RU2632236C2

RU2632236C2 - Rail vehicle running gear

Info

Publication number: RU2632236C2
Application number: RU2014153507A
Authority: RU
Inventors: Седрик ЗАНУТТИ
Original assignee: Бомбардье Транспортейшн Гмбх
Priority date: 2012-05-30
Filing date: 2013-05-29
Publication date: 2017-10-03
Also published as: RU2014153507A; CA2874732A1; AU2013269632B2; CN103448743A; CN203255203U; WO2013178716A1; AU2013269632A1; CA2874732C

Abstract

FIELD: transportation.

SUBSTANCE: running gear comprises a frame skeleton (107) having two longitudinal beams (108) and a cross member (109) connecting them in the middle. Each longitudinal beam (108) has a suspension coupling portion integrated with a free end (108.1) of the longitudinal beam (108) and forming a primary suspension coupling face (110) for the primary suspension device (105.1) connected to the corresponding wheel assembly (103). Each longitudinal beam (108) has a rotational conjugation portion (111) integrated with a portion of the primary hooking interface and forming a pivotal coupling for the pivot arm (112) connected to the corresponding wheel assembly (103). The primary suspension coupling face (110) is configured to reflect the resulting supporting force applied to the free end (108.1) when the frame skeleton (107) rests on the corresponding wheel assembly (103). The primary suspension coupling face (110) is configured such that the resulting supporting force is inclined relative to the longitudinal direction and the height direction with forming a primary suspension angle that is from 40° up to 50°.

EFFECT: compact design.

14 cl, 6 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к ходовой части рельсового транспортного средства, содержащей каркас рамы, определяющий продольное направление, поперечное направление и направление по высоте. Каркас рамы содержит две продольные балки и поперечину, соединяющую продольные балками в поперечном направлении с образованием по существу Н-образной конструкции. Каждая продольная балка имеет участок сопряжения подвески, объединенный со свободным концом продольной балки и образующий поверхность сопряжения первичного подвешивания для устройства первичного подвешивания, соединенного с соответствующим колесным узлом. Каждая продольная балка имеет участок поворотного сопряжения, объединенный с участком поверхности сопряжения первичного подвешивания и образующий поворотное сопряжение для поворотного рычага, соединенного с соответствующим колесным узлом. Поверхность сопряжения первичного подвешивания выполнена с возможностью восприятия результирующей опорной силы, действующей на свободный конец, когда каркас рамы опирается на соответствующий колесный узел. Изобретение также относится к рельсовому транспортному средству с ходовой частью в соответствии с изобретением.The invention relates to a chassis of a rail vehicle comprising a frame of a frame defining a longitudinal direction, a transverse direction and a height direction. The frame of the frame contains two longitudinal beams and a cross member connecting the longitudinal beams in the transverse direction to form a substantially H-shaped structure. Each longitudinal beam has a suspension mating section combined with the free end of the longitudinal beam and forming the primary suspension mating surface for the primary suspension device connected to the corresponding wheel assembly. Each longitudinal beam has a section of the rotary interface, combined with a portion of the surface of the interface of the primary suspension and forming a rotary pair for the rotary arm connected to the corresponding wheel unit. The mating surface of the primary suspension is made with the possibility of perceiving the resulting support force acting on the free end when the frame of the frame rests on the corresponding wheel unit. The invention also relates to a rail vehicle with a chassis in accordance with the invention.

Уровень техникиState of the art

Такая рама ходовой части известна, например, из DE 4136926 А1. Эта рама благодаря особой конструкции опоры на колесные узлы (например, колесные пары или колеса в сборе и т.д.) особенно хорошо приспособлена для применения в транспортных средствах с низким уровнем пола, таких как трамваи и т.п. Тем не менее, благодаря опоре, использующей горизонтально расположенную первичную подвесную пружину, примыкающую к стойке, которая существенно оттянута в продольном направлении относительно поворотного сопряжения, рама ходовой части имеет очень сложную, разветвленную геометрию. Следовательно, как и для многих других структурных компонентов для рельсового транспортного средства, изготовление рамы ходовой части, известной из документа DE 4136926 А1, выполняют с помощью сварки листового материала не только из-за ее сравнительно сложной геометрии. Этот способ изготовления имеет недостаток, который заключается в том, что он требует сравнительно большой доли ручного труда, что делает производство рам ходовых частей сравнительно дорогостоящим.Such a chassis frame is known, for example, from DE 4136926 A1. This frame, thanks to the special design of the support on the wheel assemblies (for example, wheelsets or complete wheels, etc.), is especially well suited for use in vehicles with a low floor level, such as trams and the like. Nevertheless, due to the support using a horizontally located primary suspension spring adjacent to the strut, which is substantially extended in the longitudinal direction relative to the rotary interface, the chassis frame has a very complex, branched geometry. Therefore, as with many other structural components for a rail vehicle, the manufacture of a chassis frame known from DE 4136926 A1 is performed by welding sheet material not only because of its relatively complex geometry. This manufacturing method has a disadvantage in that it requires a relatively large proportion of manual labor, which makes the manufacture of frames for running gears relatively expensive.

С другой стороны, стойка и горизонтально расположенная первичная подвесная пружина требуют сравнительно много места. Так как обычно доступное пространство в ходовой части (для размещения множества компонентов, требуемых в современных рельсовых транспортных средствах) сильно ограничено, то такая конструкция является менее предпочтительной. Кроме того, необходимо приложить большие усилия, чтобы поместить все необходимые компоненты в ограниченное доступное пространство, что, в конечном счете, увеличивает общую стоимость транспортного средства. При этом поворотный рычаг имеет сравнительно сложную и нагруженную конструкцию, тем самым также увеличивая общую сложность, вес и, в конечном счете, общую стоимость транспортного средства.On the other hand, the strut and the horizontally located primary suspension spring require a relatively large amount of space. Since the usually available space in the undercarriage (to accommodate the many components required in modern rail vehicles) is very limited, this design is less preferred. In addition, great efforts must be made to place all the necessary components in a limited available space, which ultimately increases the total cost of the vehicle. At the same time, the pivot arm has a relatively complex and loaded structure, thereby also increasing the overall complexity, weight and, ultimately, the total cost of the vehicle.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей изобретения является создание ходовой части, которая не имеет указанных выше недостатков или обладает ими в меньшей степени, более компактных размеров и позволяет упростить ее изготовление благодаря повышению степени автоматизации.The objective of the invention is to provide a chassis that does not have the above disadvantages or has them to a lesser extent, more compact sizes and allows to simplify its manufacture by increasing the degree of automation.

Указанные задачи решены в раме ходовой части, соответствующей п. 1 формулы изобретения.These tasks are solved in the chassis frame corresponding to paragraph 1 of the claims.

Изобретение позволяет получить более компактную и простую конструкцию в изготовлении, если поверхность сопряжения первичного подвешивания выполнена так, что результирующая опорная сила, действующая на соответствующий свободный конец (т.е. суммарная сила, складывающаяся из всех опорных сил, действующих посредством первичного подвешивания на свободный конец, когда рама ходовой опирается на колесный узел) наклонена относительно продольного направления и направления по высоте.The invention allows to obtain a more compact and simple design in the manufacture, if the interface surface of the primary suspension is made so that the resulting support force acting on the corresponding free end (i.e. the total force consisting of all the support forces acting by primary suspension on the free end when the chassis frame rests on the wheel assembly) is inclined relative to the longitudinal direction and the direction of height.

Следует отметить, что, если ниже не сказано иное, то все утверждения, касающиеся наклона суммарной результирующей силы, относятся к неподвижному состоянию, когда рельсовое транспортное средство стоит на прямом горизонтальном пути при номинальной нагрузке.It should be noted that, unless otherwise stated below, all statements regarding the inclination of the total resulting force relate to a stationary state when the rail vehicle stands on a straight horizontal path at rated load.

Наклон результирующей опорной силы относительно и продольного направления, и направления по высоте, в частности, позволяет реализовать хорошие конструкции с точки зрения требуемого пространства. В частности, по сравнению с конструкцией, известной из DE 4136926 А1, такое расположение позволяет устройству первичного подвешивания сместиться ближе к колесному узлу, а именно, ближе к оси вращения колесного узла. Это дает то, что поверхность сопряжения первичного подвешивания также может быть расположена ближе к колесному блоку, экономя пространство в центральной части ходовой части. В частности, поворотный рычаг, соединенный с колесным узлом, может иметь малые размеры и быть более легким и менее сложной конструкции.The inclination of the resulting support force relative to both the longitudinal direction and the direction of height, in particular, allows you to implement good designs in terms of the required space. In particular, compared with the construction known from DE 4136926 A1, this arrangement allows the primary suspension device to move closer to the wheel assembly, namely, closer to the axis of rotation of the wheel assembly. This makes it possible that the mating surface of the primary suspension can also be located closer to the wheel block, saving space in the central part of the chassis. In particular, the pivot arm connected to the wheel assembly may be small and lighter and less complex in design.

Например, такая наклонная суммарная опорная сила дает возможность реализовать соединение между поворотным рычагом и каркасом рамы на участке поворотного сопряжения, которое является саморегулируемым под нагрузкой (из-за компонента результирующей силы, действующего в продольном направлении и направлении по высоте), при этом оставаясь легко демонтируемым при отсутствии нагрузки на опоры, как более подробно описано в заявке DE 102011110090.7.For example, such an inclined total supporting force makes it possible to realize a connection between the pivot arm and the frame of the frame in the pivoting section, which is self-regulating under load (due to the component of the resulting force acting in the longitudinal direction and in the direction of height), while remaining easily dismantled in the absence of load on the supports, as described in more detail in the application DE 102011110090.7.

В такой конструкции участок поверхности сопряжения смещается ближе к колесному узлу, что позволяет использовать автоматизированный процесс литья для производства каркаса рамы.In this design, the portion of the mating surface shifts closer to the wheel assembly, which allows the use of an automated casting process to produce the frame of the frame.

Ходовая часть рельсового транспортного средства согласно изобретению содержит каркас рамы, определяющий продольное направление, направление поперечное и направление по высоте. Каркас рамы включает в себя две продольные балки и поперечину, соединяющую продольные балки в поперечном направлении с образованием по существу Н-образной конструкции. Каждая продольная балка имеет участок сопряжения подвески, объединенный со свободным концом продольной балки и образующий поверхность сопряжения первичного подвешивания для устройства первичного подвешивания, соединенного с соответствующим колесным узлом. Каждая продольная балка имеет также участок поворотного сопряжения, объединенный с участком поверхности сопряжения первичного подвешивания и образующий поворотное сопряжение для поворотного рычага, соединенного с соответствующим колесным узлом. Поверхность сопряжения первичного подвешивания выполнена с возможностью восприятия результирующей опорной силы, действующей на свободный конец, когда каркас рамы опирается на соответствующий колесный узел. Поверхность сопряжения первичного подвешивания выполнена так, что результирующая опорная сила наклонена относительно продольного направления и направления по высоте.The chassis of a rail vehicle according to the invention comprises a frame of the frame defining a longitudinal direction, a transverse direction and a height direction. The frame of the frame includes two longitudinal beams and a cross member connecting the longitudinal beams in the transverse direction to form a substantially H-shaped structure. Each longitudinal beam has a suspension mating section combined with the free end of the longitudinal beam and forming the primary suspension mating surface for the primary suspension device connected to the corresponding wheel assembly. Each longitudinal beam also has a section of the rotary mating, combined with a portion of the surface of the interface of the primary suspension and forming a rotary mate for the rotary arm connected to the corresponding wheel unit. The mating surface of the primary suspension is made with the possibility of perceiving the resulting support force acting on the free end when the frame of the frame rests on the corresponding wheel unit. The mating surface of the primary suspension is designed so that the resulting supporting force is inclined relative to the longitudinal direction and the direction of height.

В основном, результирующая опорная сила может иметь любой желаемый и подходящий наклон относительно продольного направления и направления по высоте. Предпочтительно, результирующая опорная сила наклонена относительно направления по высоте на угол первичного подвешивания, составляющий от 20° до 80°, предпочтительно от 30° до 70°, а наиболее предпочтительно - от 40° до 50°, так как эти значения, помимо прочего, особенно благоприятны с точки зрения компактности конструкции, а также передачи опорных нагрузок от колесного блока через первичное подвешивание на каркас рамы.In general, the resulting support force may have any desired and suitable inclination with respect to the longitudinal direction and the height direction. Preferably, the resulting support force is inclined relative to the height direction by the primary suspension angle of 20 ° to 80 °, preferably 30 ° to 70 °, and most preferably 40 ° to 50 °, since these values, among other things, Particularly favorable from the point of view of compact design, as well as the transfer of supporting loads from the wheel block through primary suspension on the frame frame.

Между результирующей опорной силой и колесным узлом, в частности, осью вращения колеса, можно выбрать любое желаемое соотношение. Предпочтительно, соответствующий колесный узел соединен с каркасом рамы через поворотный рычаг, шарнирно соединенный с поворотным сопряжением. Поверхность сопряжения первичного подвешивания и устройство первичного подвешивания выполнены так, что результирующая опорная сила пересекает вал колеса колесного узла, в частности, его ось вращения. Такая конструкция, помимо прочего, приводит к наилучшей передаче опорных нагрузок от колесного узла на первичное подвешивание и далее на каркас рамы.Between the resulting support force and the wheel assembly, in particular the axis of rotation of the wheel, any desired ratio can be selected. Preferably, the corresponding wheel assembly is connected to the frame of the frame via a pivot arm pivotally coupled to the pivot coupling. The mating surface of the primary suspension and the primary suspension device are designed so that the resulting support force crosses the wheel shaft of the wheel assembly, in particular its axis of rotation. This design, among other things, leads to the best transfer of supporting loads from the wheel assembly to the primary suspension and then to the frame frame.

Поверхность сопряжения первичного подвешивания может иметь любую желаемую форму. Например, может быть выполнена одна или несколько отдельных поверхностей сопряжения. Эти поверхности сопряжения могут также иметь любую желаемую форму, например, плоскую, изогнутую, а также ступенчатую форму в сечении и т.д.The mating surface of the primary suspension may be of any desired shape. For example, one or more separate mating surfaces can be made. These mating surfaces can also have any desired shape, for example, flat, curved, as well as a stepped sectional shape, etc.

В предпочтительных вариантах осуществления изобретения поверхность сопряжения первичного подвешивания определяет основную плоскость сопряжения, которая выполнена с возможностью восприятия по меньшей мере большей части результирующей опорной силы. Основная плоскость сопряжения наклонена относительно продольного направления и/или наклонена относительно направления по высоте. Предпочтительно, основная плоскость сопряжения наклонена относительно направления по высоте на угол основной плоскости сопряжения, составляющий от 20° до 80°, предпочтительно от 30° до 70°, а наиболее предпочтительно от 40° до 50°. Кроме того, предпочтительно основная плоскость сопряжения по существу параллельна поперечному направлению, что дает конструкцию очень простую в изготовлении, а также приводит к благоприятной передаче сил на каркас рамы.In preferred embodiments of the invention, the mating surface of the primary suspension defines a major mating plane that is capable of absorbing at least most of the resulting support force. The main interface plane is inclined with respect to the longitudinal direction and / or inclined with respect to the height direction. Preferably, the main interface plane is inclined relative to the height direction by an angle of the main interface plane of 20 ° to 80 °, preferably 30 ° to 70 °, and most preferably 40 ° to 50 °. In addition, preferably the main interface plane is substantially parallel to the transverse direction, which makes the structure very easy to manufacture and also leads to a favorable transfer of forces to the frame of the frame.

Может быть выбрано любое желаемое и подходящее положение поверхности сопряжения первичного подвешивания относительно поворотного сопряжения. Тем не менее, предпочтительно участок поворотного сопряжения в продольном направлении расположен так, что он, по меньшей мере частично, находится за центром поверхности сопряжения первичного подвешивания, что дает очень простую конструкцию конца продольной балки в виде стойки. Это позволяет изготавливать каркас рамы путем автоматического процесса литья. Кроме того, такая конструкция благоприятна для конструкции поворотного рычага и передачи опорных нагрузок на каркас рамы.Any desired and suitable position of the primary suspension mating surface relative to the rotary mating can be selected. However, it is preferable that the longitudinally rotational conjugation portion is located so that it is at least partially located behind the center of the primary suspension conjugation surface, which gives a very simple construction of the end of the longitudinal beam in the form of a strut. This allows the frame to be manufactured by an automatic casting process. In addition, this design is favorable for the design of the pivot arm and transfer of supporting loads to the frame frame.

Центры передней и задней поверхностей сопряжения первичного подвешивания одной из продольных балок в продольном направлении определяют максимальное расстояние между ними. Кроме того, передний участок поворотного сопряжения объединен с передней поверхностью сопряжения первичного подвешивания и определяет переднюю ось поворота переднего поворотного рычага, а задний участок поворотного сопряжения объединен с задней поверхностью сопряжения первичного подвешивания и определяет заднюю ось поворота заднего поворотного рычага, при этом передняя и задняя оси поворота в продольном направлении определяют расстояние между ними. Предпочтительно, расстояние между осями поворота составляет от максимального расстояния между центрами поверхностей сопряжения первичного подвешивания от 60% до 105%, предпочтительно от 70% до 95%, а наиболее предпочтительно от 80% до 85%. Такая конструкция особенно благоприятна с точки зрения конструкции поворотного рычага и передачи опорных нагрузок на каркас рамы.The centers of the front and rear mating surfaces of the primary suspension of one of the longitudinal beams in the longitudinal direction determine the maximum distance between them. In addition, the front pivot section is combined with the front mating surface of the primary suspension and defines the front pivot axis of the front pivot arm, and the rear pivot section is combined with the rear mating surface of the primary pivot arm and defines the rear pivot axis of the rear pivot arm, with the front and rear axles turning in the longitudinal direction determine the distance between them. Preferably, the distance between the axis of rotation is from the maximum distance between the centers of the mating surfaces of the primary suspension from 60% to 105%, preferably from 70% to 95%, and most preferably from 80% to 85%. This design is particularly favorable from the point of view of the design of the pivot arm and transfer of support loads to the frame frame.

В основном, узел первичного подвешивания и, следовательно, поверхность сопряжения первичного подвешивания могут иметь любую желаемую и подходящую форму. Например, применительно к соответствующему сопряжению можно использовать любое желаемое число и/или любой тип первичного пружинного элемента. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления изобретения, имеющих очень простую конструкцию, поверхность сопряжения первичного подвешивания выполнена с возможностью взаимодействия с одним устройством первичного подвешивания. Предпочтительно, устройство первичного подвешивания сформировано в виде единого узла первичного подвешивания, который, предпочтительно, образован одной первичной подвесной пружиной, что дает конструкцию, которую очень просто и легко изготовить. Можно использовать первичную подвесную пружину любого типа. Предпочтительно в качестве первичной подвесной пружины используется резинометаллический пружинный узел из-за его компактности и надежности.Basically, the primary suspension unit and, therefore, the interface surface of the primary suspension can be of any desired and suitable shape. For example, in relation to the appropriate pairing, you can use any desired number and / or any type of primary spring element. In some preferred embodiments of the invention having a very simple construction, the interface of the primary suspension is configured to interact with one primary suspension device. Preferably, the primary suspension device is formed as a single primary suspension unit, which is preferably formed by a single primary suspension spring, which gives a structure that is very simple and easy to manufacture. Any type of primary suspension spring can be used. Preferably, a rubber-metal spring assembly is used as the primary suspension spring because of its compactness and reliability.

Каркас рамы, в общем, может быть изготовлен с применением любого желаемого производственного процесса. Тем не менее, конструкция участка поверхности сопряжения с наклонной результирующей опорной силой и близким расположением участка поверхности сопряжения и колесного блока позволяет перейти к более экономичному производству каркаса рамы с использованием автоматизированного процесса литья. При сдвиге конца продольной балки в сторону колесного узла каркас может быть менее разветвленным и, следовательно, иметь менее сложную конструкцию (по сравнению с каркасом, известным из DE 4136926 А1), которая подходит для автоматизированного процесса литья.The frame of the frame, in General, can be manufactured using any desired production process. Nevertheless, the design of the interface surface portion with an inclined resulting support force and the close proximity of the interface surface section and the wheel block allows transition to a more economical production of the frame of the frame using an automated casting process. By shifting the end of the longitudinal beam towards the wheel assembly, the frame can be less branched and therefore have a less complicated structure (compared to the frame known from DE 4136926 A1), which is suitable for an automated casting process.

Таким образом, в предпочтительных вариантах осуществления изобретения каркас рамы выполнен в виде монолитного компонента из серого чугуна. Серый чугун обладает хорошей текучести во время литья благодаря высокому содержанию углерода и, следовательно, допускает очень высокую надежность технологического процесса. Было установлено, что из-за одного или нескольких изменений геометрии, допустимо перейти на серый чугун, что позволяет производить сравнительно большой каркас рамы со сложной трехмерной геометрией в обычных литейных формах производственной линии автоматического литья. Таким образом, производство каркаса рамы сильно упрощается и становится более экономичным. На практике оказалось, что по сравнению с обычной сварной рамой ходовой части при таком автоматизированном процессе литья можно получить снижение затрат более чем на 50%.Thus, in preferred embodiments of the invention, the frame of the frame is made in the form of a monolithic component of gray cast iron. Gray cast iron has good fluidity during casting due to its high carbon content and, therefore, allows a very high process reliability. It was found that due to one or several changes in the geometry, it is permissible to switch to gray cast iron, which makes it possible to produce a relatively large frame frame with complex three-dimensional geometry in ordinary foundry molds of an automatic casting production line. Thus, the production of the frame of the frame is greatly simplified and becomes more economical. In practice, it turned out that, compared to a conventional welded chassis frame, with such an automated casting process, costs can be reduced by more than 50%.

Еще одним преимуществом серого чугуна является его улучшенные свойства демпфирования по сравнению с обычно используемой сталью. Это особенно предпочтительно в отношении сокращения передачи вибраций в пассажирский салон рельсового транспортного средства.Another advantage of gray cast iron is its improved damping properties compared to commonly used steel. This is particularly preferred with respect to reducing the transmission of vibrations to the passenger compartment of the rail vehicle.

Серый чугун может представлять собой любой подходящий серый литейный чугун. Предпочтительно использовать серый чугун с шаровидным графитом или чугун со сфероидным графитом (SGI). Также можно использовать высокопрочный чугун после изотермической закалки с выдержкой в бейнитной области (ADI). Таким образом, можно использовать материалы EN-GJS в соответствии с действующими европейскими стандартами EN 1563 (для материалов SGI) и EN 1564 (для материалов ADI). Особенно подходящими материалами являются материалы EN-GJS-400 (в соответствии с европейским стандартом EN 1563), которые обеспечивают хороший компромисс между прочностью, удлинением при разрыве и ударной прочностью. Предпочтительно использовать материал EN-GJS-400-18U LT, который отличается повышенной ударной прочностью при низких температурах. Другим предпочтительным материалом может быть EN-GJS-350-22-LT.Gray cast iron may be any suitable gray cast iron. It is preferable to use gray cast iron with spheroidal graphite or cast iron with spheroidal graphite (SGI). You can also use high-strength cast iron after isothermal hardening with aging in the bainitic region (ADI). Thus, EN-GJS materials can be used in accordance with the applicable European standards EN 1563 (for SGI materials) and EN 1564 (for ADI materials). Particularly suitable materials are EN-GJS-400 materials (in accordance with the European standard EN 1563), which provide a good compromise between strength, elongation at break and impact strength. It is preferable to use the material EN-GJS-400-18U LT, which is characterized by increased impact strength at low temperatures. Another preferred material may be EN-GJS-350-22-LT.

В других предпочтительных вариантах осуществления изобретения, позволяющих получить сравнительно простую конструкцию каркаса рамы, хорошо приспособленную для автоматизированного процесса литья, каждая продольная балка имеет объединенную со свободным концом угловую часть, образующую стойку, в основном проходящую в направлении по высоте. Предпочтительно, участок поворотного сопряжения встроен в угловую часть. Объединение участка поворотного сопряжения с угловой частью обеспечивает заметное снижение сложности геометрии рамы, что упрощает использование серого чугуна для формирования каркаса рамы в виде монолитного компонента (т.е. для формирования каркаса рамы в виде одной детали) в ходе автоматизированного процесса литья.In other preferred embodiments of the invention, allowing to obtain a relatively simple design of the frame of the frame, well suited for the automated casting process, each longitudinal beam has a corner part combined with the free end, forming a column, mainly extending in the direction of height. Preferably, the swivel section is integrated in the corner portion. The combination of the rotary interface section with the corner part provides a noticeable decrease in the complexity of the frame geometry, which simplifies the use of gray cast iron to form the frame of the frame as a monolithic component (i.e., to form the frame of the frame as a single part) during the automated casting process.

Встраивание участка поворотного сопряжения в угловую часть можно получить посредством любой подходящей геометрии, предотвращающей разделение конструкции на отдельные ответвления, в которые должен следовать поток материала во время литья. Предпочтительно, участок поворотного сопряжения в продольном направлении расположен так, что он, по меньшей мере частично, находиться за соответствующим свободным концом, что позволяет простым способом обеспечить внедрение участка поворотного сопряжения в угловую часть.The incorporation of the pivot section into the corner portion can be obtained by any suitable geometry that prevents the structure from splitting into separate branches into which the material flow should follow during casting. Preferably, the rotary mating section in the longitudinal direction is located so that it is at least partially located behind the corresponding free end, which allows a simple method to ensure the implementation of the rotary mating section in the corner part.

Передний и задний свободные концы одной из продольных балок в продольном направлении определяют ее максимальную длину. Передний участок поворотного сопряжения объединен с передним свободным концом, а задний участок поворотного сопряжения объединен с задним свободным концом, при этом передний и задний участки поворотных сопряжений в продольном направлении определяют максимальный размер между поворотными сопряжениями. Предпочтительно, максимальный размер между поворотными сопряжениями составляет от 70% до 110%, предпочтительно от 80% до 105%, а наиболее предпочтительно от 90% до 95% от максимальной длины продольной балки. В результате получается очень компактная конструкция, имеющая (или совсем не имеющая) сравнительно небольшой продольный выступ в области поворотного сопряжения и, следовательно, выполняются соответствующие начальные условия для оптимального течения материала во время литья, которые имеют важное значение в автоматизированном процессе.The front and rear free ends of one of the longitudinal beams in the longitudinal direction determine its maximum length. The front pivot section is combined with the front free end, and the rear pivot section is combined with the rear free end, while the front and rear pivot sections in the longitudinal direction determine the maximum size between the pivot joints. Preferably, the maximum size between the rotary joints is from 70% to 110%, preferably from 80% to 105%, and most preferably from 90% to 95% of the maximum length of the longitudinal beam. The result is a very compact design that has (or does not have at all) a relatively small longitudinal protrusion in the area of rotary conjugation and, therefore, the corresponding initial conditions for optimal material flow during casting, which are important in an automated process, are fulfilled.

В некоторых вариантах осуществления изобретения передний участок поворотного сопряжения, объединенный с передним свободным концом, определяет переднюю ось поворота переднего поворотного рычага, а задний участок поворотного сопряжения, объединенный с задним свободным концом, определяет заднюю ось поворота заднего поворотного рычага. Передняя и задняя оси поворота в продольном направлении определяют расстояние между ними, которое составляет от максимальной длины продольной балки от 60% до 90%, предпочтительно от 70% до 80%, а наиболее предпочтительно от 72% до 78%.In some embodiments, the front pivot section integrated with the front free end defines the front pivot axis of the front pivot arm and the rear pivot section combined with the rear free end defines the rear pivot axis of the rear pivot arm. The front and rear axes of rotation in the longitudinal direction determine the distance between them, which is from the maximum length of the longitudinal beam from 60% to 90%, preferably from 70% to 80%, and most preferably from 72% to 78%.

При соответствии требованиям автоматизированного литья можно получить каркасы рам ходовых частей, имеющих значительный размер во всех трех измерениях в пространстве, в частности, не только в «горизонтальной» плоскости (т.е. в плоскости параллельной продольному и поперечному направлениям), но также и в направлении по высоте. В направлении по высоте одна из продольных балок в центральной по ее длине части определяет нижнюю сторону и максимальную высоту в центре продольной балки над ее нижней стороной, а один из свободных концов продольной балки определяет максимальную высоту над ее нижней стороной. Максимальная высота балки составляет от максимальной высоты в центре балки от 200% до 450%, предпочтительно от 300% до 400%, более предпочтительно от 370% до 380%. Такой существенный размер по высоте стойки, помимо прочего, упрощает конструкцию узла первичного подвешивания (а именно, переход от известной горизонтальной конструкции к наклонной конструкции), что более подробно будет объяснено далее.When meeting the requirements of automated casting, it is possible to obtain frameworks for the frames of the running gears, which are significant in all three dimensions in space, in particular, not only in the “horizontal” plane (that is, in the plane parallel to the longitudinal and transverse directions), but also in height direction. In the direction of height, one of the longitudinal beams in the central part along its length determines the lower side and the maximum height in the center of the longitudinal beam above its lower side, and one of the free ends of the longitudinal beam determines the maximum height above its lower side. The maximum height of the beam is from the maximum height in the center of the beam from 200% to 450%, preferably from 300% to 400%, more preferably from 370% to 380%. Such a substantial dimension in height of the rack, among other things, simplifies the design of the primary suspension unit (namely, the transition from the known horizontal structure to an inclined structure), which will be explained in more detail below.

Поперечина может иметь любую желаемую форму и конструкцию. Например, она может содержать одну или несколько поперечных балок, соединяющих между собой две продольные балки. Такая поперечная балка может иметь любое желаемое поперечное сечение. Например, поперечная балка может иметь в целом прямоугольную форму с замкнутым или в целом кольцевым поперечным сечением. Тем не менее, можно выбрать множество других типов поперечных балок. Например, можно выбрать обычную двутавровую балку.The cross member may be of any desired shape and construction. For example, it may contain one or more transverse beams connecting two longitudinal beams. Such a transverse beam may have any desired cross section. For example, a transverse beam may have a generally rectangular shape with a closed or generally annular cross section. However, many other types of crossbeams can be selected. For example, you can choose a regular I-beam.

Предпочтительно поперечина содержит по меньшей мере одну поперечную балку, которая в плоскости, параллельной продольному направлению и направлению по высоте, имеет по существу С-образное поперечное сечение. Такая открытая конструкция обладает тем преимуществом, что (несмотря на общую жесткость используемых материалов) поперечная балка является сравнительно податливой на скручивание, т.е. обладает сравнительно низким сопротивлением крутящим моментам вокруг поперечной оси (по сравнению с наиболее близкой конструкцией поперечной балки, в целом имеющей прямоугольную форму). Эта конструкция особенно предпочтительна в отношении безопасности при сходе с рельсов ходовой части, так как сама рама ходовой части может обеспечить некоторую деформацию кручения для выравнивания сил контакта колеса с рельсом на всех четырех колесах.Preferably, the cross member comprises at least one transverse beam, which, in a plane parallel to the longitudinal direction and the direction of height, has a substantially C-shaped cross section. Such an open design has the advantage that (despite the general rigidity of the materials used), the transverse beam is relatively twistable, i.e. It has a relatively low resistance to torque around the transverse axis (compared with the closest design of the transverse beam, generally having a rectangular shape). This design is particularly preferable in terms of safety when the chassis is derailed, since the chassis frame itself may provide some torsional deformation to equalize the wheel-rail contact forces on all four wheels.

Можно выбрать любую желаемую ориентацию по существу С-образного поперечного сечения. В частности, ее можно задать в зависимости от величины и/или ориентации изгибающей нагрузки, прилагаемой к поперечной балке. Предпочтительно по существу С-образное поперечное сечение открыто в продольном направлении в сторону свободного конца каркаса рамы и по существу замкнуто в направлении к центру каркаса рамы. Такая конструкция особенно благоприятна при наличии более одной поперечной балки и с обеспечением низкой жесткости на кручение поперечины.Any desired orientation of a substantially C-shaped cross section may be selected. In particular, it can be set depending on the size and / or orientation of the bending load applied to the transverse beam. Preferably, the substantially C-shaped cross section is open in the longitudinal direction toward the free end of the frame of the frame and is substantially closed toward the center of the frame of the frame. This design is particularly favorable in the presence of more than one transverse beam and with low torsional stiffness of the cross member.

По существу С-образное поперечное сечение может быть расположено в любом месте поперечины. Предпочтительно С-образное поперечное сечение проходит в поперечном направлении в центральной части поперечины, так как именно в этом месте может быть достигнуто благоприятное влияние на жесткость поперечины на кручение.A substantially C-shaped cross section may be located anywhere on the cross member. Preferably, the C-shaped cross section extends laterally in the central part of the cross member, since it is at this point that a favorable effect on the stiffness of the cross member on torsion can be achieved.

По существу С-образное поперечное сечение может проходить по всей протяженности поперечины. Предпочтительно по существу С-образное поперечное сечение проходит в поперечном направлении в центральной части поперечины, занимая по отношению к поперечному расстоянию между продольными средними линиями продольных балок в области поперечины не менее 50%, предпочтительно не менее 70%, а наиболее предпочтительно - от 80% до 95%.A substantially C-shaped cross section may extend over the entire length of the cross member. Preferably, the substantially C-shaped cross section extends laterally in the central part of the cross member, occupying at least 50%, preferably at least 70%, and most preferably 80%, with respect to the transverse distance between the longitudinal center lines of the longitudinal beams in the cross section up to 95%.

Предпочтительно поперечина содержит вторую поперечную балку. Такая конструкция по сравнению с конструкцией с одной поперечной балкой позволяет легко обеспечить соответствие механических свойств с конкретными требованиями к ходовой части. Предпочтительно первая и вторая поперечные балки расположены по существу симметрично относительно плоскости, параллельной поперечному направлению и направлению по высоте, тем самым обеспечивая идентичные рабочие характеристики, независимо от направления движения.Preferably, the cross member comprises a second transverse beam. This design, compared with the design with a single transverse beam, makes it easy to ensure compliance of mechanical properties with specific requirements for the chassis. Preferably, the first and second transverse beams are arranged substantially symmetrically with respect to a plane parallel to the transverse direction and the direction of height, thereby providing identical performance, regardless of the direction of movement.

Кроме того, поперечные балки, имеющие С-образные поперечные сечения, открытые стороны которых направлены в противоположные стороны, позволяют удержать сравнительно низкой увеличенную из-за наличия двух поперечных балок общую жесткость поперечины на кручение. Это вызвано тем, что замкнутые стороны двух поперечных балок (в продольном направлении) расположены близко к центру поперечины, так что их вклад в момент сопротивления скручиванию сравнительно низок.In addition, transverse beams having C-shaped cross sections, the open sides of which are directed in opposite directions, make it possible to keep the overall torsion stiffness increased due to the presence of two transverse beams, relatively low. This is because the closed sides of the two transverse beams (in the longitudinal direction) are located close to the center of the cross member, so that their contribution to the moment of resistance to torsion is relatively low.

Предпочтительно первая и вторая поперечные балки разделены в продольном направлении пазом, имеющим продольный размер. Такой паз между двумя поперечными балками придает каркасу рамы следующее преимущество: сопротивление скручиванию в плоскости основной протяженности двух балок увеличивается без добавления массы каркаса рамы, так что получается сравнительно легкая по весу конструкция. Кроме того, в такой паз легко можно встроить другие компоненты ходовой части, что особенно благоприятно в современных рельсовых транспортных средствах с их жесткими ограничениями по доступному пространству.Preferably, the first and second transverse beams are longitudinally separated by a groove having a longitudinal dimension. Such a groove between the two transverse beams gives the frame of the frame the following advantage: the torsional resistance in the plane of the main length of the two beams increases without adding the weight of the frame of the frame, so that a relatively light weight structure is obtained. In addition, other components of the chassis can be easily integrated into such a groove, which is especially advantageous in modern rail vehicles with their strict limitations on available space.

Продольный размер паза может быть выбран таким, какой необходим. Продольный размер паза составляет от 70% до 120%, предпочтительно от 85% до 110%, наиболее предпочтительно - от 95% до 105% от минимального продольного размера одной из поперечных балок в продольном направлении. В результате получается хорошо сбалансированная конструкция, имеющая как сравнительно низкую жесткость на кручение (вокруг поперечного направления), так и сравнительно высокую жесткость на изгиб (вокруг направления по высоте).The longitudinal size of the groove can be selected as needed. The longitudinal size of the groove is from 70% to 120%, preferably from 85% to 110%, most preferably from 95% to 105% of the minimum longitudinal size of one of the transverse beams in the longitudinal direction. The result is a well-balanced design that has both relatively low torsional stiffness (around the transverse direction) and relatively high bending stiffness (around the height direction).

Первая и вторая поперечные балки могут иметь любую желаемую форму. Предпочтительно по меньшей мере одна из средних линий первой и второй поперечных балок имеет в целом криволинейную или многоугольную форму в первой плоскости, параллельной продольному и поперечному направлениям, и/или во второй плоскости, параллельной поперечному направлению и направлению по высоте. Такие в целом криволинейные или многоугольные формы средних линий поперечных балок позволяют приспособить форму поперечной балки к распределению нагрузок, действующих на соответствующую поперечную балку, что обеспечивает сравнительно плавное распределение напряжений в поперечной балке и, в конечном счете, дает сравнительно легкий по весу и оптимизированный по напряжениям каркас рамы.The first and second transverse beams may be of any desired shape. Preferably, at least one of the midlines of the first and second transverse beams has a generally curved or polygonal shape in a first plane parallel to the longitudinal and transverse directions, and / or in a second plane parallel to the transverse direction and the height direction. Such generally curvilinear or polygonal shapes of the midlines of the transverse beams make it possible to adapt the shape of the transverse beam to the distribution of loads acting on the corresponding transverse beam, which ensures a relatively smooth distribution of stresses in the transverse beam and, ultimately, gives a relatively light weight and optimized voltage frame frame.

В некоторых вариантах осуществления изобретения поперечина представляет собой локально, в частности в центре, суженный элемент, имеющий суженный участок, определяющий минимальный размер поперечины в продольном направлении. Такая суженная конструкция, помимо прочего, обладает преимуществом с точки зрения низкой жесткости на кручение каркаса рамы вокруг поперечного направления.In some embodiments, the cross member is locally, particularly in the center, a constricted member having a constricted portion defining a minimum cross member dimension in the longitudinal direction. Such a narrowed construction, among other things, is advantageous in terms of low torsional rigidity of the frame of the frame around the transverse direction.

Суженный участок можно выбрать в зависимости от механических свойств, которые необходимо получить, в частности, от жесткости при кручении. Минимальный продольный размер поперечины составляет от 40 до 90%, предпочтительно от 50% до 80%, а наиболее предпочтительно - от 60% до 70% от максимального продольного размера поперечины в продольном направлении, измеренного в месте соединения поперечины с одной из продольных балок.The narrowed section can be selected depending on the mechanical properties that need to be obtained, in particular, on torsional rigidity. The minimum longitudinal cross-sectional dimension is from 40 to 90%, preferably from 50% to 80%, and most preferably from 60% to 70% of the maximum longitudinal cross-sectional dimension in the longitudinal direction, measured at the junction of the cross-section with one of the longitudinal beams.

Преимущественно свободный конец продольной балки на участке, направленном от поверхности сопряжения с первичной подвесной пружиной, образует стопорную поверхность сопряжения со стопорным устройством. Предпочтительно стопорное устройство представляет собой поворотное и/или продольное стопорное устройство, приспособленное для образования силового соединения между каркасом рамы и компонентом, в частности, балкой или кузовом вагона, поддерживаемого каркасом рамы. Понятно, что такая конструкция особенно благоприятна, так как она обеспечивает высокую степень конструктивного объединения, давая сравнительно легкую по весу общую конструкцию.The predominantly free end of the longitudinal beam in the area away from the interface with the primary suspension spring forms a locking surface of the interface with the locking device. Preferably, the locking device is a rotary and / or longitudinal locking device adapted to form a force connection between the frame of the frame and the component, in particular the beam or body of the car supported by the frame of the frame. It is clear that such a design is particularly favorable, as it provides a high degree of structural integration, giving a relatively light weight overall design.

Изобретение также относится к рельсовому транспортному средству, содержащему первую ходовую часть в соответствии с изобретением, опирающуюся на два колесных узла через основные пружинные узлы и поворотные рычаги, соединенные с каркасом рамы первой ходовой части, образуя первую ходовую часть. На каркас рамы может опираться еще один компонент рельсового транспортного средства, представляющий собой балку или кузов вагона.The invention also relates to a rail vehicle comprising a first undercarriage in accordance with the invention, supported by two wheel units through main spring units and pivoting arms connected to a frame of the first undercarriage frame, forming the first undercarriage. Another frame component of a rail vehicle, which is a beam or a car body, can be supported on the frame of the frame.

Понятно, что в соответствии с этим объектом изобретения каркас рамы может быть выполнен в виде стандартного компонента, который может применяться для различных типов ходовых частей. Приспособить соответствующий каркас рамы к конкретному типу ходовой части можно с помощью установки на стандартный каркас рамы конкретных дополнительных компонентов. Такой подход очень предпочтителен с точки зрения коммерческой отдачи благодаря тому, что в дополнение к существенной экономии, получаемой вследствие автоматизированного процесса литья, надо изготовить только один тип каркаса рамы, который дает дополнительное существенное снижение затрат.It is clear that in accordance with this object of the invention, the frame of the frame can be made in the form of a standard component, which can be used for various types of chassis. You can adapt the corresponding frame of the frame to a specific type of chassis by installing specific additional components on a standard frame of the frame. This approach is very preferable from the point of view of commercial returns due to the fact that in addition to the significant savings resulting from the automated casting process, only one type of frame of the frame must be made, which provides an additional significant cost reduction.

Предпочтительно рельсовое транспортное средство содержит вторую ходовую часть в соответствии с изобретением, опирающуюся на два колесных узла через основные пружинные узлы и поворотные рычаги, соединенные с каркасом рамы второй ходовой части, образуя вторую ходовую часть. Первая ходовая часть может являться ведущей и содержать привод, а вторая ходовая часть может не являться ведущей и не иметь привода. Предпочтительно, каркасы рам первой и второй ходовых частей являются по существу идентичными.Preferably, the rail vehicle comprises a second chassis in accordance with the invention, resting on two wheel assemblies through main spring assemblies and pivoting arms connected to the frame of the second chassis, forming a second chassis. The first undercarriage may be leading and comprise a drive, and the second undercarriage may not be leading and may not have a drive. Preferably, the frame frames of the first and second running parts are substantially identical.

Следует отметить, что приспособление ходовой части к конкретному типу или назначению на основе идентичных каркасов рамы не ограничено отличиями с точки зрения ведущих и не ведущих ходовых частей. Можно использовать любые другие функциональные компоненты для получения соответствующей функционального различия между такими ходовыми частями на основе стандартизированных идентичных каркасов рам.It should be noted that the adaptation of the chassis to a specific type or purpose based on identical frame frames is not limited to differences in terms of leading and non-leading chassis. You can use any other functional components to obtain the appropriate functional differences between such chassis based on standardized identical frame frames.

Дополнительные варианты осуществления изобретения будут понятны из зависимых пунктов формулы изобретения и дальнейшего описания со ссылками на чертежи.Further embodiments of the invention will be apparent from the dependent claims and the following description with reference to the drawings.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг. 1 показана часть рельсового транспортного средства с ходовой частью в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, вид сбоку;In FIG. 1 shows a part of a rail vehicle with a chassis in accordance with a preferred embodiment of the invention, side view;

на фиг. 2 - каркас рамы ходовой части, показанной на фиг. 1, вид в перспективе;in FIG. 2 - frame of the chassis frame shown in FIG. 1 is a perspective view;

на фиг. 3 - разрез по линии III-III на фиг. 2;in FIG. 3 is a section along line III-III in FIG. 2;

на фиг. 4 - каркас рамы, показанной на фиг. 2, вид спереди;in FIG. 4 - the frame of the frame shown in FIG. 2, front view;

на фиг. 5 - ходовая часть, показанной на фиг. 1, вид в разрезе вдоль прямой V-V, показанной на фиг. 2;in FIG. 5 is the chassis of FIG. 1 is a sectional view along line V-V shown in FIG. 2;

на фиг. 6 - ходовая часть, показанная на фиг. 1, вид сверху.in FIG. 6 is the chassis shown in FIG. 1, top view.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Со ссылками на фиг. 1-6 будет более подробно описан предпочтительный вариант выполнения рельсового транспортного средства 101, содержащего ходовую часть 102 в соответствии с изобретением. Для упрощения понимания на фигурах показана система координат xyz, где (на прямом, горизонтальном пути Т) ось x определяет продольное направление рельсового транспортного средства 101, ось у определяет поперечное направление рельсового транспортного средства 101, а ось z определяет направление по высоте рельсового транспортного средства 101 (то же самое, конечно, применимо к ходовой части 102). Все дальнейшие указания на положение и ориентацию компонентов рельсового транспортного средства, пока не указано обратное, относятся к неподвижному состоянию, когда рельсовое транспортное средство 101 стоит на прямом горизонтальном пути при номинальной нагрузке.With reference to FIG. 1-6, a preferred embodiment of a rail vehicle 101 comprising a chassis 102 in accordance with the invention will be described in more detail. To simplify the understanding, the figures show the xyz coordinate system, where (on a straight horizontal path T) the x axis defines the longitudinal direction of the rail vehicle 101, the y axis determines the transverse direction of the rail vehicle 101, and the z axis determines the height direction of the rail vehicle 101 (The same, of course, applies to the chassis 102). All further indications of the position and orientation of the components of the rail vehicle, unless otherwise indicated, apply to the stationary state when the rail vehicle 101 is on a straight horizontal path at rated load.

Транспортное средство 101 представляет собой рельсовое транспортное средство с низким уровнем пола, такое как трамвай или т.п. Транспортное средство 101 содержит кузов 101.1 вагона, поддерживаемый при помощи системы подвески на ходовой части 102. Ходовая часть 102 содержит два колесных узла в виде колесных пар 103, поддерживающих раму 104 ходовой части посредством узла первичного подвешивания 105. Рама 104 ходовой части поддерживает кузов вагона посредством узла вторичного подвешивания 106.Vehicle 101 is a low floor rail vehicle such as a tram or the like. The vehicle 101 comprises a car body 101.1 supported by a suspension system on the chassis 102. The chassis 102 comprises two wheel assemblies in the form of wheelsets 103 supporting the chassis frame 104 via a primary suspension assembly 105. The chassis frame 104 supports the car body by secondary suspension unit 106.

Рама 104 ходовой части имеется каркас 107, содержащий две продольные балки 108 и поперечину 109, соединяющую продольные балки 108 в поперечном направлении с образованием по существу Н-образной конструкции. Каждая продольная балка 108 имеет два свободных конца 108.1 и центральный участок 108.2. Центральный участок 108.2 соединен с поперечиной 109, а свободные концы 108.1 образуют поверхность сопряжения 110 первичного подвешивания для устройства первичного подвешивания 105.1 узла первичного подвешивания 105, соединенного с соответствующим колесным узлом 103. В данном примере для устройства первичного подвешивания 105.1 используется компактная и надежная резинометаллическая пружина.The chassis frame 104 has a frame 107 comprising two longitudinal beams 108 and a cross member 109 connecting the longitudinal beams 108 in the transverse direction to form a substantially H-shaped structure. Each longitudinal beam 108 has two free ends 108.1 and a central portion 108.2. The central portion 108.2 is connected to the cross member 109, and the free ends 108.1 form the primary suspension interface 110 for the primary suspension device 105.1 of the primary suspension assembly 105 connected to the corresponding wheel assembly 103. In this example, a compact and reliable rubber-metal spring is used for the primary suspension device 105.1.

Каждая продольная балка 108 имеет угловую часть 108.3, объединенную с одним из свободных концов 108.1. Каждая угловая часть 108.3 выполнена так, что свободный конец 108.1 образует стойку, проходящую в основном в направлении по высоте. Таким образом, в основном каркас 107 рамы имеет сравнительно сложную, в целом трехмерную форму.Each longitudinal beam 108 has an angular portion 108.3, combined with one of the free ends 108.1. Each corner portion 108.3 is configured such that the free end 108.1 forms a strut extending generally in a height direction. Thus, basically the frame 107 of the frame has a relatively complex, generally three-dimensional shape.

Каждая продольная балка 108 имеет участок 111 поворотного сопряжения, объединенный со свободным концом 108.1. Участок поворотного сопряжения 111 образует поворотное сопряжение поворотного рычага 112, жестко соединенного с подшипниковым узлом 103.1 колесной пары соответствующего колесного узла 103. Поворотный рычаг 112 шарнирно соединен с каркасом 107 рамы посредством болтового шарнирного соединения 113. Болтовое шарнирное соединение 113 содержит болт 113.1, определяющий ось вращения 113.2. Болт 113.1 вставляют в совмещенные выемки в раздвоенном конце поворотного рычага 112 и выемку 111.1 поворотного сопряжения в выступе 111.2 участка поворотного сопряжения 111 (выступ 111.2 входит между концевыми частями поворотного рычага 112).Each longitudinal beam 108 has a pivot section 111 associated with the free end 108.1. The pivot link portion 111 forms a pivot link of the pivot arm 112 rigidly connected to the wheel bearing assembly 103.1 of the wheel pair of the corresponding wheel assembly 103. The pivot arm 112 is pivotally connected to the frame frame 107 by means of a bolt joint 113. The bolt joint 113 includes a bolt 113.1 defining an axis of rotation 113.2. The bolt 113.1 is inserted into the aligned recesses in the bifurcated end of the pivot arm 112 and the pivot recess 111.1 in the protrusion 111.2 of the pivoting interface portion 111 (the protrusion 111.2 extends between the end parts of the pivot arm 112).

Для упрощения конструкции каркаса 107 рамы, соответствующий участок 111 поворотного сопряжения встроен в угловую часть 108.3 продольных балок 108, образуя очень компактное устройство. Точнее, встраивание участка поворотного сопряжения 111 в угловую часть 108.3 приводит к сравнительно плавной, неразветвленной геометрии каркаса рамы.To simplify the design of the frame 107 of the frame, the corresponding section 111 of the rotary interface is integrated in the corner portion 108.3 of the longitudinal beams 108, forming a very compact device. More precisely, the incorporation of a section of the rotary interface 111 into the corner portion 108.3 leads to a relatively smooth, unbranched geometry of the frame of the frame.

Это компактное, плавное и неразветвленное устройство, помимо прочего, позволяет выполнить каркас.107 в виде монолитного компонента. В частности, каркас 107 рамы выполнен в виде одной литой детали путем литья из серого чугуна. Серый чугун обладает хорошей текучестью при литье, благодаря высокому содержанию углерода и, следовательно, допускает очень высокий уровень надежности технологического процесса.This compact, smooth and unbranched device, among other things, allows you to make the frame. 107 in the form of a monolithic component. In particular, the frame 107 of the frame is made in the form of a single cast part by casting from gray cast iron. Gray cast iron has good castability due to its high carbon content and, therefore, allows a very high level of process reliability.

Литье выполняют в обычные литейные формы производственной линии автоматического литья. Таким образом, производство каркаса 107 рамы сильно упрощено, и оно становится более экономичным по сравнению с обычными сварными каркасами рам. На практике оказалось, что при таком автоматизированном процессе литья можно получить (по сравнению с обычным сварным каркасом рамы) снижение затрат более чем на 50%.Casting is performed in conventional casting molds of an automatic casting production line. Thus, the production of the frame 107 of the frame is greatly simplified, and it becomes more economical than conventional welded frame frames. In practice, it turned out that with such an automated casting process, it is possible to obtain (compared with the conventional welded frame of the frame) cost savings of more than 50%.

В данном примере используется серый чугун с шаровидным или сфероидным графитом (SGI) в соответствии с действующим европейским стандартом EN 1563. В частности, используется материал EN-GJS-400-18U LT, который обеспечивает хороший компромисс между прочностью, относительным удлинением при разрыве и пластичностью, в частности, при низких температурах. Очевидно, что в зависимости от механических требований к каркасу рамы, можно использовать любой другой подходящий материал для литья, как описано выше.This example uses gray cast iron with spherical or spheroidal graphite (SGI) in accordance with the current European standard EN 1563. In particular, EN-GJS-400-18U LT is used, which provides a good compromise between strength, elongation at break and ductility in particular at low temperatures. Obviously, depending on the mechanical requirements for the frame of the frame, any other suitable casting material may be used, as described above.

Для достижения точного встраивания участка 111 поворотного сопряжения в угловую часть 108.3, соответствующий участок 111 поворотного сопряжения выполнен так, чтобы в продольном направлении (по оси x) он находился за соответствующим свободным концом 108.1.In order to achieve an accurate incorporation of the pivot section 111 into the corner portion 108.3, the corresponding pivot section 111 is configured so that in the longitudinal direction (along the x axis) it is behind the corresponding free end 108.1.

В данном примере передний и задний свободные концы 108.1 каждой из продольных балок 108 в продольном направлении определяют максимальную длину L_LB,max продольной балки 108. Кроме того, передний участок 111 поворотного сопряжения (связанный с передним свободным концом 108.1) и задний участок 111 поворотного сопряжения (связанный с задним свободным концом 108.1) в продольном направлении определяют максимальный размер L_PI,max поворотного сопряжения продольной балки 108.In this example, the front and rear free ends 108.1 of each of the longitudinal beams 108 in the longitudinal direction determine the maximum length L _{LB max of the} longitudinal beam 108. In addition, the front pivot section 111 (associated with the front free end 108.1) and the rear pivot section 111 (associated with the rear free end 108.1) in the longitudinal direction determine the maximum size L _{PI, max} swivel coupling of the longitudinal beam 108.

В данном примере максимальный размер L_PI,max поворотного сопряжения составляет около 92% от максимальной длины L_LB,max продольной балки, обеспечивая получение очень компактной конструкции, у которой нет продольного выступа в области поворотного сопряжения 111, и, следовательно, выполняют соответствующие начальные условия для оптимизации течения материала во время литья, что является неотъемлемой частью в автоматизированном процессе литья.In this example, the maximum dimension L _{PI, max of the} swivel joint is about 92% of the maximum length L _{LB, max of the} longitudinal beam, providing a very compact structure that does not have a longitudinal protrusion in the swivel region 111, and therefore, the corresponding initial conditions to optimize the flow of material during casting, which is an integral part in the automated casting process.

Более того, передняя ось 113.2 поворота (переднего поворотного рычага 112) и задняя ось 113.2 поворота (заднего поворотного рычага 112) в продольном направлении определяют расстояние L_PA между осями поворота, которое составляет около 76% от максимальной длины L_LB,max продольной балки.Moreover, front axle 113.2 of rotation (front pivot arm 112) and the rear axle 113.2 turn (rear pivot arm 112) in the longitudinal direction define the distance L _PA between the rotation axes, which is about 76% of the maximum length L _{LB, max} longitudinal beam.

Каркас 107 рамы в описываемом варианте осуществления изобретения подходит для автоматизированного литья, не смотря на его большие размеры во всех трех пространственных измерениях (x, y, z), в частности, большой размер не только в "горизонтальной" плоскости (т.е. плоскости xy), но также большой размер в направлении по высоте (оси z). В частности, как можно видеть на фиг. 3, в направлении по высоте продольный центральный участок 108.2 определяет нижнюю сторону и максимальную высоту H_LBC,max в центре продольной балки 108 над нижней стороной, а свободные концы 108.1 определяют максимальную высоту H_LB,max балки над ее нижней стороной. Несмотря на то, что максимальная высота H_LB,max балки в данном варианте осуществления изобретения составляет около 308% от максимальной высоты H_LBC,max в центре балки, каркас 107 рамы можно отлить в виде монолитного компонента.Frame frame 107 in the described embodiment of the invention is suitable for automated casting, despite its large dimensions in all three spatial dimensions (x, y, z), in particular, the large size is not only in the "horizontal" plane (ie, plane xy), but also large in height (z axis). In particular, as can be seen in FIG. 3, in the height direction, the longitudinal central portion 108.2 defines the lower side and the maximum height H _{LBC, max} in the center of the longitudinal beam 108 above the lower side, and the free ends 108.1 define the maximum height H _{LB, max of the} beam above its lower side. Despite the fact that the maximum height H _{LB, max of the} beam in this embodiment of the invention is about 308% of the maximum height H _{LBC, max} in the center of the beam, the frame frame 107 can be cast as a monolithic component.

Как показано на фиг. 5, значительное сокращение места (требуемого для каркаса 107 рамы в ходовой части) достигают тем, что поверхность 110 сопряжения первичного подвешивания выполнена с возможностью восприятия результирующей опорной силы F_TRS, действующей на соответствующий свободный конец 108.1 (т.е. суммарная сила, складывающаяся из всех опорных сил, действующих посредством первичного подвешивания 105 в области свободного конца 108.1, когда рама 104 ходовой части опирается на колесном узле 103), по существу параллельна плоскости xz, при этом являясь наклоненной относительно продольного направления (оси x) на угол α_PSF,x первичного подвешивания и наклоненного относительно направления по высоте (оси z) на дополнительный угол первичного подвешиванияAs shown in FIG. 5, a significant reduction in space (required for the chassis frame 107 in the chassis) is achieved in that the primary suspension mating surface 110 is configured to receive the resulting support force F _TRS acting on the corresponding free end 108.1 (i.e., the total force consisting of of all the supporting forces acting by primary suspension 105 in the region of the free end 108.1 when the chassis frame 104 is supported on the wheel assembly 103) is substantially parallel to the xz plane, while being inclined no longitudinal direction (x-axis) by an angle α _{PSF, x} primary suspension and inclined relative to the direction of adjustment (z-axis) on the supplementary angle of the primary suspension

Такой наклон суммарной опорной силы F_trs по сравнению с конструкцией, известной из DE 4136926 А1, позволяет устройству 105.1 первичного подвешивания перемещаться ближе к колесной паре 103, в частности, ближе к оси 103.2 вращения колесной пары 103. Это дает не только преимущество, заключающееся в том, что поверхность 110 сопряжения первичного подвешивания также может быть расположена ближе к колесному блоку, экономя пространство в центральной части ходовой части 102, но и позволяет выполнить поворотный рычаг 112, соединенный с подшипниковым узлом 103.1 колесной пары, меньшего размера, более легким и менее сложным.This inclination of the total support force F _trs compared to the construction known from DE 4136926 A1 allows the primary suspension device 105.1 to move closer to the wheelset 103, in particular, closer to the axis of rotation 103.2 of the wheelset 103. This gives not only the advantage of the fact that the surface 110 of the interface of the primary suspension can also be located closer to the wheel block, saving space in the Central part of the chassis 102, but also allows you to perform a pivot arm 112 connected to the bearing unit 103.1 wheel pair, of smaller size, a lighter and less complex.

Более того, такая наклонная опорная сила F_trs дает возможность реализовать соединение между поворотным рычагом 112 и каркасом 107 рамы в участке 111 поворотного сопряжения 111, которое является саморегулируемым под нагрузкой (из-за компонента результирующей силы F_trs, действующего в продольном направлении и направлении по высоте), при этом оставаясь легко демонтируемым при отсутствии нагрузки F_trs на опоры, как более подробно описано в заявке DE 102011110090.7.Moreover, such an inclined support force F _trs makes it possible to realize a connection between the pivot arm 112 and the frame frame 107 in the section 111 of the rotary interface 111, which is self-regulating under load (due to the component of the resulting force F _trs acting in the longitudinal direction and the direction along height), while remaining easily dismantled in the absence of a load F _trs on the supports, as described in more detail in the application DE 102011110090.7.

В такой конструкции благодаря тому, что участок 110 поверхности сопряжения первичного подвешивания смещен ближе к колесной паре 103, дополнительно упрощается автоматизированное производство каркаса 107 рамы за счет использования автоматического процесса литья.In this design, due to the fact that the portion 110 of the interface surface of the primary suspension is shifted closer to the wheelset 103, the automated production of the frame frame 107 is further simplified by using an automatic casting process.

Хотя по существу результирующая опорная сила F_trs может иметь любой желаемый и подходящий наклон относительно продольного направления и направления по высоте, в данном примере результирующая опорная сила F_trs наклонена относительно продольного направления на угол первичного подвешивания α_PSF,x=45°. Таким образом, результирующая опорная сила наклонена относительно направления по высоте на дополнительный угол первичного подвешивания α_PSF,z=90°-α_PSF,x=45°. Такой наклон обеспечивает особенно компактную и, следовательно, удобную конструкцию. Более того, он также обеспечивает эффективную передачу опорных нагрузок F_trs от колесной пары 103 на каркас 107 рамы. Как следствие, стойка или конец 108.1 может быть выполнены с небольшим наклоном вперед, что благоприятно с точки зрения облегчения течения материала при литье и, следовательно, можно использовать автоматизированный процесс литья.Although essentially the resulting support force F _trs can have any desired and suitable inclination relative to the longitudinal direction and the direction of height, in this example, the resulting support force F _{trs is} inclined relative to the longitudinal direction by the angle of primary suspension α _{PSF, x} = 45 °. Thus, the resulting support force is inclined relative to the height direction by the additional angle of primary suspension α _{PSF, z} = 90 ° -α _{PSF, x} = 45 °. This tilt provides a particularly compact and therefore convenient design. Moreover, it also provides an effective transfer of the supporting loads F _trs from the wheel pair 103 to the frame 107 of the frame. As a result, the stand or end 108.1 can be made with a slight forward inclination, which is favorable from the point of view of facilitating the flow of material during casting and, therefore, an automated casting process can be used.

Как показано на фиг. 5, поверхность 110 сопряжения первичного подвешивания и устройство 105.1 первичного подвешивания выполнены так, что результирующая опорная сила F_trs пересекает вал 103.3 колесной пары 103, приводя к эффективной передаче опорных нагрузок от колесной пары 103 на устройство первичного подвешивания 105.1 и далее на каркас 107 рамы. В частности, суммарная результирующая опорная сила F_trs пересекает ось 103.2 вращения вала 103.3 колес.As shown in FIG. 5, the primary suspension interface 110 and the primary suspension device 105.1 are _configured such that the resulting support force F _trs intersects the shaft 103.3 of the wheel pair 103, effectively transferring the supporting loads from the wheel pair 103 to the primary suspension device 105.1 and further to the frame 107 of the frame. In particular, the total resulting support force F _trs crosses the axis 103.2 of rotation of the shaft 103.3 of the wheels.

Такая конструкция, помимо прочего, дает сравнительно короткое плечо рычага результирующей опорной силы F_trs (например, плечо A_trs рычага в месте шарнирного болта 113.1) и, следовательно, сравнительно низкие изгибающие моменты, действующие в продольной балке 108, которые, в свою очередь, допускают более легкую по весу конструкцию каркаса 107 рамы.This design, among other things, gives a relatively short lever arm of the resulting support force F _trs (for example, the lever arm A _trs in place of the hinge bolt 113.1) and, therefore, relatively low bending moments acting in the longitudinal beam 108, which, in turn, allow a lighter weight frame structure 107 of the frame.

Еще одно преимущество описанной выше конструкции заключается в том, что поворотный рычаг 112 может иметь очень простую и компактную конструкцию. В частности, поворотный рычаг 112, совмещенный с подшипниковым узлом 103.1 колесной пары, отдельно от раздвоенного концевого участка (в который входит шарнирный болт 113.1) просто определяет соответствующую опорную поверхность для устройства 105.1 первичного подвешивания, расположенного возле внешней окружности подшипникового узла 103.1 колесной пары. Таким образом, по сравнению с известными конструкциями для передачи опорных сил на устройство 105.1 первичного подвешивания не требуется никаких сложных рычагов или т.п.Another advantage of the design described above is that the pivot arm 112 can have a very simple and compact design. In particular, the pivot arm 112, combined with the wheel pair bearing assembly 103.1, separately from the bifurcated end portion (which includes the hinge bolt 113.1) simply defines the corresponding abutment surface for the primary suspension device 105.1 located near the outer circumference of the wheel pair bearing assembly 103.1. Thus, in comparison with the known constructions, no complicated levers or the like are required for transmitting the support forces to the primary suspension device 105.1.

Хотя поверхность 110 сопряжения первичного подвешивания может иметь любую желаемую форму, в данном примере поверхность 110 представляет собой простую плоскую поверхность 110.1 с двумя выступами 110.2 по бокам (на которые опираются соответствующие поверхности устройства первичного подвешивания 105.1, помимо прочего, для центрирования). Плоская поверхность 110.1 определяет основную плоскость поверхности сопряжения и выполнена так, что воспринимает большую часть результирующей опорной силы F_trs.Although the primary suspension mating surface 110 may have any desired shape, in this example, the surface 110 is a simple flat surface 110.1 with two protrusions 110.2 on the sides (on which the respective surfaces of the primary suspension device 105.1 rest, among other things, for centering). The flat surface 110.1 defines the main plane of the mating surface and is _{configured to} absorb most of the resulting support force F _trs .

Основная плоскость 110.1 поверхности сопряжения выполнена так, чтобы проходить по существу перпендикулярно результирующей опорной силе F_trs, а также по существу параллельно поперечному направлению (оси y). Как следствие, основная плоскость 110.1 поверхности сопряжения наклонена относительно продольного направления и наклонена относительно направления по высоте. В частности, основная плоскость 110.1 поверхности сопряжения наклонена относительно направления по высоте на угол основной плоскости поверхности сопряжения.The main plane 110.1 of the mating surface is _configured to extend substantially perpendicular to the resulting support force F _trs , and also substantially parallel to the transverse direction (y axis). As a consequence, the main plane 110.1 of the interface surface is inclined relative to the longitudinal direction and inclined relative to the height direction. In particular, the main plane 110.1 of the interface surface is inclined relative to the height direction by an angle of the main plane of the interface surface.

Таким образом, в данном случае основная плоскость 110.1 поверхности сопряжения наклонена относительно направления по высоте на угол α_MIP,z=45°, основной плоскости поверхности сопряжения.Thus, in this case, the main plane 110.1 of the interface surface is inclined relative to the height direction by the angle α _{MIP, z} = 45 °, the main plane of the interface surface.

Чтобы получить слегка наклоненную вперед конструкцию свободного конца 108.1 и описанные выше преимущества, в данном примере участок 111 поворотного сопряжения в продольном направлении расположен за центром 110.3 поверхности сопряжения 110 первичного подвешивания. Для этого, в данном варианте расстояние L_PA между поворотными осями составляет 82% от максимального расстояния L_psic между центрами сопряжений первичного подвешивания, определяющиеся (в продольном направлении) центрами 110.3 передней и задней поверхностей сопряжения 110 первичного подвешивания продольных балок 108.In order to obtain the slightly tilted forward construction of the free end 108.1 and the advantages described above, in this example, the longitudinal swivel section 111 is located behind the center 110.3 of the primary suspension interface 110. For this purpose, in this embodiment, the distance L _PA between the swing axes is 82% of the maximum distance between the centers of L _psic conjugations primary suspension, determined (longitudinally) 110.3 centers of the front and rear coupling surfaces 110 of the primary suspension of the longitudinal beams 108.

Поперечина 109 содержит две поперечные балки 109.1, которые расположены по существу симметрично относительно плоскости, параллельной плоскости yz и расположенной по центру каркаса 107 рамы. Поперечные балки 109.1 (в продольном направлении) разделены пазом 109.5.The crosspiece 109 contains two transverse beams 109.1, which are located essentially symmetrically with respect to a plane parallel to the yz plane and located in the center of the frame frame 107. The transverse beams 109.1 (in the longitudinal direction) are separated by a groove 109.5.

Как показано на фиг. 3, каждая поперечная балка 109.1 в плоскости параллельной плоскости xz имеет по существу С-образное поперечное сечение с внутренней стенкой 109.2, верхней стенкой 109.3 и нижней стенкой 109.4. С-образное поперечное сечение выполнено так, что в продольном направлении оно открыто в сторону свободного конца каркаса 107 рамы (расположено ближе к нему) и по существу замкнуто внутренней стенкой 109.2, расположенной около центра каркаса 107 рамы. Иными словами, открытые стороны поперечных балок 109.1 направлены друг от друга.As shown in FIG. 3, each transverse beam 109.1 in a plane parallel to the xz plane has a substantially C-shaped cross section with an inner wall 109.2, an upper wall 109.3, and a lower wall 109.4. The C-shaped cross-section is such that in the longitudinal direction it is open towards the free end of the frame carcass 107 (located closer to it) and is essentially closed by an inner wall 109.2 located near the center of the frame carcass 107. In other words, the open sides of the transverse beams 109.1 are directed from each other.

Такая открытая конструкция поперечной балки 109.1 обладает тем преимуществом, что (несмотря на общую жесткость используемых материалов) одиночная поперечная балка 109.1 является сравнительно податливой на скручивание, т.е. обладает сравнительно низким сопротивлением крутящим моментам вокруг поперечной оси у (по сравнению с наиболее близкой конструкцией поперечной балки, в целом имеющей прямоугольную форму). То же самое применимо к поперечине 109 в целом, так как внутренние стенки 109.2 (в продольном направлении) расположены близко к центру поперечины 109, так что их вклад в момент сопротивления скручиванию вокруг поперечной оси у сравнительно низок.Such an open design of the transverse beam 109.1 has the advantage that (despite the general rigidity of the materials used), a single transverse beam 109.1 is relatively twistable, i.e. has a relatively low resistance to torque around the transverse axis y (compared with the closest design of the transverse beam, generally having a rectangular shape). The same applies to the cross member 109 as a whole, since the inner walls 109.2 (in the longitudinal direction) are located close to the center of the cross member 109, so that their contribution to the moment of torsional resistance around the transverse axis y is relatively low.

Максимальный продольный размер L_G,max паза 109.5 в центральной области каркаса 107 рамы составляет примерно 100% от минимального продольного размера L_TB,min одной из поперечных балок 109.1 в продольном направлении (в центральной области каркаса 107 рамы). Паз 109.5 увеличивает сопротивление скручиванию в плоскости основной протяженности двух поперечных балок 109.1 (параллельной плоскости ху) без добавления массы каркаса 107 рамы, так что позволяет получить сравнительно легкую по весу конструкцию.The maximum longitudinal dimension L _{G, max of the} groove 109.5 in the central region of the frame frame 107 is approximately 100% of the minimum longitudinal dimension L _{TB, min of} one of the transverse beams 109.1 in the longitudinal direction (in the central region of the frame frame 107). Groove 109.5 increases torsional resistance in the plane of the main length of the two transverse beams 109.1 (parallel to the xy plane) without adding the mass of the frame 107 of the frame, so that a relatively light weight structure can be obtained.

В паз 109.5 легко можно вставить другие компоненты ходовой части 102 (такие как поперечный демпфер 114, показанный на фиг. 6), что особенно полезно в современных рельсовых транспортных средствах с их жесткими ограничениями, касающимися доступного пространства.Other components of the undercarriage 102 (such as the transverse damper 114 shown in FIG. 6) can easily be inserted into the groove 109.5, which is especially useful in modern rail vehicles with their tight restrictions regarding available space.

С-образное поперечное сечение проходит в поперечном направлении в центральной части поперечины 109, так как в этом месте оказывается наиболее благоприятное влияние на жесткость при кручении поперечины. В данном варианте по существу С-образное поперечное сечение проходит на всем протяжении поперечины в поперечном направлении (т.е. от одной продольной балки 108 до другой продольной балки 108). Таким образом, в данном примере С-образное поперечное сечение проходит на расстояние W_tbc в поперечном направлении, занимая 85% от расстояния W_lbc в поперечном направлении между продольными средними линиями 108.4 продольных балок 108 в области поперечины 109. Это позволяет получить особенно хорошую жесткость на кручение даже для каркаса 107 рамы из серого чугуна.A C-shaped cross section extends in the transverse direction in the central part of the cross member 109, since at this point the most favorable effect on the torsional stiffness of the cross member is exerted. In this embodiment, a substantially C-shaped cross section extends along the entire length of the cross member in the transverse direction (i.e., from one longitudinal beam 108 to another longitudinal beam 108). Thus, in this example, the C-shaped cross section extends over the distance W _tbc in the transverse direction, occupying 85% of the distance W _lbc in the transverse direction between the longitudinal _center lines 108.4 of the longitudinal beams 108 in the region of the cross member 109. This allows a particularly good stiffness to be obtained. torsion even for frame 107 of gray cast iron frame.

То, что было рассмотрено в отношении протяженности в поперечном направлении для С-образного поперечного сечения, также применимо к протяженности паза 109.5. Кроме того, следует отметить, что размер продольного паза не обязательно должен быть таким же, как и вдоль поперечного направления. При необходимости можно выбрать любую желаемую ширину паза.What has been examined with respect to the transverse extension for the C-shaped cross section also applies to the extension of the groove 109.5. In addition, it should be noted that the size of the longitudinal groove does not have to be the same as along the transverse direction. If necessary, you can select any desired groove width.

В данном примере каждая поперечная балка 109.1 определяет среднюю линию 109.6, которая имеет в целом криволинейную или многоугольную форму в первой плоскости, параллельной плоскости ху и во второй плоскости, параллельной плоскости yz. Такие в целом криволинейные или многоугольные формы средних линий 109.6 поперечных балок позволяют приспособить форму соответствующей поперечной балки 109.1 к распределению действующих на нее нагрузок, что приводит к сравнительно ровному распределению напряжений и, в конечном счете, к сравнительно легкому по весу и оптимизированному по напряжениям каркасу 107 рамы.In this example, each transverse beam 109.1 defines a center line 109.6, which has a generally curved or polygonal shape in the first plane parallel to the xy plane and in the second plane parallel to the yz plane. Such generally curvilinear or polygonal shapes of the mid-lines 109.6 of the transverse beams allow the shape of the corresponding transverse beam 109.1 to be adapted to the distribution of the loads acting on it, which leads to a relatively even distribution of stresses and, ultimately, to a relatively light weight and optimized for stress frame 107 frames.

Как показано на фиг. 2 и 6, поперечина 109 имеет в центре сужение, т.е. суженный участок 109.7, определяющий минимальный продольный размер L_TBU,min поперечины (в продольном направлении), который составляет 65% от максимального продольного размера L_TBU,max поперечины (в продольном направлении). Этот максимальный продольный размер в данном случае определяется в месте соединения поперечины 109 с одной из продольных балок 108.As shown in FIG. 2 and 6, the crosspiece 109 has a narrowing in the center, i.e. narrowed section 109.7, defining the minimum longitudinal dimension L _{TBU, min of the} cross member (in the longitudinal direction), which is 65% of the maximum longitudinal size L _{TBU, max} cross member (in the longitudinal direction). This maximum longitudinal dimension in this case is determined at the junction of the cross member 109 with one of the longitudinal beams 108.

Протяженность сужения поперечины 109 может быть выбрана в зависимости от механических свойств каркаса 107 рамы (в частности, жесткости на скручивание каркаса 107 рамы), которых необходимо достичь. В любом случае, в вышеописанной конструкции поперечины получается хорошо сбалансированная конструкция, имеющая и сравнительно низкую жесткость на скручивание (вокруг поперечного направления), и сравнительно высокую жесткость на изгиб (вокруг направления по высоте). Эта конструкция особенно предпочтительна в отношении безопасности при сходе с рельсов ходовой части 102, так как рама 104 ходовой части может обеспечить некоторую деформацию кручения для выравнивания сил контакта колеса с рельсом на всех четырех колесах колесных пар 103.The narrowing length of the cross member 109 can be selected depending on the mechanical properties of the frame carcass 107 (in particular, the torsional stiffness of the frame carcass 107) to be achieved. In any case, in the above-described cross-beam structure, a well-balanced structure is obtained having both relatively low torsional stiffness (around the transverse direction) and relatively high bending stiffness (around the height direction). This design is particularly preferable in terms of safety when derailing the undercarriage 102, since the undercarriage frame 104 may provide some torsional deformation to equalize the wheel-rail contact forces on all four wheelset wheel pairs 103.

Как показано на фиг. 3 и 6, свободный конец 108.1 на участке, направленном от поверхности 110 сопряжения первичного подвешивания, образует стопорную поверхность сопряжения со стопорным устройством 115. Стопорные устройства 115 объединяют функциональность поворотного и продольного стопорного устройства кузова 101.1 вагона. Более того, стопорные устройства 115 также приспособлены для того, чтобы образовывать силовую связь между каркасом 107 рамы и кузовом 101.1 вагона, поддерживаемым каркасом 107 рамы. Понятно, что такая конструкция особенно благоприятна, так как она обеспечивает высокую степень конструктивного объединения, давая сравнительно легкую по весу общую конструкцию.As shown in FIG. 3 and 6, the free end 108.1 in a portion directed from the primary suspension mating surface 110 forms a locking mating surface with the locking device 115. The locking devices 115 combine the functionality of the rotary and longitudinal locking devices of the car body 101.1. Moreover, the locking devices 115 are also adapted to form a force connection between the frame 107 of the frame and the car body 101.1 supported by the frame 107 of the frame. It is clear that such a design is particularly favorable, as it provides a high degree of structural integration, giving a relatively light weight overall design.

Как показано на фиг. 1, кузов 101.1 вагона (более точно, либо одна и та же часть кузова 101.1 вагона, также поддерживаемая первой ходовой частью 102, либо другая часть кузова 101 вагона) поддерживается на дополнительной второй ходовой части 116. Вторая ходовая часть 116 идентична первой ходовой части 102 во всех описанных выше деталях. Тем не менее, тогда как первая ходовая часть 102 является ведущей и имеет привод (не показан), установленный на каркасе 107 рамы, вторая ходовая часть 116 не является ведущей и не имеет установленного на каркасе 107 рамы привода.As shown in FIG. 1, the car body 101.1 (more precisely, either the same part of the car body 101.1, also supported by the first chassis 102, or the other part of the car body 101) is supported on an additional second chassis 116. The second chassis 116 is identical to the first chassis 102 in all the details described above. However, while the first chassis 102 is leading and has a drive (not shown) mounted on the frame frame 107, the second chassis 116 is not leading and does not have a drive frame mounted on the frame 107.

Таким образом, каркас 107 рамы образован стандартным компонентом, который используют как для первой ходовой части 102, так и для второй ходовой части, т.е. для разных типов ходовых частей. Приспособить соответствующий каркас 107 рамы к конкретному типу ходовой части можно с помощью установки на стандартный каркас 107 рамы специальных дополнительных компонентов. Такой подход очень предпочтителен с точки зрения коммерческой отдачи. Это происходит благодаря тому, что в дополнение к существенной экономии, получаемой вследствие автоматизированного процесса литья, надо изготовить только один тип каркаса 107 рамы, что дополнительно существенно снижение затраты.Thus, the frame frame 107 is formed by a standard component that is used for both the first chassis 102 and the second chassis, i.e. for different types of chassis. You can adapt the corresponding frame frame 107 to a specific type of chassis by installing special additional components on the standard frame frame 107. This approach is very preferable in terms of commercial returns. This is due to the fact that in addition to the significant savings resulting from the automated casting process, it is necessary to produce only one type of frame 107 of the frame, which additionally significantly reduces costs.

Следует отметить, что приспосабливание ходовой части 102, 116 к конкретному типу или назначению на основе одинаковых каркасов 107 рамы не ограничено отличиями с точки зрения ведущих и не ведущих ходовых частей. Можно использовать любые другие функциональные компоненты (такие, как, например, специальные типы тормозов, системы перекоса, системы обеспечения качения, стабилизатор поперечной устойчивости и т.д.) для получения соответствующих функциональных различий между такими ходовыми частями на основе стандартных идентичных каркасов 107 рамы.It should be noted that the adaptation of the chassis 102, 116 to a particular type or purpose based on the same frame frames 107 is not limited to differences in terms of leading and non-leading chassis. You can use any other functional components (such as, for example, special types of brakes, skew systems, rolling support systems, anti-roll bars, etc.) to obtain the corresponding functional differences between such chassis based on standard identical frame frames 107.

Хотя изобретение было описано только в отношении ходовых частей с расположенными внутри подшипниками колесных пар, следует отметить, что настоящее изобретение также может быть использовано в ходовых частях с подшипниками колесных пар, расположенными снаружи. Для этого потребуются небольшие изменения рамы ходовой части, в частности, продольных балок и расположения компонентов, таких как магнитные тормоза и т.д. для адаптации к различной ширине колеи.Although the invention has been described only with respect to running gears with inside wheelset bearings, it should be noted that the present invention can also be used in running gears with wheel bearings located outside. This will require small changes to the chassis frame, in particular the longitudinal beams and the location of components such as magnetic brakes, etc. to adapt to different track widths.

Изобретение было описано только на примере для рельсовых транспортных средств с низким уровнем пола, однако понятно, что оно также может быть использовано в любых типах рельсовых транспортных средств для исключения указанных выше проблем сравнительно простым путем снижая производственные затраты.The invention has been described only by way of example for low-floor rail vehicles, however, it is understood that it can also be used in any type of rail vehicles to eliminate the above problems in a relatively simple way, reducing production costs.

Claims

1. The undercarriage of a rail vehicle, comprising a frame (107) of a frame defining a longitudinal direction, a transverse direction and a direction of height and including two longitudinal beams (108) and a cross member (109) connecting the longitudinal beams (108) in the transverse direction with the formation of a substantially H-shaped structure, wherein each longitudinal beam (108) has a suspension mating portion combined with the free end (108.1) of the longitudinal beam (108) and forming the primary suspension mating surface (110) for devices primary suspension (105.1) connected to the corresponding wheel assembly (103), as well as a section of the rotary interface (111), combined with a portion of the interface surface of the primary suspension and forming a rotary interface for the rotary arm (112), connected to the corresponding wheel unit (103) ), and the interface surface (110) of the primary suspension is made with the possibility of perception of the resulting support force acting on the free end (108.1), when the frame (107) of the frame is supported by the corresponding wheel unit (103 ), and the interface surface (110) of the primary suspension is made so that the resulting support force intersects the wheel shaft of the wheel assembly and is inclined relative to the longitudinal direction and the direction of height, and the inclination of the resulting support force relative to the direction of height forms the primary suspension angle, characterized in that primary suspension angle is from 40 ° to 50 °.

2. Chassis according to claim 1, characterized in that the corresponding wheel unit (103) is connected to the frame (107) of the frame by means of a pivot arm (112) pivotally connected to the pivot coupling, the contact surface (110) of the primary suspension and the primary device suspensions (105.1) are located so that the resulting support force crosses the shaft (103.3) of the wheel of the wheel assembly (103), in particular its axis (103.2).

3. The chassis according to claim 1, characterized in that the mating surface (110) of the primary suspension determines the main mating plane, which is configured to absorb at least most of the resulting support force and which is inclined relative to the longitudinal direction and the direction of height, the inclination angle of the main interface plane relative to the height direction is from 20 ° to 80 °, preferably from 30 ° to 70 °, and most preferably from 40 ° to 50 °, while the main interface plane, in particular, substantially parallel to the transverse direction.

4. The chassis according to claim 1, characterized in that the plot of the rotary mating (111) in the longitudinal direction is located at least partially behind the center (110.3) of the mating surface (110) of the primary suspension, and the centers (110.3) of the front and rear the mating surfaces (110) of the primary suspension of one of the longitudinal beams (108) in the longitudinal direction, determine the distance between them, while the front section of the rotary mating (111), combined with the front mating surface (110) of the primary suspension, defines the front l (113.2) rotation of the front pivot arm (112), and the rear pivot section (111), combined with the rear mating surface (110) of the primary suspension, defines the rear pivot axis (113.2) of the rear pivot arm (112), while the distance between the front and rear axes (113.2) of the longitudinal rotation is from the distance between the centers of the mating surfaces of the primary suspension from 60% to 105%, preferably from 70% to 95%, and most preferably from 80% to 85%.

5. Chassis according to claim 1, characterized in that the interface surface (110) of the primary suspension is configured to interact with one primary suspension device (105.1), in particular, formed as a single primary suspension unit, which, in particular, is formed one primary suspended spring, preferably made in the form of a rubber-metal spring assembly.

6. Chassis under item 1, characterized in that the frame (107) of the frame is made in the form of a monolithic component of gray cast iron with spheroidal graphite of the brand EN-GJS-400-18ULT or EN-GJS-350-22-LT.

7. Chassis under item 1, characterized in that each longitudinal beam (108) has an angular part (108.3), combined with the free end (108.1) and forming a rack, mainly passing in the direction of height, and the section of the rotary interface ( 111) combined with the corner part (108.3).

8. The chassis according to claim 1, characterized in that the section of the rotary mating (111) in the longitudinal direction is located at least partially behind the corresponding free end (108.1) of the longitudinal beam, and the front and rear free ends (108.1) of one of the longitudinal beams (108) in the longitudinal direction determine its maximum length, and the front section of the rotary mating (111), combined with the front free end (108.1) of the longitudinal beam, defines the front axis (113.2) of rotation of the front pivot arm (112), and the rear section turn mating interface (111), combined with the rear free end (108.1) of the longitudinal beam, defines the rear axis of rotation (113.2) of the rear swing arm (112), while the distance between the front and rear axles of rotation (113.2) in the longitudinal direction is from the maximum length a longitudinal beam from 60% to 90%, preferably from 70% to 80%, and most preferably from 72% to 78%.

9. The chassis according to claim 1, characterized in that in the height direction one of the longitudinal beams (108) in the central part along its length determines the lower side and the maximum height in the center of the longitudinal beam (108) above its lower side, and one from the free ends (108.1) of the longitudinal beam (108) determines the maximum height of the beam above its lower side, and its maximum height is from the maximum central height of the beam from 200% to 450%, preferably from 300% to 400%, and most preferably from 370 % to 380%.

10. Chassis according to claim 1, characterized in that the cross member (109) comprises at least one transverse beam (109.1), which in the plane parallel to the longitudinal direction and the height direction has a substantially C-shaped open cross section towards the free end of the frame (107) of the frame and closed towards the center of the frame (107) of the frame, the substantially C-shaped cross section extending in the transverse direction in the central part of the cross member (109), occupying with respect to the transverse distance between the longitudinal averages l at least 50%, preferably at least 70%, and most preferably from 80% to 95%, of the longitudinal beams (108) in the region of the cross member (109).

11. Chassis according to claim 10, characterized in that the cross member (109) contains two transverse beams (109.1) located symmetrically with respect to a plane parallel to the transverse direction and the direction of height, the first and second transverse beams (109.1) being separated in the longitudinal the direction of the groove (109.5), the longitudinal size of which is from 70% to 120%, preferably from 85% to 110%, and most preferably from 95% to 105% of the minimum longitudinal size of one of the transverse beams (109.1) in the longitudinal direction, with this is the middle line (109.6) over at least one of the transverse beams (109.1) in the first plane parallel to the longitudinal and transverse directions, and / or in the second plane parallel to the transverse direction and the direction of height, has a generally curved or polygonal shape.

12. The chassis according to claim 1, characterized in that the cross-member (109) is locally narrowed, in particular in the center, while the narrowed section (109.7) of the cross-member defines the minimum size of the cross-member (109) in the longitudinal direction, which is from 40 to 90 %, preferably from 50% to 80%, and most preferably from 60% to 70% of the maximum cross-section (109) in the longitudinal direction, measured at the junction of the cross-section (109) with one of the longitudinal beams (108).

13. The chassis according to claim 1, characterized in that the free end (108.1) of the longitudinal beam in the area directed from the surface of the interface with the primary suspension spring forms a locking surface of the interface with the locking device (115), which is a rotary and / or longitudinal a locking device that is adapted to form a force connection between the frame (107) of the frame and the car component, in particular its beam or body (101.1) supported by the frame 107.

14. A rail vehicle comprising a first undercarriage (104) according to any one of paragraphs. 1-13, based on two wheel units (103) through the main spring units (105) and pivoting levers (112) connected to the frame (107) of the frame of the first running gear (104), forming the first running gear (102), component ( 101.1) a rail vehicle based on the frame (107) of the frame and which is a beam or body (101.1) of the car, and the second chassis (104) according to any one of paragraphs. 1-13, based on two wheel units (103) through the main spring units (105) and pivoting levers (112) connected to the frame (107) of the frame of the second chassis (104), forming a second chassis (116), while the first chassis (102) is the drive and contains the drive, and the second chassis (116) is not the drive and does not contain the drive, and the frames (107) of the frames (104) of the first and second chassis are essentially identical.