NL8700924A

NL8700924A - Railvoertuig en draaistel daarvoor.

Info

Publication number: NL8700924A
Application number: NL8700924A
Authority: NL
Original assignee: Werkspoor Services Bv
Priority date: 1987-04-16
Filing date: 1987-04-16
Publication date: 1988-11-16
Also published as: DE3885107D1; DE3885107T2; EP0397291A2; EP0287161B1; EP0397291A3; EP0397291B1; DE3869177D1; CA1329054C; EP0287161A1; ES2045763T3; ATE96102T1; ATE73717T1

Description

M Kon/hl/Werkspoor/4

RAILVOERTUIG EN DRAAISTEL DAARVOOR

De uitvinding betreft een railvoertuig omvattende tenminste één rijtuigbak die op tenminste twee draaistellen steunt, waarbij elk draaistel een frame met tenminste twee langsliggers en tenminste twee dwarsliggers omvat, waarbij 5 een zich dwars op de rijrichting van het draaistel uitstrekkende wiegbalk met de rijtuigbak is verbonden door middel van in hoofdzaak in rijrichting liggende, om liggende assen zwenkbare zwenkarmen en waarbij de rijtuigbak via veren op de wiegbalk steunt.

10 Een dergelijk railvoertuig is bekend. Daarbij is de wiegbalk door middel van een centrale draaias met het frame verbonden. Aldus wordt de wiegbalk en daarmee de rijtuigbak zowel in de rijrichting als in dwarsrichting stevig ten opzichte van het frame van het draaistel vastgehouden. Deze as 15 is veelal voorzien van een cilindrische elastische voering (een zogenaamd silent blok) om een geringe elastische beweging toe te laten.

De uitvinding heeft ten doel het rijcomfort te verbeteren. Daartoe is de wiegbalk in rijrichting van het draai-20 stel ten opzichte van het frame afgeveerd door middel van twee veerpakketten van elastische bijvoorbeeld rubberen platen, die in rijrichting een hoge stijfheid, doch in dwarsrichting een geringe stijfheid hebben. Er is aldus een betere afvering van zijwaartse schokken gerealiseerd. Een overmatige 25 verplaatsing van de rijtuigbak in dwarsrichting wordt vermeden, indien de dwarsverplaatsing van de rijtuigbak ten opzichte van de wiegbalk begrensd is door middel van elastische aanslagen.

De sinusloop wordt op efficiënte wijze gedempt in-30 dien de wiegbalk een hoge torsiestijfheid heeft en dat de zwenking van de wiegbalk om een verticale aslijn ten opzichte van het frame wordt gedempt door middel van hydraulische dempers die bij lage snelheid een grote dempingswaarde hebben, en die op de einden van de wiegbalk aangrijpen op een ander 35 niveau dan de zwenkarmen.

Indien tenminste één zich dwars op de rijrichting uitstrekkend torsieelement aan weerseinden via twee opwaarts

87c U

% f - 2 - divergerende zwenkarmen met de voertuigbak is verbonden dringt een hierdoor gerealiseerde extra terugstelkracht de voertuigbak in dwarsrichting naar het midden van het draai-stel terug.

5 De uitvinding betreft en verschaft tevens een draaistel dat kennelijk bestemd is voor een railvoertuig volgens de uitvinding.

De uitvinding betreft verder een draaistel voor een railvoertuig omvattende een frame met tenminste twee langs-10 liggers en tenminste twee dwarsliggers en met tenminste één einddwarsbalk. Het bekende draaistel van deze soort is zodanig stijf uitgevoerd dat het niet of nauwelijks tordeert. In het bijzonder de einddwarsbalk wordt bij een torsie sterk belast, zodat ook die einddwarsbalk en zijn verbinding met de 15 langsliggers stevig zijn geconstrueerd, hetgeen het draaistel zwaar maakt. De uitvinding heeft ten doel lichter te construeren. Daartoe is de einddwarsbalk via torsieslappe verbinding en met de beide einden van de langsliggers verbonden. Hierdoor mag het frame torderen zonder dat dit bij de einddwars-20 balk problemen oproept. Ook de einddwarsbalk zelf hoeft niet steviger te zijn, dan voor het opnemen van de verticale krachten veroorzaakt door remkoppel en/of aandrijfkoppel, vereist is.

De uitvinding zal in de hierna volgende beschrij-25 ving aan de hand van een tekening worden verduidelijkt. In de tekening stellen schematisch voor:

Fig. 1 een perspectivisch schematisch aanzicht van een voorkeursuitvoeringsvorm van een draaistel volgens de uitvinding.

30 Fig. 2 op grotere schaal een perspectivisch aan zicht van een railvoertuig volgens de uitvinding ter plaatse van de verbinding tussen voertuigbak en draaistel.

Fig. 3 een bovenaanzicht van een meer in detail getekend draaistel volgens de uitvinding.

35 Fig. 4 een zijaanzicht van het draaistel van fig.

3.

Fig. 5 een doorsnede over lijn V-V van fig. 3.

Fig. 6 een vooraanzicht volgens pijp VI van fig. 3.

Fig. 7 een doorsnede over lijn VII-VII van fig. 3

i- ' ;' U

» - 3 - en Fig. 8 een dempkarakteristiek van een toegepaste demper.

Een railvoertuig 1 volgens de uitvinding heeft een rijtuigbak 2 die op twee draaistellen 3 steunt. Elk draaistel 5 3 heeft een frame 4, dat opgebouwd is uit twee kokervormige langsliggers 6 met zwanehalsvormige einden 7, twee buisvormige dwarsliggers 5 die stevig aan de langsliggers 6 zijn vastgelast en twee kokervormige einddwarsbalken 11, die elk via torsieslappe verbindingen 12 met de beide einden 7 van de 10 langsliggers 6 zijn verbonden. De einden 7 van de langsliggers 6 steunen via schroefveren 8 op asstellen 9, die door middel van liggende om horizontale dwarsassen 13 scharnierende zwenkarmen 10 aan het frame 4 worden vastgehouden. Elk as-stel 9 wordt via een drijfwerk 14 en een daaraan met flenzen 15 15 verbonden electromotor 16 aangedreven. Het drijfwerk 14 en de electromotor 16 worden als eenheid gedragen door een dwarsligger 5 en een einddwarsbalk 11 en is daarmee verbonden bij drie ophangpunten 17. Elk asstel 9 heeft twee remschijven samenwerkend met remmiddelen 19, die opgehangen zijn aan de 20 einddwarsbalk 11. Behalve het gewicht van de aandrijfeenheid en de remmiddelen worden de verticale krachten van het aandri jfkoppel en van het remkoppel door de einddwarsbalk opgenomen. De verbindingen 12 hebben wel een flinke buigstijfheid in het verticale langsvlak, maar zijn desalniettemin torsie-25 slap. Zij bestaan in hoofdzaak uit verticale platen 20 met dwarsribben 21 die dicht bij hun neutrale lijn zijn aangebracht.

Het draaistel 3 omvat een centrale wiegbalk 24 die zich dwars op de rijrichting 25 uitstrekt, en die door middel 30 van in hoofdzaak in de rijrichting 25 liggende, om liggende assen 26 zwenkbare zwenkarmen 27 met de rijtuigbak 2 is verbonden. De rijtuigbak 2 steunt via pneumatische veren 28 op de wiegbalk 24. De veren 28 bestaan elk uit een aan de wiegbalk 24 bevestigde ronde onderschotel 29 en bovenschotel 30 35 die door middel van pennen 32 aan de rijtuigbak 2 is bevestigd en een daar tussen gelegen rubberen ringbalg 31 met een in hoofdzaak ovale doorsnede. De einden van de holle wiegbalk 24 vormen gesloten bijschakelruimten 39 voor de luchtveren 28. Ter verstijving van de aan de werkdruk van de luchtveren 8 7 G 0 Γ' 2Ö ‘ψ « - 4 - blootgestelde vlakken zijn schotten 40 aangebracht. De wieg-balk 24 steunt op het frame 4 van het draaistel 3 door middel van twee veerpakketten 33 bestaande uit platen 34 van rubber die in de stapelrichting 35 een hoge veerstijfheid hebben, 5 doch in de dwars daarop staande richting een lage stijfheid hebben. De richtingen 35 convergeren opwaarts en ontmoeten elkaar in het verticale dwarsvlak boven het zwaartepunt waardoor er bij uitwijking van de rijtuigbak 2 in dwarsrichting ten opzichte van het centrale langsvlak 35 een horizontale 10 terugstelkracht component ontstaat die de normale terugstel-kracht van de luchtveren 28 aanvult. Deze veerpakketten 34 verminderen tevens het ontsporingsgevaar in geval de luchtveren 28 leeg mochten geraken. Verder dragen de veerpakketten 34 bij aan de rolstabiliteit.

15 Centraal wordt de wiegbalk 24 in rijrichting 25 op zijn plaats gehouden door middel van twee veerpakketten 36 elk bestaande uit een pakket rubberen platen 37. De veerpakketten hebben in de rijrichting 25 een hoge stijfheid, doch hebben in dwarsrichting een geringe veerstijfheid. Aldus kan 20 de wiegbalk 24 in dwarsrichting flink op elastische wijze bewegen, terwijl hij in rijrichting 25 slechts een geringe horizontale verplaatsing kan ondergaan. De rijtuigbak 2 heeft centraal een neerwaarts uitsteeksel 38 dat opgenomen is tussen twee aan de wiegbalk 24 bevestigde als elastische aanslag 25 39 functionerende rubberen kussens, die de dwarsverplaatsing van de rijtuigbak 2 begrenzen. Een rolstabilisator 41 omvattende een torsiebuis 42 die aan de wiegbalk 24 is gelegerd in twee schuin gelegen legers 43 en die een in hoofdzaak in rijrichting 25 en neerwaarts gerichte armen 45 heeft. De armen 30 45 zijn via in het verticale dwarsvlak aangebrachte onderling opwaarts convergerende zwenkarmen 46 verbonden met de rijtuigbak 2. Daarbij zijn de scharnierassen 47 alsmede de le-gerassen 48 van de legers 43 loodrecht op de richting van de zwenkarmen 46 gericht, terwijl de vorm van de torsiebuis 42 35 daaraan is aangepast. De wiegbalk 24 bestaat uit een koker-balk die een hoge torsiestijfheid heeft. De torsiestijfheid van de wiegbalk 24 wordt.benut voor het realiseren van een elastisch afgeveerde zwenkbeweging van het frame 4 ten opzichte van de wiegbalk 24 enerzijds bij handhaving van een * « - 5 - elastisch stijve koppeling tussen wiegbalk 24 en frame 4 in rijrichting anderzijds. Daartoe zijn hydraulische dempers 51 met een dempkarakteristiek volgens fig. 8 toegepast, waarvan de dempkracht F bij lage verplaatsingssnelheid v sterk toe-5 neemt en bij overschrijding van een bepaalde snelheid v, deze dempkracht niet of nauwelijks toeneemt. Hierdoor kan het draaistel 3 bij het passeren van een wissel snel de nodige rotatie uitvoeren, terwijl de langzame rotatiebeweging van de sinusloop goed wordt gedempt. In dit verband zijn deze in 10 langsrichting 25 liggende dempers 51, die de einden van de wiegbalk 24 met het frame 4 verbinden op een niveauverschil a ten opzichte van de zwenkarmen 27 aangebracht. Indien twee gelijke traagheidskrachten van de rijtuigbak 2 via de zwenkarmen 27 op de wiegbalk 24 worden uitgeoefend worden die bei-15 de krachten tezamen centraal opgevangen door een veerpakket 36. De dempers 51 functioneren dan niet. In geval bij een sinusloop tegengestelde krachten Kf via de dempers 51 op de wiegbalk worden uitgeoefend, dan wordt de wiegbalk 24 tegengehouden door tegengestelde krachten K2· Er ontstaat dan van-20 wege het hoogteverschil a een torsiemoment a x K-j in de wiegbalk 24. Dankzij de torsiestijfheid van de wiegbalk 24 wordt dit torsiemoment goed opgevangen en daarmee wordt de sinusloop goed gedempt.

Opgemerkt zij, dat zowel een motordraaistel als een 25 loopdraaistel zonder motor volgens de uitvinding is uit te voeren.

f- Ü

Claims

1. Railvoertuig (1) omvattende tenminste één rijtuigbak (2) die op tenminste twee draaistellen (3) steunt, waarbij elk draaistel (3) een frame (4) met tenminste twee langsliggers (6) en tenminste twee dwarsliggers (5) omvat, 5 waarbij een zich dwars op de rijrichting (25) van het draaistel (3) uitstrekkende wiegbalk (24) met de rijtuigbak (2) is verbonden door middel van in hoofdzaak in rijrichting (25) liggende om liggende assen (26) zwenkbare zwenkarmen (27) en waarbij de rijtuigbak (2) via veren (28) op de wiegbalk (24) 10 steunt, met het kenmerk, dat de wiegbalk (24) in rijrichting (252) van het draaistel (3) ten opzichte van het frame (4) is afgeveerd door middel van twee veerpakketten (36) van elastische bijvoorbeeld rubberen platen (37), die in rijrichting (25) een hoge stijfheid, doch in dwarsrichting een geringe 15 stijfheid hebben.

2. Railvoertuig (1) volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de wiegbalk (24) op het frame (4) steunt via veerpakketten (33) van liggende elastische, bijvoorbeeld rubberen, platen (34) die in hun schuin opwaarts en binnenwaarts 20 gerichte stapelrichting (35) een hoge stijfheid, doch in een dwars daarop staande richting een geringe stijfheid hebben.

3. Railvoertuig (1) volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de dwarsverplaatsing van de rijtuigbak (2) ten opzichte van de wiegbalk (24) begrensd is door middel van 25 elastische aanslagen (39).

4. Railvoertuig (1) volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de wiegbalk (24) een hoge torsiestijfheid heeft en dat de zwenking van de wiegbalk (24) om een verticale aslijn ten opzichte van het frame wordt ge- 30 dempt door middel van hydraulische dempers (51) die bij lage snelheid een grote dempingswaarde (F) hebben, en die op de einden van de wiegbalk (24) aangrijpen op een ander niveau dan de zwenkarmen (27).

5. Railvoertuig (1) volgens één van de voorgaande 35 conclusies, met het kenmerk, dat tenminste één zich dwars op de rijrichting (25) uitstrekkend torsieelement (24) aan weerseinden via twee opwaarts divergerende zwenkarmen (46) ' ϋ - 7 - met de voertuigbak (2) is verbonden.

6. Draaistel (3) kennelijk bestemd voor een railvoertuig (1) volgens één van de voorgaande conclusies.

7. Draaistel (3) voor een railvoertuig (1) omvat-5 tende een frame (4) met tenminste twee langsliggers (6) en tenminste twee dwarsliggers (5) en met tenminste één eind-dwarsbalk (11), met het kenmerk, dat de einddwarsbalk (11) via torsieslappe verbinding en met de beiden einden (7) van de langsliggers (6) is verbonden. • ?n -,: Ϋ