JPS5813382B2 - 軌道駆動車輌用のゆれ防止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ゆれまたはスリップ（Ｓｗａｙｉｎｇ ｏｆ
Ｓｌｉｄｉｎｇ ａｃｔｉｏｎ／）の前に車輪に発生す
るねじり振動の感知のための装置を有する、軌道駆動車
輌用のゆれ（ Ｓｗａｙｉｎｇ ）防止装置に関する。

ゆれの開始時に応答して、駆動出力を制御する装置を有
するゆれ防止装置は例えば西独国特許公告公報１１４５
２０９号により公知である。

この古い態様の場合駆動出力制御のために圧力監視器が
備えられ、この圧力監視器は装置が応答する際、ゆれの
終結を実現しかつ低い駆動出力を保証するように出力制
御装置を制御する。

ゆれは駆動出力が相違する場合に運転速度に応じてかつ
車輪とレールとの間の摩擦に応じて生ずることは公知で
ある。

出力サイリスターを有する制御装置の使用によって、在
来の駆動システムよりも遥かに良い、駆動車輪対とレー
ルとの間の摩擦の利用を達成することが可能である。

これによって駆動車輪対のスリップの点で新しい問題点
が生ずる。

この問題点は三相非同期生一運転電動機および前置され
たインバータを有する電気機関車のスリップに現われる
。

三相非同期性一運転電動機は比較的急峻な引張力一速度
一特性曲線を有する。

すなわち駆動車輪対の小さい回転数変化が牽引力に大な
る変化を生じ、換言すればゆれの開始に当り車輪対の牽
引力は、給電される三相電流の周波数を対応して高める
ような電気的制御を行わない限り車輪対が直ちに駆動を
停止する程著しく低下する。

機関車の牽引力が段々上昇する場合最低の輪軸荷重を有
する車輪対が最初に、利用可能の最大摩擦を越えかつ次
いでゆれがはじまる。

この公知の現象はインバータから共通して給電される電
流分配器に三相非同期運転電動機をグループ状に接続す
ることによって、或は別々に給電される運転電動機のた
めのインバータの制御を相互に関連性をもって行うこと
によって対処されることができる。

軌道駆動車輌においては車輪列はしばしばこの方法によ
って相互連結されている。

しかしながらこの、車輪列の電気的連結は、高すぎる牽
引力に際してすべての駆動車輪列が共通してゆれるよう
になることを防止できない。

ゆれは公知の如く、与えられた状態の下に最大可能の牽
引力の生成の際のスリップよりも、駆動車輪対とレール
との間のスリップが更に大きくなった場合に始めて開始
される。

最大の牽引力の範囲内で駆動される場合車輌の関連構造
部分に許容応力以上の応力を伴うような振動現象が発生
する。

１個の車輪対の駆動車輪の直径が相違する場合またはカ
ーブ通過の場合、車輪は相異なる回転数によって走ろう
とする。

車輪対は一つの輪軸によって剛固に一体化しているので
相異なる回転数は回転できず故に車輪とレールとの間に
スリップが起る。

この場合輪軸はねじりばねのように作用しかつレール上
で車輪対のうちの一方又は他方の車輪を瞬間的に辷らせ
る。

車輪とレールとの間の摩擦がこのスリップを阻止する。

運転電動機により頗る大なる駆動トルクが生じて、車輪
とレールとの間のスリップが最大限に近づく場合、輪軸
の車輪対の間の平衡に際しねじり振動の抑制のために十
分な摩擦は存在しない。

輪軸の両方の車輪相互の間にねじり振動が発生し、その
場合輪軸はばねとして作用する。

このねじり振動は急速に増大して輪軸の破損をきたすに
いたる。

輪軸の保全のためこのねじり振動は何れにしても小に保
持されるかまたはできるだけ回避されなければならない
。

他面この振動の発生は現在の知識によれば最大可能の牽
引力による運転状態を表わすとされている。

この振動を輪軸に対しかつ車輪の踏面に対し危険のない
大きさに抑えることに成功する場合合には、駆動車輪対
とレールとの間の摩擦状態が変化する場合でも最大の牽
引力による運転は可能である。

したがって本発明は、駆動には関与しない構造部分にお
ける測定によって回転振動の早期感知を可能にするよう
な、頭初に述べた種類のゆれ防止装置を創造する課題を
基調とする。

この課題は本発明に基づき、駆動車輪対の車輪のねじり
振動の感知のため、車輌縦方向において輪軸軸受とフレ
ームとの間に、１個の測定ユニットが配置されており、
この測定ユニットによって輪軸軸受とフレームとの間の
ねじり振動が感知可能であり、かつこのねじり振動に相
応して運転電動機を制御することおよびそれによって車
輪対の牽引力が決定されることによって解決される。

雑誌”エレクトリツシュ・バーネン”４号７９−８６頁
および特に５号１１５−１１９頁によると、輪軸上の１
側に座着している軸歯車装置の回転トルク支持部におい
てねじり振動を感知しかつ続いて適当に利用する方法が
公知である。

駆動輪軸の車輪相互のねじり振動に際し車輪とレールと
の間の摩擦によって輪軸軸受の中に反力が生ずる。

輪軸軸受は車輌縦方向においてフレームに対しゴム要素
、導桿またはスライドガイドによって案内される。

適当する構造の場合案内要素の中の変形によって輪軸に
おけるねじり振動を検知することができる。

１個だけの導桿を有する軸箱ガイドの場合状態は特に有
利である。

導桿によって水平運動を誘導される輪軸を利用する本発
明の特別の実施形態によれば、各導桿は導桿に作用する
縦力によって発生する変形に対する測定ユニットとして
使われ、それによってねじり振動の検知のためにも利用
されかつ導桿における変形は運転電動機の制御に利用可
能である。

各測定装置は電気的フィルターシステムを有し、この電
気的フィルターシステムによって変形により生成される
電気的値からねじり振動による値だけが続いて検出可能
である。

本発明により達成される利点は特に、駆動輪軸の車輪相
互のねじり振動の開始が不利な状態の下においても正し
く測定され得る点にある。

以下図面の実施例によって本発明を詳述する。

側面図によって示された２軸ポギーにおいては、輪軸軸
受４はフレーム５と連結された夫々１個の導桿３を経て
車輌縦方向に案内される。

駆動車輪対の両方の車輪が図示されていない輪軸を経て
軸線のねじり振動を実施する場合レール２に対する車輪
１の摩擦によって輪軸軸受４とフレーム５との間の導桿
３に反力が生ずる。

導桿３におけるこの力によって生ずる張力または変形は
適当した測定ユニット６（例えばひずみ測定条片）によ
って検知されかつ電気的フィルターシステムに供給され
る。

この電気的フィルターシステムによって、受容された変
形振動から輪軸のねじり振動に相当する振動だけが検出
される。

１個の輪軸に属する導桿の中の張力１たは変形の差に基
づいて、運転電動機制御装置に対する相応する作用によ
って当該輪軸の牽引力は、該輪軸が丁度今始ったねじり
振動の危険のない範囲で走行させられるように調整され
ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の１実施例の図形を示す。 図面の主な符号の説明、３・・・・・・導桿、４・・・
・・・輪軸軸受、５・・・・・・フレーム、６・・・・
・・測定ユニット。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ゆれまたはスリップ発生の前に車輪に発生するねじ
   り振動の感知のための装置を有する、軌道駆道車輌用の
   ゆれ防止装置において、駆動輪軸のねじり振動の感知の
   ために、車輌縦方向において輪軸軸受４とフレーム５と
   の間の導桿３上に１個の測定ユニット６が配置されてお
   り、この測定ユニットによって輪軸軸受４とフレーム５
   との間のねじり振動が感知可能でかつこのねじり振動に
   相応して運転電動機の制御が行われそれによって車輪対
   の牽引力が決定されるようにしたことを特徴とするゆれ
   防止装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の、導桿によって水平
   運動を誘導される車輪対を利用する場合のゆれ防止装置
   において、各導桿３が導桿に対して作用する縦力によっ
   て生ずる変形の測定ユニットとして使われ、それによっ
   て導桿はねじり振動を検知し、かつ導桿における変形が
   運転電動機の制御のために利用可能でおることを特徴と
   するゆれ防止装置。