SE460113B

SE460113B - Anti-slip device for connection between a bogie and the wagon basket in a bogie-driven rail vehicle

Info

Publication number: SE460113B
Application number: SE8303951A
Authority: SE
Inventors: H Beschmann
Original assignee: Sig Schweiz Industrieges
Priority date: 1982-07-16
Filing date: 1983-07-12
Publication date: 1989-09-11
Also published as: NL189808C; NL8302491A; DE3324574A1; SE8303951D0; DE3324574C2; CH659803A5; SE8303951L; NL189808B

Description

460 113 Fördelen med den föreliggande uppfinningen består däremot i huvudsak däri, att förbindelseaxeln via en hävarm och en stel förbind- elsestång lägesplacerats i sitt mittläge och ej kan röra sig mot något av sina lägen. Denna entydiga lägesplacering verkar likaledes därigenom att även de anordnade hydrauliska dämparna ifråga om sina i båda riktningarna erforderliga arbetsslag uppvisar ett gemensamt definierat mittläge. 460 113 The advantage of the present invention, on the other hand, consists in mainly in that the connecting shaft via a lever and a rigid connecting power bar positioned in its center position and unable to move any of its positions. This unique location also works in that also the arranged hydraulic dampers in the case of theirs the types of work required in both directions have a common defined center position.

En ytterligare utföringsform av en slingringsdämpanordning med mekanisk avkoppling av dämpverkan för alla rörelsekomposanter, utom vridningen omkring en vertikal axel, består däri, att i stället för två yttre hydrauliska dämpare användes endast en vid en sida belägen hydraulisk dämpare och på den andra sidan användes i stället förbind- elseaxeln för att Via en häva-m och en Ste] förbindelsestång vara förbindelsen med vagnskorgen. Med utgångspunkt från förutsättningen att å ena sidan det totala systemet skall reagera för att dämpa de snabba små vridsvängningarna även för de minsta avvikelsevinklar av boggin, och å andra sidan samtliga ledpunkter i systemet lämpligen skall utföras underhållsfria, blir ledpunkternas förhållande ifråga om elastiska deformationer och eventuellt uppträdande spelrum av stör- sta betydelse. Härvid har det till följd av den ringa vinkel som syste- met måste reagera för visat sig vara bättre att vid en yttre anordning med endast en hydraulisk dämpare och en stel föPbíﬂdê7SGStåﬂ9 i stäl- let för de i och för sig kända underhållsfria gumilagren använda de likaledes kända men för förslitning utsatta stålledlagren.A further embodiment of a wobble damping device with mechanical relaxation of damping action for all motion components, except the rotation about a vertical axis, consists in that instead of two external hydraulic dampers were used only one side by side hydraulic damper and on the other hand the connection was used instead. the shaft of the shaft to be Via a lever-m and a Ste] connecting rod the connection with the trolley. Based on the premise that on the one hand the total system should react to dampen them fast small torsional oscillations even for the smallest deviation angles of bogie, and on the other hand all the waypoints in the system suitably shall be performed maintenance-free, the condition of the joint points will be in question on elastic deformations and possible play of disturbances of importance. In this case, due to the small angle that the system the met must react for proved to be better that at an external device with only a hydraulic damper and a rigid föPbí ﬂ dê7SGStå ﬂ9 in for the per se known maintenance-free rubber bearings they use similarly known but subject to wear steel bearings.

Eftersom vid denna _yttre anordning en enda dämpare skulle erfordra ett så långt arbetsslag, skulle en ytterligare utföringsform bestå däri, att det anordnas var sin hydrauliska dämpare och en stel föfblﬂdelseståﬂg belägen inuti på en liten bas och via var sin hävarm ansluten till föfblﬂdelﬁeöxeln Denna utbildning av slingringsdämp- anordningen tillfredsställer emellertid fordringarna ifråga om liten reagensvinkel jämförelsevis dåligt, så att som den lämpligaste utför- ingsformen av en slingringsdämpanordning för boggijärnvägsfordon an- vändningen av var sin yttre hydraulisk dämpade, vars ledpunkter är försedda med i dch för sig kända underhållsfria gummilager, liksom en vid sina ledpunkter likaledes med i och för sig kända underhållsfria gummilager försedd stel föfblﬂdelseståﬂg visar sig vara särskilt fördelaktig. 460 115 Det skulle även vara tänkbart att i stället för mekaniska detaljer förbinda de hydrauliska dämparna med hydrauliska ledningar på sådant sätt att den önskade avkopplingen erhålles. Vid påfrestande bandrift är emellertid dylika ledningar, i regel för hydraulikolja, utsatta för stenslag, stora temperaturvariationer och andra yttre in- flytelser som kan giva anledning till driftstörningar. Det skulle där- för vara nödvändigt att ständigt hälla det hydrauliska ledningssyste- met absolut fritt från luft, eftersom även de minsta luftinneslutnin- gar skulle minska dämpverkan avsevärt.Because with this external device a single damper would require such a long workload, would be a further embodiment consist in arranging separate hydraulic dampers and a rigid one föfbl ﬂ delsestå ﬂ g located inside on a small base and via each lever connected to the föfbl ﬂ del ﬁ axle This training of winding dampers however, the device satisfies the requirements of small reagent angle is comparatively poor, so that as the most suitable the form of a torsional damping device for bogie railway vehicles the rotation of each external hydraulic damped, whose articulation points are provided with maintenance-free rubber bearings known per se, as well as a at its joints as well as per se known maintenance-free rubber bearing fitted rigid föfbl ﬂ delsestå ﬂ g turns out to be special advantageous. 460 115 It would also be conceivable that instead of mechanical details connect the hydraulic dampers with hydraulic lines in such a way that the desired relaxation is obtained. In case of stress belt operation, however, are such lines, usually for hydraulic oil, exposed to stone chips, large temperature variations and other external fluctuations that may give rise to operational disruptions. It would to be necessary to constantly pour the hydraulic line system absolutely free of air, as even the smallest air entrapments would significantly reduce the damping effect.

Vid enskilda i sig slutna hydrauliska dämpare kommer de redan nämnda faktorerna nwcket mindre i betraktande, eftersom de är i hög grad okänsliga för dessa inflytelser.With individual self-contained hydraulic dampers, they already come mentioned factors nwcket less in consideration, because they are in high degree insensitive to these influences.

Den uppgift soni man därför ställs inför är âstadkommandet av en slingringsdämpanordning för boggijärnvägsfordon som på ett rakt spår korrekt och utan ofördelaktiga biverkningar på ett effektivt sätt dämpar de från slingringen härrörande vridningssvängningarna och vid gäng i kurvor icke orsakar någon oönskad vridningshämning.The task you are therefore faced with is accomplishment of a winding damping device for bogie railway vehicles as on a straight track correctly and without adverse side effects effectively dampens the torsional oscillations resulting from the wobble and at threads in curves do not cause any unwanted torsional inhibition.

Denna uppgift har lösts genom den enligt uppfinningen utbil- dade slingringsdämpanordningen för boggijärnvägsfordon och som känneteck- nas genom det i kravet 1 angivna.This object has been solved by the training according to the invention. curved damping device for bogie railway vehicles and which is through that specified in claim 1.

Uppfinningen komer i det följande att beskrivas genom ett exempel under hänvisning till en ritning som visar en tvåaxlig boggi.The invention will be described in the following by a example with reference to a drawing showing a biaxial bogie.

De visade utföringsformerna fyller emellertid i samma mening anspråken på användbarhet vid tre- eller fleraxliga boggier liksom vid enaxliga âkmekanismer.However, the embodiments shown in the same sense fill the claims on usability in three- or multi-axle bogies as well as in uniaxial axles âmechanisms.

Ritningen visar: Fig. 1 en perspektivvy av ett avsnitt av en boggi för ett järnvägsfordon och en med denna förbunden vagnkorg med slingrings# dämpare; Fig. 2 en schematisk perspektivvy av avsnittet i fig. 1 med detsammas dämpanordning; Fig. 3, 4 och fig. 5 visar varianter av dämpanordningar i det i fig. 2 visade avsnittet.The drawing shows: Fig. 1 is a perspective view of a section of a bogie for one railway vehicle and one with this associated wagon basket with wobble # damper; Fig. 2 is a schematic perspective view of the section in Fig. 1 with its damping device; Figs. 3, 4 and Fig. 5 show variants of damping devices in the section shown in Fig. 2.

Huvudaxlarna x, y och z liksom dämpaggregatets avstånd a från z visas i fig. 1 och 5 och gäller analogt för de andra ritningsfi- gurerna.The main axes x, y and z as well as the distance a from the damping unit z is shown in Figs. 1 and 5 and applies analogously to the other drawings. gurerna.

Ett första användningsexempel har visats i fig. 1 och 2. En 460 113 boggiram 1 för ett boggijärnvägsfordon är försedd med de för fackman- nen kända styr-, fjädrings- och dämporganen. Dessa stödjer ramen 1 å ena sidan pâ icke visade hjulsatser. Å andra sidan uppbär och styr likaledes kända organ en tillhörande vagnskorg 2. Boggiramen är för- sedd med två vridlager 3, i vilka en stel förbiHdêlS@ﬂXel 4 är lagrad.A first example of use is shown in Figs. 1 and 2. A 460 113 bogie frame 1 for a bogie railway vehicle is fitted with those for professional known guide, suspension and damping means. These support the framework 1 å one side on wheel sets not shown. On the other hand, it supports and controls similarly known means an associated car body 2. The bogie frame is seen with two pivot bearings 3, in which a rigid bypass @ Xel 4 is mounted.

Pâ denna är två yttre hävarmar 5 och en inre hävarm 6 fastsatta.Two outer levers 5 and one inner lever 6 are attached to it.

De yttre hävarmarna 5 är via kulledartade förbindelser 7 för- bundna med kolvstängerna 8 i två dämpaggregat 9. Dessa är å sin sida via liknande kulledartade förbindelser 10 förbundna med vagnskorgen 2.The outer lever arms 5 are connected via ball-like connections 7 tied with the piston rods 8 in two damping units 9. These are in turn via similar ball-like connections 10 connected to the car body 2.

Genom analoga förbindelser 11 a och b är den inre hävarmen 6 via den stela förbindelsestången l2 förbunden med vagnskorgen 2.Through analogous connections 11 a and b, the inner lever 6 is via it rigid connecting rod l2 connected to the carriage basket 2.

Såsom framgår av fig. 1 kan boggiramen 1 i avseende på vagns- korgen 2, i den mån vridlagren 3 och förbindelserna 7,10 och 11 tillå- ter, fritt förskjuta sig i de tre huvudriktningarna x, y, z och fritt vrida sig omkring bogggiramens 1 tvär- och längdaxlar y och x. Det är endast vridningen omkring högaxeln z som effektivt dämpas genom dämpaggre~ gaten 9, särskilt vid snabba svängningsrörelser, varvid förbindelse- axeln 4 alltid entydigt lägesplaceras medelst en förbindelsestång 12.As can be seen from Fig. 1, the bogie frame 1 with respect to the carriage basket 2, in so far as the pivot bearings 3 and the connections 7, 10 and 11 are permitted. ter, freely shifting in the three main directions x, y, z and free turn around the transverse and longitudinal axes y and x of the bogie frame 1 only the rotation about the high axis z which is effectively damped by damping gear ~ gate 9, especially in the case of rapid oscillating movements, whereby the the shaft 4 is always unambiguously positioned by means of a connecting rod 12.

För att öka dämpaggregatens verkan och erhålla utrymme för andra delar anordnas dämpaggregaten så långt bort som möjligt från vagnkorgens mittvridaxel.To increase the effect of the damping units and obtain space for other parts the damping units are arranged as far away as possible from the trolley center pivot shaft.

Eftersom en enda yttre dämpare vid denna anordning skulle erfordra ett till den grad långt arbetsslag, användes två ungefär mitt emot varandra belägna dämpare. För att förbindelseaxeln till följd av densammas övertaliga frihetsgrad vid den oundvikliga lilla kraftskill- naden vid de båda dämparna icke ständigtlâter axeln gå till anslag mot ett av dess bâda ändlägen, varigenom den longitudinella rörelsens avkoppling skulle bli overksam, hålles föPbiﬂdëlS@ﬂXelﬂ via en ytter- ligare hävarm och den stela förbindelsestången i sitt mittläge.Because a single external damper with this device would require one to that degree of work, two were used approximately mid opposing dampers. To the connection shaft due to its excessive degree of freedom in the inevitable small difference in power the two dampers do not constantly allow the shaft to abut towards one of its two end positions, whereby the longitudinal movement relaxation should become ineffective, it is kept in front of ytter dëlS @ ﬂ Xel ﬂ via an external lever and the rigid connecting rod in its center position.

Fig. 2 tjänar framförallt för en bättre förståelse av de starkt förenklade ytterligare användningsexemplen enligt fig. 3, 4 och 5, genom att varianter av fig. 1 beskrivas i de schematiska följande figurerna.Fig. 2 serves above all for a better understanding of the greatly simplified further use examples according to Figs. 3, 4 and 5, in that variants of Fig. 1 are described in the schematic following the figures.

Vid varianten enligt fig. 3 pekar hävarmarna 5 och 6 i axelns 4 mittläge uppåt. Dessutom är dämpaggregaten 9 anordnade i olika rikt- ningar, dvs framför och bakom axeln 4.In the variant according to Fig. 3, the levers 5 and 6 point in the axis 4 center position upwards. In addition, the damping units 9 are arranged in different directions ie in front of and behind the shoulder 4.

Vid varianten enligt fig. 4 är den inre hävarmen 6 endast 460 115 virtuellt förefintlig, eftersom vridlagren 3 befinner sig vid de yttre hävarmarna 5. En ytterligare variant visar fig. 5. Här är förbind- d@lS@ﬁX@lﬂ 4 parallell med och dämpaggregaten 9 tvärställda i förhål- lande till färdriktningen. Vridlagren 3 är fastsatta på vagnskorgen 2.In the variant according to Fig. 4, the inner lever 6 is only 460 115 virtually present, since the pivot bearings 3 are located at the outer ones the lever arms 5. A further variant shows Fig. 5. Here the connection d @ lS @ ﬁ X @ l ﬂ 4 parallel to and the damping units 9 transverse in relation to the direction of travel. The pivot bearings 3 are attached to the car body 2.

Det finns emellertid ännu en rad ytterligare varianter och kombinationer som är nñjliga och samtliga beroende på uppfinningstan- ken. Särskilt kan förbindelseaxeln«vridlagren 3 vara anordnade innan- fär eller utanför de yttre hävarmarna 4 såväl på boggiramen 1 eller på vagnskorgen 2. De yttre och inre hävarmarna 5,6 kan sträcka sig uppåt eller nedåt. Dämpaggregaten 9 och förbindningsstången 12 kan ifråga om förbindelseaxeln 4 ligga i samma eller olika riktning. Slutligen kan hela anordningen vara utbildad sådan att förbindelseaxeln 4 ligger tvärs mot, längs med eller diagonelt i förhållande till färdriktnin- gen x.However, there are still a number of additional variants and combinations that are possible and all depending on the invention ken. In particular, the connecting shaft «the pivot bearings 3 can be arranged inside the far or outside the outer levers 4 both on the bogie frame 1 or on trolley basket 2. The outer and inner levers 5,6 can extend upwards or down. The damping units 9 and the connecting rod 12 can in question the connection shaft 4 lie in the same or different direction. Finally can the whole device must be designed so that the connecting shaft 4 lies opposite, along or diagonally to the direction of travel gen x.

Dessa på en och samma uppfinningstanke beroende variations- möjligheter medför en omfattande anpassningsmöjlighet till fordons- konstruktioner av de mest skilda slag. Dämpaggregaten kan vid ett an- ordnande vid sidorna placeras långt utåt och detta medför en god dämp- verkan och tillgänglighet och tillåter även användning av glidfrik- tions- och underhållsfria elastomerlager och -ledförbindelser utan att därvid den radiella eftergivligheten verkar som en olägenhet. ---ooo---These variations dependent on one and the same inventive concept opportunities entail an extensive possibility of adaptation to vehicle constructions of the most diverse kinds. The damping units can at a arrangement at the sides is placed far outwards and this results in a good damping efficiency and availability and also allows the use of non-slip free and maintenance-free elastomeric bearings and joints without that in doing so the radial resilience seems like an inconvenience. --- ooo ---

Claims

460 113 P a t e n t k r a v

Winding damping device for connection between a bogie and the trolley body in bogie-equipped rail vehicles (1, 2) with hydraulic pivot damping (9) and mechanical decoupling of the damping action for all movement components except for rotation about a vertical axis (2), the (2) as one connection system and the bogie frame (1) as the other connection system, or vice versa, there are two substantially horizontal dampers (9), which are mounted at a lever-acting distance (a) from the vertical axis of rotation (z ). which dampers create a downward deflection on the axis of rotation (z), and there the connections (10) for each of the dampers (9) on one side are articulated to, for example, one connection system (2) and on the other side (7) with each pivot arm (S) which is fixedly connected to a shaft (4) presently common to the dampers (9), for example on the second connection system (1), characterized in that between the dampers (9) there is a substantially parallel to the dampers, rigid connecting rod (12), which with its one end via a link (11a) is directly connected to one connection system (2) and with its other end via an additional link (11b) is indirectly connected to the second connection system (1). by being attached to an internal lever (6) fixedly connected to the common, rotatable connecting shaft (4), the bearings of which are arranged at the second connection system (IL

Winding damping device according to Claim 1, characterized in that the dampers (9) and the connecting rod (12) are arranged in the direction of travel (x), while the common, rotatable connecting shaft (4) is arranged transversely (y) to the direction of travel.

Winding damping device according to Claim 1 or 2, characterized in that the pivot arms (S) and the inner lever (6) are directed straight downwards in their central positions.

Winding damping device according to one of the preceding claims, characterized in that the common, rotatable connecting shaft (4) is mounted rotatably on the bogie frame (1). 460 'H5

Winding damping device according to one of the preceding claims. characterized in that all articulated joints (7, 10, 11a, 11b) and bearings (3) are designed to be elastically deformable and thus non-slip friction-free. '

Suction damping device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that at least one of the articulated joints is ball-shaped or rotatable in a single axis.