SE442617B - Skevningsvek boggiram for relsfordon - Google Patents

Description

7905022-s 2 10 15 20 25 30 35 40 na uppnås detta därigenom, att balkarna eller åtminstone dessas över- och underflänsar är böjda. I synnerhet har längsbalkarna ut- formats böjda nedåt, vilket möjliggjort att utforma längsbalkarnas ändar vridstyva i syfte att undvika, att ändarna deformeras till följd av på hjulsatsen verkande tvärkrafter. Även tvärbalkarna har utformats antingen i sin helhet böjda eller med åtminstone under- flänsen formad i en båge, som kan upptaga skjuvningsrörelser och vars ände är fastsvetsad vid längsbalken. Boggiramarna utformades enligt H-typ, eftersom fastsvetsning av tvärbalkar vid de båda ändarna skulle motverka balkarnas vridförmåga och därmed boggira- mens skevningsvekhet. I Boggikonstruktioner med skevningsveka ramar har visat sig mycket fördelaktiga. De lämpar sig för alla typer av rälsfordon, nämligen för vagnar till fjärrtåg, pendeltåg och liknande, spår- vagnar och godsvagnar. De har mycket goda gångegenskaper och lämpar sig därmed även för höga hastigheter, och vidare kan de utformas med förhållandevis låg vikt och medför inbesparingar på primärfjäd- ringen.

”Vid dessa olika användningsmöjligheter av skevningsveka bog- gier måste hela tiden nykonstruktioner åstadkommas, eftersom kra- ven på boggiramens längd och bredd, belastning, etc. varierar i hög grad. Balkarnas böjda form har bl.a. medfört, att man varje gång måste göra.en fullständig nykonstruktion av hela boggin. Redan det förhållandet, att avståndet mellan hjulaxlarna skulle ökas med 30 cm, gjorde det nödvändigt att nedlägga kostnader på en fullstän- dig nykonstruktion av.boggin.

Syftet med uppfinningen är att åstadkomma en boggiram, som är mångsidigt anpassbar med avseende på dimensioner, belastbarhet och anordnandet av fjädrar, bromsar och eventuella motorer och andra hjälpanordningar, utan att man varje gång behöver göra en fullstän- dig nykonstruktion med därtill hörande detaljritningar etc. Denna anpassbarhet uppnås för en boggiram enligt uppfinningen därigenom, att längsbalkarna utgörs av raka balkar, att ramen utgörs av en rek- tangulär ram med två tvärbalkar vid ändarna och en eller flera tvär- balkar på mitten, varvid tvärbalkarnas ändar ligger under längs- balkarna och längsbalkarnas undre flänsar är hopsvetsade med tvär- balkarnas övre flänsar. Lämpligen utgörs även tvärbalkarna av raka balkar. Med uttrycket rak balk förstås enligt uppfinningen en balk, vid vilken minst en fläns, som är hopsvetsad med flänsarna på andra balkar, är rak och således ej böjd. Såsom vridningsveka balkar kan 10 15 20 25 30 35 40 7905022-5 3 på i och för sig känt sätt alla balkar med öppen profil, således i synnerhet balkar med T-, I- eller U-tvärsnitt eller i längdled uppslitsade lådbalkar, användas. Genom att längsbalkarnas undre flänsar är fastsvetsade med tvärbalkarnas övre flänsar, förblir samtliga balkars tvärsnitt fria även vid balkändarna, och skjuv- ningsrörelserna vid vridning av balkarna förhindras ej. Därigenom blir det möjligt att övergå från den hittills använda H-formen till H-form med huvudbalkar eller till rektangulär form eller att förse ramen med ytterligare tvärbalkar vid mitten, utan att därigenom in- verka på ramens skevningsvekhet. Hörnstyvheten kan därvid åstadkom- mas genom ytsvetsning av tvärbalkarnas övre flänsar med längsbalkar- V nas undre flänsar, i synnerhet om två inbördes parallella tvärbal- kar är anordnade vid ramens mitt. Hörnstyvheten kan emellertid även åstadkommas därigenom, att åtminstone ungefärligen i höjd med längs- balkarnas undre flänsar fastsvetsas en plåt, i det följande beteck- nad som skjuvplåt.

Vid boggiramen enligt uppfinningen definierar längsbalkarnas undre flänsar, då hjulens beröringspunkter med skenorna liggeri.eH:ph» ett plan, som vid upplyftning av ett hjul deformeras geometriskt.

Genom att raka balkar användes såsom längsbalkar och eventuellt även såsom tvärbalkar uppnås, att boggin utan svårighet kan anpas- sas till varje önskemål genom motsvarande val av längsbalkarnas och tvärbalkarnas längd. Å andra sidan är det även möjligt att öka längs- balkarnas och/eller tvärbalkarnas höjd utan någon annan konstruk- tiv ändring, om högre belastbarhet krävs. Vid längsbalkarna kan be- lastbarheten höjas därigenom, att ytterligare öppna balkar påsvet- sas under de undre flänsarna mellan hjullagren. Vid tvärbalkarna är en liknande förstärkning möjlig, men vid tvärbalkarna är det enklare att mellan längsbalkarna öka balklivet, varvid antingen den övre flänsen kan vara krökt uppåt eller den undre flänsen vara krökt nedåt. I dessa fall är tvärbalkarna ej längre raka balkar.

Ramens skevningsvekhet åstadkommas emellertid därigenom, att an- slutningspunkterna för tvärbalkarnas övre flänsar ligger i höjd med och är fastsvetsade vid längsbalkarnas undre flänsar. Även bog- gier med på detta sätt utformade tvärbalkar kan lätt anpassas till konstruktionsändringar.

För fastsättning av hjulaxellager kan lämpliga fästanordning- ar, såsom konsoler eller dylikt, fastsvetsas med önskat axelavstånd vid längsbalkarnas undre flänsar. För att i möjligaste mån reduce- ra boggins bygghöjd kan lämpligen urskärningar göras i längsbalkar- 7905022-5 10 15 20 25 30 35 40 4 na för mottagande av hjullagren. Även läget för dylika urskärning- ar är variabelt.utan förändring av den övriga konstruktionen.

Boggiramen enligt uppfinningen är även användbar för drivbog- gier. Därvid kan ändbalkarna utnyttjas för lagring av drivmotorn.

För att boggins skevningsvekhet ej skall pâverkas av motorlagring- en, är det vid drivboggiramar lämpligt att vid tvärbalkarna vrid- bart lagra därmed parallella balkar, på vilka motorn lagras i en eller två punkter. Vid skevning av boggiramen kommer dessa parallel- la balkar att snedstä1las.utan att påverka skevningsvekheten.

Uppfinningen förklaras närmare nedan-med hänvisning till bifo- gade ritningar.

Fig. l visar i perspektivvy en boggiram enligt uppfinningen; Fig. 2 visar en boggi i sidovy; Fig. 3 visar boggin enligt fig. 2 i tvärsnitt; ,Fig. 4-9 visar olika profiler för:förstärkta,längsbalkar; och Fig.

Såsom framgår av fig. l bestårfen boggiram enligt uppfinningen 10 visar en drivboggi i planvy. .av två längsbalkar l, vilka i det visade exemplet utgörs av upptill uppslitsade lâdbalkar, samt vid ändarna placerade tvärbalkar 2, vilka utgörs av I-profilbalkar, och mitt på placerade tvärbalkar 3, vilka likaledes utgörs av I-profilbalkar. Dessa tvärbalkars övre flänsar 2a.resp. 3a är fastsvetsade vid längsbalkarnas undre flän- sar lb- Alla profiler har öppna ändar, såsom framgår tydligt av fig. l, så att skjuvningsrörelserna.vid skevning ej hindras vid nâ- gon balk. De mittre tvärbalkarnas 3 övre flänsar.3a kan för förbätt- ring av boggiramens hörnstyvhet sammanbindas till en skjuvplåt 4.

Denna grundform av boggiramen.kan lätt ändras utan konstruk- tionsändring. Således kan längsbalkarnas l längd göras större eller mindre, varvid boggiramens:totallängd samtidigt förändras. Likaså kan tvärbalkarnas längd varieras, exempelvis för anpassning av bog- gin till en annan spårvidd, eller för övergång från en boggi med utanför hjulen liggande längsbalkar till en boggi med innanför hju- len liggande längsbalkar. Vidare kan exempelvis de mittre tvärbal- karna 3 förlängas i sidled förbi längsbalkarna l, om man önskar anordna några ytterligare organ. Således kan dylika förlängda mittre tvärbalkar även tjäna till att uppbära sekundärfjädrarna utanför längsbalkarna i stället för mellan desamma, vilket exempelvis kan vara fördelaktigt vid spårvagnar, vid vilka en.vaggbalk är nödvän- dig till följd av boggins kraftiga.utsvängning i snäva kurvor, el- ler vid boggier, vid vilka.längsbalkarna ligger innanför hjulen. l0 15 20 25 30 35 40 7905022-5 5 Vid boggin enligt fig. 2 är längsbalkarna l förstärkta mel- lan hjullagren 6 medelst ytterligare balkar 7, vilka är anordnade såsom öppna profiler under längsbalkarnas undre flänsar.

För anbringande av hjulaxellagren 6 är urskärningar 5 gjorda i längsbalkarna. Dessa urskärningar påverkar ej boggins skevnings- förmåga, men de ökar vridningsvekheten hos de förbi hjulaxellagren skjutande ändarna på längsbalkarna l. Denna icke önskade vridning av längsbalkarnas ändar, som kan uppkomma till följd av tvärkraf- ter härrörande från hjulaxellagren, motverkas emellertid av tvär- balkarna 2, vilka är fastsvetsade vid längsbalkarnas l undre flän- sar och således förhindrar icke.önskade vridningsrörelser hos längsbalkarna, vilka ej krävs för skevning av ramen.

Vid boggin enligt fig. 2 är såsom visas i tvärsnitt i fig. 3 två skruvfjädrar 14 anordnade såsom sekundärfjädrar. För bullerdämp- ning kan gummielement 30 anordnas upptill mellan skruvfjädrarnas ändar och vagnskorgens botten 15. Det ringa avståndet mellan fjäd- rarna l4 medför låg krängningsstabilitet hos vagnskorgen. För att stabilisera vagnskorgen i förhållande till boggin är, såsom visas i fig. 2 och 3, på i och för sig känt sätt anordnad en krängnings- hämmare, vilken består av en torsionsstav 9, länkar 10 och förbind- ningsstänger ll. Därvid kan, såsom likaledes är i och för sig känt, antingen torsionsstaven vara anordnad på boggin och förbindnings- stängernas ändar på vagnskorgen, såsom visas i figuren, eller om- vänt, dvs torsionsstaven på vagnskorgen och stängernas ändar på boggin. I stället för skruvfjädrar kan även luftfjädrar användas.

Fig. 3 visar vidare hur tvärbalkarna 3 kan förstärkas. Tvär- balkarnas 3 undre flänsar 3b är mellan längsbalkarna dragna något nedåt, så att livet 3c är i motsvarande grad högre, dvs det sträck- er sig längre nedåt från den övre flänsen. I stället eller dessutom kan även de övre flänsarna vara uppåtböjda.

Fig. 4 - 9 visar olika profiler för längsbalkar med underlig- gande, likaledes öppna förstärkningar 7. Därvid kan i samtliga fall, såsom visas i fig. 8, den öppna profilens längsslits vara tillslu- ten med ett elastomermaterial 8. Fig. 9 visar hur en skjuvplåt 4 kan påsvetsas vid en längsbalk l med profilförstärkning 7. Av svets- ningstekniska skäl befinner sig därvid skjuvplåten 4 ej exakt i höjd med längsbalkens undre fläns lb, vilken härvid samtidigt utgör, förstärkningens 7 övre fläns. Det lilla avståndet mellan skjuvplå- ten 4 och den undre flänsen lb påverkar på intet sätt boggiramens skevningsförmåga. Även i detta fall kan, såsom vid boggin enligt 7905022-5 6 10 15 20 25 30 35 40 fig. 3, tvärbalkens 3 undre fläns 3b vara krökt, varvid den undre flänsens skjuvningsrörelser upptages av krökningen. Den undre flän- sen 3b kan i detta fall fastsvetsas vid förstärkningens 7 sidovägg 7c. Om den undre flansens-3b skjuvningsrörelse ej upptages av en krökning, kommer vid fastsvetsning av den undre_flänsen vid sido- väggen 7c denna sidovägg att bukta något inåt eller utåt till följd av skjuvningsrörelserna vid boggins skevning, varigenom tvärbalkar- nas vridningsförmåga ej påverkas i någon nämnvärd mån. Den undre flänsen 3 b kan emellertid.även vara förd genom en slits 16 i för- stärkningens 7 sidovägg¿2c.och.vara fastsvetsad vid den mqtstående väggen. I detta fall upptages skjuvningsrörelserna såväl genom böj- ning av den undre flänsen 3b.som genom böjning av denna vägg.

Fig. 10 visar i planvy en_drivboggi med en ram enligt uppfin- ningen: För motqrupphangning år på de mittre tvärbalkarna 3 därmed parallella balkar l3 anerdnade, nämligen i lager 25 på så sätt, att de kan vridas kring sina,egna axlar och om lagrens 25 inbördes höjd- läge ändras vid skevning av boggiramen, kan snedställas något i lagren. l.figurens högra del visas hur en motor l2 är lagrad å ena sidan vid hjulaxeln och å andra sidan vid en punkt 27 på balken 13 medelst tasslager. Eigurens vänstra hälft visar lagringen av en ramverksmotor, varvid :den ytterlhigare balken 1,3 genom en arm 28 är utformad såsom en T-formig balk, på vilken motgrn 12 är fästad. På detta sätt nppnås en trepunktsupphängning i de båda lagren 25 och i armens 28 lagringspunktV2S, varför boggins_skevningsförmâga ej påverkas.

Fördelarna med boggiramen enligt uppfinningen framstår fram- förallt, om man betanker konstruktörens arbete, På konstruktione- ritningar måste samtliga mått anges i längdenheter, vanligen i mm.

Vid en boggi enligt uppfinningen är det möjligt att ange vissa mått, exempelvis boggins eller langsbalkarnas l totallängd, axelavstån- det, spårvidden eller tvärbalkarnas längd och även vissa andra upp- gifter, med allmänna storneter, exempelvis med x, y, z på ritningen och i anslutning till ritningen, exempelvis tillsammans med den vanliga detaljlistan, tillhandanålla en tabell, i vilken ifrågava- rande värden på de allmänna storheterna införes i det enskilda fal- let. Konstruktören, som idag måste utarbeta en helt ny sats ritning- ar med samtliga mått vid ändring av ett enda mått, kan vid boggin enligt uppfinningen inskränka sig till att i det enskilda fallet in- föra önskade mått i denna tabell, medan de övriga måtten kvarstår oförändrade på ritningen, Härvid uppnås içke endast en förenkling 10 15 7905022-5 7 av konstruktörens arbete, utan på liknande sätt förenklas även tillverkningen, eftersom för framställning av en boggi endast längs- och tvärbalkar behöver kapas i erforderliga längder och hopsvetsas på lämpligt sätt med varandra. Om tvärbalkar med krökta över- eller underflänsar förekommer, kan dessa hopsvetsas i de angivna längder- na enligt mallar. Om längsbalkarna skall ha urskärningar för hjul- axellagren, så kan dessa urskärningar göras utan hänsyn till längs- balkarnas längd på de av axelavståndet betingade ställena, bindningarna för de därigenom avbrutna undre flänsarna fastsvetsas.

På den sålunda på enkelt sätt framställda boggiramen kan samtliga på boggier förekommande komponenter anbringas, nämligen hjulaxella- eventuella krängnings- och rota- och för- ger, primär- och sekundärfjädrar, tionshämmare, och likaså övriga delar, såsom bromsar, generatorer, etc., så att den enkla och av väsentligen räta delar bestående konst- av boggiramen erbjuder möjligheten att sammanbygga en bog- utan behov av förnyat konstruktionsar- rukticnen gi enligt lâdbalksprincip, bete vid varje dimensionsändringf

Claims (7)

79050221-“5 s É;êlÉ_ÉJ@§ÉJÉ_Elê_Y_

1. Skevningsvek beggiram för rälsfórdon med skevningsveka tvärbalkar (2,3):cch raka, skevningsveka länqsbalkar (1), vilka är förbundna med varandra genom svetsning till en rektan- gulär ram, k_ä n n e tze c k nza d a v att två tvärbalkar (2) vid ändarna och en eller flera tvârbalkar (3) på mitten är så anordnade, att deras ändar lièger under längsbalkarna och längsbalkarnas (1) nndreïflänsar (1b) är hopsvetsade med tvärbalkarnas (2 resp. 3) övre flänsar (2a resp. 3a).

2. Skevningsvek_bogglram enligr krav 1, k ä n n e t e c k - n a d a v ant även tvärbaikarna (2;3) utgörs av raka balkar.

3. ; Skevningsvek boédlram enligt krav 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a¶d a_v att två ïnB6rdes'parallella tvärbalkar (3) är fastsvetsade vid minnen ccfi/eller att*mellan*länqsbalkarna (1) är fastsvetsaa minst en fiaëefäšlígen i Baja med längsbal- karnas (1) undre flänsar (1b) liégande plåt (4).

4. Skevningsvek bogcíramïenlígtfnågot av kraven 1-3; k ä n - n e t eïc k n a d a v att längsbalkarna (1) har ürskärningar (5) för mottagande av hjullager (6).

5. škevnlngsvek begglram enligt något av kraven 1-4, k ä n n e - t e c k n a d a v att längsbalkarna är förstärkta mellan hjullagren (6) gencm öppna, under de undre flänsarna liggande ytterlišare balkar (7).

6. Skevningsvek bogqlram enligt nå§ot av kraven 1-5, k ä n - n e t_e c kïn a d a_v atfilfivärbalkarna (3) är förstärkta mel- lan längsbalkarna (1) genom ökning av balklivets (30) höjd.

7. Skevningsvek"bog§iram'enliäf något av kraven 1-6, k ä n - n e tre c k n a d a v' att fär lagring av en mctor (12) i en arivboggi (fig. 10) är med tvärbalkarna (3) paialiella bal- kar (13) vridnart lagradevfidfvärbalkarna'(3)1 Varviä m0tOID (12) är upphängd i dessa balkar i en eller tvâ punkter.