HUT77760A - Axiális irányban mozgatható tengelyelrendezés - Google Patents

Description

KIVONAT

A találmány tárgya tengelyelrendezés két radiálisán beállítható kerékpárral, amelyek egy nagysebességű sínjármű járműszekrényén vagy alvázkeretén egy vezérlőszerkezet által vannak megvezetve és tengelycsapágyhelyeken vannak alátámasztva, ahol a vezérlőszerkezetnek hosszirányú menesztőelemei és lengéscsillapító elemei vannak.

A találmány lényege az, hogy a tengelyelrendezés (1) egymással kombinálva egy a két kerékpár (2, 3) tengelyvezetőrúd-mentes megvezetését és axiális mozgathatóságát biztosító eszközöket, például keresztrugótagokat (19, 19') magában foglaló kényszervezérlő szerkezetet (7, 7'), egy kombinált vezérlő- és hosszirányú menesztőszerkezetet (6), valamint legalább egy lengéscsillapító elemet (9, 9') tartalmaz. /1. ábra/ ρ 96 00569 ) ··'·;'

KÖZZÉTÉTEU ₄

PÉLDÁNY ^H

AXIÁLIS IRÁNYBAN MOZGATHATÓ TENGELYELRENDEZÉS

A találmány tárgya axiális irányban mozgatható tengelyelrendezés két radiálisán beállítható kerékpárral, amelyek egy nagysebességű sínjármű járműszekrényén vagy alvázkeretén egy hosszirányú menesztőelemekkel és lengéscsillapító elemekkel rendelkező vezérlőszerkezet által vannak megvezetve.

A CH-PS 671 930 számú szabadalmi leírás alapján ismert egy kerékpár-megvezetés nagysebességű sínjárművek számára a kerékpárok hosszanti és keresztirányú csuklós összekötése mellett, ahol a kerékpárok hajlításnak ellenálló tengelyvezetőrudakkal vannak megvezetve. A tengelyvezetőrudak egyrészt magukba foglalják a megfelelő tengelycsapágyat, másrészt pedig egy vízszintes tengely körül lengethetően, rugalmasan össze vannak kötve az alvázkerettel. Ebből a célból elsősorban gumiperselyek vagy tárcsás gumirugók kerülnek felhasználásra, amelyek igazítható puha hosszanti rugómerevségükkel és mérsékelten kemény keresztirányú rugómerevségükkel lehetőséget biztosítanak egy koptatóprofillal ellátott kerékpár számára, hogy szinuszgörbe szerinti futást végezhessen és kanyarmenetben radiálisán beállítódjon a kanyarközéppont felé.

Mivel a kerékpárok önálló radiális beállítódása a kerék és a sín közötti rossz érintkezési geometria és az elégtelen súrlódóerő következté83251-2131 Sps/str ben járulékosan egy járműszekrény-oldali kényszervezérlő szerkezet tengelyvezetőrúd-ágyazásának rugalmas kialakítását is kihasználják, amely kényszervezérlő szerkezet a járműszekrény két kerékpárral való geometriai csatlakoztatását képezi és a kerékpárokat radiálisán beállítja a kanyarközéppont felé.

Ahhoz, hogy egy stabil futási viselkedést lehessen elérni nagysebességű sínjárműveknél, növelni kell a határsebességet a szinuszos futás megnyújtásával, hogy ezt a határsebességet a jármű számára megengedett legnagyobb sebességnél ne érhessük el.

Ismert továbbá az EP-03 89 582B1 szerint olyan megoldás, ahol a szinuszos futást járulékos forgásgátló rendszerekkel és/vagy lengéscsillapító elemekkel nyomják el. Az így felszerelt futóművek képesek egyidejűleg eleget tenni a nagy sebességek melletti stabil járműfutás és a sínkímélő kanyarmenet egymással ellentétes követelményeinek. Ehhez azonban pontos összehangolásra van szükség a tengelyvezetőrúdcsapágyak és a primer rugózás tartományában a tengelymegvezetés hosszanti és keresztirányú rugómerevségei, valamint a lengéscsillapító elemek és a kerékpár-vezérlőszerkezet gumirugalmasságú forgáspontjai között.

Az ilyen kerékpár-vezérlőszerkezetek számára azonban a helyviszonyok többnyire olyan szűkösek, hogy csak nagyon rövid emelőkarok alakíthatók ki. Ez ahhoz vezet, hogy a csuklópontokban nem lehet kopásmentes gumirugalmasságú csapágyakat alkalmazni, mivel ezek nem viselik el a túl nagy elcsavarodási szögeket. Ezek helyett ezért csúszóbevonattal ellátott, kopásnak kitett gömbcsuklókat alkalmaznak, amelyek ugyan megengedik a nagy elcsavarodási szögeket, hosszútávon azonban nem gazdaságosak.

A CH-PS 671 931 számú szabadalmi leírás egy speciális geometriai elrendezéssel rendelkező járműszekrény-oldali kényszervezérlő szerkezetet irányoz elő, amelynél a gumirugalmasságú elemek számára optimális viszonyok állnak fenn elcsavarodási szögeik tekintetében. Ez a megoldás is azonban bizonyos térbeli korlátozásoknak van kitéve, amelyek a belül elhelyezkedő negatív csuklós csatlakozópontból adódhatnak, például motoros futóműveknél.

A lengéscsillapító elemek tekintetében a DE-41 18 366 A1 számú szabadalmi leírás a nagysebességű sínjárművekhez szükséges forgáscsillapításnak egy hosszanti menesztőszerkezettel való kombinációját javasolja. Ezen elrendezés révén minimálisra csökken a lengéscsillapító elemek száma, ugyanakkor nő ezek hatékonysága, hogy még nagyobb határsebességeket lehessen elérni.

A találmány által megoldandó feladat egy a bevezetőben vázolt típusú olyan tengelyelrendezés létrehozása, amellyel legnagyobb menetsebességek mellett is stabil futási viselkedés érhető el, valamint a kerékpár-vezérlőszerkezetben levő emelőkarok megfelelő elcsavarodási szőgei mellett kopásmentes rugalmas ágyazások kialakítása az egyéb helyigények korlátozása nélkül.

A kitűzött feladatot a bevezetőben leírtak szerinti tengelyelrendezésnél a találmány értelmében azáltal oldjuk meg, hogy a tengelyelrendezés egymással kombinálva egy a két kerékpár tengelyvezetőrúdmentes megvezetését és axiális mozgathatóságát biztosító eszközöket, például keresztrugótagokat magában foglaló kényszervezérlő szerkezetet, egy kombinált vezérlő- és hosszirányú menesztőszerkezetet, valamint legalább egy lengéscsillapító elemet tartalmaz.

A találmány szerinti megoldásnál a kerékpárokra egyrészt tengelycsapágyaik felett egy-egy önmagában ismert primer rugózás van felszerelve, amelyekre a járműszekrény vagy az alvázkeret támaszkodik, másrészt a kerékpárok tengelyvezetőrúd nélkül egy kombinált vezérlő- és hosszirányú menesztőszerkezet révén úgy vannak megvezetve, hogy csuklószögeik elcsavarodási szögeik olyan mértékben lépnek fel, amelyeket a kopásmentes gumirugalmasságú csapágyak fel tudnak venni és azokat egy minimumra csökkentik.

A találmány szerinti megoldás lényeges előnye a tengelyvezetőrúdmentes felépítés, ami lehetővé teszi a tengelyvezetőrudak és a tengelyvezetőrúd-megvezetés megfelelő gumielemeinek elhagyását. Ezt a járműszekrény-oldali kényszervezérlő szerkezettel oldjuk meg, amelynek vezetőrúdjai keresztrugótagokként vannak kialakítva és amelyek, a f · primer rugózással párhuzamosan kapcsolva, a kerékpárok megfelelő tengelycsapágyhelyeihez vannak csatlakoztatva.

A vezetőrudak találmány szerinti elrendezése és kialakítása a primer rugózás merevségi viszonyaival összhangban lehetővé teszi a teljes rendszer szükséges keresztmerevségének célszerű optimalizálását a kombinált vezérlő- és hosszirányú menesztoszerkezet és ennek lengéscsillapító szervei gumirugalmasságú csapágyak számára tartósan megengedett csuklószögeinek figyelembevétele mellett.

Ez a probléma a technika eddigi állásából ismert eszközökkel nem volt megoldható.

A találmány szerinti elrendezés révén már a primer rugózási fokozatban nagy keresztirányú rugóutak valósíthatók meg, ami lényegesen növeli egy nagysebességű sínjármű futóművének kanyarvételi minőségét.

A találmányt és annak működésmódját részletesebben egy kiviteli példa kapcsán, a csatolt rajz alapján ismertetjük.

A rajzon az 1. ábra egy lengéscsillapító elemeket tartalmazó kombinált vezérlő- és hosszirányú menesztőszerkezettel ellátott, radiálisán beállítható két kerékpár axiális irányban mozgatható tengelyelrendezésének felülnézetét mutatja, míg a 2. ábra az 1. ábra szerinti, lengéscsillapító elemeket tartalmazó, kombinált vezérlő- és hosszirányú menesztőszerkezet alulnézete.

Egy az 1. és 2. ábrán bemutatott találmány szerinti, axiális irányban mozgatható 1 tengelyelrendezésnél a két, függőleges középvonaluk körül radiálisán beállítható 2 és 3 kerékpár egy nagysebességű sínjármű 4 járműszekrényén vagy 5 alvázkeretén tengelyvezetőrúd-mentesen van egy kombinált 6 vezérlő- és hosszirányú menesztőszerkezet által megvezetve, amely egy a 4 járműszekrényen vagy az 5 alvázkereten elrendezett járműszekrény-oldali 7 illetve 7' kényszervezérlő szerkezeten kívül egy 9 illetve 9' lengéscsillapító elemeket tartalmazó 8 hosszanti menesztőszerkezettel is rendelkezik.

Egy kettős kerékpárú alváznál például az 5 alvázkeret a 10 és 10' tengelycsapágyhelyeken önmagában ismert módon egy-egy 11 illetve 11' primer rugózáson keresztül támaszkodik a 2 és 3 kerékpárokra, ahol a 11, 11' primer rugózás előnyösen egy-egy 12 illetve 12' acél csavarrugóegységből és egy-egy ezzel sorba kapcsolt 13 illetve 13' gumirugóelemből áll.

Egy kéttengelyes sínjármű esetében egy további lehetséges kiviteli alakra az jellemző, hogy a 4 járműszekrény közvetlenül a 11 illetve 11' primer rugózásra támaszkodik, amely adott esetben például egy-egy légrugóból és egy-egy ezzel sorba kapcsolt gumirugóelemből állhat.

Egy adott hosszanti oldal két 10 és 10' tengelycsapágyhelye egymás között egy-egy vízszintesen húzódó 7 illetve 7' kényszervezérlő szerkezeten keresztül van összekapcsolva és egy-egy az 5 alvázkereten elrendezett 14 illetve 14' fixpont körül elforgatható. Ecélból mindegyik függőleges 14, 14' fixponton egy gumirugalmasságú 15 illetve 15' csapágy által egy T alakú 16, 16' emelő van forgathatóan ágyazva. A T alakú 16 illetve 16' emelő mindkét rövid, keresztirányú 17 illetve 17' végén, gumirugalmasságú 15, 15' csapágyakban forgathatóan, egy-egy 19 illetve 19' keresztrugótag van elrendezve, amelynek másik vége a mindenkori 10 illetve 10' tengelycsapágyhellyel van mereven összekötve.

A T alakú 16 és 16' emelők hosszirányba mutató 18 illetve 18' karjukon a gumirugalmasságú 15, 15' csapágyakon keresztül egy-egy keresztirányú 20 illetve 20' közbenső emelővel vannak forgathatóan összekötve, amelyen keresztül a 7 illetve 7' kényszervezérlő szerkezet a 6 vezérlő- és hosszirányú menesztőszerkezettel van összekapcsolva. Ehhez ez utóbbi egy-egy vízszintesen húzódó 21 illetve 21' szögemelővel rendelkezik, amely egy-egy, az 5 alvázkereten levő függőleges 24 illetve 24' fixpontban gumirugalmasságú 15 illetve 15' csapágyban van elrendezve.

A két 21 és 21' szögemelő hosszirányba mutató 22 illetve 22' szárain egy-egy külső elhelyezkedésű 27 illetve 27' forgáspontban gumirugalmasságú 15, 15' csapágyakon keresztül egy 25 nyomtávbiztosító rúddal van egymással összekötve. Emellett a hosszirányban mutató 22 illetve 22' szárakon levő egy-egy belső elhelyezkedésű 26 illetve 26' forgáspont gumirugalmasságú 15, 15' csapágyakon keresztül a 7 illetve 7' kényszervezérlő szerkezet egy-egy 20 illetve 20' közbenső emelőjével van összekötve.

Ezenkívül a két 21 és 21' szögemelő keresztirányú 23 illetve 23' száraikon egy-egy belső elhelyezkedésű 28 illetve 28' forgáspontban gumirugalmasságú 15, 15' csapágyon keresztül egy-egy 31 illetve 31' hosszanti vezetőrúddal van forgathatóan összekötve, amelynek másik vége gumirugalmasságú 15, 15' csapágyakon keresztül a 4 járműszekrény egy-egy 30 illetve 30' fixpontjában van forgathatóan elrendezve. Emellett a 21 illetve 21' szögemelők keresztirányú 23 illetve 23' szárainak egy-egy külső elhelyezkedésű 29 illetve 29' forgáspontja gumirugalmasságú 15, 15' csapágyakon keresztül egy-egy 9 illetve 9' lengéscsillapító elemmel van forgathatóan összekötve, amelynek másik vége gumirugalmasságú 15, 15' csapágyon keresztül az 5 alvázkeret 32 illetve 32' fixpontjában van forgathatóan elrendezve.

Az 1. és 2. ábra szerinti kombinált 6 vezérlő- és hosszirányú menesztőszerkezet egy elöl futó kettős kerékpárú alváznál a bemutatott beépítési helyzetben a kanyarmenet következtében a 4 járműszekrénynek a nyíl irányában az 5 alvázkerethez képesti kifordulása révén lép működésbe, amikoris a kifordulási mozgást a 31 illetve 31' hosszanti vezetőrudak a 8 hosszirányú menesztőszerkezet 21 illetve 21' szögemé• · · · ·

lőjének belső elhelyezkedésű 28 illetve 18' forgáspontjára viszik át. A 21 illetve 21' szögemelők ennek során egy azonos értelmű elfordulást végeznek megfelelő függőleges 24 illetve 24' fixpontjuk körül az 5 alvázkereten, ami a 4 járműszekrény és az 5 alvázkeret közötti kifordulási mozgás irányának felel meg. Eközben a 21 illetve 21' szögemelők hosszirányba mutató 22 és 22' szárai azonos forgásirányban mozdulnak el és a kívül elhelyezkedő 27 illetve 27' forgáspontjaikban elrendezett 25 nyomtávbiztosító rúd révén egymással paralelogrammaszerűen vannak összekötve.

A 21 illetve 21' szögemelők keresztirányú 23 illetve 23' szárainak külső elhelyezkedésű 29 és 29' forgáspontjaiban áttétellel elrendezett 9 illetve 9' lengéscsillapító elemek hatékonyan csillapítják azokat a kisebb dinamikus kifordulási mozgásokat, amelyek például a szinuszosfutás következtében lépnek fel. A 9 és 9' lengéscsillapító elemek találmány szerinti elrendezése a 8 hosszirányú menesztőszerkezet és az 5 alvázkeret között azzal a hatással is jár, hogy szétkapcsolódnak az 5 alvázkeret és a 4 járműszekrény között fellépő hosszirányú és keresztirányú mozgások. Ezáltal nem utolsósorban a kifordulási szögek is egy tartósan a gumirugalmasságú 15 csapágyelemek számára elviselhető mértékre csökkennek.

A 8 hosszirányú menesztőszerkezet kifordulási mozgását a két keresztirányú 20 és 20' közbenső emelőn keresztül visszük át az egyes hosszanti alvázoldalak 7 illetve 7' kényszervezérlő szerkezetének T alakú 16 illetve 16' emelőjére.

A 21 és 21' szögemelőkön a hosszirányba mutató 22 illetve 22' szárak belső elhelyezkedésű 26 illetve 26' forgáspontjaiban lassító áttétellel elrendezett 20 illetve 20' közbenső emelők révén a kifordulási mozgást a 7 illetve 7' kényszervezérlő szerkezet gumirugalmasságú 15 csapágyai számára egy tartósan elviselhető mértékre csökkentjük.

Ennek során a 7 illetve 7' kényszervezérlő szerkezet T alakú 16 és 16' emelőit kiforgatjuk a 21 illetve 21' szögemelők forgásirányával szemben. Ebből a 19 és 19' keresztrugótagoknak a T alakú 16 illetve 16' emelők keresztirányú 17 illetve 17' végein való bemutatott elrendezése következtében a külső kanyarív oldalán a 10 tengelycsapágyhelyek szétnyomódása adódik a 10' tengelycsapágyhelyek egyidejű összehúzódása mellett a belső kanyarív oldalán, miáltal a 2 és 3 kerékpárok radiálisán a kanyarközéppont felé igazodnak.

A találmány értelmében a 19 és 19' keresztrugótagok keresztirányban célszerűen hajlított rugóként vannak kialakítva, azonban a 10 tengelycsapágyhelyeken való rögzítésük tartományában szögmereven vannak ezen helyek fölött a 2 és 3 kerékpárokkal összekötve. Ezen speciális elrendezés következtében a 2 és 3 kerékpárok megvezetése hosszés keresztirányban tengelyvezetőrúd-mentesen és kizárólag a 19 illetve 19' keresztrugótagakon keresztül valósul meg, amelyek párhuzamosan vannak kapcsolva a 11 illetve 11' primer rugózással. Az így kialakított 19 és 19' keresztrugótagak lehetővé teszik a 11 illetve 11' primer rugózás figyelembevétele mellett valamennyi kívánt keresztirányú rugózási merevség egyszerű megvalósítását valamint egy keresztirányú rugóutakat a 2 és 3 kerékpárok számára.

Egy kéttengelyes sínjármű esetében az 1. és 2. ábra szerinti kombinált 6 vezérlő és hosszirányú menesztőszerkezetet a kanyarmenet során a járművek között fellépő törésszög hozza működésbe, az előzőekben leírtak szerint.

Claims (9)

1. Tengelyelrendezés két radiálisán beállítható kerékpárral, amelyek egy nagysebességű sínjármű járműszekrényén vagy alvázkeretén egy vezérlőszerkezet által vannak megvezetve és tengelycsapágyhelyeken vannak alátámasztva, ahol a vezérlőszerkezetnek hosszirányú menesztőelemei és lengéscsillapító elemei vannak, azzal jellemezve, hogy a tengelyelrendezés (1) egymással kombinálva egy a két kerékpár (2, 3) tengelyvezetőrúd-mentes megvezetését és axiális mozgathatóságát biztosító eszközöket, például keresztrugótagokat (19, 19') magában foglaló kényszervezérlő szerkezetet (7, 7'), egy kombinált vezérlő- és hosszirányú menesztőszerkezetet (6), valamint legalább egy lengéscsillapító elemet (9, 9') tartalmaz.

2. Az 1. igénypont szerinti tengelyelrendezés, azzal jellemezve, hogy egy-egy adott hosszanti oldal két tengelycsapágyhelye (10, 10') egyegy vízszintesen húzódó kényszervezérlő szerkezeten (7, 7') keresztül van egymással összekapcsolva, amely egy-egy, az alvázkereten (5) elrendezett fixpontban (14, 14') elforgatható.

3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti tengelyelrendezés, azzal jellemezve, hogy egy függőleges fixpontban (14, 14') egy T alakú emelő (16, 16') van forgathatóan ágyazva és keresztirányú végeivel (17, 17') egy-egy keresztrugótagon (19, 19') keresztül a megfelelő tengelycsapágyhelyekkel (10, 10') van összekötve.

4. A 3. igénypont szerinti tengelyelrendezés, azzal jellemezve, hogy mindegyik keresztrugótag (19, 19') keresztirányban hajlított rugóként van kialakítva és a tengelycsapágyhelyeken (10, 10') való rögzítésének tartományában szögmereven van ezeken keresztül a kerékpárokkal (2, 3) összekötve.

5. A 3. igénypont szerinti tengelyelrendezés, azzal jellemezve, hogy mindegyik T alakú emelő (16, 16') a hosszirányban mutató karján (18, 18') egy keresztirányú közbenső emelőn (20, 20') keresztül elforgathatóan van a vezérlő- és hosszirányú menesztőszerkezettel (6) összekapcsolva.

6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti tengelyelrendezés, azzal jellemezve, hogy a vezérlő- és hosszirányú menesztőszerkezet (6) egyegy szögemelővel (21, 21') van ellátva, amely a hosszirányba mutató szárán (22, 22') egy belső elhelyezkedésű forgásponttal (26, 26') rendelkezik, amelyen egy keresztirányú közbenső emelő (20, 20') van elforgathatóan ágyazva.

7. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti tengelyelrendezés, azzal jellemezve, hogy a vezérlő- és hosszirányú menesztőszerkezet (6) két, a alvázkereten (5) függőleges fixpontokban (14, 14') vízszintesen elrende14 zett szögemelőből (21, 21') áll, amelyek hosszirányba mutató száraikon (22, 22') egy-egy külső elhelyezkedésű forgáspontban (27, 27') egy nyomtávbiztosító rúd (25) által vannak egymással összekötve.

8. A 6. vagy 7. igénypont szerinti tengelyelrendezés, azzal jellemezve, hogy a szögemelők (21, 21') keresztirányú száraikon (23, 23') θ9Υ-θ9Υ belső elhelyezkedésű forgáspontban (28, 28') egy-egy hosszanti vezetőrúddal (31, 3Γ) vannak összekötve, amelynek másik vége forgathatóan a járműszekrény (4) egy fixpontjában (30, 30') van elrendezve.

9. A 6-8. igénypontok bármelyike szerinti tengelyelrendezés, azzal jellemezve, hogy a szögemelők (21, 2Γ) keresztirányú száraikon (23, 23') egy-egy külső elhelyezkedésű forgáspontban (29, 29') egy-egy lengéscsillapító elemmel (9, 9') vannak összekötve, amelynek másik vége forgathatóan az alvázkeret (5) egy fixpontjában (32, 32') van elrendezve.

WO 95/33640

PCT/CH95/00129

FIG.1

ERSATZBLATT • «

Ρ 9 6 C ο 5 6 9 PCT/CH95/OO129

WO 95/33640