CN108349511A - 水平调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于轨道车辆的水平调节装置，所述水平调节装置由悬架单元构成，所述悬架单元设置在轨道车辆的转向架和厢体之间，并且分别由弹簧、气动的或液压的往复活塞元件构成。根据本发明，往复活塞元件在行驶运行中缩回至，使得其不跨过厢体和转向架之间的间距。

Description

水平调节装置

技术领域

本发明涉及一种用于轨道车辆的水平调节装置，所述水平调节装置具有悬架单元，所述悬架单元设置在轨道车辆的厢体和转向架之间。

背景技术

轨道车辆通常具有主悬架和副悬架。主悬架作用在轨道车辆的轮轴和转向架之间，并且主要用于吸收轨道车辆在行驶期间由于不均匀的轨道引导等而所经受的硬碰撞。副悬架设置在轨道车辆的厢体和有轨的转向架之间。所述副悬架尤其用于厢体的附加的振动隔离，以便尤其能够在乘客运输中实现舒适的行驶。

已知的是：在最简单的情况下，除了空气悬架或液压气动悬架之外，将常规的钢弹簧或弹性体弹簧用于副悬架。通常，厢体相对于转向架经由两个或更多个这种被动的弹簧元件缓冲，其中转向架通常承载一对轮轴，所述轮轴建立与轨道的接触。

但是，在副悬架中出现如下问题：厢体水平能够与负载相关地发生变化。厢体水平是厢体相对于转向架或轨道上棱边的高度水平。

为了与期望的悬架同时实现厢体水平的水平调节，代替常规的钢悬架，将气动或液压气动的悬架单元用于副悬架。用于设定厢体高度水平的水平调节装置的解决方案例如以气动的副悬架的形式是已知的，所述副悬架例如在车站中附加地加压从而被提高，以使高度水平适应站台棱边。类似的解决方案也以液压气动弹簧的形式已知，这例如在DE 10056 929 A1或DE 102 38 059 A1中描述。

在具有由钢或弹性体弹簧构成的副弹簧的车辆中，在所述弹簧压缩时的弹簧行程必须经由车辆的并行或连续的升高来进行，这例如在WO 202/115927 A1或DE 202 00 5009909 U1中描述。

作为所谓的“下拉原理”从DE 102 005018945 A1或DE 103 605 18 A1中已知另一类型的水平调节装置。在此，整个车辆相对于未加载状态下降到站台棱边的高度上。

至今为止的解决方案的缺点整体上是：总是必须提升具有由于乘客等造成的相应负载的总的车厢重量。在此，由于乘客等造成的负荷仅是总负荷的一小部分。此外，所有的横向力还必须经由液压或气动缸传递。此外，在所谓的“下拉”解决方案中还存在如下缺点：即副弹簧在每个站处都被压缩到最大值，进而承受增加的负载。整体而言，在此，即使在空的或几乎空的轨道车辆中也产生高的功率需求。

对现代轨道车辆提出如下要求：在轨道车辆停止时应尽可能精确地遵守站台棱边高度。在此，在站台棱边高度上的登车高度应与负载状态无关地被保持。

发明内容

现在，本发明的目的是提供一种水平调节装置，所述水平调节装置与负载状态无关地实现轨道车辆的这种高度调节，其中在此存在尽可能小的能量需求。

为了实现所述目的，根据权利要求1的特征部分的特征改进这种水平调节装置。

在此，提供一种用于轨道车辆的水平调节装置，所述水平调节装置由悬架单元构成，所述悬架单元设置在轨道车辆的厢体和转向架之间，并且分别由至少一个弹簧和至少一个气动的或液压的往复活塞元件构成。根据本发明，所述往复活塞元件在行驶运行中缩回至，使得其不跨过厢体和转向架之间的间距。因此，得到往复活塞元件在行驶运行中从转向架至厢体的完全脱耦。

因此，在行驶期间在厢体和转向架之间仅所述弹簧起作用。根据该解决方案，现在，气动的和液压的往复活塞元件仅用于：当厢体必须被提升到更高的水平上、例如站台水平上时，对弹簧、即副弹簧进行辅助。如果例如轨道车辆通过人员和行李加载并且轨道车辆的水平相对于参考水平下降，那么箱体通过气动的或液压的往复活塞元件提升到空的轨道车辆的初始的车辆高度上或可能稍微高于该高度。

因此，由于根据本发明的解决方案，使用显著更少的能量，因为所需的水平调节能量降低到实际的成比例的加载上。在前述的现有技术中，要么必须共同提升整个箱体，要么必须在所谓的“下拉”原理中抵抗所述副弹簧进行工作。

根据本发明的水平调节装置的另一优点在于：通过在厢体和转向架之间的用作为“调平元件”的往复活塞元件将横向力传递最小化。由此，往复活塞元件本身能够极其紧凑地构成。

往复活塞元件在高度匹配于站台棱边时跨接副弹簧。由此有利地在乘客登上和离开或者加载和卸载时得到期望的刚性表现。轨道车辆的不期望的摆动能够通过根据本发明的解决方案来可靠地防止或者至少极其强地减少，其中所述摆动在常规的系统中在乘客在车站交换时出现。

最后，根据本发明的水平调节装置的失效不会引起悬架单元的失效。虽然，匹配于站台棱边的高度不再可行。当然，这对于悬架单元的整体系统而言不是安全相关的。甚至不损害轨道车辆的悬架的舒适度。

根据本发明的水平调节装置的有利的设计方案在从属于独立权利要求的从属权利要求中得出。

因此，在此例如由弹簧包围悬架单元的往复活塞元件。在此尤其有利的是：往复活塞元件能够紧凑地构成。由此，结构上简化弹簧内部的集成。

但是根据一个替选的设计方案，悬架单元的往复活塞元件也能够在弹簧外部平行于所述弹簧设置。

有利地，弹簧能够构成为钢弹簧、空气波纹管、弹性体元件和/或液压气动弹簧。

用于加载往复活塞元件的工作介质能够在厢体的侧部上或者但是也在转向架的侧部上输送。当然，尤其有利的是，在厢体的侧部上输送，因为在此存在较小的振动水平，使得工作介质的输入管道受到较小的振动。

有利地，能够将液体，例如液压油或乳化剂，但是还有气体，例如压缩空气用作为用于往复活塞元件的工作介质。

尤其有利地，在转向架和往复活塞元件之间设置有弹性体作为紧急减震元件。这能够实现：例如在弹簧元件断裂时以及在过载时，使得必须经由往复活塞元件的缸壳体引出的总的力通过弹性体吸收，使得在此进行紧急减震。

根据本发明的另一有利的构成方案，路径测量系统能够直接或间接地与往复活塞元件共同作用。

附图说明

本发明的其他的特征、细节和优点从根据附图示出的实施例中得出。附图示出：

图1示出在常规行驶运行中的根据本发明的第一设计方案的用于轨道车辆的根据本发明的水平调节装置的悬架单元的剖面图，

图2示出在完全伸出的状态下的根据图1的悬架单元，

图3示出在弹簧过载或断裂时的根据图1的悬架单元，

图4示出在常规行驶运行中的根据本发明的悬架单元的一个替选的实施方式，

图5示出在往复活塞元件完全伸出时的根据图4的实施方式，

图6和7示出在两个不同的行驶状态下的根据本发明的悬架单元的另一替选的实施方式，

图8和9示出在又再不同的行驶状态下的根据本发明的悬架单元的另一实施方式，和

图10和11分别示出根据本发明的水平调节装置的悬架单元的另外的变型方案。

具体实施方式

图1示出悬架单元10的剖面图，所述悬架单元设置在在此不再示出的轨道车辆的厢体12和转向架14之间，所述转向架在此同样仅示意性地示出。

悬架单元由弹簧16和往复活塞元件18构成。往复活塞元件18又由缸20和可移动地支承在其中的活塞22构成。往复活塞元件18的活塞22加载有工作介质，所述工作介质经由压力管道24在活塞22的一侧上输送到缸20中。

在往复活塞元件中，在本发明范围中，使用液压工作介质，如液压油或乳化剂，或者使用气动工作介质，如压缩空气作为工作介质。同样能够使用任意其他的、用于移动往复活塞元件的常见的工作介质。

压力管道24在图1中示出的实施例中设置在转向架的侧部上。在缸20的下侧上，施加弹性体层26，所述弹性体层如随后描述的那样能够作为减震元件。

在图1中示出在正常的行驶运行中的具有悬架单元10的根据本发明的水平调节装置。在此，往复活塞元件18缩入至，使得其不跨过厢体12和转向架14之间的间距。这在此通过如下方式显而易见：活塞22的下侧28不支撑在转向架14上。因此，轨道车辆的高度水平仅由弹簧16的高度来确定，所述弹簧在此构成为钢弹簧。

在图2中示出从现在开始通过伸出活塞22而处于如下运行方式中的往复活塞元件18，在所述运行方式中所述往复活塞元件相对于转向架14提升厢体12。在所示出的实施方案中，通过经由压力管道24将工作介质压入所述缸20的相应的腔室中进而使活塞22伸出直至最大的止挡的方式，最大程度地提升轨道车辆的厢体。在该状态下，轨道车辆提升到例如站台平台的期望的最大高度上。

从在此在图1和2中示出的结构中显而易见的是：往复活塞元件仅支持弹簧16的弹力，以便提升轨道车辆的厢体12。在此，在相应地为弹簧16确定尺寸时，仅在用人员或行李或其他物品加载轨道车辆时补偿在弹簧压缩时的高度差。

在图3中示出如下状态中的悬架单元，在所述悬架单元中弹簧16不再正常工作。这例如能够通过过载，意即过高地加载轨道车辆而进行。由此，将弹性体通过在缸20和转向架14之间形成减震中间层的方式用作为紧急减震装置。当弹簧16折断进而不再能够实施弹簧功能时也出现这种情况。

图4示出悬架单元10的一个替选的实施方式。在此，往复活塞元件18设置在弹簧16之外并且与所述弹簧平行地设置在厢体12和转向架14之间。在其他方面，该实施方案变型形式对应于图1的实施方式。

图5示出在往复活塞元件18的最大伸出状态下的根据图4的实施方式，其中活塞22伸出直至其端部位置。

在图6和7中示出本发明的其他的实施方式，所述实施方式基本上对应于图5和6的装置。在此，仅弹簧元件6不以钢弹簧的形式构成，而是构成为弹性体层弹簧的形式。在图6中示出强烈压缩状态下的悬架单元，所述状态因此引起：轨道车辆相对强地被加载。在图7中，往复活塞元件18激活并且完全伸出。

在图8中示出另一实施方式。在此，对应于根据图1的实施方式示出如下实施方式，其中附加地还将路径传感器28集成在往复活塞元件18中。如在此示出的那样，对此，活塞22居中空心地构成，使得杆形构成的路径传感器28能够沉入活塞22中。因此，在此例如能够将路径传感器构成为感应式测量感测器。但是，在本发明的范围中，也能够使用任意其他的路径测量系统。在图9中示出在弹簧元件16过载或折断时并且同时通过弹性体26采用紧急减震时的根据图8的实施方式。该状态在此由路径传感器28显示。

图10示出一个实施方案变型形式，其中悬架单元构建在转向架上并且其中压力管道24也在转向架14处输送至往复活塞元件的缸。该实施方案变型形式也具有路径传感器28。

最后，图11示出对应于图1的实施方案变型形式的实施方案变形型式，然而其中工作介质经由相应的压力管道24和25导入缸20的两个腔室中，以便因此能够确保活塞22的受控的缩入。在其他方面，该实施方式对应于图1至3的实施方式。

Claims (9)

1.一种用于轨道车辆的水平调节装置，所述水平调节装置具有悬架单元，所述悬架单元设置在所述轨道车辆的转向架和厢体之间，并且分别由至少一个弹簧和至少一个气动的或液压的往复活塞元件构成，

其特征在于，

所述往复活塞元件在行驶运行中缩回至，使得其不跨过所述厢体和所述转向架之间的间距。

2.根据权利要求1所述的水平调节装置，其特征在于，所述悬架单元的所述往复活塞元件由所述弹簧包围。

3.根据权利要求1所述的水平调节装置，其特征在于，所述悬架单元的所述往复活塞元件在所述弹簧之外平行于所述弹簧设置。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的水平调节装置，其特征在于，所述弹簧构成为钢弹簧、空气波纹管、弹性体元件和/或液压气动弹簧。

5.根据上述权利要求中任一项所述的水平调节装置，其特征在于，工作介质的输送在所述厢体的侧部上进行。

6.根据上述权利要求中任一项所述的水平调节装置，其特征在于，工作介质的输送在所述转向架的侧部上进行。

7.根据上述权利要求中任一项所述的水平调节装置，其特征在于，用于往复活塞元件的所述工作介质是液态的或气态的。

8.根据上述权利要求中任一项所述的水平调节装置，其特征在于，在所述转向架和所述往复活塞元件之间设置有弹性体作为紧急减震元件。

9.根据权利要求8所述的水平调节装置，其特征在于，路径测量系统直接或间接地与所述往复活塞元件共同作用。