DE4431379A1

DE4431379A1 - Running gear for railway vehicle

Info

Publication number: DE4431379A1
Application number: DE4431379A
Authority: DE
Original assignee: WBN Waggonbau Niesky GmbH
Current assignee: Railion Deutschland AG; WBN Waggonbau Niesky GmbH
Priority date: 1994-08-26
Filing date: 1994-08-26
Publication date: 1996-02-29
Anticipated expiration: 2014-08-27
Also published as: IT1317410B1; DE4431379C2; ITMI951852A0; CZ215195A3; PL310154A1; FR2723902B1; PL57988Y1; SK281278B6; FR2723902A1; ITMI951852A1; SK105295A3; CZ284901B6

Abstract

The running gear supports a bogie or vehicle framework (6), on spring elements on the bearing cases (5) of its wheel-sets (7), in order to permit longitudinal and transverse play. On one side, the bearing case is connected to the framework by a link (10) mounted on universal joints at its bearing points (12,13), and which is aligned approaching the horizontal, at a distance (a) above or below the horizontal centreline (4) of the axle of the wheel-set. A vertical or sloping shock absorber (3), which is preferably staggered from the vertical centreline (1) of the axle, is provided to absorb vertical motions resulting from rotations of the bearing case. The shock absorber can be replaced or supplemented by dampers on the bearing points of the link. A longitudinal damper at a different level from the link, or a transverse damper (15) between the case and the bogie or framework, may also be fitted.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Laufwerk für Schienenfahrzeuge, bei dem der Drehgestell- oder Fahrzeugrahmen sich über Federelemente auf den mit Längs- und Querspiel geführten Radsatzlagergehäusen des Radsatzes abstützt.The invention relates to a drive for Rail vehicles in which the bogie or vehicle frame on spring elements on the with longitudinal and transverse play supported wheelset bearing housings of the wheelset.

Es ist bekannt, daß bei Schienenfahrzeugen für hohe Geschwindigkeiten zur Erreichung der Laufgütewerte die Längssteifigkeit der Radsätze sehr groß sein muß, d. h. die Radsätze müssen in Längsrichtung straff geführt werden. Bei Reisezugwagen wird das z. B. durch die Verwendung eines Lenkers, dessen Kraftwirkungslinie durch den Achsmittelpunkt verläuft oder durch zwei Lenker, die eine Parallelführung des Radsatzes in vertikaler Richtung erzwingen, gelöst. Diese Lösungen bringen aber mit sich, daß der Radsatz sich nicht mehr radial einstellen kann und damit den Verschleiß von Rad und Schiene bei Bogenfahrten erhöht. In den letzten Jahren fordern verschiedene Bahnen bzw. Bahnverwaltungen verstärkt "gleisfreundliche" Laufwerke, d. h. daß der Rad- und Schienenverschleiß durch gute Radialeinstellbarkeit der Radsätze minimiert wird.It is known that rail vehicles for high Speeds to achieve the running quality values Longitudinal rigidity of the wheel sets must be very high, d. H. the Wheelsets must be guided taut in the longitudinal direction. At Passenger carriages will be the z. B. by using a handlebar, whose line of action passes through the center of the axis or by two handlebars that guide the wheelset in parallel Force vertical direction, solved. Bring these solutions but with the fact that the wheelset no longer adjust radially can and thus the wear of the wheel and rail Bows increased. In recent years, various have been demanding Railways and railway administrations increasingly "track-friendly" Drives, d. H. that the wheel and rail wear through good Radial adjustability of the wheel sets is minimized.

Im Patent DE 42 40 098 wird eine Lösung aufgezeigt, die die Anforderungen nach straffer Radsatzführung und radialer Einstellbarkeit erfüllt. Diese technische Lösung ist aber sehr aufwendig.In patent DE 42 40 098 a solution is shown that the Requirements for taut wheelset and radial Adjustability fulfilled. However, this technical solution is very complex.

Nach der DE 39 04 203A1 sind Dämpfungsausführungen bekannt, bei denen zwischen den Radsatzlagern des einen Radsatzes und dem anderen Radsatz / oder den anderen Radsätzen Längsdämpfer und für die Dämpfung der Querbewegung entweder zusätzliche Querdämpfer angeordnet sind, oder die Querbewegungen über Lenkergestänge durch die Längsdämpfer mitbedämpft werden. Mit diesen Anordnungen können die relativen Drehbewegungen zwischen den Radsätzen zwar gedämpft werden, sie haben aber den Nachteil, daß eine große Anzahl von Dämpfern oder aufwendige Lenkergestänge mit hohen Verschleißerscheinungen angewendet werden müssen. Darüber hinaus ist durch die deutsche Patentanmeldung Nr. P 42 42 685.5 eine in allen drei Ebenen wirkende Dämpfungseinrichtung für die Achsführung bekannt, bei der die Achsbewegungen über federnd belastete Achslenker gedämpft werden. Diese Ausführung hat jedoch den Nachteil, daß sie in dem beengten Einbauraum schwer montierbar ist.Damping designs are known from DE 39 04 203A1 those between the wheelset bearings of the one wheel set and the other wheel set / or the other wheel sets longitudinal damper and for the damping of the transverse movement either additional transverse dampers are arranged, or the transverse movements via linkage are also dampened by the longitudinal dampers. With these arrangements can the relative rotary movements between the wheelsets be dampened, but they have the disadvantage that a large Number of dampers or elaborate handlebar linkages with high Signs of wear must be applied. Furthermore is a in by the German patent application No. P 42 42 685.5 damping device acting on all three levels for the Axle guidance known, in which the axis movements over resilient loaded axle links are damped. However, this version has the disadvantage that they are difficult in the cramped installation space is mountable.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Laufwerk für Schienenfahrzeuge zu schaffen, daß durch besondere Gestaltung der Anlenkung und Dämpfung der Achsführung hohe Geschwindigkeiten und geringe Radsatz- und Gleisbeanspruchungen besonders in kleineren Gleisbögen bei gleichzeitiger Reduzierung der Baukosten ermöglicht.The object of the invention is a drive for rail vehicles to create that by special design of the articulation and Damping the axis guide high speeds and low Wheelset and track stresses, especially in smaller ones Track arches while reducing construction costs enables.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst, das heißt, daß das beidseitig über Federelemente den Drehgestell- oder Fahrzeugrahmen tragende Radsatzlagergehäuse einseitig mit einem im definierten Abstand unter- oder oberhalb der Achsmitte angelenkten, an beiden Enden annähernd kardanisch gelagerten Achslenker mit dem Drehgestell- oder Fahrzeugrahmen verbunden ist.The object is achieved by the features of Claims resolved, that is, that on both sides Spring elements supporting the bogie or vehicle frame Wheelset bearing housing on one side with a defined distance articulated below or above the center of the axle, at both ends almost gimbal-mounted axle guide with the bogie or vehicle frame is connected.

Dabei können die kardanischen Lagerpunkte sowohl verschleiß- und wartungsfrei ausgeführt werden (z. B. mit Silentbuchsen) oder als Reibdämpfung (z. B. mit vorgespannten Kugelsegmenten) genutzt werden.The cardanic bearing points can both wear and be carried out maintenance-free (e.g. with silent bushings) or as Friction damping (e.g. with preloaded ball segments) used will.

Zur Dämpfung der Bewegungen des einseitig mit einem im definierten Abstand unter- oder oberhalb der horizontalen Achsmitte angelenkten an beiden Enden annähernd kardanisch gelagerten Achslenkers mit dem Drehgestell- oder Fahrzeugrahmen verbundenen Radsatzlagergehäuses können nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorzugsweise außerhalb der vertikalen Achsmitte senkrecht oder zur Senkrechten geneigte Vertikalstoßdämpfer oder in der Höhe zum Achslenker versetzt liegende Längs- bzw. Querdämpfer angeordnet sein. To dampen the movements of the one-sided with an im defined distance below or above the horizontal Axle center hinged at both ends almost gimbal mounted axle guide with the bogie or vehicle frame connected wheelset bearing housing can after another Feature of the invention preferably outside the vertical Axis center perpendicular or inclined to the vertical Vertical shock absorbers or offset in height from the axle guide horizontal or transverse dampers may be arranged.

Auch ist die Kombination der genannten drei Dämpfungsarten untereinander möglich.Also the combination of the three types of damping mentioned possible with each other.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Die Zeichnungen zeigen in:An embodiment of the invention will be based on the drawings are explained in more detail. The drawings show in:

Fig. 1 die Ansicht des Laufwerkes, Fig. 1 is a view of the drive,

Fig. 2 die schematische Seitenansicht mit zusätzlichem Längsdämpfer. Fig. 2 is a schematic side view with an additional longitudinal damper.

Nach Fig. 1 und Fig. 2 sind an einem Rahmen 6 des Drehgestelles bzw. Fahrzeuges für jedes Radsatzlagergehäuse 5 mindestens ein Vertikalstoßdämpfer 3 vorgesehen. Der Vertikalstoßdämpfer 3 ist zwischen vertikaler Achsmitte 1 und Achsschraubenfedermitte 2 einer Schraubenfeder 9 entweder senkrecht oder in einem Winkel zur Senkrechten geneigt angeordnet. Mit der Größe des Winkels läßt sich bekannterweise der Dämpfungsanteil des Vertikaldämpfers 3 in der horizontalen Querrichtung variieren. Im Bedarfsfall kann die Querdämpfung, wie in Fig. 1 dargestellt, durch einen separaten Querdämpfer 15, der zwischen Radsatzlagergehäuse 5 und Rahmen 6 angeordnet ist, verwirklicht werden.According to Fig. 1 and Fig. 2 of the bogie or vehicle for each wheel set bearing housing 5 are provided at least one vertical shock absorber 3 at a frame 6. The vertical shock absorber 3 is arranged between the vertical center axis 1 and the axis coil spring center 2 of a coil spring 9 either vertically or inclined at an angle to the vertical. As is known, the damping component of the vertical damper 3 can vary in the horizontal transverse direction with the size of the angle. If necessary, the transverse damping, as shown in Fig. 1, can be realized by a separate transverse damper 15 , which is arranged between the wheelset bearing housing 5 and the frame 6 .

Ein Achslenker 10 ist in Fahrzeuglängsrichtung in einem kardanischen Lagerpunkt 12 am Radsatzlagergehäuse 5 und in einem kardanischen Lagerpunkt 13 am Rahmen 6 so angeordnet, daß seine Kraftwirkungslinie 11 im Abstand a zur horizontalen Achsmitte 4 verläuft. Durch die Veränderung des Abstandes a läßt sich die Längssteifigkeit der Führung eines Radsatzes 7 und damit das Laufverhalten des Fahrzeuges sowie der Verschleiß zwischen Rad und Schiene beeinflussen.An axle guide 10 is arranged in the vehicle longitudinal direction in a gimbal bearing point 12 on the wheelset bearing housing 5 and in a gimbal bearing point 13 on the frame 6 so that its line of action 11 extends at a distance a from the horizontal center axis 4 . By changing the distance a, the longitudinal rigidity of the guidance of a wheel set 7 and thus the running behavior of the vehicle and the wear between wheel and rail can be influenced.

Die Erhöhung der Längssteifigkeit wird dabei durch folgendes Wirkprinzip erreicht:The increase in longitudinal rigidity is achieved by the following Working principle achieved:

Der Radsatz 7 bewegt sich während der Fahrt des Schienenfahrzeuges im Gleis (Spurkanal) sinusförmig. Dabei wird der Radsatz 7 aus seiner Normalstellung ausgelenkt. Bei einem herkömmlichen Schienenfahrzeug wirken die Federkomponenten in Längsrichtung dieser Auslenkung entgegen.The wheel set 7 moves sinusoidally while the rail vehicle is traveling in the track (track channel). The wheel set 7 is deflected from its normal position. In a conventional rail vehicle, the spring components counteract this deflection in the longitudinal direction.

Bei einem Fahrzeug, das entsprechend der Erfindung mit Achslenkern 10 ausgerüstet ist, wird zusätzlich zur vorhandenen Längssteifigkeit der Federn eine weitere Kraftkomponente zur Erhöhung der Längskräfte für die Auslenkung des Radsatzes 7 genutzt. Diese weitere Komponente entsteht dadurch, daß der Radsatz 7 zur Erreichung einer Stellung 8 (Radsatz ausgelenkt) das Radsatzlagergehäuse 5, das über den Achslenker 10 an den Rahmen 6 gekoppelt ist, verdrehen muß und damit die Vertikalfederelemente um einen Betrag f aus- bzw. einfedern. Das dabei entstehende Kräftepaar erzeugt ein Moment, daß die Rückstellung des Radsatzes 7 in die theoretische vertikale Achsmitte 1 bewirkt. Die Größe dieses Rückstellmomentes ist abhängig vom senkrechten Abstand a zwischen horizontaler Achsmitte 4 und der Kraftwirkungslinie 11 des Achslenkers 10.In a vehicle that is equipped with axle links 10 in accordance with the invention, in addition to the existing longitudinal rigidity of the springs, a further force component is used to increase the longitudinal forces for the deflection of the wheel set 7 . This further component arises from the fact that the wheel set 7 has to rotate the wheel set bearing housing 5 , which is coupled to the frame 6 via the axle control arm 10, in order to achieve a position 8 (wheel set deflected), and thus deflect or deflect the vertical spring elements by an amount f . The resulting pair of forces creates a moment that causes the return of the wheel set 7 in the theoretical vertical axis center 1 . The magnitude of this restoring torque is dependent on the vertical distance a between the horizontal axis center 4 and the force line 11 of the axle control arm 10 .

Je geringer der Abstand a, desto größer wird die Längssteifigkeit der Führung des Radsatzes 7. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden die Drehbewegungen der Radsatzlagergehäuse 5 über die versetzt zur vertikalen Achsmitte 1 senkrecht oder in einem Winkel zur Senkrechten geneigt angeordneten Vertikalstoßdämpfer 3 und/oder über die als Reibungsdämpfer ausgebildeten kardanischen Lagerpunkte 12; 13 der Achslenker 10 (z. B. vorgespannte Kugelsegmente) bedämpft. Auch ist zur Dämpfung dieser Bewegungen die Anordnung eines in der Höhe zum Achslenker 10 versetzt liegenden Längsdämpfers 14 erfindungsgemäß denkbar.The smaller the distance a, the greater the longitudinal rigidity of the guidance of the wheel set 7 . According to a further feature of the invention, the rotary movements of the wheelset bearing housing 5 are offset via the vertical shock absorbers 3, which are offset perpendicularly to the vertical axis center 1 or at an angle to the vertical, and / or via the cardanic bearing points 12 ; 13 of the wishbone 10 (z. B. preloaded ball segments) damped. To dampen these movements, the arrangement of a longitudinal damper 14 offset in height from the axle control arm 10 is also conceivable according to the invention.

BezugszeichenlisteReference list

1 vertikale Achsmitte
2 Achsschraubenfedermitte
3 Vertikalstoßdämpfer
4 horizontale Achsmitte
5 Radsatzlagergehäuse
6 Rahmen
7 Radsatz
8 Stellung
9 Schraubenfeder
10 Achslenker
11 Kraftwirkungslinie (des Achslenkers)
12 Lagerpunkt
13 Lagerpunkt
14 Längsdämpfer
15 Querdämpfer
a Abstand
f Betrag 1 vertical axis center
2 axle coil spring center
3 vertical shock absorbers
4 horizontal axis center
5 wheelset bearing housings
6 frames
7 wheelset
8 position
9 coil spring
10 wishbones
11 force action line (of the axle control arm)
12 bearing point
13 bearing point
14 longitudinal damper
15 transverse dampers
a distance
f amount

Claims

1. Drive for rail vehicles, the bogie or vehicle frame is supported via spring elements on the longitudinal and transverse play guided axle box bearing housings of the wheel set, characterized in that between the frame ( 6 ) and axle box bearing housing ( 5 ) on one side, above or below a horizontal axis center ( 4 ) an approximately horizontal axle control arm ( 10 ) with gimbal-shaped bearing points ( 12 ; 13 ) is arranged, the line of action ( 11 ) of which runs at a distance a from the horizontal axis center ( 4 ) and that is used to dampen the one-sided and the horizontal axis center (4) offset Achslenkeranordnung resultant rotational movements of the axle-box (5) is preferably an offset from the vertical center of the axle (1), perpendicular or at an angle to the vertical inclined vertical shock absorber (3) is arranged and / or hingedly designed bearing points (12; 13) at the same time trained as a friction damper are.

2. Drive according to claim 1, characterized in that a longitudinal damper ( 14 ) is arranged offset in height to the axle guide ( 10 ).

3. Drive according to claim 1, characterized in that a transverse damper ( 15 ) is arranged between the wheelset bearing housing ( 5 ) and frame ( 6 ) of the bogie or vehicle.