SE462275B

SE462275B - BOGGI IS DRIVING RAILWAY VEHICLES OF THE TYPE THAT HAS TILTABLE TRUCK

Info

Publication number: SE462275B
Application number: SE8504941A
Authority: SE
Inventors: A Marzocco
Original assignee: Socimi
Priority date: 1984-10-22
Filing date: 1985-10-21
Publication date: 1990-05-28
Also published as: FI854093L; DE3537564A1; PT81353B; IE852595L; ES8609086A1; SE8504941L; NO165388B; PT81353A; ZA851016B; FI85249C; BR8505271A; DK481785D0; GB2165808B; IT8423268A0; LU86131A1; GR852552B; IE56832B1; KR910004659B1; NL8502866A; AU581872B2

Description

40 462 275 2 En boggi enligt uppfinningen erbjuder därmed, i jäm- förelse med de redan kända existerande boggierna, många för- delar såsom exempelvis: den konstruktiva enkelheten, snabbhet- en att bygga om existerande fordon, genom att anordningen ej kräver långa tider och stora investeringar för nya fordon, och därmed: kraftig reduktion av initialinvesteringen och för- seningarna med avseende på tillgängligheten av lutbara vagns- korgar avsedda att sättas i tjänst. A bogie according to the invention thus offers, in comparison with the already known existing bogies, many advantages such as, for example: the constructive simplicity, the speed to rebuild existing vehicles, in that the device does not require long times and large investments for new vehicles, and thus: a sharp reduction in the initial investment and delays with regard to the availability of tiltable trolley baskets intended to be put into service.

Boggien, som utgör föremål för föreliggande uppfinning, kan ha exempelvis en ram av svetsad typ, bestående av tvà sidodelar och av en eller flera tvärgående balkar, vilka också är svetsade. Oaktat detta kan sådana konstruktionselement hos ramen även vara gjutna istället för svetsade.The bogie, which is the subject of the present invention, may have, for example, a frame of the welded type, consisting of two side parts and of one or more transverse beams, which are also welded. Notwithstanding this, such structural elements of the frame can also be cast instead of welded.

Boggien kan vara försedd med primära och sekundära fjädringar, som kan vara av några använda typer och är ej begränsade till den speciella utformning som medger det varierbara läget hos en lutbar korg relativt boggierna i enlighet med föreliggande uppfinning.The bogie may be provided with primary and secondary suspensions, which may be of any type used and are not limited to the particular design which allows the variable position of a tiltable basket relative to the bogies in accordance with the present invention.

Boggien kan vara försedd med en den tvärgående lutningen medgivande bom anordnad på den övre sidan eller på den nedre sidan relativt fjädrarna hos den sekundära fjädringen.The bogie may be provided with a boom allowing the transverse slope arranged on the upper side or on the lower side relative to the springs of the secondary suspension.

Boggien kan vara utrustad med sidofjädrar av den pneuma- tiska cylindertypen eller av den pneumatisk-hydrauliska cylin- dertypen, vars funktion är att hålla centrum hos stödtappslag- ret vid centrum av boggieramen under genomlöpningen av kurvan, utjämnande centrifugalkraften. Lutningen av korgen äger rum omkring en axel liggande på det längsgående symmetriplanet. På detta sätt åstadkommas lutningen av korgen, vilket medför partiell eller total kompensation av centrifugalaccelerationen i kurvor.The bogie can be equipped with side springs of the pneumatic cylinder type or of the pneumatic-hydraulic cylinder type, the function of which is to hold the center of the support pin bearing at the center of the bogie frame during the passage of the curve, equalizing the centrifugal force. The inclination of the basket takes place about an axis lying on the longitudinal plane of symmetry. In this way, the inclination of the basket is achieved, which entails partial or total compensation of the centrifugal acceleration in curves.

Ytterligare detaljer hos uppfinningen kommer att framgå av följande beskrivning som hänvisar till exempel på utför- ingsformer av uppfinningen, visade pà ritningen, vari fig. 1 visar en tvärvy, delvis i snitt, av en boggi enligt uppfinningen, fig. 2 visar en vy motsvarande den i fig. 1 men med ett annat fjädringssystem, fig, 3 och 4 visar tvärvyer, delvis i snitt, av en annan praktisk utföringsform av uppfinningen med två olika fjäd- ringssystem, 40 3 462 275 fig. 5 visar en vy uppifrån av en boggi enligt uppfin- ningen, och fig. 6 visar en ytterligare praktisk utföringsform av en boggi, delvis i snitt från änden.Further details of the invention will appear from the following description which refers, for example, to embodiments of the invention, shown in the drawing, in which Fig. 1 shows a cross-section, partly in section, of a bogie according to the invention, Fig. 2 shows a view corresponding Fig. 1 but with a different suspension system, Figs. 3 and 4 show cross-sectional views, partly in section, of another practical embodiment of the invention with two different suspension systems, Fig. 5 shows a top view of a bogie according to the invention, and Fig. 6 shows a further practical embodiment of a bogie, partly in section from the end.

Det sfäriska stödtappslagret 1 medger vridning av lut- ningsbommen 3 och av boggiramen 4 i alla riktningar relativt korgen 2, dvs. både omkring en vertikal axel och omkring en horisontell axel. Det sfäriska stödtappslagret 1 är försett med den vertikala säkerhetstappen 20 och med två par likrikta- de stöd 21 och 22 (fig. 5). Elementen 21 är fasta med den övre delen hos stödtappslagret och elementen 22 med den nedre delen av stödtappslagret. Ändamålet med dessa stöd är att på lämp- ligt sätt begränsa lutningsvinkeln för stödtappslagret 1 i det längsgående vertikalplanet.The spherical support pin bearing 1 allows rotation of the inclined boom 3 and of the bogie frame 4 in all directions relative to the basket 2, ie. both about a vertical axis and about a horizontal axis. The spherical support pin bearing 1 is provided with the vertical safety pin 20 and with two pairs of aligned supports 21 and 22 (Fig. 5). The elements 21 are fixed with the upper part of the support pin bearing and the elements 22 with the lower part of the support pin bearing. The purpose of these supports is to appropriately limit the angle of inclination of the support pin bearing 1 in the longitudinal vertical plane.

Föreliggande uppfinning har samtliga de noterbara för- delar som ovan beskrivits, som en följd av enkelheten hos systemet på grund av det faktum att särdragen, som ovan be- skrivits, hos det sfäriska stödtappslagret även används i ändamål att uppnå vinkelrörelsen hos korgen genom att variera dess läge relativt balken 3 och relativt boggiramen 4 i det tvärgående vertikalplanet, som visas med punktstreckade linjer.The present invention has all the notable advantages described above, due to the simplicity of the system due to the fact that the features, as described above, of the spherical support pin bearing are also used for the purpose of achieving the angular movement of the basket by varying its position relative to the beam 3 and relative to the bogie frame 4 in the transverse vertical plane, which is shown by dotted lines.

Som framgår av fig. 1 och 2 består stödtappslagret av en väsentligen halvsfärisk ihålig del, rörlig mellan två samman- passade delar sammanhållna och respektive fasthållna vid den oscillerande tvärgående balken 3 och vid korgen 2. Den ihåliga halvsfäriska delen har en sådan öppning att den tillåts vrida sig relativt de sammanpassade delarna även omkring en horison- tell axel.As shown in Figs. 1 and 2, the support pin bearing consists of a substantially hemispherical hollow part, movable between two mating parts held together and respectively held at the oscillating transverse beam 3 and at the basket 2. The hollow hemispherical part has such an opening that it is allowed rotate relative to the mating parts also about a horizontal axis.

Manövreringen av lutningen av korgen 2 relativt den oscillerande tvärgående balken 3 som funktion av centrifugal- kraften F åstadkommes med hjälp av hydraulcylindrar 5 av enkel typ, eller av teleskopisk typ. Cylindrarna 5 är skyddade med hjälp av lämpliga skyddshöljen 17.The actuation of the inclination of the basket 2 relative to the oscillating transverse beam 3 as a function of the centrifugal force F is effected by means of hydraulic cylinders 5 of the simple type, or of the telescopic type. The cylinders 5 are protected by means of suitable protective covers 17.

Nederdelen av varje cylinder 5 är fastsatt inuti en lämplig hålighet anordnad i den oscillerande balken 3, medan den övre änden av respektive kolv är upptagen och understödd, med mellanlägg av ett axiallager av kullagertyp eller annan typ, inuti en motsvarande hålighet anordnad i korgen, för att därmed minska utrymmet upptaget därav. 40 462 275 4 Cylindrar 15 av pneumatisk typ eller av pneumatisk- -hydraulisk typ är ytterligare anordnade för drivningen av den laterala aktiva fjädringen; de är installerade mellan den oscillerande tvärgående balken 3 och sidodelarna 4 hos boggi- ramen och är dess kolvar skyddade medelst skyddshöljen 17'.The lower part of each cylinder 5 is fixed inside a suitable cavity arranged in the oscillating beam 3, while the upper end of each piston is received and supported, with the spacing of an axial bearing of ball bearing type or other type, inside a corresponding cavity arranged in the basket, for thereby reducing the space occupied by it. Cylinders 15 of the pneumatic type or of the pneumatic-hydraulic type are further provided for the drive of the lateral active suspension; they are installed between the oscillating transverse beam 3 and the side parts 4 of the bogie frame and their pistons are protected by means of the protective covers 17 '.

Buffertkuddar 16 är anordnade mellan den oscillerande tvärgående balken 3 och korgen 2 med funktionen att mekaniskt begränsa korgens 2 vridning relativt den oscillerande tvär- gående balken 3 till den maximalt tillåtna gränsen, samtidigt undvikande möjliga skadliga slagbelastningar på cylindrarna 5.Buffer pads 16 are arranged between the oscillating transverse beam 3 and the basket 2 with the function of mechanically limiting the rotation of the basket 2 relative to the oscillating transverse beam 3 to the maximum permissible limit, while avoiding possible harmful impact loads on the cylinders 5.

Buffertkuddarna 16 är försedda med antifriktionskontakt- ytor för stel eller elastisk kontakt likväl som med en anord- ning för inställning på ett exakt sätt, efter hopsättningen, av det maximala värdet hos vridningsvinkeln för korgen i dess lutningsläge.The buffer pads 16 are provided with anti-friction contact surfaces for rigid or elastic contact as well as with a device for adjusting in an exact manner, after assembly, the maximum value of the angle of rotation of the basket in its inclined position.

Buffertkuddarna 16 kan vara av fast typ eller av rörlig typ. Stoppkuddarna av den rörliga typen befinner sig i sina vilolägen under normal funktion av lutningssystemet och verkar i enlighet härmed endast som slagets ändbuffertar. Under sin funktion sträcker de sig ut ur sina säten, påverkade hydrau- liskt och/eller mekaniskt, löpande med ett sådant slag i ändamål att verka som en säkerhetsanordning, vilken för till- baka korgen 2 till dess vertikala läge och blockerar denna i detta läge i det fall lutningssystemet skulle falla ur. De rörliga kuddarna 16 kan även användas som en nödanordning helt ersättande drivcylindrarna 5 för att påverka lutningsinställ- ningen.The buffer pads 16 may be of the fixed type or of the movable type. The stop cushions of the movable type are in their resting positions during normal operation of the inclination system and accordingly act only as the end buffers of the stroke. During their function, they extend out of their seats, actuated hydraulically and / or mechanically, continuously with such a stroke for the purpose of acting as a safety device, which returns the basket 2 to its vertical position and blocks it in this position in the event that the slope system should fall out. The movable cushions 16 can also be used as an emergency device completely replacing the drive cylinders 5 to influence the inclination setting.

Pig. 1 och 2 skiljer sig från varandra endast i det att i fig. 1 den sekundära fjädringen för boggien åstadkommas med hjälp av pneumatiska fjädrar 6 medan enligt fig. 2 den åstad- kommes med hjälp av traditionella skruvfjädrar 6' av stål. I båda fall är den sekundära fjädringen integrerad med laterala 18 och vertikala 19 hydrauliska sidodämpare, anordnade mellan den tvärgáende bcmmen 3 och boggiramens sidodelar 4.Pig. 1 and 2 differ from each other only in that in Fig. 1 the secondary suspension of the bogie is provided by means of pneumatic springs 6 while in Fig. 2 it is provided by means of traditional coil springs 6 'of steel. In both cases, the secondary suspension is integrated with lateral 18 and vertical 19 hydraulic side dampers, arranged between the transverse beam 3 and the side parts 4 of the bogie frame.

Vid en praktisk utföringsform visad i fig. 3 och 4 åstadkommas förloppet att vrida boggien relativt korgen i horisontalplanet medelst det nedre cylindriska stödtappslagret 7, medan förloppet att vrida kroppen 2 i det tvärgående ver- tikalplanet åstadkommas endast medelst det övre stödtapps- lagret 8 av delcylindrisk sektorformtyp. De främre och bakre 40 462 275 ändarna, sett i längdriktningen, hos det mellanliggande ele- mentet 9 hos stödtappslagret är formad av vertikala väggar lämpliga att stödja de längsgående tryckdelarna som visas mellan korgen 2 och boggien 3-4.In a practical embodiment shown in Figs. 3 and 4, the process of rotating the bogie relative to the basket in the horizontal plane is effected by means of the lower cylindrical support pin bearing 7, while the process of rotating the body 2 in the transverse vertical plane is effected only by the upper support pin bearing 8 of partial cylindrical bearing 8. sector form type. The front and rear ends 46 462 275, seen in the longitudinal direction, of the intermediate element 9 of the support pin bearing are formed by vertical walls suitable for supporting the longitudinal pressure parts shown between the basket 2 and the bogie 3-4.

I grunden består stödtappslagret i detta fall av en mellanliggande del 9 förbunden medelst en cylindrisk geo- metrisk koppling med det befintliga stödtappslagrets delar vilka à sin sida är förbundna med korgen och ramen, varvid de cylindriska delarnas axlar är vinkelräta mot varandra, Delarna är hophàllna medelst den vertikala tappen 20.Basically, the support pin bearing in this case consists of an intermediate part 9 connected by means of a cylindrical geometric coupling to the parts of the existing support pin bearing which in turn are connected to the basket and the frame, the axles of the cylindrical parts being perpendicular to each other. the vertical pin 20.

I fig. 5 visas en typ av boggi i exemplifierande ändamål och i dess grundkomponenter med en uppbyggnad i enlighet med uppfinningen.Fig. 5 shows a type of bogie for exemplary purposes and in its basic components with a construction in accordance with the invention.

Boggien är bildad av axlarna 10, av skivbromsarna 11, av bromscylindrarna 12, medan boggiramen är bildad av: tvärgàende ändbalkar 13, mellanliggande tvärgàende balkar 14, sidodelar 4 liksom av den oscillerande tvärgàende balken 3, hydrauliska drivcylindrar 5 och ett sfäriskt stödtappslager, exempelvis av 1 och 2.The bogie is formed by the axles 10, by the disc brakes 11, by the brake cylinders 12, while the bogie frame is formed by: transverse end beams 13, intermediate transverse beams 14, side parts 4 as well as by the oscillating transverse beam 3, hydraulic drive cylinders 5 and a spherical support, for example 1 and 2.

I fig. 6 visas i illustrativt syfte ett tvärsnitt av en den typ som visas i fig. annan möjlig typ av boggi enligt uppfinningen. Denna tillàter att de fördelaktiga egenskaperna enligt uppfinningen tydlig- göres och vilken, alltid tack vare dess karaktäristik av enkel uppbyggnad, kan användas pà ett enkelt sätt vid varje typ av boggi försedd med den tvärgàende lutningsbalken 3, omvandlande boggien fràn en normal boggityp till en boggi av den typ som används för lutande vagnkorgssystem.Fig. 6 shows for illustrative purpose a cross-section of the type shown in Fig. Another possible type of bogie according to the invention. This allows the advantageous properties according to the invention to be clarified and which, always due to its characteristics of simple construction, can be used in a simple way with each type of bogie provided with the transverse slope beam 3, converting the bogie from a normal bogie type to a bogie. of the type used for inclined trolley systems.

Boggien visad i fig. 6 skiljer sig fràn den som visas i fig. 1-5 i det att den tvärgàende balken 3 är monterad under fjädrarna 6 av den pneumatiska typen, visad i figuren, eller av den cylindriska skruvfjädertypen.The bogie shown in Fig. 6 differs from that shown in Figs. 1-5 in that the transverse beam 3 is mounted under the springs 6 of the pneumatic type, shown in the figure, or of the cylindrical coil spring type.

Enligt denna figur uppbäres korgen 2 av den tvärgàende balken 3 för lutningen medelst mellanplaceringen av fjädrarna 6 och vilar denna tvärgàende balk 3 pà boggiramen 4 med in- placeringen av stödtappslagret av kompoundtyp 7, 8, 9 som visas i fig. 3 eller 4, eller med inplaceringen av stödtapps- lagret av typ 1, visat i fig. 1 eller 2.According to this figure, the basket 2 is supported by the transverse beam 3 for the inclination by means of the intermediate placement of the springs 6 and this transverse beam 3 rests on the bogie frame 4 with the placement of the support pin bearing of compound type 7, 8, 9 shown in Fig. 3 or 4, or with the placement of the support pin bearing of type 1, shown in Fig. 1 or 2.

Lutningen av ramen 4 hos boggien i kurvor, i horisontal- planet äger rum relativt den tvärgàende balken 3 och därmed relativt korgen 2, emedan dessa senare ej vrider sig relativt 19 40 462 275 6 varandra i kurvor i detta plan.The inclination of the frame 4 of the bogie in curves, in the horizontal plane, takes place relative to the transverse beam 3 and thus relative to the basket 2, since the latter do not rotate relative to each other in curves in this plane.

Lutningen av korgen 2 och av balken 3 i det vertikala tvärplanet sker alltid med hjälp av stödtappslagret av kom- poundtyp 7, 8, 9 eller med hjälp av stödtappslagret av enkel typ 1, relativt boggiramen 4.The inclination of the basket 2 and of the beam 3 in the vertical transverse plane always takes place by means of the support pin bearing of compound type 7, 8, 9 or by means of the support pin bearing of simple type 1, relative to the bogie frame 4.

De hydrauliska drivcylindrarna 5 ger till den tvärgående balken 3 och därmed till korgen 2 inställningsrörelsen för den tvärgående lutningen.The hydraulic drive cylinders 5 give to the transverse beam 3 and thus to the basket 2 the adjusting movement for the transverse slope.

Underdelen hos cylindrarna 5 är fastsatt exempelvis inuti sidodelarna 4 medan den övre änden hos respektive kolv- stång vilar inuti en hålighet anordnad inuti den tvärgàende balken 3 med införande däremellan av ett axiallager av kullagertyp eller annan typ. Lagret är använt i ändamål att tillåta den övre änden av berörd kolv att glida fritt relativt den tvärgående balken 3 under glidrörelsen vilken äger rum när boggiramen 4 vrider sig vid ingången i en kurva.The lower part of the cylinders 5 is fixed, for example, inside the side parts 4 while the upper end of each piston rod rests inside a cavity arranged inside the transverse beam 3 with insertion therebetween of an axial bearing of ball bearing type or other type. The bearing is used for the purpose of allowing the upper end of the affected piston to slide freely relative to the transverse beam 3 during the sliding movement which takes place when the bogie frame 4 rotates at the entrance of a curve.

Boggien visad i fig. 6 är försedd med alla de fundamen- tala element som är typiska för en järnvägsboggi, redan visad i fig. 5.The bogie shown in Fig. 6 is provided with all the fundamental elements typical of a railway bogie, already shown in Fig. 5.

Som lätt framgår av det som berörts är en järnvägsboggi av den lutbara typen, försedd med systemet enligt uppfinningen lämplig att tillåta, under genomgång av en kurva med fullstän- dig säkerhet, större hastigheter än vad som kan uppnås med de traditionella boggierna, särskilt eller helt kompenserande effekten av centrifugalaccelerationen på passagerarna.As will be readily apparent from the foregoing, a railway bogie of the tiltable type, provided with the system according to the invention, is suitable for allowing, during the passage of a curve with complete safety, greater speeds than can be achieved with the traditional bogies, in particular or completely. compensatory effect of centrifugal acceleration on passengers.

Vidare kan, med en boggi enligt uppfinningen, utform- ningen av korgen förbli den traditionella utformningen, så att en boggi enligt uppfinningen alltid är lämplig att monteras vid redan befintliga järnvägsfordon, som en ersättning för de traditionella boggierna med väsentliga ekonomiska fördelar.Furthermore, with a bogie according to the invention, the design of the basket can remain the traditional design, so that a bogie according to the invention is always suitable to be mounted on already existing railway vehicles, as a replacement for the traditional bogies with significant economic benefits.

Den beskrivna boggien uppfyller även, utöver att upp- fylla alla existerande funktioner mellan korgen och boggien, dvs. vridning i alla plan och i alla riktningar, innefattande vridning av korgen i det vertikala tvärgàende planet för att uppnå den lutande inställningen, funktionen att överföra alla dynamiska och statiska krafter alstrade av tyngden och alla de horisontala dynamiska, längsgående och tvärgàende krafterna alstrade av dragning på grund av bromsning och centrifugal- kraften. _______-___________The described bogie also fulfills, in addition to fulfilling all existing functions between the basket and the bogie, ie. rotation in all planes and in all directions, including rotation of the basket in the vertical transverse plane to achieve the inclined setting, the function of transmitting all dynamic and static forces generated by gravity and all the horizontal dynamic, longitudinal and transverse forces generated by pulling on due to braking and centrifugal force. _______-___________

Claims

10 15 20 25 30 7 462 275 Patent claims

A bogie for railway vehicles of the type with a tilting car body (2) and comprising a transverse inclination beam (3) arranged at a bogie frame (4) and a support pin bearing (1) connecting the inclination beam (3) to the basket (2), the bearing (1) comprises connecting means in the form of a pivot pin (20) extending substantially vertically through the parts of the bearing, interconnecting them and allowing relative rotation between the parts connected by the bearing (1), the basket (2) and the beam (3), around the pivot pin (20), characterized in that the bearing (1) is also designed to allow relative inclined movement between the car body (2) and the inclined beam (3), which parts are connected to each other by means of the bearing (1), about a longitudinal, horizontal axis, in that the bearing (1) comprises a shell-shaped part (8) attached to the basket (2) and which is movable between associated bearing parts connected to each other and the inclined beam (3) by means of the pivot pin (20), the shell-shaped part (8) has a central opening g for the pivot pin (20), larger than the diameter of the pivot pin, allowing said tilting movement.

Bogie according to Claim 1, characterized in that the cup-shaped surface of the support pin bearing (20) consists of a sub-spherical part.

Bogie according to claim 1, characterized in that the support pin bearing (1) comprises two sets of bearing parts (7, 8, 9) held together by the pivot pin (20), each set having cooperating cylindrical surfaces, one of which is constituted by the cup-shaped part (8), and which surfaces are rotatable relative to each other about the surfaces resp. axles, one of which coincides with the axis of the pivot pin (20) and the other is perpendicular thereto.