UA44888C2

UA44888C2 - RUNNING MECHANISM FOR RAILWAY ROLLING STOCK

Info

Publication number: UA44888C2
Application number: UA94005192A
Authority: UA
Inventors: Гуідо Бікер
Original assignee: Даймлер Крайслер Рейл Сістемз Гмбх
Priority date: 1993-04-22
Filing date: 1994-04-21
Publication date: 2002-03-15
Also published as: AU5911794A; RU94014242A; FI112460B; EP0621165B1; YU19894A; BG61560B1; CZ284317B6; HU213715B; CA2121829A1; YU48502B; HRP940260B1; ES2097568T3; CZ93394A3; FI941871A7; SK280594B6; EP0621165A1; DK0621165T3; BG98721A; JPH0752793A; SK46594A3

Abstract

Moving mechanism for the rail stocks if intended for the rail vehicles. Moving mechanism has a frame, which is supported by primary springs of the wheels and additionally supported by secondary springs of the trolley of the body, at that the trolley and the body are attached to the frame via buffers, or a wobbling support. The support has a shaft, mounted of the frame, across the moving mechanism, with possibility of rotation. At the ends of the shaft rigid levers are installed, which are attached to the trolley or to the body by movable pendulums. To decrease the side acceleration, due to the centripetal force, at least one of pendulums has an executive bode being loaded in direction opposite to the direction of “dipping” and going up of the cross end of the trolley or one of the sides of the body.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Изобретение относится к железнодорожньм транспортньм средствам, в частности, ходовой части 2 железнодорожньх транспортньх средств, в частности, рельсового подвижного состава и преймущественно используется в вагоностроении.The invention relates to railway vehicles, in particular, the undercarriage 2 of railway vehicles, in particular, rail rolling stock, and is primarily used in rolling stock.

При движений подвижного состава по дуге за счет центробежной силь! появляются качательнье движения кузовов, которье, как правило, амортизируются качательной опорой. При зтих качательньїх движениях кузов наклоняется на пружинной системе в соответствии с центробежной силой к наружной стороне дуги, при зтом 70 увеличиваєтся боковоє ускорениє, действующеє на пассажира. Зти субьективнье неприятнье боковье ускорения ограничивают скорость движения, особенно на участках, изобилующих поворотами.When moving rolling stock in an arc due to centrifugal forces! rocking movements of bodies appear, which, as a rule, are amortized by a rocking support. During those rocking movements, the body tilts on the spring system in accordance with the centrifugal force to the outer side of the arc, while the lateral acceleration acting on the passenger increases by 70%. These subjectively unpleasant lateral accelerations limit the speed of movement, especially in sections full of turns.

Из практики известно, как при движений по дуге наклонить кузов против центробежной силь и зтим уменьшить боковое ускорение. В одной из уже известньїх систем наклона ("Таідо-Репаціаг-Зувіет", ЕТК 42 (1993) НІ-2, 5. 39) при помощи вьісоко расположенной вторичной пружиньі! маятник кузова с вьісоко лежащим 72 Центром вращения реализован в таком виде, что кузов движется подобно свободному маятнику и тем самьм уменьшается центробежная сила, действующая на пассажира. Недостатком такой системь! является то, что вагон в нижней части (плоскость сидений) в своем внешнем контуре должен бьть уменьшен, что дает уменьшение помещений, имеющихся в распоряжений пассажиров.From practice, it is known how when moving in an arc, the body will tilt against the centrifugal force and thereby reduce the lateral acceleration. In one of the well-known tilting systems ("Taido-Repatiag-Zuviet", ETK 42 (1993) NI-2, 5. 39) with the help of a high-positioned secondary spring! the pendulum of the body with a high-lying 72 center of rotation is implemented in such a way that the body moves like a free pendulum and thus the centrifugal force acting on the passenger is reduced. The disadvantage of such systems! it is the fact that the carriage in the lower part (seated plane) in its external contour must be reduced, which gives a reduction in the space available to the passengers.

В следующей известной системе наклона (5105-Мейес ЕТК42 (1993) НІ-2, 8. 36, 37) маятниковое устройство размещено между тележкой ходового механизма и рамой ходового механизма, при зтом активизируєтся возбуждаемьй центробежной силой воздушньй цилиндр между тележкой и рамой, которьій располагается горизонтально в поперечном направлений между тележкой и рамой ходового механизма и наклоняет тележку или кузов при помощи подьемного движения к внутренней стороне изгиба, причем подьемное движение совершаеєтся через действующий нестабильно пневматический цилиндр, которьій реагирует на поперечное с 22 смещениє тележки и рамь! ходового механизма. Центр вращения маятниковой системь! находится при зтом Го) почти в центре тяжести кузова. Недостаток состоит в том, что для активизации системь!ї наклона (маятникового устройства) нужнь! поперечнье смещения тележки и рамь! значительной величиньі. Тем самь!м в большинстве случаев уменьшаются полезнье поперечнье сечения кузова.In the next known tilting system (5105-Mayes ETK42 (1993) NI-2, 8. 36, 37), the pendulum device is placed between the carriage of the running gear and the frame of the running gear, while an air cylinder excited by centrifugal force is activated between the carriage and the frame, which is located horizontally in the transverse direction between the trolley and the frame of the running mechanism and inclines the trolley or the body with the help of a lifting movement to the inner side of the bend, and the lifting movement is performed through an acting unstable pneumatic cylinder, which reacts to the transverse displacement of the trolley and the frame! running mechanism. The center of rotation of the pendulum system! located at the same time Go) almost in the center of gravity of the body. The disadvantage is that to activate the tilt system (pendulum device) it is necessary! cross section displacement of the trolley and frame! significant value. However, in most cases, the useful cross-section of the body is reduced.

Известна также маятниковая подвеска кузова типа описанной вьіше (АВВ-Меїйес Х2000 ЕТКА2 (1993) НІ-2, 8. со 31, 32) с размещением рабочего цилиндра в поперечном направлений между тележкой и рамой ходового о механизма, причем рабочий цилиндр активно нагружаеєется управляющей злектроникой в зависимости от перечного ускорения. Рабочий цилиндр через маятниковую систему дает наклон кузова против центробежной со силь, причем достигаемьй угол наклона составляет около 8". «ІAlso known is the pendulum suspension of the body of the type described above (ABV-Meijes X2000 ETKA2 (1993) NI-2, 8. со 31, 32) with the placement of the working cylinder in the transverse direction between the trolley and the chassis frame of the mechanism, and the working cylinder is actively loaded by the electronic control depending on the transverse acceleration. The working cylinder through the pendulum system tilts the body against the centrifugal force, and the angle of inclination reached is about 8". "I

Центр вращения зтой системь! лежит также около центра тяжести кузова. Недостаток системь! состоит в том, что опять же происходят уменьшения поперечного сечения кузова из-за размещения центра вращения на М оси тяжести.The center of rotation of these systems! lies also near the center of gravity of the body. Lack of systems! consists in the fact that, again, the cross-section of the body decreases due to the location of the center of rotation on the M axis of gravity.

Далее, из журнала О 8. Р ОіІнуагаціїк ипа Рпештаїйік, Неї 36 (1992), Мо 10 известно, что для коррекции угла колебания между путями и кузовом при увеличении центробежной силь! рабочий цилиндр размещаєтся между «5 ходовой частью и кузовом, причем в продольном направлений кузова последовательно размещеньї несколько З цилиндров, связанньх друг с другом и так включенньх, что происходит равномерноеє распределение нагрузки на с все ходовье части. Угол колебания при зтом вьіравниваєется до 0" при помощи соответствующей з» злектронно-управляемой нагрузки рабочего цилиндра. Задача зтого известного устройства ограничивается таким образом коррекцией угла колебания для равномерной нагрузки ходовьх частей.Further, from the journal O 8. R OiInuagazik ipa Rpeshtayik, Nei 36 (1992), Mo 10 it is known that for the correction of the angle of oscillation between the tracks and the body when the centrifugal force is increased! the working cylinder is placed between the "5" chassis and the body, and in the longitudinal direction of the body, several cylinders are sequentially placed, connected to each other and included in such a way that there is a uniform distribution of the load on the entire chassis. The angle of oscillation in this case is equalized to 0" with the help of the corresponding electronic-controlled load of the working cylinder. The task of this known device is thus limited to the correction of the angle of oscillation for uniform loading of the running parts.

В качестве прототипа заявляемого изобретения принят ходовой механизм для рельсового подвижного состава с рамой, поддерживаємой первичньмми пружинами колес или колесньїх пар и напрямую подпертой е вторичньіми пружинами тележки кузова или кузова подвижного состава, а тележка или кузов связань! с рамой «їз» ходового механизма через амортизирующую, по меньшей мере, качательнье движения качательную опору, содержащую вал, смонтированньй на раме поперек ходового механизма с возможностью поворота, на концах со которого установлень жесткие рьмчаги, связаннье с тележкой или кузовом через установленнье подвижно (ее) 50 маятники (заявка ОЕ - Мо 4122741, МПК: Ве1Е 5/10, 1993). со Недостаток ходового механизма заключаєтся в нерациональном нагружении маятникового устройства, связанном с несовершенством его конструкции, из - за чего амортизирующие усилия, передаваемье от маятника к торцам тележки или связанного с ней кузова виіравнивают качательнье движения вагона лишь частично. Кроме того, маятниковая система закреплена в ходовом механизме таким образом, что при движений подвижного состава по дуге и увеличений центробежной силь центр вращения лежит в одной плоскости сAs a prototype of the claimed invention, a running mechanism for a rail rolling stock with a frame supported by the primary springs of the wheels or wheel pairs and directly supported by the secondary springs of the trolley body or the body of the rolling stock is adopted, and the trolley or body is connected! with the frame "ride" of the running gear through a rocking support that dampens, at least, rocking motion, containing a shaft, mounted on the frame across the running gear with the possibility of rotation, at the ends of which rigid straps are installed, connected to the trolley or body through a movable installation (ee ) 50 pendulums (OE application - Mo 4122741, IPC: Ve1E 5/10, 1993). The disadvantage of the running mechanism is the irrational loading of the pendulum device, which is associated with the imperfection of its design, which is why the shock-absorbing forces transmitted from the pendulum to the ends of the trolley or the body connected to it only partially balance the rocking movements of the wagon. In addition, the pendulum system is fixed in the running mechanism in such a way that when the rolling stock moves in an arc and the centrifugal force increases, the center of rotation lies in the same plane with

ГФ) центром тяжести вагона, что является причиной ограничения площади поперечного сечения последнего. т В основу изобретения поставлена задача улучшения амортизационньїх характеристик ходового механизма для рельсового подвижного состава путем усовершенствования конструктивного исполнения его маятника, в частности, вьіполнения его состоящим из исполнительного органа, представляющего собой рабочий цилиндр 60 ли механизм линейного привода, взаимодействующий с краями тележки и жесткими рьічагами устройства, что позволяет осуществлять вбіІдвижение и втягивание маятника, обуславливающее его качательное движение, передающееся на вал и вьізьвающее его вращениєе, которое, в свою очередь, сглаживаєт качательное. движение краев тележки и обеспечивает направление виіравнивающих амортизационньїх усилий от маятника в сторону, противоположную движению краев тележки, и вращение кузова вагона вокруг центра качаний, что дает 65 возможность уменьшить боковое ускорение, вьїзванное воздействием центробежной силь, и тем самьм увеличить поперечное сечение вагона.GF) is the center of gravity of the car, which is the reason for limiting the cross-sectional area of the latter. t The invention is based on the task of improving the damping characteristics of the running mechanism for rail rolling stock by improving the design of its pendulum, in particular, by making it consist of an executive body, which is a working cylinder 60 or a linear drive mechanism interacting with the edges of the trolley and rigid levers of the device , which allows you to carry out inward movement and retraction of the pendulum, which causes its rocking movement, which is transmitted to the shaft and causes its rotation, which, in turn, smooths out the rocking movement. the movement of the edges of the cart and ensures the direction of equalizing damping forces from the pendulum to the side opposite to the movement of the edges of the cart, and the rotation of the wagon body around the center of the rocker, which gives 65 the opportunity to reduce the lateral acceleration caused by the impact of centrifugal forces, and thereby increase the cross section of the wagon.

Поставленная задача решается за счет того, что в ходовом механизме для рельсового подвижного состава с рамой, поддерживаемой первичньми пружинами колес или колесньїх пар и напрямую подпертой вторичньіми пружинами тележки кузова или кузова подвижного состава, а тележка или кузов связаньі с рамой ходового механизма через амортизирующую, по меньшей мере, качательнье движения качательную опору, содержащую вал, смонтированньй на раме поперек ходового механизма с возможностью поворота, на концах которого установлень! жесткие рьчаги, связанньюе с тележкой или кузовом через установленнье подвижно маятники, согласно изобретению, по меньшей мере, один из маятников состоит из исполнительного органа, 7/0 нагружающегося в направлений, противоположном направлению "ньтіряния" и подьема поперечного края тележки или одной сторонь! кузова, причем в заявляемом ходовом механизме оба маятника могут состоять из исполнительньїх органов.The problem is solved due to the fact that in the running gear for rail rolling stock with a frame supported by the primary springs of the wheels or pairs of wheels and directly supported by the secondary springs of the trolley body or the body of the rolling stock, and the trolley or body is connected to the frame of the running gear through a shock-absorbing, at least, the rocking motion of the rocking support, which contains the shaft, mounted on the frame across the running mechanism with the possibility of turning, at the ends of which it is installed! rigid levers, connected to the trolley or the body through the installation of movable pendulums, according to the invention, at least one of the pendulums consists of an executive body, 7/0 loading in the direction opposite to the direction of "squeezing" and lifting the transverse edge of the trolley or one side! body, and in the proposed running mechanism, both pendulums can consist of executive bodies.

Кроме того, ходовой механизм снабжен двумя качательньми опорами с маятниками, состоящими из исполнительньїх органов, причем качательнье опорь! расположеньі! симметрично относительно поперечной оси /5 Ходового механизма.In addition, the running mechanism is equipped with two rocking supports with pendulums consisting of executive bodies, and the rocking support! mood! symmetrically relative to the transverse axis /5 of the running mechanism.

Исполнительньй орган маятника ходового механизма может бьїіть вьіполнен в виде рабочего цилиндра либо в виде механического линейного привода.The executive body of the pendulum of the running mechanism can be completed in the form of a working cylinder or in the form of a mechanical linear drive.

Преимущество такого решения состоит в том, что центр вращения лежит почти на вьісоте вторичньїх пружин, т.е. в плоскости центра качания, при зтом уменьшается боковое ускорение, действующее на пассажиров, го находящихся в нижней части вагона. Зтим достигается максимально возможное использование контурного профиля вагона.The advantage of this solution is that the center of rotation lies almost at the height of the secondary springs, i.e. in the plane of the swing center, while the lateral acceleration acting on the passengers in the lower part of the car is reduced. Thus, the maximum possible use of the contour profile of the car is achieved.

В изобретений предусмотрено, что исполнительньій орган состоит из рабочего цилиндра. В качестве альтернативь! согласно изобретению исполнительньй орган может бьть вьшполнен в виде механического линейного приводного механизма. Благодаря описанному изобретению ходовой механизм для рельсового с об подвижного состава может бьіть снабжен устройством наклона, которьім могут также оснащаться имеющиеся ходовье механизмь. Предложенное в изобретении устройство наклона может бьть установлено под і) существующие кузова и отличается простьіми конструктивньмми злементами. В особенности при использований предложенного устройства наклона достигается максимально возможное полезное поперечное сечение вагона.The invention provides that the executive body consists of a working cylinder. As an alternative! According to the invention, the executive body can be implemented in the form of a mechanical linear drive mechanism. Thanks to the described invention, the running gear for rail rolling stock can be equipped with a tilting device, which can also be equipped with existing running gear. The tilting device proposed in the invention can be installed under i) existing bodies and differs in simple structural elements. In particular, when using the proposed tilting device, the maximum possible useful cross-section of the car is achieved.

Подробности изобретения в одном из вариантов вьіполнения поясняются на оснований чертежей. со зо Фиг. 1: поперечньй разрез предлагаемого в изобретений ходового механизма.The details of the invention in one of the implementation options are explained on the basis of the drawings. so with Fig. 1: cross-section of the proposed and invented running mechanism.

Фиг. 2: часть вида сверху ходового механизма по фиг. 1. соFig. 2: part of the top view of the running mechanism in fig. 1. co

Фиг. 3: часть центрального продольного разреза ходового механизма по фиг. 1. соFig. 3: part of the central longitudinal section of the running gear in fig. 1. co

Предложенньй в изобретений ходовой механизм осостоит из двух колесньх пар 1 на раме 2, поддерживаемой не показанньми первичньми пружинами, размещенной подвижно в вертикальном - з5 направлений на тележке 3, несущей при помощи пневматических вторичньїх пружин 4 кузов 5. Кузов 5 «г размещаєется при зтом на ходовом механизме посредством боковьїх закрепленньх на тележке З поверх вторичньїх пружин 4 скользящих частей б и горизонтально смещаєтся на ходовом механизме посредством расположенного в центре тележки З шкворня 7 тележки. Рядом с необходимьми, но не существенньми в предложенном изобретении вертикальньми и качательньми амортизаторами тележка З подрессорена по « отношению к раме 2 ходового механизма, по меньшей мере, одной, а в изображенном примере двумя в с качательньіми опорами. Каждая такая качательная опора состоит из одного подвижно размещенного на раме 2 горизонтально в поперечном направлений ходового механизма вращающегося вала 8, которьій на своих ;» продольньїх концах несет не вращающийся рьчаг 9, на свободном конце которого почти вертикально подвижно закреплен маятник 10. Зтот маятник 10 другим своим свободньім концом точно так же подвижно прикреплен к тележке 3. ї5» Работа устройства:The proposed running mechanism of the invention consists of two pairs of wheels 1 on a frame 2, supported by non-indicating primary springs, placed movably in a vertical position - c5 is directed to the trolley 3, which carries the body 5 with the help of pneumatic secondary springs 4. The body 5 "g is placed on the running mechanism by means of lateral fixings on the cart Z on top of the secondary springs 4 sliding parts b and is horizontally shifted on the running mechanism by means of the pivot 7 of the cart located in the center of the cart. In addition to the necessary, but not essential in the proposed invention, vertical and rocking shock absorbers, the trolley C is sprung with respect to the frame 2 of the running mechanism, at least by one, and in the example shown, by two rocking supports. Each such rocking support consists of one movably placed on the frame 2 horizontally in the transverse direction of the running mechanism of the rotating shaft 8, which on its own;" the longitudinal ends are supported by a non-rotating lever 9, on the free end of which a pendulum 10 is movably fixed almost vertically. This pendulum 10 is also movably attached to the trolley 3 by its second free end.

При качательньїх движениях кузова 5 с тележкой З в поперечном направлений состава тележка З "ньіряет" о одним своим поперечньім краем во вторичнье пружинь 4 и вьіходит другим концом из вторичньїх пружин 4 на о соответствующую величину. Зти качательнье движения переносятся через маятник 10 и рьчаг 9 на вращающийся вал 8 и приводят вал 8 во вращениеє. При помощи амортизирующего воздействия вала 8 зти со качательнье движения сглаживаются. При такой качательной нагрузке вал 8 действует через маятник 10 и с рьічаг 9 и обеспечивает необходимую для хороших ходовьїх качеств устойчивость к качаниям.During rocking movements of the body 5 with trolley Z in the transversely directed composition, the trolley Z "bumps" with one of its transverse edges into the secondary springs 4 and exits the secondary springs 4 with the other end by the corresponding amount. These rocking movements are transferred through the pendulum 10 and lever 9 to the rotating shaft 8 and drive the shaft 8 into rotation. With the help of the shock-absorbing effect of the shaft 8 zti, the rocking movements are smoothed out. Under such rocking load, the shaft 8 acts through the pendulum 10 and the lever 9 and provides the resistance to rocking necessary for good driving qualities.

Подвижной состав при зтом качается вокруг центра качания, которьій определяется из таких системньх параметров состава, как жесткость первичньїх пружин, жесткость качательной опорь, база вторичньїх пружин и ов центр тяжести. При действий центробежной силь вал 8 настолько нагружаеєт качательную опору, что достигается противодействие, необходимое для того, чтобьі установить равновесие сил. При предложенном в (Ф, изобретении вьполнениий ходового механизма, по меньшей мере, один из маятников 10 вьшолнен в виде ка исполнительного органа - линейного силового привода. Зтот исполнительньїй орган компенсирует деформацию вала 8 путем вьідвижения и убирания, так что при неизменньїх устойчивости к качаниям в качательном центре бо состав на дуге наклоняется внутрь. Линейньй силовой привод работает при зтом не против собственного веса состава, а вращает кузов вокруг центра качаний. При зтом вторичнье пружинь 4 вбіпрямляются в вертикальном направлений с внешней стороньії дуги и сжимаются соответственно с внутренней стороньі дуги. Путем двухпозиционного управления пневматической подвеской такое вьполнимо с очень незначительньм сопротивлением вторичньїх пружин 4 (исключительно сопротивление потока воздуха). Вертикальная 65 амортизация вьіполняется как и при нормальном состоянии "ньірянием" и подьемом вторичньїх пружин 4.The rolling stock therefore swings around the center of swing, which is determined from such system parameters of the composition as the stiffness of the primary springs, the stiffness of the swing supports, the base of the secondary springs and the center of gravity. When the centrifugal force acts, the shaft 8 loads the rocking support so much that the counteraction necessary to establish the balance of forces is achieved. In the implementation of the running mechanism proposed in (F, invention), at least one of the pendulums 10 is installed in the form of an executive body - a linear power drive. Thus, the executive body compensates for the deformation of the shaft 8 by extending and retraction, so that with unchanged resistance to rocking in in the rocking center, because the train on the arc tilts inward. The linear power drive does not work against the train's own weight, but rotates the body around the rocking center. At the same time, the secondary springs 4 are directed vertically from the outside of the arc and are compressed accordingly from the inside of the arc. The two-position control of the pneumatic suspension is implemented with very little resistance of the secondary springs 4 (exclusively the resistance of the air flow). The vertical 65 amortization is performed as in the normal state by the "dive" and lift of the secondary springs 4.

Управление необходимьм наклоном кузова 5 вьіполняется при зтом в зависимости от роста центробежной силь.Control of the necessary tilt of the body 5 is carried out depending on the growth of centrifugal forces.

Claims

The formula of the invention

1. Running gear for rail rolling stock with a frame supported by the primary springs of the wheels or wheel pairs and directly supported by the secondary springs of the bogie body or the body of the rolling stock, and the bogie or body is tied! with the undercarriage frame through a rocking support that absorbs at least 70 degrees of rocking movement, containing a shaft, mounted on the frame across the undercarriage with the possibility of rotation, at the ends of which rigid levers are installed, connected to the trolley or body through the installation of movable pendulums, distinguished by that at least one of the pendulums consists of an executive body that is loaded in the direction opposite to the direction of "niryaniya" and the lifting of the transverse edge of the cart or one side! body

2. The running mechanism according to claim 1, characterized by the fact that both pendulums consist of executive bodies.

3. The running mechanism according to claim 1 or 2, characterized by the fact that it is equipped with two rocking supports with pendulums consisting of executive bodies, and the rocking support is located! symmetrically relative to the transverse axis of the running mechanism.

4. The running mechanism according to any of claims 1-3, characterized by the fact that the executive body of the pendulum is completed in the form of a working cylinder.

5. The running mechanism according to any of claims 1-4, characterized by the fact that the executive body of the pendulum is filled in the form of a mechanical linear drive. s z o (ge) (ge) (ge) "And "

- a і" і" (ee) (ee) so ko 6o 65