JP6877468B2

JP6877468B2 - 鉄道車両および鉄道車両の動作方法

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Publication number: JP6877468B2
Application number: JP2018566873A
Authority: JP
Inventors: ヴァイタースベアガークリスティアン; カイザークリストフ
Original assignee: Plasser und Theurer Export Von Bahnbaumaschinen GmbH
Current assignee: Plasser und Theurer Export Von Bahnbaumaschinen GmbH
Priority date: 2016-06-21
Filing date: 2017-05-26
Publication date: 2021-05-26
Anticipated expiration: 2037-05-26
Also published as: CA3022474A1; AT15564U1; EA201800532A1; EP3472018B1; US20190144008A1; JP2019527161A; EA036624B1; CN109562766A; ES2813608T3; US11091177B2; WO2017220182A1; EP3472018A1; CN109562766B

Description

本発明は、レール走行機構上に支持されている車両フレームと、原動機によって駆動される液圧式駆動システムとを備える鉄道車両に関する。この液圧式駆動システムは、第１のレール走行機構に割り当てられている流体動力学的な駆動装置と、第２のレール走行機構に割り当てられている流体静力学的な駆動装置とを含んでいる。この流体静力学的な駆動装置には、走行用原動機と接続されている走行用ポンプが割り当てられている。本発明は、このような鉄道車両の動作方法にも関する。

流体動力学的な駆動装置および／または流体静力学的な駆動装置を伴う鉄道車両および軌道構築装置は既に十分に知られている。このような車両の動作に必要な出力は、引張力と速度の積である。引張力は、同様に、鉄道車両の質量、軸の数（総数または駆動される数）ならびにレールと車輪との間の摩擦係数に関連する。

例えば国際公開第２０１５／１２８７７０号は、鉄道車両の動作方法および鉄道車両を開示しており、ここでは選択的にまたは共通して、同じ原動機によって駆動される流体動力学的な伝動装置も流体静力学的な伝動装置も使用される。伝動装置の適用は、走行速度およびレール／車輪の摩擦に関連して行われる。

独国特許出願公開第２４０９３３３号明細書から、選択的に流体動力学的な伝動装置または流体静力学的な伝動装置を介して動かされる入換機関車が公知である。

本発明の課題は、変化する車輪／レール間の摩擦係数のもとで、駆動装置の最適な出力分配を実現することができる鉄道車両および鉄道車両の動作方法を提供することである。

上述の課題は、本発明では、原動機が、流体動力学的な駆動装置の動作に必要な出力よりも高い出力を提供するように構成されており、原動機と流体動力学的な駆動装置との間に、ポンプ分配伝動装置が接続されており、このポンプ分配伝動装置を介して、流体静力学的な駆動装置の走行用ポンプが接続可能であることによって解決される。

このような構成は、レールへの駆動出力の極めて良好な伝達を保証する。ここでは特に、しばしば変化する、外部条件、天候および季節に関連する条件およびここから生じる摩擦係数の変化のもとで、一定の出力伝達が実現される。雨、雪および氷また泥や落ち葉による汚れも、摩擦係数を極めて不都合に変える。本発明による、流体静力学的な駆動装置の接続および複数の軸の駆動によって、車輪の空回りもスリップも確実に回避される。

合理的な発展形態は、ポンプ分配伝動装置に、作業ユニット用の少なくとも１つの別の液圧式駆動装置を動作させる少なくとも１つの別の液圧式ポンプが割り当てられていることによって実現される。

このような構成によって、種々の作業ユニット、例えばクレーン、昇降台、プラウまたは排雪板も、各ユニットの動作に対して最適に構成された液圧式駆動装置によって駆動される。ポンプと原動機とから成る駆動装置の大きさを、特定の必要条件に従って決めることができるので、経済的なかつ出力に合った動作が保証される。

本発明の課題は、レールと車輪との間の摩擦係数μに関連して、流体静力学的な駆動装置が接続または接続解除される方法を本発明の鉄道車両に適用することによっても解決される。

この方法の特に有利な構成は、以下のステップによって実現される。ａ）流体動力学的な駆動装置による動作時に、下降する摩擦係数μを確認するステップ、ｂ）走行用ポンプと第２の走行用原動機を結合することによって、流体静力学的な駆動装置をオンにするステップ、ｃ）原動機の出力を上げるステップ、ｄ）流体動力学的な駆動装置と流体静力学的な駆動装置によって、鉄道車両を動作させるステップ、ｅ）クリティカルな速度を超えると、原動機の出力を低減させるステップ、ｆ）走行用ポンプと走行用原動機を分離することによって、流体静力学的な駆動装置をオフにするステップおよびｇ）流体動力学的な駆動装置によって、鉄道車両を動作させるステップ。

このようなステップは、確実かつ安全な鉄道車両の動作を可能にする。これは、上述した阻害条件にほぼ関連しないで実行可能である。原動機出力の上昇と流体動力学的な駆動装置と流体静力学的な駆動装置へのこのような出力の分配を同時に行うことによって、不都合な摩擦係数によって実質的に影響されることがない、鉄道車両の動作が可能になる。ここでは常に、レールと車輪の間の必要な接着が保持される。高い速度領域では、高い原動機出力または複数の軸での駆動はもはや必要無い。したがって、鉄道車両は、エネルギーを節約して、再び、流体動力学的な駆動装置のみによって駆動される。

本発明を以降で例示的に、添付の図面を参照して説明する。

鉄道車両の概略的な側面図鉄道車両の駆動の略図速度／引張力ダイヤグラム

図１には、軌道構築装置として構成されている鉄道車両１が表示されている。これは、実質的に、第１および第２のレール走行機構２、３上に支持されている車両フレーム４から成る。鉄道車両１は、有利には内燃機関として構成されている原動機５によって駆動される液圧式駆動システム６を有している。液圧式駆動システムは、第１のレール走行機構２に割り当てられている流体動力学的な駆動装置７と、第２のレール走行機構３に割り当てられている流体静力学的な駆動装置８とを有している。後者には、図２に示されているように、走行用原動機９と接続されている走行用ポンプ１０が割り当てられている。

原動機５は、流体動力学的な駆動装置７の動作に必要な出力よりも高い出力を提供するように構成されている。原動機５と流体動力学的な駆動装置７との間に、ポンプ分配伝動装置１１が接続されている。ポンプ分配伝動装置を介して、流体静力学的な駆動装置８の走行用ポンプ１０が接続可能である。

ポンプ分配伝動装置１１には、作業ユニット１４用の少なくとも１つの別の液圧式駆動装置１３を動作させる少なくとも１つの別の液圧式ポンプ１２が割り当てられている。このような作業ユニット１４の例は、クレーン１５、昇降台１６または排雪板１７である。ここで、この別の液圧式ポンプ１２の数は、各作業ユニット１４に１つの固有の液圧式ポンプ１２が割り当てられているか、または液圧式ポンプ１２が複数の作業ユニット１４のうちの１つの作業ユニット１４を交互に駆動するかで変わり得る。

次に、鉄道車両１の動作を簡単に説明する。動作は、レール１８と車輪１９との間の摩擦係数μに関連して行われ、ここで流体静力学的な駆動装置８が接続または接続解除される。

一般的に、鉄道車両１は、主に、流体動力学的な駆動装置７によって動かされる。測定装置２０によって、下降する摩擦係数μが確認される。これに基づいて、流体静力学的な駆動装置８が、走行用ポンプ１０と走行用原動機９の結合によって手動または自動でオンにされる。原動機５の出力の上昇時に、鉄道車両１は、流体動力学的な駆動装置７と流体静力学的な駆動装置８によって動かされる。クリティカルな速度ｖ_Ｋを超えると、原動機５の出力は再び低減され、流体静力学的な駆動装置８がオフにされる。これは、走行用ポンプ１０と走行用原動機９の分離によって行われる。その後、鉄道車両１は再び、流体動力学的な駆動装置７のみによって駆動される。

図３に示されているダイヤグラムから見て取れるように、クリティカルな速度ｖ_Ｋは、約５０ｋｍ／ｈにある。このような値までは、駆動装置の組み合わせ（流体動力学的な駆動装置と流体静力学的な駆動装置）が、十分な引張力Ｆ_ｚのもとで可能である。速度ｖがより高くなると、流体動力学的な駆動装置７を介して、低減された原動機出力を設定するのに、既に摩擦係数μ＝０．１０７で十分である。

Claims

レール走行機構（２，３）上に支持されている車両フレーム（４）と、原動機（５）によって駆動される液圧式駆動システム（６）とを備える鉄道車両（１）であって、
前記液圧式駆動システムは、第１のレール走行機構（２）に割り当てられている流体動力学的な駆動装置（７）と、第２のレール走行機構（３）に割り当てられている流体静力学的な駆動装置（８）とを含んでおり、
前記流体静力学的な駆動装置には、走行用原動機（９）と接続されている走行用ポンプ（１０）が割り当てられている、鉄道車両において、
前記原動機（５）は、前記流体動力学的な駆動装置（７）の動作に必要な出力よりも高い出力を提供するように構成されており、
前記原動機（５）と前記流体動力学的な駆動装置（７）の間に、ポンプ分配伝動装置（１１）が接続されており、前記ポンプ分配伝動装置（１１）を介して、前記流体静力学的な駆動装置（８）の前記走行用ポンプ（１０）が接続可能であることを特徴とする、鉄道車両（１）。
前記ポンプ分配伝動装置（１１）には、作業ユニット（１４）用の少なくとも１つの別の液圧式駆動装置（１３）を動作させる少なくとも１つの別の液圧式ポンプ（１２）が割り当てられている、請求項１記載の鉄道車両（１）。
レール（１８）と車輪（１９）との間の摩擦係数μに関連して、前記流体静力学的な駆動装置（８）が接続または接続解除されることを特徴とする、請求項１または２記載の、液圧式駆動システム（６）を備える鉄道車両（１）の動作方法。
ａ）流体動力学的な駆動装置（７）による動作時に、下降する摩擦係数μを確認するステップと、
ｂ）前記走行用ポンプ（１０）と前記走行用原動機（９）を結合することによって、前記流体静力学的な駆動装置（７）をオンにするステップと、
ｃ）前記原動機（５）の出力を上げるステップと、
ｄ）前記流体動力学的な駆動装置（７）と前記流体静力学的な駆動装置（８）とによって、前記鉄道車両（１）を動作させるステップと、
ｅ）クリティカルな速度ｖ_Ｋを超えると、前記原動機（５）の出力を低減させるステップと、
ｆ）前記走行用ポンプ（１０）と前記走行用原動機（９）とを分離することによって、前記流体静力学的な駆動装置（８）をオフにするステップと、
ｇ）流体動力学的な駆動装置（７）によって、前記鉄道車両（１）を動作させるステップと、
を含む、請求項３記載の方法。