[go: up one dir, main page]

AT508840A1 - Wankkompensationssystem für schienenfahrzeuge - Google Patents

Wankkompensationssystem für schienenfahrzeuge Download PDF

Info

Publication number
AT508840A1
AT508840A1 AT0145909A AT14592009A AT508840A1 AT 508840 A1 AT508840 A1 AT 508840A1 AT 0145909 A AT0145909 A AT 0145909A AT 14592009 A AT14592009 A AT 14592009A AT 508840 A1 AT508840 A1 AT 508840A1
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
pressure
compensation system
memory
drv
roll compensation
Prior art date
Application number
AT0145909A
Other languages
English (en)
Inventor
Herbert Haas
Johannes Hirtenlechner
Andreas Kienberger
Johannes Mueller
Thomas Penz
Helmut Ritter
Martin Teichmann
Herwig Waltensdorfer
Tomas Ziskal
Original Assignee
Siemens Ag Oesterreich
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Ag Oesterreich filed Critical Siemens Ag Oesterreich
Priority to AT0145909A priority Critical patent/AT508840A1/de
Priority to EP10754450.4A priority patent/EP2477865B1/de
Priority to US13/395,918 priority patent/US8899160B2/en
Priority to CN201080041099.XA priority patent/CN102481941B/zh
Priority to PCT/EP2010/063002 priority patent/WO2011032850A1/de
Priority to TR2019/01186T priority patent/TR201901186T4/tr
Priority to PT10754450T priority patent/PT2477865T/pt
Priority to PL10754450T priority patent/PL2477865T3/pl
Priority to ES10754450T priority patent/ES2712497T3/es
Priority to DK10754450.4T priority patent/DK2477865T3/en
Publication of AT508840A1 publication Critical patent/AT508840A1/de

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61FRAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/02Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
    • B61F5/22Guiding of the vehicle underframes with respect to the bogies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Description

2009 P 16514 AT
1
Beschreibung
Wankkompensationssystem für Schienenfahrzeuge 5 Die Erfindung betrifft ein Wankkompensationssystem für Schienenfahrzeuge .
Bei der Bogenfahrt eines Schienenfahrzeuges entsteht durch die Fliehkraft ein Moment, wodurch sich der Wagen in Richtung 10 Außenseite des Bogens neigt. Infolge dieser Neigung dreht sich das Koordinatensystem auch für den im Wagenkasten befindlichen Fahrgast und ein Anteil der Erdbeschleunigung wirkt nunmehr als Seitenbeschleunigung, was als besonders störend empfunden wird. 15
Insbesondere bei bogenschneller Fahrt mit hoher Querbeschleunigung am Radsatz werden ohne zusätzliche Maßnahmen die für den Fahrgast zulässigen Werte deutlich überschritten. 20 Aus dem Stand der Technik ist die sogenannte Neigetechnik, eine gleisbogenabhängige Wagenkastensteuerungen bekannt, bei der die Wagenkästen eines Eisenbahnzuges zur Kurveninnenseite geneigt werden können und damit die empfundene Seitenbeschleunigung reduzieren. 25
Damit können Gleisbögen („bogenschnelles Fahren") schneller durchfahren oder die Kurvenfahrt kann für den Passagier angenehmer gestaltet („Komfortneigung")werden. 30 Aus dem Stand der Technik bekannte Neigetechniksysteme wie beispielsweise in der EP 0619212 beschrieben, ermöglichen eine Kurvenneigung bis zu 8°. Damit kann ohne Beeinträchtigung des Fahrkomforts durch erhöhte Seitenbeschleunigung die Geschwindigkeit in Kurven um bis zu 30 % erhöht werden.
Nachteilig an den bekannten Neigetechnik-Systemen ist der vergleichsweise hohe konstruktive Aufwand, der auch hohe Auf- 35
2009 P 16514 AT 2 wände in Bezug auf Herstellung, Leistungsbedarf, Sensorik und Wartung mit sich bringt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Ver-5 fahren zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Wankkom-pensationssystem gemäß Anspruch 1. 10 Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Wankkom-pensationssystems ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird anhand von Figuren näher erläutert. 15 Es zeigen beispielhaft und schematisch:
Fig. 1 das Grundkonzept einer erfindungsgemäßen Wankkompensa-tion,
Fig. 2a und 2b eine Schnittdarstellung der Primärfedern mit 20 integrierten Hydraulikzylindern.
Fig.3 zeigt schematisch einen Hydraulikschaltplan in einer ersten Ausführungsform die sogenannte „Variante Grundstellung unten".
Fig.4 zeigt einen Hydraulikschaltplan in einer zweiten Aus-25 führungsform die sogenannte „Variante Grundstellung Mitte mit Wegmeßsystem".
Fig.4a zeigt die Integration eiens Wegmeßsystems in einen Aktuator
Fig.5 zeigt einen Hydraulikschaltplan in einer dritten Aus-30 führungsform die sogenannte „Variante Grundstellung Mitte mit Hilfskolben".
Fig. 5a zeigt den Aufbau eines Aktuators mit Hilfskoben Fig. 6 zeigt einen Hydraulikschaltplan in einer vierten Ausführungsform die sogenannte „Variante Grundstellung oben". 35 Fig.7 zeigt einen Hydraulikschaltplan in einer fünften Ausführungsform die sogenannte „Variante Aktuator parallel".
Fig.8 zeigt den Zusammenhang zwischen Druck und Primärfederweg .
' 2009 P 16514 AT 3
Die Darstellung nach Fig. 1 zeigt ein Wankkompensations-5 System mit einer Höhenverstellung des DG-Rahmens durch Hydraulikzylinder, die innerhalb der Primär-Schraubendruckfedern angeordnet sind und stets an der Bogenaussenseite entgegen der Schwerkraft anheben und an der Bogeninnenseite absenken. 10 Diese Funktionalität bewirkt in vorteilhafter Weise eine Vergrößerung des Effektes der Gleisüberhöhung im Bogen, sodass durch Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit im Bogen die Fahrzeit eines Schienenfahrzeuges auf der entsprechenden Strecke verkürzt werden kann, ohne die Trassierung der Strecke ändern zu 15 müssen.
Durch die Höhenverstellung wird der Wankwinkel, welcher sich in Primär- und Sekundärfederstufe durch die Federsteifigkeiten ergibt, nicht nur kompensiert, sondern bewusst überkom-20 pensiert und dadurch die maximale Querbeschleunigung auf den Fahrgast im geforderten Bereich gehalten.
Bei Erreichen eines definierten Schwellwertes der Querbeschleunigung wird durch die Steuerung ein Heben/Senken des 25 DG-Rahmens um einen von der Steuerung/Regelung vorgegebenen Wert veranlasst.
Dies geschieht noch während der Fahrt im Übergangsbogen, sodass bei Erreichen des Bogens mit konstantem Radius bereits 30 die Endstellung eingenommen ist und die quasistatische Querbeschleunigung während der Bogenfahrt (ohne weitere Steuerung/Regelung) konstant bleibt.
Das erfindungsgemäße Konzept bietet in mehrerer Hinsicht Vor-35 teile gegenüber bekannten Lösungen.
2009 P 16514 AT 4
Lauftechnisch dadurch, dass in bekannter Weise die Lauftechnik optimiert werden kann, indem Erkenntnisse aus bestehenden Fahrzeugen auf das erfindungsgemäße Konzept übertragenw erden können. Auch das Vorgehen bei der Zulassung der Fahrzeuge ist von bestehenden Fahrzeugen übertragbar.
In Bezug auf die Fahrzeugbreite bestehen keine konzeptionellen Einschränkungen zu bestehenden Konzepten in Reihe R
Es ist eine einfache Nachrüstung bzw. Teilausrüstung der bestehenden Fahrzeuge möglich, da der Bauraum in der Grundkonzeption dafür vorgesehen wird.
Bei Ausfall der Hydraulik (Stromlos, Ausfall E-Motor, ...) wird das Fahrzeug durch seine Eigenmasse wieder den Zustand geringster potentieller Energie einnehmen und kann in diesem Zustand in Reihe R berieben werden.
Die Darstellung nach Figur 2a und 2b zeigt eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Primärfedern mit integrierten Hydraulikzylindern. Fig. 2a zeigt den Fall eines ausgefahrenen Hydraulikzylinders und Fig. 2b den Fall eines eingefahrenen Hydraulikzylinders.
Anhand der weiteren Figuren werden unterschiedliche denkbare Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert. Diese Ausführungsformen unterscheiden sich insbesondere durch die Position des Wagenkastens in der Grundstellung. Fig.3 zeigt schematisch einen Hydraulikschaltplan in einer ersten Ausführungsform die sogenannte „Variante Grundstellung unten". Sämtliche Beschreibungen und Leistungsdaten beziehen sich auf ein Drehgestell. Die Entscheidung ob gewisse Bauteile (z.B. Ölbehälter und Pumpe) zentral je Wagenkasten ausgeführt werden oder je DG, wird währen der Projektabwicklung getroffen.
2009 P 16514 AT 5
In vorteilhafter Weise sind bei dieser ersten Ausführungsform ist keine Wegsensoren erforderlich, der Stellweg der seriellen Hydraulikzylinder ist mechanisch durch Festanschläge definiert und wird durch reine Druckbeaufschlagung erreicht und 5 mittels Drucksensoren kontrolliert.
Der Alltagsbetrieb ist durch die folgenden Funktionalitäten bestimmt: 10 1) Stromloser Zustand: Alle Ventile (DRV, Wegeventil, Entladeventil) sind voll geöffnet, das System inkl. HD-Speicher ist drucklos. Der Wagenkasten hat seine tiefste (fail safe) Stellung. 15 2) Mit Strom und elektrischem Signal der Steuerung schlie ßen sich das Druck-Entladeventil und das DRV, der Motor dreht und die Pumpe liefert einen konstanten Förderstrom und pumpt damit den HD-Speicher bis zum Nominaldruck (p=350bar) auf. 20 3) Der Drucksensor erkennt den voll geladenen HD-Speicher und die Steuerung gibt das DRV frei, dadurch sinkt der Druck in der Versorgungsleitung zum Speicher auf Obar (Energieersparnis) und das RV verhindert ein Entladen des Speichers in den Tank. Das System ist Einsatzbereit. 25 4) Bei Bogenfahrt erkennt die Steuerung (Kreisel + Querbe schleunigung) welche Seite des DG-Rahmens gehoben werden muß und schaltet das Wegeventil auf die entsprechende Seite. Beide Hydraulikzylinder einer DG-Seite fahren in ca. 2s bis zum Anschlag aus und bleiben in dieser Stel- 30 lung während der gesamten Bogenfahrt. Die gegenüberlie gende Seite ist weiterhin drucklos (Verbindung zum Ölbehälter) . 5) Der HD-Speicher gibt dabei ca. 0,7 Liter Öl ab und der Druck verringert sich dadurch von 350bar auf 250bar. Die 35 Steuerung erkennt dies über den Drucksensor und schließt das DRV wieder, damit steigt der Druck in der Leitung und die Pumpe fördert über das RV wieder in den HD-Speicher. Die Systemauslegung stellt sicher, daß dieser bis zum nächsten Bogen wieder aufgeladen ist. * * k * 9 • · V · · ·
2009 P 16514 AT 6 6) Ist der Bogen durchfahren, erkennt dies die Steuerung (Kreisel + Querbeschleunigung) und nimmt das Steuersignal vom Wegeventil zurück, wodurch das Ventil seine (durch Federn sichergestellte) Mittelstellung einnimmt und die angehobene Seite wieder nach Unten in die Grundstellung fährt. 7) Fortführung der Fahrt laufend ab Punkt 4) 8) Am Ende des Betriebstages wird durch das Druck-Entladeventil sichergestellt, daß bei stromlosem Fahrzeug das Hydrauliksystem inkl. aller Komponenten drucklos ist und gefahrlos abgestellt bzw. gewartet werden kann.
Fig.4 zeigt schematisch einen Hydraulikschaltplan in einer zweiten Ausführungsform die sogenannte „Variante Grundstellung Mitte mit Wegmeßsystem".
Vorteil dieser Ausführung ist die Möglichkeit die Geometrie der Schwingenführung zur radialen Einstellung des Radsatzes zu verwenden und damit den Radverschleiß zu minimieren.
Wie in Fig. 4a dargestellt, ist der Aktuator seriell zur Primärfeder angeordnet und das Wegmeßsystem (4# je DG) ist geschützt im Aktuator untergebracht (mißt den Aktuatorweg ohne den Federweg der Primärfeder).
Der Alltagsbetrieb ist durch die folgenden Funktionalitäten bestimmt: 1) Stromloser Zustand: Alle Ventile (DRV, Wegeventil, Entladeventil) sind voll geöffnet, das System inkl. HD-Speicher ist drucklos. Der WK hat seine tiefste (fail safe) Stellung. 2) Mit Strom und elektrischem Signal der Steuerung schließen sich das Druck-Entladeventil und das DRV, der Motor dreht und die Pumpe liefert einen konstanten Förderstrom und pumpt damit den HD-Speicher bis zum Nominaldruck (p=350bar) auf.
2009 P 16514 AT 7 3) Der Drucksensor erkennt den voll geladenen HD-Speicher und die Steuerung gibt das DRV frei, dadurch sinkt der Druck in der Versorgungsleitung zum Speicher auf Obar (Energieersparnis) und das RV verhindert ein Entladen des Speichers in den Tank. 4) Die Wegsensoren (2 je DG-Seite) in der Primstufe erkennen die aktuelle Höhe und die Steuerung veranlaßt die Höhen-Regulierventile den DG-Rahmen bis zu einer definierten Höhe (aber nicht bis zum Anschlag) in die Grundstellung hochzuheben. Das System ist Einsatzbereit. 5) Bei Bogenfahrt erkennt die Steuerung (Kreisel + Querbeschleunigung) welche Seite des DG-Rahmens gehoben und welche Seite abgesenkt werden muß und schaltet die Wegeventile auf die entsprechenden Stellungen. Beide Hydraulikzylinder einer DG-Seite fahren in ca. 2s bis zum Anschlag aus bzw. ein und bleiben in dieser Stellung während der gesamten Bogenfahrt. 6) Der HD-Speicher gibt dabei ca. 0,35 Liter Öl ab und der Druck verringert sich dadurch von 350bar auf 300bar. 7) Ist der Bogen durchfahren, erkennt dies die Steuerung (Kreisel + Querbeschleunigung) und die Höhen-Regulierventile regeln wieder auf die Grundstellung. Der Ölbedarf für die Regulierung entspricht wiederum ca. 0,35 Liter Öl und der Druck im HD-Speicher sinkt von 300bar auf 250bar. 8) Die Steuerung erkennt das gesunkene Druckniveau im HD-Speicher über den Drucksensor und schließt das DRV wieder, damit steigt der Druck in der Leitung und die Pumpe fördert über das RV wieder in den HD-Speicher. Die Systemauslegung stellt sicher, daß dieser bis zum nächsten Bogen wieder aufgeladen ist. 9) Fortführung der Fahrt laufend ab Punkt 4) 10) Am Ende des Betriebstages wird durch das Druck-Entladeventil sichergestellt, daß bei stromlosem Fahrzeug das Hydrauliksystem inkl. aller Komponenten drucklos ist und gefahrlos abgestellt bzw. gewartet werden kann.
2009 P 16514 AT 8
Fig.5 zeigt schematisch einen Hydraulikschaltplan in einer dritten Ausführungsform die sogenannte „Variante Grundstellung Mitte mit Hilfskolben". Die konstruktive Gestaltung des Aktuators mit Hilfskolben ist Fig.5a entnehmbar. 5
Vorteil dieser Ausführung ist die Möglichkeit die Geometrie der Schwingenführung zur radialen Einstellung des Radsatzes zu verwenden und damit den Radverschleiß zu minimieren.
Zur Einstellung der Grundstellung ist aber kein Wegsensoren 10 erforderlich sondern die Höhe wird durch einen Teleskop-
Aktuator und geeignete Wahl der Kolbenflächen von Haupt- und Hilfskolben und des Steuerdruckes sichergestellt. Aufgrund der größeren Fläche des Hilfskolbens ist der Ölbedarf und somit auch der HD-Speicher größer. 15
Abkürzungen: pO ... Drucklos für komplett eingefahrenen Zylinder (Obar) pl ... Steuerdruck für Mittelstellung (ca. 80bar) p2 ... Der Maximaldruck für voll ausgefahrenen Aktuator (ca. 20 250bar)
Aw ... Wirkfläche des Hauptkolbens (Dw = ca. 60mm)
Ah ... Wirkfläche des Hilfskolbens (Dh = ca. 100mm)
Der Zusammenhang zwischen den Drücken und den Kolbenflächen 25 ist durch nachfolgende Bedingungen determiniert: • Der Druck pl muß auf der Wirkfläche des Hilfskolbens das voll beladene Fahrzeug inkl. dynamische Kräfte heben können (pl * Ah > Fz_max) • Der Druck pl darf auf der Wirkfläche des Hauptkolbens 30 das leere Fahrzeug inkl. dynamisch Ausfedern nicht heben können (pl * Aw < Fz_min) • Der Druck p2 muß auf der Wirkfläche des Hauptkolbens das voll beladene Fahrzeug inkl. dynamische Kräfte heben können (p2 * Aw > Fz_max) 35
Die Funktionalität im täglichen Betrieb ist wie folgt: ♦ #
2009 P 16514 AT 9 1) Stromloser Zustand: Alle Ventile (DRV, Wegeventil, Entladeventil) sind voll geöffnet, das System inkl. HD-Speicher ist drucklos. Der WK hat seine tiefste (fail safe) Stellung. 2) Mit Strom und elektrischem Signal der Steuerung schließen sich das Druck-Entladeventil und das DRV, der Motor dreht und die Pumpe liefert einen konstanten Förderstrom und pumpt damit den HD-Speicher bis zum Nominaldruck (p=350bar) auf. 3) Der Drucksensor erkennt den voll geladenen HD-Speicher und die Steuerung gibt das DRV frei, dadurch sinkt der Druck in der Versorgungsleitung zum Speicher auf Obar (Energieersparnis) und das RV verhindert ein Entladen des Speichers in den Tank. 4) Der Druck pl ist für die Mittelstellung erforderlich und die beide Ventile öffnen um beide Seiten des DG-Rahmens zu heben. 5) Die Drucksensoren in der Primstufe erkennen wenn pl (ca. 80bar) erreicht ist und schließen die Ventile. Die definierte Höhe (Anschlag des Hilfskolbens) in der Grundstellung ist erreicht. Das System ist Einsatzbereit. 6) Bei Bogenfahrt erkennt die Steuerung (Kreisel + Querbeschleunigung) welche Seite des DG-Rahmens gehoben (Steuerdruck p2 = ca. 250bar) und welche Seite abgesenkt (Steuerdruck pO = Obar) werden muß und schaltet die Wegeventile auf die entsprechenden Positionen. Beide Hydraulikzylinder einer DG-Seite fahren in ca. 2s bis zum Anschlag aus bzw. ein und bleiben in dieser Stellung während der gesamten Bogenfahrt. Die Endstellungen sind über die Drücke (pO=Anschlag unten, p2=Anschlag oben) eindeutig festgelegt und kontrollierbar. 7) Der HD-Speicher gibt dabei ca. 0,35 Liter Öl (Heben auf Aw) ab und der Druck verringert sich dadurch von 350bar auf 320bar. 8) Ist der Bogen durchfahren, erkennt dies die Steuerung (Kreisel + Querbeschleunigung) und die Ventile schalten wieder auf pl um die Grundstellung anzufahren. Der Ölbedarf für die Regulierung entspricht diesmal ca. 1,0 Li-
2009 P 16514 AT 10 ter Öl (Heben auf Ah) und der Druck im HD-Speicher sinkt von 320bar auf 250bar. 9) Die Steuerung erkennt das gesunkene Druckniveau im HD-Speicher über den Drucksensor und schließt das DRV wieder, damit steigt der Druck in der Leitung und die Pumpe fördert über das RV wieder in den HD-Speicher. Die Systemauslegung stellt sicher, daß dieser bis zum nächsten Bogen wieder aufgeladen ist. 10) Fortführung der Fahrt laufend ab Punkt 6) 11) Am Ende des Betriebstages wird durch das Druck-Entladeventil sichergestellt, daß bei stromlosem Fahrzeug das Hydrauliksystem inkl. aller Komponenten drucklos ist und gefahrlos abgestellt bzw. gewartet werden kann.
Fig.6 zeigt schematisch einen Hydraulikschaltplan in einer vierten Ausführungsform die sogenannte „Variante Grundstellung oben".
Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist insbesondere das fehlende Erfordernis für Wegsensoren, da der Stellweg der seriellen Hydraulikzylinder mechanisch durch Festanschläge definiert ist und durch reine Druckbeaufschlagung erreicht und mittels Drucksensoren kontrolliert wird. Eine Radialstellung des Radsatzes durch den Schwingeneffekt ist machbar, bei Ausfall des Systems entfällt dieser Vorteil aber wieder. Täglicher Betrieb: 1) Stromloser Zustand: Alle Ventile (DRV, Wegeventil, Entladeventil) sind voll geöffnet, das System inkl. HD-Speicher ist drucklos. Der WK hat seine tiefste (fail safe) Stellung. 2) Mit Strom und elektrischem Signal der Steuerung schließen sich das Druck-Entladeventil und das DRV, der Motor dreht und die Pumpe liefert einen konstanten Förderstrom und pumpt damit den HD-Speicher bis zum Nominaldruck (p=350bar) auf. 3) Der Drucksensor erkennt den voll geladenen HD-Speicher und die Steuerung gibt das DRV frei, dadurch sinkt der
2009 P 16514 ÄT * ** · * · · t ««·· * · · ··* · * % « » ··*· · · »··« 11
Druck in der Versorgungsleitung zum Speicher auf Obar (Energieersparnis) und das RV verhindert ein Entladen des Speichers in den Tank. 4) Das Ventil schaltet Druck auf beide Seiten und alle 4 5 Aktuatoren heben den DG-Rahmen bis zum Anschlag hoch.
Das System ist Einsatzbereit. 5) Bei Bogenfahrt erkennt die Steuerung (Kreisel + Querbeschleunigung) welche Seite des DG-Rahmens (bogeninnen) abgesenkt werden muß und schaltet das Wegeventil auf die 10 entsprechende Seite. Beide Hydraulikzylinder einer DG-
Seite fahren in ca. 2s bis zum Anschlag nach unten und bleiben in dieser Stellung während der gesamten Bogenfahrt. Die gegenüberliegende Seite ist weiterhin druckbeaufschlagt (Verbindung zum HD-Speicher). 15 6) Ist der Bogen durchfahren, erkennt dies die Steuerung (Kreisel + Querbeschleunigung) und nimmt das Steuersignal vom Wegeventil zurück, wodurch das Ventil seine (durch Federn sichergestellte) Mittelstellung einnimmt und die abgesenkte Seite wieder angehoben wird 20 7) Der HD-Speicher gibt dabei ca. 0,7 Liter Öl ab und der
Druck verringert sich dadurch von 350bar auf 250bar. Die Steuerung erkennt dies über den Drucksensor und schließt das DRV wieder, damit steigt der Druck in der Leitung und die Pumpe fördert über das RV wieder in den HD- 25 Speicher. Die Systemauslegung stellt sicher, daß dieser bis zum nächsten Bogen wieder aufgeladen ist. 8) Fortführung der Fahrt laufend ab Punkt 5) 9) Am Ende des Betriebstages wird durch das Druck-
Entladeventil sichergestellt, daß bei stromlosem Fahr- 30 zeug das Hydrauliksystem inkl. aller Komponenten drucklos ist und gefahrlos abgestellt bzw. gewartet werden kann. 35
2009 P 16514 AT • · 12
Fig.7 zeigt schematisch einen Hydraulikschaltplan in einer fünften Ausführungsform die sogenannte „Variante Aktuator parallel", in welcher der Aktuator kraftmäßig parallel zur Primärfederungerung wirkt.
Diese Variante weist die Vorteile der Ausführungsform „Grundstellung Mitte" auf, aber das Wegmeßsystem kann hierbei entfallen, da die Kennlinie der Primärfeder selbst als Zusammenhang zwischen Druck im Aktuator und Weg in der Federstufe herangezogen wird.
Der Aktuator kann gleichzeitig die Funktion eines hydraulischen Dämpfers erfüllen. Täglicher Betrieb: 1) Stromloser Zustand: Alle Ventile (DRV, Wegeventil, Entladeventil) sind voll geöffnet, das System inkl. HD-Speicher ist drucklos, der WK hat seine tiefste (fail safe) Stellung. 2) Mit Strom und elektrischem Signal der Steuerung schließen sich das Druck-Entladeventil und das DRV, der Motor dreht und die Pumpe liefert einen konstanten Förderstrom und pumpt damit den HD-Speicher bis zum Nominaldruck (p=350bar) auf. 3) Der Drucksensor erkennt den voll geladenen HD-Speicher und die Steuerung gibt das DRV frei, dadurch sinkt der Druck in der Versorgungsleitung zum Speicher auf Obar (Energieersparnis) und das RV verhindert ein Entladen des Speichers in den Tank. 4) Bei Fahrt auf der Geraden wirk der Aktuator als passiver Dämpfer. 5) Bei Bogenfahrt erkennt die Steuerung (Kreisel + Querbeschleunigung) welche Seite des DG-Rahmens gehoben und welche Seite abgesenkt werden muß und veranlaßt die Druck-Ventile die beidseitig wirkenden Aktuatoren (kön-
« » * v 2009 P 16514 AT • · * * • · · * * * · * * » · 13 nen Zug- und Druckkräfte übertragen) mit dem errechneten Steuerdruck zu beaufschlagen. Über die Charakteristik der Primärstufe stellt sich je DG-Seite eine verringerte bzw. vergrößerte Höhe ein, der DG-Rahmen ist geneigt. 6) Die Aktuatoren halten während der Bogefahrt den Druck konstant, die Federung führt aber dynamische Federwege aus, diesen Federwegen müssen die Aktuatoren folgen, jedoch ohne zusätzliche Steifigkeiten in die Primärfeder einzubringen. Die Hydraulikversorgung und ein HD-Speicher stellen das dafür benötigte Öl zur Verfügung. 7) Ist der Bogen durchfahren, erkennt dies die Steuerung (Kreisel + Querbeschleunigung) und nimmt das Steuersignal von den Druckventilen zurück und der DG-Rahmen geht in seine ursprüngliche Position zurück. 8) Die Steuerung erkennt das gesunkene Druckniveau im HD-Speicher über den Drucksensor und schließt das DRV wieder, damit steigt der Druck in der Leitung und die Pumpe fördert über das RV wieder in den HD-Speicher. Die Systemauslegung stellt sicher, daß dieser bis zum nächsten Bogen wieder aufgeladen ist. 9) Fortführung der Fahrt laufend ab Punkt 4) 10) Am Ende des Betriebstages wird durch das Druck-Entladeventil sichergestellt, daß bei stromlosem Fahrzeug das Hydrauliksystem inkl. aller Komponenten drucklos ist und gefahrlos abgestellt bzw. gewartet werden kann.
Fig.8 zeigt schematisch einen Hydraulikschaltplan in einer sechsten Ausführungsform die sogenannte „Variante Aktuator Zapfenführung".

Claims (5)

  1. 2009 P 16514 AT 14 Patentansprüche 1. Wankkompensationssystem für Schienenfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, dass zur gezielten Höhenverstellung des Drehgestellrahmens innerhalb der Primär-Schraubendruckfedern der Drehgestelle Aktuatoren angeordnet sind.
  2. 2. Wankkompensationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem fahrenden Fahrzeug Betriebsmodi zugeordnet werden und jedem Betriebsmodus eine vorgegebene Ansteuerung des Drehgestellrahmens mittels der Aktuatoren zugeordnet ist
  3. 3. Wankkompensationssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Betriebsmodi „Geradeausfahrt", „Kurve links" und „Kurve rechts" vorgesehen sind und in den beiden „Kurven"- Betriebsmodi eine vorgegebene einseitige Höhenverstellung des Drehgestellrahmens erfolgt.
  4. 4. Wankkompensationssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch die vorgegebene Höhenverstellung eine Neigung mit einem Winkel von etwa 3 Grad kompensiert wird.
  5. 5. Wankkompensationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Aktuatoren Hydraulikzylinder vorgesehen sind.
AT0145909A 2009-09-15 2009-09-15 Wankkompensationssystem für schienenfahrzeuge AT508840A1 (de)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0145909A AT508840A1 (de) 2009-09-15 2009-09-15 Wankkompensationssystem für schienenfahrzeuge
EP10754450.4A EP2477865B1 (de) 2009-09-15 2010-09-06 Wankkompensationssystem für schienenfahrzeuge
US13/395,918 US8899160B2 (en) 2009-09-15 2010-09-06 Roll compensation system for rail vehicles
CN201080041099.XA CN102481941B (zh) 2009-09-15 2010-09-06 用于轨道车辆的侧滚补偿系统
PCT/EP2010/063002 WO2011032850A1 (de) 2009-09-15 2010-09-06 Wankkompensationssystem für schienenfahrzeuge
TR2019/01186T TR201901186T4 (tr) 2009-09-15 2010-09-06 Raylı Taşıtlar İçin Sallanma Dengeleme Sistemi
PT10754450T PT2477865T (pt) 2009-09-15 2010-09-06 Sistema de compensação de oscilações para veículos ferroviários
PL10754450T PL2477865T3 (pl) 2009-09-15 2010-09-06 System kompensacji przechyłu dla pojazdów szynowych
ES10754450T ES2712497T3 (es) 2009-09-15 2010-09-06 Sistema de compensación de balanceo para vehículos ferroviarios
DK10754450.4T DK2477865T3 (en) 2009-09-15 2010-09-06 Swing compensation for rail vehicles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0145909A AT508840A1 (de) 2009-09-15 2009-09-15 Wankkompensationssystem für schienenfahrzeuge

Publications (1)

Publication Number Publication Date
AT508840A1 true AT508840A1 (de) 2011-04-15

Family

ID=43066753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
AT0145909A AT508840A1 (de) 2009-09-15 2009-09-15 Wankkompensationssystem für schienenfahrzeuge

Country Status (10)

Country Link
US (1) US8899160B2 (de)
EP (1) EP2477865B1 (de)
CN (1) CN102481941B (de)
AT (1) AT508840A1 (de)
DK (1) DK2477865T3 (de)
ES (1) ES2712497T3 (de)
PL (1) PL2477865T3 (de)
PT (1) PT2477865T (de)
TR (1) TR201901186T4 (de)
WO (1) WO2011032850A1 (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT514029B1 (de) * 2013-01-22 2015-05-15 Siemens Ag Oesterreich Schienenfahrzeug mit Neigetechnik
CN107128835B (zh) * 2017-05-23 2024-02-20 中车长春轨道客车股份有限公司 一种高精度轨道超高模拟测试系统
US10427697B2 (en) * 2017-07-04 2019-10-01 Nordco Inc. Rail pressure adjustment assembly and system for rail vehicles
WO2019091636A1 (de) * 2017-11-09 2019-05-16 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Niveauregelsystem zur einstellung des niveaus eines fahrzeugs, insbesondere schienenfahrzeugs
US11787450B2 (en) * 2017-11-09 2023-10-17 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Level control system for adjusting the level of a vehicle, in particular a rail vehicle
EP3707052A1 (de) * 2017-11-09 2020-09-16 KNORR-BREMSE Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Niveauregelsystem zur einstellung des niveaus eines fahrzeugs, insbesondere schienenfahrzeugs
PL3483028T3 (pl) 2017-11-09 2022-05-30 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH System poziomujący dla pojazdu, w szczególności pojazdu szynowego
AT522647A1 (de) 2019-06-13 2020-12-15 Siemens Mobility Austria Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur betrieblichen Neigungsbestimmung bei Fahrzeugen
CN110758436B (zh) * 2019-10-31 2020-08-04 青岛理工大学 高速列车侧滚动态行为主动控制系统

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR895668A (fr) 1942-07-18 1945-01-31 Sulzer Ag Support latéral élastique avec amortissement hydraulique en particulier pour véhicules sur rails
US3580557A (en) 1969-01-30 1971-05-25 Budd Co Railway spring suspension
DE1916404A1 (de) 1969-03-31 1970-10-08 Linke Hofmann Busch Federung fuer Drehgestelle von Schienenfahrzeugen
US3614931A (en) 1969-05-12 1971-10-26 Franklin P Adler Hydraulic sway stabilizer
CN1005762B (zh) 1985-11-21 1989-11-15 米兰工业建筑公司 可倾斜车体型铁路车辆用的铁路转向架
DE4231641C2 (de) 1992-09-22 1996-12-12 Daimler Benz Ag Federbein für Federungssysteme von Kraftfahrzeugen
DE4311521C1 (de) 1993-04-07 1994-04-21 Talbot Waggonfab Wankstütze für Schienenfahrzeuge
FR2706815B1 (de) * 1993-06-23 1995-09-08 Samm
DE19609032A1 (de) 1996-03-08 1997-09-11 Abb Patent Gmbh Neigungseinrichtung zur Neigung des Wagenkastens eines Schienenfahrzeuges gegenüber den Schienen
DE19653529C1 (de) 1996-12-20 1998-02-12 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der erdbezogenen Wagenkastenneigung bei einem Schienenfahrzeug
JP4012614B2 (ja) 1997-10-30 2007-11-21 財団法人鉄道総合技術研究所 鉄道車両用車体傾斜装置付き台車
NL1019609C2 (nl) 2001-12-19 2003-06-30 Gijsbert Antonie Van Den Hater Voertuig voorzien van ten minste één met een gas gevulde veerbalg, alsmede een anti-overhellingsinrichting en een werkwijze om een voertuig van een anti-overhellingsinrichting te voorzien.
DE20321079U1 (de) 2003-08-20 2006-06-29 Liebherr-Aerospace Lindenberg Gmbh Federelement

Also Published As

Publication number Publication date
PT2477865T (pt) 2019-01-28
DK2477865T3 (en) 2019-02-25
US20120180693A1 (en) 2012-07-19
PL2477865T3 (pl) 2019-05-31
US8899160B2 (en) 2014-12-02
TR201901186T4 (tr) 2019-02-21
EP2477865B1 (de) 2018-11-21
WO2011032850A1 (de) 2011-03-24
CN102481941B (zh) 2016-04-20
ES2712497T3 (es) 2019-05-13
EP2477865A1 (de) 2012-07-25
CN102481941A (zh) 2012-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2477865B1 (de) Wankkompensationssystem für schienenfahrzeuge
EP2414208B1 (de) Fahrzeug mit wankkompensation
EP0663877B1 (de) Niveau- und neigungssteuerung eines wagenkastens
EP2477866A1 (de) Aktuator mit mehrfachwirkung
EP1238834B1 (de) Aktives Fahrwerksystem eines Fahrzeugs
DE102015007481B4 (de) Aktive aufhängungsvorrichtung für ein fahrzeug und eine dafür verwendete pumpe
EP1040943A2 (de) Federungssystem für Landfahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge
EP2483125A2 (de) Federanordnung zur niveauregulierung in einem fahrzeug
WO2010113045A2 (de) Fahrzeug mit wankkompensation
WO2018192688A1 (de) Verfahren zum kompensieren eines zugkraftverlusts eines schienenfahrzeugs
DE10256022A1 (de) Federungsvorrichtung
EP3365218B1 (de) Niveauregulierung
EP1542877A1 (de) Verfahren zur regelung und/oder steuerung eines aktiven und/oder steuerbaren fahrwerks
EP0910513B1 (de) Niveaugeregeltes luftgefedertes achsaggregat, z.b. für grossraum-personenkraftwagen
EP2861476B1 (de) Fahrzeug mit einer federeinrichtung mit vorgebbarer querfedercharakteristik
AT505315A1 (de) Schaltbare federstufe
CH600426A5 (en) Electrohydraulic transverse inclination mechanism
EP1029764A2 (de) Federung für Schienenfahrzeuge
DE102012001375A1 (de) Fahrgestell eines Schienenfahrzeugs
DE10022543A1 (de) Fahrzeugsegment mit rumpfintegrierter Fliehkraftkompensation

Legal Events

Date Code Title Description
REJ Rejection

Effective date: 20160515