezetés egymással szembefekvő hosszirányú útja korlátozásának is a következménye.

Amennyiben a kerékpárokat a járműszekrényen felfüggesztve hajtómotorokkal vagy elosztó hajtóművekkel csuklós tengelyeken és tengelyhajtásokon keresztül hajtják meg, úgy a forgózsámoly kifordulási mozgása a járműszekrény és forgózsámoly között elhelyezett csuklós tengely hosszváltozását követeli meg (EP 0072 535).

Amennyiben az ívbe be- vagy visszafordulásnál forgatónyomaték átvitele történik, úgy a hosszváltozáshoz húzóerők szükségesek, amelyek a forgózsámoly forgási ellenállását a többszörösére tudják növelni, különösen nagy teljesítményeknél, a forgózsámolynak az ívbe való szabad beállítását gátolva vagy lehetetlenné téve.

A találmány feladata, hogy olyan forgózsámolyt és különösen hajtó-forgó zsámolyt hozzon létre, amelynél a vontatóerők átvitele olyan módon következik be, hogy a kerékpároknak csak a keréksín geometria erői által meghatározott beállítási magatartása van megengedve, és a forgózsámoly vázára csak teherviselés és vezetés szerep hárul. A találmány további feladata olyan fajta forgózsámoly létrehozása, amelynek szerelése és karbantartása egyszerű, és a betartandó tűrésekkel szemben nem támasztja a legmagasabb igényeket.

A találmány a kitűzött feladatot azáltal oldja meg, hogy a vezetőrúd a kerékpár tehetetlenségi pólusában vagy ahhoz a lehető legközelebb a kerékpáron, a hajtóműegységen vagy a fékegységen és a járműszekrényen a mindenkor gumirugós csapággyal kardán kivitelben meg van vezetve, és hogy a vezetőrúd mindenkor a kerékpártól, illetve a hajtóműegységtől vagy a fékegységtől a forgózsámolyhoz viszonyítva kifelé, és előnyösen a legközelebb fekvő járműkapcsoló irányába van elhelyezve.

A találmány további kivitelét és továbbfejlesztését az aligénypontok tartalmazzák.

A találmány szerint legalább a kerékpárok egyike vagy legalább a kerékpárral összekötött meghajtóegység és/vagy fékezőegység egyike és a járműszekrény között egy merev vezetőrúd van elhelyezve. A vezetőrúd előnyös módon kopásmentes, kardánszerűen igénybevehető rugalmas elemekben csuklósán csapágyazott úgy, hogy a hosszirányú erőket kényszer nélkül képes átvinni.

A futóműoldali vezetés a kerékpár, illetve meghajtóegység tehetetlenségi pólusában vagy lehetőleg a közelében, vagy annak tömegtehetetlenségi pólusa magassági tengelyében kell legyen azért, hogy a sín ívében a vontatóerők működésénél a parazita nyomatékokat kiküszöbölje, amik a kerékpár hibás beállásának következményével járnának. Amennyiben ugyanis a vezetőrúd egy külső pontot támad, úgy a forgózsámoly kifordulásánál és a vontatóerők egyidejű fellépésénél parazita nyomaték keletkezik, ami a sínben a kerékpár hibás beállásához vezet.

A kerékpár megvezetése a futókerék-pároknál egy központosán elhelyezett csapággyal vagy a kerékpárcsapágyak által vezetett villa alakú rúddal oldható meg. A meghajtott kerékpároknál a vezetőrúd a kerékpárral rugalmasan vagy mereven összekötött egység súlypontjának közelében megvezethető.

A kerékpárok megvezetése egyedileg vagy olyan formában oldható meg, hogy a forgózsámolyon belül mindkét kerékpár egymással össze van kötve, és csak egy, a járműszekrényen lévő vezetőrúdból álló közös megvezetéssel van ellátva.

Ennél az összekapcsolás, például két kerékpáré úgy oldható meg, hogy az egyes kerékpárok beállási magatartását nem befolyásolja semmi, és mindkét kerékpár célzott sugárirányú beállása például egy közös központos megvezetési ponttal elérhető.

A találmány szerinti megvezetés lehetővé teszi különösen marokcsapágyas motorok vagy mindkét oldalon a kerékben vagy a kerékpártengelyen rugózottan alátámasztott hajtóművek alkalmazásánál a vontatási nyomtatékok közömbösítését, amelyek gyorsulásnál vagy fékezésnél lépnek fel. A mereven vagy kereszt2

HU 215 416 Β elasztikusán szerelt meghajtó- vagy fékezőegységekkel rendelkező kerékpárok szabad forgómozgásának lehetővé tételére az utóbb említetteket előnyös módon ingával a forgózsámoly hossz főtartójára függesztik.

A közös központi megvezetési pont egyoldalú karakterisztikájának elegendően rugalmas elrendezése, valamint a primer kerékpár-megvezetés a kerékpároknál megengedi, hogy az egyoldalú zavarok elől egyedileg kitérjenek anélkül, hogy ezeket a zavarokat a két kerékpár között említésre méltó mértékben átadják.

Amennyiben a kerékpárcsapágynál a megvezetés hosszirányú merevségével összekötött egyetlen központi megvezetési pont elhelyezése nem felel meg, úgy stabil futásnál a magasabb sebesség elérésére ezt párosán, tetszés szerint kifelé eltolható csatlakozópontokkal, illetve -elemekkel lehet pótolni. A sebességhatár további emelését a találmány szerinti megvezetésnek az összes kerékpárcsapágyat összefogó, definiált rugalmasságú csatlakozókeret kombinációjával lehet megvalósítani, mert ekkor a teljesen rugózott csőtengely-hajtások alkalmazása lehetővé válik.

A csuklóstengellyel átvitt meghajtású tengelyhajtású járműveknél a megvezetés a csuklóstengellyel párhuzamosan van elhelyezve, melynél a vezetőrúd ugyanolyan hosszú, mint a csuklóstengely a csuklóscsapágy középvonalak között. Ezzel a forgózsámoly kifordulásánál hosszváltozás többé nem lép fel. A tengelyhajtásnál megkívánt nyomatékmegtámasztás célszerű módon egy villa alakúan kiképezett vezetőrúdban van integrálva. A két szomszédos tengelyhajtást összekötő vezetőrudat hasonlóan kell kivitelezni.

A találmányt részletesen kiviteli példák kapcsán a rajzok alapján ismertetjük, ahol az

1. ábra a forgózsámolyt vázlatosan szemlélteti, ahol a vezetőrúd a két kerékpár egyikére van helyezve, a

2. ábra a forgózsámoly vázlatos bemutatása, ahol a vezetőrúd az összes kerékpárcsapágyat összefogó kapcsolókeretre van helyezve, a

3. ábra a forgózsámoly további vázlata, ahol a forgózsámoly a két kerékpár egyikére van helyezve, a

4. ábra a forgózsámoly másik vázlata, ahol a két kerékpár mindegyikére egy-egy vezetőrúd van helyezve, az

5. ábra a forgózsámoly olyan vázlatos nézete, ahol a vezetőrúd a konzol és a központi csappal összekötött menesztő egyike között van elhelyezve, a

6. ábra a forgózsámolyt szemlélteti vázlatosan kapcsolókerettel, ahol a vezetőrúd a kapcsolókeret és a központi csappal összekötött menesztő egyike között van elhelyezve, a

7. ábra a forgózsámolyt szemlélteti vázlatosan, ahol a vezetőrúd a konzol és a központi csappal összekötött menesztő egyike között van elhelyezve, a

8. ábra a találmány szerinti forgózsámoly vázlatos ábrázolása csuklóstengelyű meghajtással és a vezetőrúd elrendezése egy kerékpáron, a

9. ábra a forgózsámoly vázlata csuklóstengelyű meghajtásával és a vezetőrúd elrendezése egy kerékpáron, a

10. ábra a 3. ábra szerint kivitelezett forgózsámoly felülnézete, végül a

11. ábra a 10. ábra szerinti forgózsámoly oldalnézete.

Az 1. ábra szerint a találmánynak megfelelő forgózsámoly az 1, 2 kerékpárból, az ezzel összekötött 3, 4 meghajtóegységből áll, amely a belül elhelyezett 5, 6 tartókkal és a 7 merev összekötőrúddal a vonóerő átvitelére egymással össze vannak kapcsolva. A 8 vezetőrúd a 3 meghajtóegység és a járműszekrény (nincs ábrázolva) között van elhelyezve. Stabilizálás céljából a 3, 4 meghajtóegység az 5, 6 tartókon megvezetett 9, 10, 11, 12 ingákkal van a forgózsámoly-keretre (nincs ábrázolva) felfüggesztve. Az összes megvezetés kardán kivitelű. Az itt vázlatosan bemutatott meghajtóegységek fékezőegységek vagy mindkettő kombinációi is lehetnek.

A 2. ábra forgózsámolyt szemléltet olyan 13 kapcsolókerettel, ami mindkét 1, 2 kerékpár kerékpárcsapágyait összeköti. A 3, 4 meghajtóegység a belül elhelyezett 5, 6 tartók mellett kívül lévő 17, 18 tartókkal is rendelkezik, és a belül elhelyezett 5, 6 tartókhoz szerelt 9, 10, 11,12 ingákon kívül a külső tartókhoz szerelt 15, 16 ingák is a forgózsámoly-kerettel (nincs ábrázolva) össze vannak kötve. A 13 kapcsolókeret abban a térben, amelyben az összekötések az egyes kerékpárcsapágyakhoz összefutnak, egy felfelé irányított 14 megvezető rúddal van ellátva, ami a 8 vezetőrúddal - amelynek a másik vége a járműszekrénnyel (nincs ábrázolva) össze van kötve - meg van vezetve.

A 3. ábra szerinti kivitel két 1,2 kerékpárt szemléltet a 3, 4 meghajtóegységgel, és a belül elhelyezett 5, 6 tartókkal. Itt az 5, 6 tartók belül egymással vannak megvezetve úgy, hogy a vontatóerők átvitelére összekötőrúdra nincs szükség. Ennél a kivitelnél csak két 9,11 inga van az 5, 6 konzolok és a forgózsámoly váza (nincs ábrázolva) között felszerelve. A 8 vezetőrúd az 1 kerékpár 3 meghajtóegysége és a járműszekrény (nincs ábrázolva) között van elhelyezve.

Két önálló megvezetéses kivitel a 4. ábrán látható. Mindkét 1,2 kerékpár a 3,4 meghajtóegységekkel és a belül elhelyezett 5, 6 tartókkal, valamint a 9, 10, 11, 12 ingákkal az 5, 6 konzolok és a forgózsámoly-keret (nincs ábrázolva) között nincsenek egymással összekötve. Mivel itt a vontatóerők átvitele az 1, 2 kerékpárok között nem lehetséges, ezért mindkét meghajtóegységhez mindig kell egy-egy 8, 19 vezetőrudat szerelni, és azokat a járműszekrénnyel (nincs ábrázolva) össze kell kötni. Azoknál a forgózsámolyoknál, amelyeknél mindenkor egy kerékpár van meghajtó- vagy fékezőegységgel ellátva, úgy, mint itt az összekötés a két kerékpár között, valamint a vezetőrúd a meghajtás nélküli vagy fékezetlen kerékpárnál elmarad.

Az 5. ábra a találmány szerinti vezetőrúdnak más elhelyezését mutatja be. Mindkét 1, 2 kerékpár minden3

HU 215 416 Β kor a 3, 4 meghajtóegységekkel van ellátva, és belül elhelyezett 5, 6 tartókkal van felszerelve, amelyekhez - amint azt már ismertettük - a 9, 10, 11, 12 ingák vannak csatlakoztatva, és a forgózsámoly-kerettel (nincs ábrázolva) össze vannak kötve. Mindkét 5, 6 tartó egymással a 7 összekötő rúddal össze van kötve. A 20 vezetőrúd egyik vége az 1 kerékpár 5 konzoljával, és a másik vége a 21 menesztővel van megvezetve, ami a járműszekrény 22 központi csapjával van összekötve.

A 6. ábra egy forgózsámoly más kivitelét szemlélteti. Itt a forgózsámoly a 13 kapcsolókerettel van ellátva, és az 5, 6, 17, 18 tartókkal és a 9, 10, 11, 12 ingákkal van felszerelve, amint azt a 2. ábránál ismertettük. A 20 vezetőrúd a másik végén a 21 menesztő vezeti meg, ami a járműszekrény 22 központi csapjával van összekötve.

A 7. ábra megint olyan forgózsámolyt ismertet, ami két 1, 2 kerékpárral, 3, 4 meghajtóegységgel van ellátva, amelyek az 5, 6 belül elhelyezett tartókkal egymással össze vannak kötve. Itt a 20 vezetőrudat az 5 tartó és a másik végén a járműszekrény 22 központi csapjának 21 menesztője vezeti meg. A 3, 4 meghajtóegység felfüggesztése itt egyetlen 9 ingával van megoldva, ami a 20 vezetőrúd felfelé folytatódó 23 toldata, és a forgózsámoly-kerete (nincs ábrázolva) között helyezkedik el.

A 8. ábra két 1,2 kerékpárból álló forgózsámolyt mutat be, amelynél az 1 kerékpár a 24 csuklóstengellyel és a 27 tengelyhajtással van meghajtva. A 23 vezetőrudat az 1 meghajtott kerékpár vezeti meg, és megközelítően párhuzamosan fut a 24 csuklóstengellyel. A 27 tengelyhajtást a 23 vezetőrúd villa alakú 28 meghosszabbítása fent és lent beállóan körülfogja, amelynél a 23 vezetőrudat fent és lent a 27 tengelyhajtás megvezeti, és ezen a módon a nyomatékhatárolót a 27 tengelyhajtás számára integrálja. A 23 vezetőrúd másik végét a járműszekrény (nincs ábrázolva) vezeti meg.

A 9. ábra a 8. ábrához hasonló forgózsámolyt ismertet, azzal az eltéréssel, hogy a második 2 kerékpár is egy további 26 csuklóstengellyel meg van hajtva, amely 26 csuklóstengely az 1 kerékpár 27 tengelyhajtása és a második kerékpár 30 tengelyhajtása között van elhelyezve. A 23 vezetőrúd az első 1 kerékpár 27 tengelyhajtásával úgy van összekötve, ahogy azt a 8. ábra mutatja. Az első 1 kerékpár 27 tengelyhajtása és a második 2 kerékpár 30 tengelyhajtása között van a vontatóerők átvitelére 25 összekötő rúd elhelyezve, amelynél ez a 25 összekötő rúd a második 30 tengelyhajtást egy villa alakú 29 meghosszabbítással fogja körül hasonlóan ahhoz, ahogyan azt a 23 vezetőrúdnál a 8. ábrán már bemutattuk.

A 10. és 11. ábra a 3. ábrán vázlatosan bemutatott forgózsámoly kivitelét ábrázolja, amelynél itt csak egy 9 inga van kialakítva. A forgózsámoly két 1, 2 kerékpárból a 33 kerekekből áll, amelynél a kerékpárok a 42 kerékpárcsapágyon és 38 primer rugókon keresztül a 37 forgózsámoly-kerettel össze vannak kötve. A 37 forgózsámoly-keret és a járműszekrény (nincs ábrázolva) közé további 39 szekunder rugók vannak közbeiktatva. Mindkét 1, 2 kerékpár hajtóműegységekkel, mégpedig 32 marokcsapágyas motorokkal és 32 fékegységekkel van felszerelve. A 32 marokcsapágyas motorok házai a forgózsámoly közepére nyúló 5, 6 tartókkal vannak ellátva, amelyek a 34 kardánmegvezetéssel egymással össze vannak kötve. A második 4 marokcsapágyas motor második 6 tartója 35 kardánmegvezetéssel van ellátva, amelyben a 9 inga van megvezetve. A 9 inga másik vége újból 36 kardánmegvezetéssel van a 37 forgózsámoly-kerethez hozzáfogva. Végezetül a 8 vezetőrúd egyik oldala az 1 kerékpár 32 marokcsapágyas motorjához a 40 kardáncsuklón keresztül, és a másik oldala a 43 kardáncsukló közbeiktatásával van megvezetve. A fellépő vontatóerők így a kerékpártoktól az ezeket összekötő 5, 6 tartókon, illetve a 8 vezetőrúdon keresztül közvetlenül a járműszekrényre adódnak át. Ezzel a kerékpároknak csak a kerék-sín-geometria erői által meghatározott beállási magatartás van megengedve, és a forgózsámoly-keretre csak „vontatni” és „vezetni” szerep hárul.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Forgózsámoly vasúti járművekhez, különösen hajtó-forgó zsámoly hossz- és kereszttartókból álló forgózsámoly-kerettel, két vagy több kerékpárral, amelynél a kerékpárok a primer rugózással vagy a megvezetéssel, és a primer rugózás a forgózsámoly-kerettel össze vannak kötve, és amelynél a forgózsámoly-keret a szekunder rugózással vagy a központi csappal vagy ugyanilyennel, és a szekunder rugózás a járműszekrénnyel össze van kötve, amelynél a kerékpárok (1,2) közül legalább egy vagy a kerékpárokkal (1,2) összekötött hajtóműegység (3, 4, 27, 32) és/vagy fékezőegység közül legalább egy és a járműszekrény között egy merev vezetőrúd (8, 19, 20, 23) van elhelyezve, azzal jellemezve, hogy a vezetőrúd (8, 19, 20, 23) a kerékpár (1,2) tehetetlenségi pólusában vagy ahhoz a lehető legközelebb, a kerékpáron (1, 2) a hajtóműegységen (3, 4, 27, 32) vagy a fékegységen és a járműszekrényen a mindenkor gumirugós csapággyal (40, 43) kardán kivitelben meg van vezetve, és hogy a vezetőrúd (8, 19,20, 23) mindenkor a kerékpártól (1, 2), illetve a hajtóműegységtől (3,4, 27, 32) vagy a fékegységtől a forgózsámolyhoz viszonyítva kifelé és előnyösen a legközelebb fekvő járműkapcsoló irányába van elhelyezve.

2. Az 1. igénypont szerinti forgózsámoly, azzal jellemezve, hogy a kerékpárok (1, 2) vagy az ezekkel összekötött hajtóműegységek (3, 4, 27, 32) a forgózsámoly középvonalában vízszintesen elhelyezett és/vagy a forgózsámolytól menetirányba mutató tartókkal (5, 6) és/vagy egy vagy több összekötő rúddal (7, 13, 25) rendelkezik.

3. Az 1. igénypont szerinti forgózsámoly, azzal jellemezve, hogy a tartók (5, 6) vagy összekötő rudak (7, 13, 25) és a forgózsámoly-keret (37) vagy járműszekrény között legalább egy inga (9, 10, 11, 12, 15, 16) el van helyezve.

4. Az 1. igénypont szerinti forgózsámoly, azzal jellemeze, hogy két vagy több kerékpár (1,2) tartói (5, 6) vagy összekötő rúdjai (7, 13, 25), illetve az ezekkel

HU 215 416 Β összekötött hajtóműegységek (3, 4, 27, 32) egymással össze vannak kötve.

5. Az 1. igénypont szerinti forgózsámoly, azzal jellemezve, hogy a tartók (5, 6) összekötése vagy az összekötő rudak (7, 13, 25) kardáncsuklós (34) kivitelűek.

6. Az 1. igénypont szerinti forgózsámoly, azzal jellemezve, hogy a vezetőrúd (2) egy kerékpár (1,2), illetve egy ezzel összekötött hajtóműegység (3, 4) és a forgózsámoly fölött lévő járműszekrény központi csapja (22) között van elhelyezve.

7. A 4. igénypont szerinti forgózsámoly, azzal jellemezve, hogy a vezetőrúd (8) egyrészt egy tartóval (5, 6) 5 vagy összekötő rúddal (7, 13) összekötött kerékpár (1,2) vagy ezzel összekötött hajtóműegység (3, 4) egyike és a járműszekrénnyel összekötött inga (9), másrészt a járműszekrény forgózsámoly felett lévő központi csapjával (22) összekötött menesztő (21) között van elhelyezve.