NO139730B - Anordning ved boggiforsynte jerbanekjoeretoeyer - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en anordning ved boggiforsynte jern-banekjøretøyer, for forhindring av forplantning av bevegelser av boggien til kjøretøykurven og for begrensning av sidebevegelse mellom boggi og kjøretøykurv.

Vanligvis blir det for avfjæring av boggiforsynte jern-banekjøretøyer benyttet to adskilte fjærsett, nemlig et mellom hjul-par og boggiramme anordnet første fjærsett og et mellom boggiramme og kjøretøykurv anordnet andre fjærsett.

Selv om disse fjærsett eller fjæroppsetninger forsynes med dempningsutrustninger, vil det, når en i boggien på grunn av sporfeil og liknende oppstått forstyrrelsesfrekvens ligger i nær-heten av kjøretøy- eller vognkurvens egen grunnfrekvens, skje en forplantning og forsterkning av foreliggende forstyrrelsesamplituder og akselerasjoner til vognkurven, hvilket oppleves som meget ubeha-gelig av passasjerer i vognkurven.

Når det er anordnet en spesiell hellingsutrustning for helling av vognkurv i forhold til boggi i kurver, gis mulighet til å øke hastigheten vesentlig ved kurvekjøring. På grunn av de her-ved økede sidekrefter oppstår en øket lateral forskyvning av vognkurven i forhold til boggi, hvorved det foreligger velterisiko dersom denne blir for stor, og det er fare for at deler av kjøretøy-eller vognkurven vil ligge utenfor den tillate konstruksjonsprofil.

Som løsning på det førstnevnte problem er det i det amerikanske patentskrift nr. 3 695 186 foreslått å anordne regulerbare gassfjærer mellom spesielt anordnede, utragende deler på boggiramme hhv. vognkurv, hvilke gassfjærers reguleringsanordninger påvirkes av bevegelsen mellom boggiramme og vognkurv. Den kjente anordning bygger imidlertid på det såkalte on-off-prinsipp, dvs. anordningen arbeider bare med to stillinger, en til- og en fra-stilling i hver forskyvningsretning. Videre omfatter det foreslåtte reguleringssystem en vesentlig tidsforsinkelse, hvilket innebærer at det foreligger stor akselerasjon .før denne kan begrenses.

Som løsning på d^£ sistnevnte av ovennevnte problemer er det i det amerikanske pasbefftskrift nr. 3 717 104 foreslått å anordne stive forbindelser mellom boggirammen og vognkurven, hvilke forbindelser er lagret til hver enhet og begrenser sideforskyvning mellom disse.

Ved hjelp av en anordning ifølge den foreliggende opp-finnelse gis mulighet til en vesentlig og kontinuerlig regulerbar reduksjon av forplantningsmulighetene av boggiens bevegelse til kjøretøykurven, og mulighet til umiddelbar begrensning av en oppstått sideforskyvning mellom boggi og kjøretøykurv i et jernbane-kjøretøy.

Anordningen ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved de trekk som fremgår av patentkravene, og skal beskrives nærmere i det følgende i forbindelse med tegningene, der fig. 1 skjematisk viser hvordan en anordning ifølge oppfinnelsen kan være tilkoplet til et bpggiforsynt jernbanekjøretøy, fig. 2a, 2b, 2c og 2d viser akselerasjonen og sideforskyvningen mellom kjøretøykurv og boggi ved forskjellige baneforhold når en anordning ifølge oppfinnelsen ikke anvendes, hhv. anvendes på kjøretøyet, og fig. 3a og 3b viser to alternative anvendelsesmuligheter av et i anordningen ifølge

oppfinnelsen inngående fjærelement med alternative boggiutførelser.

Det aktive fjærelement kan

1) alternativt helt erstatte den normale sidefjæringsoppsetning mellom kjøretøykurv og boggi, 2) alternativt monteres parallelt med den nevnte sidefjæringsoppsetning, 3) eller alternativt monteres i serie med den nevnte sidefjæringsoppsetning.

Det aktive fjærelement kan videre alternativt omfatte en enkelt- eller dobbeltvirkende sylinder, pneumatisk eller i ovennevnte alternativ 3) også hydraulisk. Dersom en dobbeltvirkende sylinder utnyttes, turde én sådan sylinder pr. boggi være tilstrek-kelig .

På fig. 1 er i skjematisk utførelse vist hvordan en an-

ordning ifølge oppfinnelsen er benyttet på et jernbanekjøretøy,

idet det aktive fjærelement er tilkoplet parallelt med normal sidefjæring.

Kjøretøy- eller vognkurven og boggien er på fig. 1 re-presentert av en blokk 10 hhv. 11. Mellom disse elementer er inn-koplet en stillingsgiver 12. Videre er det på hver side av kjøre-tøyet og parallelt med hverandre anordnet en sidefjæring 13, en dempningsanordning 14 og et regulerbart fjærelement vist i form av en regulerbar sylinder 15. Videre er det til kjøretøykurven 10 til-ordnet et akselerometer 16. Et akselerometer kan alternativt an-ordnes i boggien eller også både i kjøretøykurv og boggi.

For regulering av sylindrene 15 er anordnet en elektro-pneumatisk (alternativt elektro-hydraulisk) ventilanordning 17 og dessuten en reguleringsanordning 18 som er innrettet til å til-føres signaler fra stillingsgiveren 12, alternativt akselerometeret 16, eller begge disse, og ved hjelp av disse signaler frembringe for ventilanordningen 17 nødvendige styresignaler for regulering av sylindrene 15.

Ved sideforskyvning av kjøretøykurven i forhold til boggien og/eller akselerasjon av kjøretøykurven i sideretning, til-veiebringes signaler til reguleringsanordningen 18 fra stillingsgiveren 12 og/eller akselerometeret 16, hvorved reguleringsanordningen ved hjelp av retning og størrelse av sideforskyvning og/eller sideakselerasjon via ventilanordningen 17 bringer sylindrene 15 til å arbeide slik at de i hvert øyeblikk motvirker sidebevegelsen hhv. akselerasjonen inntil anordningens signaler fra stillingsgiveren hhv. akselerometeret gir beskjed om at en ønsket normalstilling foreligger, og slik at sylindrene 15 deretter blir-::stående i sine oppnådde stillinger inntil det fra reguleringsanordningen mottas nye styresignaler som kan bero på at sporfeilen eller kurven har opphørt, slik at en tilbakegang til normalstilling av fjærelementene innebærer at kjøretøyet selv uten styring holder seg innenfor til-latte toleranser, eller som beror på et annet endret forhold.

Ventilanordningen 17 regulerer hensiktsmessig til-

hhv. bortføring av trykkmedium til hhv. fra de to kamre i en sylinder 15 ved at den via f.eks. en parallellkopling av et stort antall ventilenheter regulerer tilførsel av trykkmedium til sylindrene fra

en ikke vist trykkmediumbeholder, og ved at den på samme måte kon-trollerer bortføring av trykkmedium fra sylindrene til atmosfæren når sylindrene er pneumatiske og til en ikke vist beholder når sylindrene er hydrauliske.

Reguleringsanordningen 18 kan med fordel arbeide i overensstemmelse med det prinsipp som fremgår av E K Bender: Optimization of the Random Vibration Characteristics of Vehicle Suspensions, Massachusetts Institute of Technology, Juni 1967,

side 37 - 42, hvorved en kontinuerlig regulering av de aktive fjærelementer er mulig.

På fig. 2a, b, c og d er vist hvordan kjøretøykurvens akselerasjon a hhv. forskyvninger b mellom kjøretøykurv og boggi forholder seg på rette spor hhv. kurvespor med hensyn til om et aktivt fjærelement alternativt en passiv bufferanordning benyttes eller ikke.

Av fig. 2b og 2c fremgår at ved hjelp av en anordning ifølge oppfinnelsen reduseres akselerasjonen på kjøretøykurven vesentlig både på rette spor og i kurver, og videre reduseres sideforskyvningen mellom kjøretøykurv og boggi til et minimum.

På fig. 3a og 3b er vist hvordan et aktivt fjærelement ifølge oppfinnelsen passende tilkoples til et kjøretøy som er forsynt med en i forhold til boggirammen parallell tverrbjelke hhv. et kjøretøy som er forsynt med én tippbar tverrbjelke.

På fig. 3a er det mellom kjøretøykurven 20 og en i forhold til boggirammen 21 parallelt anordnet tverrbjelke 22 anordnet en sekundær fjæringsopphengning i form av en på hver side av kjøretøyet anordnet gassfjær 23 som fortrinnsvis er regulerbar og utnyttes for helling av kjøretøyet ved kurvepassasje med høy hastig-het. Et aktivt fjærelement i form av en sylinder 24 er her lagret mellom en nedragende del 25 på kjøretøykurven 20 og boggirammen 21. Øvrige på fig. 1 viste enheter er ikke vist på fig. 3a og 3b.

På fig. 3b er vist hvordan en tippbar tverrbjelke 26 er tilkoplet til kjøretøykurven 20 via en passiv, sekundær fjæringsopphengning i form av mekaniske fjærelementer 27 og til boggirammen 21 dels via gassfjærer 28 som utnyttes for regulert helling av kjøre-tøykurven i forhold til boggien, og dels via en til boggirammen 21 lagret sentrumtapp 29. Et aktivt fjærelement 30, også her i form av en sylinder, er lagret mellom den fra kjøretøykurven 20 nedragende del 25 og den tippbare tverrbjelke 26.

Claims (6)

1. Anordning ved boggiforsynte kjøretøyer, for hindring av forplantning av bevegelser av boggien til kjøretøykurven og for be-

grensning av sidebevégelse mellom boggi og kjøretøykurv, ka- rakterisert ved at anordningen omfatter ett eller flere mellom kjøretøykurv (10; 20) og boggi (11; 21) i hovedsaken hori- sontale og vinkelrett på kjøretøyets fartsretning anordnede, kon- tinuerlig regulerbare fjærelementer (15; 24; 30), en anordning (12) som avføler sidestillingen mellom kjøretøykurv og boggi, og en til det nevnte fjærelement tilkoplet reguleringsanordning (17, 18) som er innrettet til å styre fjærelementets bevegelse ved hjelp av de fra den nevnte anordning mottatte signaler.

2. Anordning ifølge krav 1,karakterisertved at det nevnte fjærelement er anordnet parallelt med en mellom kjøretøykurv og boggi anordnet, i og for seg kjent sidefjæringsan- ordning (13).

3. Anordning ifølge krav 1,karakterisertved at det nevnte fjærelement er anordnet i serie med en mellom kjøretøykurv og boggi anordnet, i og for seg kjent sidefjærings- anordning (13).

4. Anordning ifølge krav 1,karakterisertved at det nevnte fjærelement utgjøres av en enkelt- alternativt dobbeltvirkende pneumatisk eventuelt hydraulisk sylinder (15; 24; 30).

5.Anordning ifølge krav 1, hvor kjøretøyet omfatter en parallelt med boggirammen (21) anordnet og via en sentrumtapp til boggirammen tilkoplet tverrbjelke (22),karakterisertved at det nevnte fjærelement er lagret mellom kjøretøykurven (20) og den nevnte tverrbjelke (22).

6. Anordning ifølge krav 1, hvor kjøretøyet omfatter en med kjøretøykurven via i hovedsaken vertikale fjæranordninger (27) forbundet og til boggirammen (21) via manøveranordninger (28) for kjøretøykurvens helling i forhold til boggien tilkoplet, tippbar tverrbjelke (26) ,karakterisert vedat det nevnte fjærelement er lagret mellom kjøretøykurven (20) og den nevnte tippbare tverrbjelke (26).