NO961305L - Selvstyrende understell for skinnekjöretöy - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører generelt understell for skinnekjøretøyer, mer bestemt for sporvogner.

Dagens tendens innen utforming av slike kjøretøyer er å tilveiebringe selvstyrende understell for å gi effektive løsninger på problemet med slitasje av skinnegang når kjøretøyet beveger seg langs en kurve, siden styrbare aksler i kjøretøyet enkelt kan orienteres slik at de følger skinnegangens kurveradius.

Akselstyring utføres i en del tilfelle spontant, men det er mer vanlig at styringen er styrt med det mål å nå det best mulige kompromiss mellom opp-nåelse av en perfekt radiell orientering langs en full kurve med konstant radius, og minst mulig feil i radiell overensstemmelse under kurvens inngangs- og utgangsoverganger.

Den generelle hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en ny og særegen løsning på det ovennevnte problem, ved å ty til en understellsutforming som anvender minst én styreaksel av bisseltypen, som tidligere er benyttet f.eks. som en en-akslet bakre boggi for lokomotiver i skinnekjøretøyer.

Foreliggende oppfinnelse er følgelig særlig rettet mot et selvstyrende understell for skinnekjøretøyer, omfattende minst to styrbare aksler med sine lagre for dreibar forbindelse til en langsgående konstruksjon i skinnekjøretøyet, og en tredje aksel av bisseltypen som ved hjelp av en arm er forbundet til et tredje dreielager plassert på et utkraget parti av den langsgående konstruksjon, ragende forbi dreielageret til en tilstøtende av de styrbare aksler.

Den spesielle hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe et selvstyrende understell av ovennevnte type, hvor bisselakselen eller hver bisselaksel kan orienteres i en stilling hvor den har perfekt radiell overensstemmelse langs en full kurve med konstant radius, uavhengig av kurvens radius, og/eller kan foreta styring til en perfekt radiell stilling langs en full kurve med en konstant radius, uavhengig av radien til selve kurven, av minst én annen styrbar aksel i skinnekjøretøyet.

En videre hensikt med oppfinnelsen er å oppnå det ovennevnte mål og sam-tidig redusere summen av radielle feil for skinnekjøretøyets aksler under kurvens inngangs- og utgangsoverganger, for å redusere virkningen av konsentrert slitasje av skinnegangen.

For å oppnå de ovennevnte hensikter, er oppfinnelsen rettet mot et selvstyrende understell av den ovennevnte type, hvor det essensielle trekk ligger i at avstanden mellom dreielagrene til de to styrbare aksler, angitt som "2i", avstanden mellom det tredje dreielager og dreielageret til den tilstøtende styrbare aksel, angitt som "a", og lengden av armen mellom bisselakselen og det resp. tredje dreielager, angitt som "b", tilfredsstiller følgende forhold: hvor, idet b/a = n og P = a + b, det følger:

Ved hjelp av de nye og særegne forhold definert i det ovenstående, utføres radiell orientering av bisselakselen langs en full kurve med konstant radius på en enkel og effektiv måte, uavhengig av størrelsen av selve radien. Dette tillater at det tilveiebringes et antall valgmuligheter, inkludert muligheten av faktisk å utføre radiell styring av bisselakselen, plassert f.eks. i en fremre stilling eller i en mellomliggende stilling i forhold til skinnekjøretøyet, og i dette tilfellet vises det vanligvis til en reell (eller direkte) radiell bissel. I et slikt tilfelle, ved hjelp av enkle kinematiske mekanismer, kan den reelle radielle bissel styre minst én ytterligere aksel i understellet for å oppnå perfekt radiell orientering av denne langs en full kurve med en konstant radius. Alternativt, og i dette tilfellet vises det vanligvis til en virtuell radiell aksel, kan det være at bisselakselen ikke benyttes slik at den orienteres perfekt radielt langs en full kurve, men den vil uansett gi mulighet for å ta ut et vinkelsignal gjennom hvilket det ved hjelp av enkle transmisjonssystemer er mulig å frembringe en radiell orientering av en eller flere av de andre aksler.

Den første situasjon (reell radiell bissel) svarer til det tilfellet hvor armen, gjennom hvilken bisselakselen er forbundet til dreielageret til det utkragede parti av den langsgående konstruksjon i skinnekjøretøyet, er fast innfestet til selve bisselakselen, mens i det annet tilfelle forbindelse mellom denne armen og bisselakselen ikke er stiv, men tvert i mot er leddet.

Oppfinnelsen betrakter flere alternative utforminger av understellet, for hvilket det også tilveiebringes midler for å utføre forskjellig styring av én eller flere aksler, med det mål å redusere summen av feilene i radiell overensstemmelse for kjøretøyet under kurvens inngangs- og utgangsoverganger, for tilsvarende å begrense de negative følger i form av lokal slitasje av skinnegangen.

Flere utførelser av oppfinnelsen vil nå bli beskrevet med henvisning til en ledsagende tegning, hvilke utførelser kun må oppfattes som ikke-begrensende eksempler, hvor

fig. 1 er et skjematisk grunnriss som generelt viser et selvstyrende understell i samsvar med en første utførelse av oppfinnelsen,

fig. 2 er et riss som svarer til fig. 1, hvor det vises en annen utførelse av oppfinnelsen,

fig. 3 er et riss svarende til fig. 1, hvor det vises en tredje utførelse av oppfinnelsen,

fig. 4 er et riss svarende til fig. 1, hvor det vises en fjerde utførelse av oppfinnelsen,

fig. 5 er et riss svarende til fig. 1, hvor det vises en femte utførelse av oppfinnelsen,

fig. 6 er et riss svarende til fig. 1, hvor det vises en sjette utførelse av oppfinnelsen,

fig. 7 er et riss svarende til fig. 1, hvor det vises en syvende utførelse av oppfinnelsen.

Idet det første skal vises til fig. 1, omfatter et understell for skinnekjøretøyer ifølge en første utførelse av oppfinnelsen, en første aksel 1 og en annen aksel 2 forbundet på en styrbar måte, ved hjelp av resp. midtplasserte vertikale dreielagere 3, 4, til en stiv langsgående bjelkekonstruksjon 5 i skinne-kjøretøyet, ved adskilte posisjoner. Dreieavstanden mellom de to aksler 1, 2, dvs. avstanden mellom de resp. lagre 3, 4 er angitt som 2i.

I én ende (den venstre ende med henvisning til fig. 1) av bjelken 5, rager et utkragende parti 6 forbi dreielageret 3 til akselen 1. Dette utkragede parti 6 bærer et vertikalt lager 7 for dreibar forbindelse med en tredje aksel 8 av bisselboggi-typen. I utførelsen på fig. 1 er en arm, skjematisk vist som 9, fast innfestet til bisselakselen 8 slik at den dreibart forbinder sistnevnte til dreielageret 7.

Avstanden mellom dreielagrene 3 og 7 er angitt som a, og lengden av armen 9 er angitt som b på figuren. Hjulbasisen mellom akselen 1 og bisselakselen 8, dvs. summen av a og b, er angitt som P.

Ifølge oppfinnelsen velges proporsjonene ved understellet slik at de tilfredsstiller følgende ligning:

Det ovenstående forhold gjør det mulig å styre bisselakselen 8 til en perfekt radiell stilling mens skinnekjøretøyet beveger seg langs en full kurve med en konstant radius, uavhengig av kurvens radius.

Idet:

og oppnås følgende: det vil si: følgelig:

I utførelsen vist på fig. 1 omfatter understellet en annen aksel av bisseltypen, angitt med henvisningstall 10, anordnet symmetrisk ved den andre ende av bjelkekonstruksjonen 5, motsatt bisselakselen 8. På samme måte er den annen bisselaksel 10 fast forbundet til en arm 11 hvis lengde også er b og som er dreibar rundt et vertikalt lager 12 på et utkragende parti 13 av bjelkekonstruksjonen 5 som rager forbi dreielageret 4 i akselen 2. Avstanden mellom lagrene 4 og 12 har den samme størrelse a. I dette tilfellet, idet de ovenstående forhold tas i betraktning, er avstanden mellom lagrene 7 og 12: avstanden LRmellom de to bisselaksler 8 og 10 er:

Ved utforming av et understell, består utgangsdataene vanligvis av 2i og P. Basert på de bestemmende forhold, kan dimensjonene a, b, umiddelbart be-regnes ved hjelp av hvilke perfekt overensstemmelse med radien langs en full kurve med konstant radius skal oppnås for den ene og/eller den andre bisselaksel 8, 10.

Fig. 2 viser en variant av understellet i samsvar med oppfinnelsen, hvor bisselakslene er plassert i en mellomliggende posisjon, istedenfor ved endene av understellet som på fig. 1.1 denne utførelse er det to par bjelkekonstruk-sjoner 5', 5" som hver i nærheten av sin ytre ende har et dreielager 3', 3" for en resp. første styreaksel 1', 1", og i nærheten av den motsatte ende har et dreielager 4', 4" for en resp. annen styreaksel 2', 2". De indre ender av bjelkekonstruksjonene 5', 5" er anordnet med utkragende partier 6', 6" som hver resp. har et dreielager 7', 7" for et resp. forbindelsesstag 14', 14". Forbindelsesstaget 14' er dreibart forbundet til en arm 9" som er fast forbundet til akselen 2", mens forbindelsesstaget 14" er dreibart forbundet til en arm 9' som i sin tur er fast innfestet til akselen 2'. Som det fremgår av fig. 2, er armene 9' og 9" anordnet symmetrisk.

Utformingens konsept er likt det som er vist på fig. 1, idet man for det første betrakter de styrbare aksler 1' og 2' i kombinasjon med bisselakselen 2", og for det andre de styrbare aksler 1" og 2" i kombinasjon med bisselakselen 2'.

I denne utførelse, under betraktning av størrelsene a, b, P og 2i som vist på fig. 2, tilfredsstilles følgende forhold i forbindelse med dreieavstanden mellom lagrene 3' og 3" for endeakslene 1' og 1":

som svarer til radiell orientering av de mellomliggende aksler 2' og 2" langs en full kurve med en konstant radius.

Som allerede tidligere påpekt, fører de ovenstående forhold til perfekt radiell orientering av bisselakselen eller hver bisselaksel i understellet langs en full kurve, hvilket gjør det mulig enten faktisk å utføre radiell styring av selve bisselakselen eller hver bisselaksel langs en full kurve, og i et slikt tilfelle vil det vanligvis benyttes en reell radiell bisselutforming, eller , uten faktisk å utføre radiell styring av bisselakselen eller hver bisselaksel, å anvende dennes korresponderende styresignal for perfekt radiell styring av en annen aksel langs en full kurve, ved hjelp av enkle mekaniske transmisjonssystemer.

I sistnevnte tilfelle vil en utforming som vanligvis betegnes som virtuell radiell bissel bli benyttet.

Diagrammene på fig. 3-7 gir eksempler på noen mulige alternative utførelser som svarer til den førstnevnte og sistnevnte av de ovenfor beskrevne bruks-måter. På disse figurene er deler som er identiske med eller svarer til de som allerede er blitt beskrevet med henvisning til fig. 1 angitt med samme henvisningstall.

I detalj svarer utførelsen vist på fig. 3 til den som er vist på fig. 1, med den forskjell at det kun benyttes en enkelt bisselaksel 8, som fungerer som en fremre reell radiell bissel.

I utførelsen vist på fig. 4 fungerer den samme fremre reelle radielle bissel 8 i tillegg slik at den bevirker radiell orientering langs en full kurve av styre-akselen 1, ved hjelp av en enkel leddforundet transmisjonsarm 15.

I utførelsen på fig. 5 er den radielle bissel 8 virtuell, siden den resp. arm 9 er dreibart, istedenfor fast, forbundet til denne. I dette tilfellet tilveiebringer en slik virtuell radiell bissel 8 et styresignal for den radielle orientering langs en full kurve av ytterligere en styrbar aksel 16, f.eks. anbragt ved kjøretøyets fremre ende, ved hjelp av en enkel, leddforbundet bakoverrettet stang 17.

I utførelsen på fig. 6 svarer arrangementet generelt til det som er vist på

fig. 5, med den forskjell at armen 9 er fast forbundet til bisselakselen 8, som er plassert i en mellomliggende stilling, og derfor er en reell radiell bissel.

Til sist, utførelsen vist på fig. 7, hvor bisselakselen (eller akslene) ikke er vist, viser det tilfellet hvor styring av en mellomliggende aksel 18 utføres ved hjelp av en ordinær bevegelsesmekanisme 19, med det mål å redusere de negative effekter på skinnegangen på grunn av summen av feilen i den radielle overensstemmelse for akslene under kurvens inngangs- og utgangsoverganger. Faktisk, siden arrangementet i samsvar med oppfinnelsen, ved hjelp av hvilket tilstanden med perfekt radiell overensstemmelse for en eller flere styreaksler langs en full kurve er oppnådd, kan gi opphav til manglende radiell overensstemmelse under overgangsfasene, er det ønskelig å unngå at disse feil eller mangler fremkommer identisk for alle styreakslene, det vil si ved de samme områder av skinnegangen. Ved hjelp av løsningen som svarer til utførelsen på fig. 7, og ved hjelp av andre funksjonelt tilsvarende løs-ninger, er det mulig å lokalisere de ovennevnte feil i den radielle overensstemmelse og de medfølgende negative effekter påført av akslene på skinne-gangentil forskjellige posisjoner i skinnegangen.

Detaljer ved konstruksjonen og utførelsene kan selvfølgelig varieres vidt med hensyn på hva som har blitt beskrevet og illustrert, uten derved å avvike fra oppfinnelsens ramme, som definert i de vedheftede krav.

Claims (5)

1. Selvstyrende understell for skinnekjøretøy omfattende minst to styrbare aksler (1,2) med sine resp. lagre (3, 4) for dreibar forbindelse av disse til en langsgående konstruksjon (5) i skinnekjøretøyet, og en tredje aksel av bisseltypen (8) som med en arm (9) er forbundet til et tredje dreielager (7) plassert på et utkragende parti (6) av den langsgående konstruksjon (5), ragende forbi dreielageret (3) på en tilstøtende av de styrbare aksler (1), karakterisert ved at, idet avstanden mellom dreielagrene til de to styrbare aksler (1,2) angis med "2i", avstanden mellom det tredje dreielager (7) og dreielageret (3) til den tilstøtende styrbare aksel (1) angis med "a", og lengden av armen (9) mellom akselen av bisseltype (8) og det respek-tive tredje dreielager (7) angis med "b", følgende forhold er tilfredsstilt:

hvorved, idet b/a = n og P = a + b, det følger:

2. Understell ifølge krav 1, karakterisert ved at armen (9) er fast forbundet til bisselakselen (8).

3. Understell ifølge krav 2, karakterisert ved at bisselakselen (8) utøver styring av minst én annen styrbar aksel (1).

4. Understell ifølge krav 1, karakterisert ved at armen (9) er dreibart forbundet til bisselakselen (8), og at armen (9) utøver styring av minst én annen styreaksel.

5. Understell ifølge krav 3 eller 4, karakterisert ved at vanlige transmisjonsanordninger (19) er tilveiebragt for å utøve styring av minst én styreaksel (18).