專利名稱：用于鐵路車(chē)輛的鉸接式轉(zhuǎn)向架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于鐵路車(chē)輛的轉(zhuǎn)向架，該類(lèi)型的鐵路車(chē)輛包括兩對(duì)車(chē)輪，一對(duì) 車(chē)輪通過(guò)軸彼此連接，以形成輪軸，所述輪軸通過(guò)包括兩個(gè)半底盤(pán)的底盤(pán)連接到另一個(gè)輪 軸，每個(gè)半底盤(pán)具有兩個(gè)側(cè)部構(gòu)件，所述兩個(gè)側(cè)部構(gòu)件通過(guò)橫梁彼此連接，所述側(cè)部構(gòu)件置 于所述輪軸的其中一個(gè)上，半底盤(pán)的橫梁相對(duì)于彼此通過(guò)鉸接裝置鉸接，以便允許一個(gè)半 底盤(pán)相對(duì)于另一個(gè)半底盤(pán)繞基本縱向的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明還涉及包括這種轉(zhuǎn)向架的鐵路車(chē)輛。
背景技術(shù)：
鐵路車(chē)輛的轉(zhuǎn)向架必須能在扭曲部(distortion)上行進(jìn)，也就是說(shuō)，鐵路車(chē)輛的 轉(zhuǎn)向架能展現(xiàn)地面上的不在同一平面內(nèi)的支撐點(diǎn)，這是因?yàn)檐壍揽赡芫哂腥毕?，其被稱為 “扭曲部”。當(dāng)轉(zhuǎn)向架為“剛性底盤(pán)”類(lèi)型時(shí)，當(dāng)車(chē)輛行進(jìn)通過(guò)軌道上的扭曲部時(shí)，允許限制車(chē) 輪載荷轉(zhuǎn)移的主要是輪軸和轉(zhuǎn)向架底盤(pán)之間的懸架的柔性。當(dāng)轉(zhuǎn)向架為“鉸接底盤(pán)，，類(lèi)型 時(shí)，例如，如文獻(xiàn)EP 0 409 128所描述的轉(zhuǎn)向架，允許限制由軌道的扭曲部所導(dǎo)致的車(chē)輪 載荷轉(zhuǎn)移的是兩個(gè)半底盤(pán)繞橫向軸線的鉸接。然而，剛性底盤(pán)要求主懸架的存在，也就是布置在輪軸和轉(zhuǎn)向架底盤(pán)之間的懸架， 用于吸收扭曲，該懸架是龐大和笨重的。鉸接底盤(pán)可以不具有主懸架，這是扭曲產(chǎn)生的變形 通過(guò)底盤(pán)的鉸接吸收。因此，這種方案能夠節(jié)省重量，并具有更大的經(jīng)濟(jì)利益。轉(zhuǎn)向架的底盤(pán)是“外部”型或“內(nèi)部”型的，對(duì)于“外部”型底盤(pán)，側(cè)部構(gòu)件布置在車(chē) 輪外側(cè)，從而通常擱置在布置在車(chē)輪外側(cè)的輪軸箱上；另一方面，對(duì)于“內(nèi)部”型底盤(pán)，側(cè)部 構(gòu)件布置在車(chē)輪內(nèi)側(cè)時(shí)，也就是說(shuō)布置在車(chē)輪之間時(shí)，并布置在同樣布置在車(chē)輪內(nèi)側(cè)的輪 軸箱上。內(nèi)部底盤(pán)使得轉(zhuǎn)向架的質(zhì)量降低，并降低其制造成本。這種底盤(pán)還允許制動(dòng)卡鉗 (brake calliper)容納在底盤(pán)外側(cè)，這改善了在必須移除卡鉗時(shí)卡鉗的可接近性。外部底盤(pán)體積更大且對(duì)鐵路車(chē)輛增加了相當(dāng)大的質(zhì)量。然而，其允許更大的和功 率更高的馬達(dá)容鈉在車(chē)輪之間，這是因?yàn)檩嗇S箱位于車(chē)輪外側(cè)釋放了車(chē)輪之間的自由空 間。本發(fā)明的其中一個(gè)目的是通過(guò)提出具有減小的質(zhì)量的緊湊轉(zhuǎn)向架來(lái)彌補(bǔ)這些缺 陷。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明涉及一種上述類(lèi)型的轉(zhuǎn)向架，其中，一個(gè)半底盤(pán)的每個(gè)側(cè)部構(gòu)件通過(guò) 連桿連接到另一個(gè)半底盤(pán)的側(cè)部構(gòu)件，所述連桿以鉸接的方式繞基本橫向的軸線安裝在所 述側(cè)部構(gòu)件上，所述連桿至少部分地在相對(duì)于穿過(guò)鉸接裝置的水平平面偏離一定高度的水 平平面內(nèi)延伸。根據(jù)轉(zhuǎn)向架的其他特征
-馬達(dá)固定到一個(gè)半底盤(pán)的橫梁，所述馬達(dá)在所述半底盤(pán)擱置在其上的輪軸的車(chē) 輪之間延伸，并驅(qū)動(dòng)所述輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)；-一個(gè)半底盤(pán)的側(cè)部構(gòu)件通過(guò)至少一個(gè)主懸架擱置在其中一個(gè)輪軸上，所述主懸 架允許輪軸相對(duì)于擱置在所述輪軸上的所述半底盤(pán)相對(duì)豎直位移；-每個(gè)半底盤(pán)的側(cè)部構(gòu)件擱置在每個(gè)輪軸的輪軸箱上，所述輪軸箱布置在所述輪 軸的車(chē)輪之間；-每個(gè)半底盤(pán)的側(cè)部構(gòu)件擱置在每個(gè)輪軸的輪軸箱上，所述輪軸箱布置在所述輪 軸的車(chē)輪的外側(cè)；-連桿具有馬鐙的形狀并容納副懸架，所述副懸架允許轉(zhuǎn)向架相對(duì)于安裝有所述 轉(zhuǎn)向架的鐵路車(chē)輛相對(duì)豎直位移；-連桿具有條桿(bar)形，所述半底盤(pán)包括布置成相對(duì)于連桿在橫向方向上突出 的板件，所述板件支撐副懸架，所述副懸架允許轉(zhuǎn)向架相對(duì)于安裝有所述轉(zhuǎn)向架的鐵路車(chē) 輛相對(duì)豎直位移；-連桿至少部分延伸所在的水平平面和穿過(guò)鉸接接頭的水平平面之間的高度差值 至少等于轉(zhuǎn)向架的軸距的1/6。兩個(gè)連桿之間的橫向間距大約等于轉(zhuǎn)向架的軸距的1/3。本發(fā)明還涉及一種包括至少一個(gè)如上所述的轉(zhuǎn)向架的鐵路車(chē)輛。


通過(guò)閱讀下文中的描述，本發(fā)明的其他方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯，所述描述以 示例的方式并參考附圖給出，其中-圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的鐵路車(chē)輛轉(zhuǎn)向架的透視圖，-圖2為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)向架的透視圖，-圖3為根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)向架的透視圖。在描述中，術(shù)語(yǔ)“豎直”和“水平”是相對(duì)于安裝在鐵路車(chē)輛中的轉(zhuǎn)向架定義的。因 此，水平平面基本平行于輪軸延伸的平面，豎直平面基本平行于車(chē)輪延伸的平面。術(shù)語(yǔ)“縱 向，，是相對(duì)于水平平面內(nèi)的鐵路車(chē)輛延伸的方向定義的，術(shù)語(yǔ)“橫向，，定義為水平平面內(nèi)的 基本垂直于所述縱向方向的方向。
具體實(shí)施例方式參考圖1，描述了鐵路車(chē)輛(未示出)的轉(zhuǎn)向架1，所述鐵路車(chē)輛例如是地鐵車(chē)輛。轉(zhuǎn)向架1包括兩對(duì)車(chē)輪2，每對(duì)車(chē)輪2通過(guò)軸彼此連接而形成輪軸4。輪軸4通過(guò) 底盤(pán)6彼此連接，所述底盤(pán)6稱為內(nèi)部底盤(pán)，內(nèi)部底盤(pán)包括兩個(gè)分別與一個(gè)輪軸4成整體的 半底盤(pán)8。內(nèi)部底盤(pán)被認(rèn)為是意味著底盤(pán)6在橫向方向基本在車(chē)輪2之間延伸而沒(méi)有“突 出”超過(guò)車(chē)輪2。每個(gè)半底盤(pán)8包括兩個(gè)側(cè)部構(gòu)件10，所述兩個(gè)側(cè)部構(gòu)件10基本縱向延伸，并通過(guò) 橫梁12彼此連接，橫梁12基本橫向延伸。每個(gè)側(cè)部構(gòu)件10擱置在輪軸4的輪軸箱14上， 所述輪軸箱14布置在所述車(chē)輪2之間并基本抵靠輪軸4的車(chē)輪2。橫梁12在低于側(cè)部構(gòu) 件10高度的高度上延伸，如圖2所示，這允許在轉(zhuǎn)向架1的兩個(gè)輪軸4之間存在較大的空間。半底盤(pán)8的橫梁12通過(guò)鉸接接頭18或球窩接頭彼此鉸接，以便允許一個(gè)半底盤(pán) 8相對(duì)于另一個(gè)半底盤(pán)8繞基本縱向的軸線A轉(zhuǎn)動(dòng)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)允許順應(yīng)(adaptation)轉(zhuǎn)向 架承受的扭曲。鉸接接頭可以是干式球窩接頭型或者是球形或圓柱形鉸接的橡膠接頭型。 球窩接頭阻止兩個(gè)半底盤(pán)相對(duì)于彼此沿著基本縱向軸線A、橫向軸線Y和豎直軸線Z的三個(gè) 平移運(yùn)動(dòng)。相對(duì)的半底盤(pán)8的側(cè)部構(gòu)件10通過(guò)兩個(gè)連桿20彼此連接，以便阻止兩個(gè)半底盤(pán) 繞穿過(guò)鉸接接頭18的基本豎直軸線Z和基本橫向軸線Y相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。因而，兩個(gè)半底盤(pán)保 持一個(gè)在另一個(gè)上，以便輪軸保持平行，并且轉(zhuǎn)向架1不會(huì)在豎直載荷的作用下折入(fold in)到自身上。另一方面，兩個(gè)半底盤(pán)能夠繞基本縱向軸線A相對(duì)于彼此轉(zhuǎn)動(dòng)，以便接受軌 道的扭曲。為此，兩個(gè)連桿20到側(cè)部構(gòu)件10的連接點(diǎn)位于相對(duì)于穿過(guò)鉸接接頭18的水平平 面偏移的水平平面內(nèi)。根據(jù)附圖所示的實(shí)施例，兩個(gè)連桿20的連接點(diǎn)位于在穿過(guò)鉸接接頭 18的水平平面之上延伸的水平平面內(nèi)。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，兩個(gè)連桿的連接點(diǎn)在穿過(guò)鉸接 接頭18的水平平面之下的平面內(nèi)延伸。連桿還在橫向方向上彼此間隔開(kāi)。連桿20的連接 點(diǎn)的水平平面和穿過(guò)鉸接接頭18的水平平面之間的高度差值H必須足以限制連桿20和 鉸接接頭18在豎直載荷的作用下所承受的應(yīng)力。距離H必須大致至少等于轉(zhuǎn)向架的軸距 (wheel base)的1/6。兩個(gè)連桿之間的間距L必須足以限制連桿和鉸接接頭在例如曲線運(yùn) 動(dòng)的應(yīng)力作用下所承受的應(yīng)力。對(duì)于運(yùn)行在正常軌距也就是說(shuō)具有1435mm的軌距的軌道 上的轉(zhuǎn)向架，間距必須大致等于轉(zhuǎn)向架的軸距的1/3。連桿20通過(guò)主要沿基本橫向軸線的鉸接接頭21連接到側(cè)部構(gòu)件10，以便允許兩 個(gè)半底盤(pán)8相對(duì)于彼此具有期望的基本自由度(principal freedom)，以在軌道的扭曲部 上行進(jìn)。連桿的鉸接接頭21可以是干式球窩型或者是球形或圓柱形鉸接橡膠接頭型。在圖1所示的本發(fā)明的第一實(shí)施例中，連桿20例如具有馬鐙形，從而允許在每個(gè) 所述連桿20內(nèi)容納副懸架22。因而，副懸架被稱為“結(jié)合”到每個(gè)連桿20中，如圖1所示。 在這個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)連桿20包括兩個(gè)部件，通過(guò)鉸接接頭21連接到側(cè)部構(gòu)件10的第一、 馬鐙形部件23，和布置在馬鐙23的兩個(gè)上部部分上并將所述兩個(gè)上部部分連接到一起的 第二部件25。第二部件25的目的是避免馬鐙在由副懸架22產(chǎn)生的縱向應(yīng)力的作用下展 開(kāi)。副懸架22此外還允許轉(zhuǎn)向架1相對(duì)于安裝有所述轉(zhuǎn)向架1的鐵路車(chē)輛相對(duì)豎直位移。 副懸架22可以是充氣型或彈性體懸架型。在圖3所示的本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，連桿20為條桿27的形式，所述條桿27 將半底盤(pán)8的側(cè)部構(gòu)件10連接在一起，并通過(guò)鉸接接頭21連接到側(cè)部構(gòu)件。半底盤(pán)8包 括板件29，所述板件29布置成相對(duì)于連桿20在橫向方向突起，如圖3所示。也就是說(shuō)，板 件29布置為超出分隔連桿20的間距。例如，板件29基本延伸成與車(chē)輪2 —樣遠(yuǎn)。板件29 接收副懸架22。盡管根據(jù)本實(shí)施例的轉(zhuǎn)向架體積大于第一實(shí)施例的轉(zhuǎn)向架，但其較簡(jiǎn)單且 能夠以較低的成本生產(chǎn)。上述轉(zhuǎn)向架可以是動(dòng)力轉(zhuǎn)向架，也就是說(shuō)至少其中一個(gè)輪軸4由馬達(dá)24驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn) 動(dòng)。根據(jù)圖2所示的實(shí)施例，僅一個(gè)輪軸由馬達(dá)24驅(qū)動(dòng)，而根據(jù)圖1或圖3所示的實(shí)施例， 轉(zhuǎn)向架1的兩個(gè)輪軸4各自由馬達(dá)24驅(qū)動(dòng)。
例如，馬達(dá)24相對(duì)于轉(zhuǎn)向架1的底盤(pán)6固定，例如，通過(guò)固定馬鐙(stirrup) 26固 定到半底盤(pán)8的橫梁12，延伸接近其所驅(qū)動(dòng)的輪軸4，并位于兩個(gè)車(chē)輪2之間。顯然的是，具有空心軸或“抱軸箱(Canon box) ”的其他馬達(dá)組件也是可以的。在大功率和大體積的馬達(dá)的情況下，輪軸箱14將布置在車(chē)輪外側(cè)，并且半底盤(pán)將 在橫向方向間隔開(kāi)，以擱置在輪軸箱上。在圖1的實(shí)施例中，僅吸收豎直位移的主懸架16插設(shè)在每個(gè)側(cè)部構(gòu)件10和輪軸 箱14(其中所述側(cè)部構(gòu)件10擱置在該輪軸箱4上)之間。在這里，主懸架16由包括兩個(gè) 圓柱形橡膠型鉸接接頭30和兩個(gè)橡膠塊32的組件形成，其中，所述兩個(gè)鉸接接頭30例如 布置在橫梁12和每個(gè)輪軸箱14之間，其界定了輪軸4相對(duì)于轉(zhuǎn)向架半底盤(pán)8轉(zhuǎn)動(dòng)的橫向 軸線；兩個(gè)橡膠塊32例如位于半底盤(pán)8的側(cè)部構(gòu)件10和每個(gè)輪軸箱14之間。主懸架16 允許輪軸4相對(duì)于半底盤(pán)8的相對(duì)豎直位移，也就是說(shuō)輪軸4相對(duì)于底盤(pán)在基本豎直的方 向上懸掛。主懸架16特別緊湊。在底盤(pán)包括簡(jiǎn)單的僅僅吸收豎直位移的主懸架和在兩個(gè)半底盤(pán)8之間的吸收扭 曲的鉸接接頭條件下，使得不需要吸收轉(zhuǎn)向架的所有位移的復(fù)雜懸架成為可能。因此節(jié)省 了空間，允許更容易地將齒輪馬達(dá)容納在轉(zhuǎn)向架的車(chē)輪之間。主懸架尤其具有允許降低懸 掛重量的優(yōu)點(diǎn)，尤其是在機(jī)動(dòng)(motorized)轉(zhuǎn)向架的情況下。轉(zhuǎn)向架還可以是無(wú)動(dòng)力的，也就是說(shuō)其所有輪軸都沒(méi)有被驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。在這種情況 下，底盤(pán)可以不具有主懸架，沿扭曲部行進(jìn)由鉸接接頭18吸收。因此，獲得了無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)向架1或動(dòng)力轉(zhuǎn)向架1，其具有內(nèi)部或外部的鉸接底盤(pán)8，具 有或不具有主懸架，其中該主懸架是緊湊且輕質(zhì)量的。
權(quán)利要求
一種用于鐵路車(chē)輛的轉(zhuǎn)向架(1)，所述轉(zhuǎn)向架包括兩對(duì)車(chē)輪(2)，其中，一對(duì)車(chē)輪(2)通過(guò)軸相互連接以形成輪軸(4)，所述輪軸(4)通過(guò)包括兩個(gè)半底盤(pán)(8)的底盤(pán)(6)相互連接，每個(gè)半底盤(pán)(8)都具有通過(guò)橫梁(12)相互連接的兩個(gè)側(cè)部構(gòu)件(10)，所述側(cè)部構(gòu)件(10)擱置在其中一個(gè)所述輪軸(4)上，所述半底盤(pán)(8)的橫梁(10)通過(guò)鉸接裝置(18)相對(duì)于彼此鉸接，以便允許一個(gè)半底盤(pán)(8)相對(duì)于另一個(gè)半底盤(pán)(8)繞基本縱向的軸線(A)轉(zhuǎn)動(dòng)，其特征在于，一個(gè)半觸(8)的每個(gè)側(cè)部構(gòu)件(10)通過(guò)連桿(20)連接到另一個(gè)半底盤(pán)(8)的側(cè)部構(gòu)件(10)，其中所述連桿(20)以鉸接的方式繞基本橫向的軸線安裝在所述側(cè)部構(gòu)件(10)上，所述連桿(20)至少部分地在相對(duì)于穿過(guò)鉸接裝置(18)的水平平面偏移一定高度的水平平面內(nèi)延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向架，其特征在于，馬達(dá)(24)固定到一個(gè)半底盤(pán)(8)的橫 梁(12)，所述馬達(dá)(24)在其上擱置有所述一個(gè)半底盤(pán)⑶的輪軸⑷的車(chē)輪(2)之間延 伸，并驅(qū)動(dòng)所述輪軸(4)轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)向架，其特征在于，一個(gè)半底盤(pán)(8)的所述側(cè)部構(gòu)件 (10)通過(guò)至少一個(gè)主懸架(16)擱置在其中一個(gè)輪軸(4)上，主懸架(16)允許輪軸(4)相 對(duì)于擱置在所述輪軸(4)上的所述半底盤(pán)(8)的相對(duì)豎直位移。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向架，其特征在于，每個(gè)半底盤(pán)(8)的所述 側(cè)部構(gòu)件(10)擱置在每個(gè)輪軸(4)的輪軸箱(14)上，所述輪軸箱(14)布置在所述輪軸 ⑷的車(chē)輪⑵之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向架，其特征在于，每個(gè)半底盤(pán)(8)的所 述側(cè)部構(gòu)件(10)擱置在每個(gè)輪軸(4)的輪軸箱(14)上，所述輪軸箱(14)布置在所述輪軸 ⑷的車(chē)輪(2)的外側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向架，其特征在于，所述連桿(20)具有馬 鐙的形狀，并容納副懸架(22)，所述副懸架(22)允許所述轉(zhuǎn)向架(1)相對(duì)于安裝有所述轉(zhuǎn) 向架(1)的鐵路車(chē)輛的相對(duì)豎直位移。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向架，其特征在于，所述連桿(20)呈條桿 形，所述半底盤(pán)(8)包括布置成相對(duì)于所述連桿(20)在橫向方向上突出的板件(29)，所述 板件(29)支撐副懸架(22)，所述副懸架(22)允許轉(zhuǎn)向架(1)相對(duì)于安裝有所述轉(zhuǎn)向架(1) 的鐵路車(chē)輛的相對(duì)豎直位移。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向架，其特征在于，連桿(20)至少部分延 伸所在的水平平面和穿過(guò)所述鉸接接頭(18)的水平平面之間的高度差值(H)至少等于轉(zhuǎn) 向架的軸距的1/6。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向架，其特征在于，兩個(gè)連桿(20)之間在 橫向方向上的間距(L)大致等于轉(zhuǎn)向架的軸距的1/3。
10. 一種鐵路車(chē)輛，其包括至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向架。
全文摘要
一種用于鐵路車(chē)輛的鉸接式轉(zhuǎn)向架，所述轉(zhuǎn)向架包括兩對(duì)車(chē)輪(2)，其中一對(duì)車(chē)輪(2)通過(guò)軸相互連接以形成輪軸(4)，所述輪軸(4)通過(guò)兩個(gè)半底盤(pán)(8)相互連接，每個(gè)半底盤(pán)具有通過(guò)橫梁(12)相互連接的兩個(gè)側(cè)部構(gòu)件(10)，所述側(cè)部構(gòu)件(10)擱置在其中一個(gè)所述輪軸(4)上，半底盤(pán)(8)的橫梁(10)通過(guò)鉸接裝置(18)鉸接，以便允許一個(gè)半底盤(pán)(8)相對(duì)于另一個(gè)半底盤(pán)(8)繞基本縱向的軸線(A)轉(zhuǎn)動(dòng)。半底盤(pán)(8)的每個(gè)側(cè)部構(gòu)件(10)通過(guò)連桿(20)連接到另一個(gè)半底盤(pán)(8)的側(cè)部構(gòu)件(10)，所述連桿(20)以鉸接的方式繞基本橫向的軸線安裝在所述側(cè)部構(gòu)件(10)上，并且所述連桿(20)至少部分地在相對(duì)于穿過(guò)鉸接裝置(18)的水平平面偏移一定高度的水平平面內(nèi)延伸。
文檔編號(hào)B61F5/52GK101905699SQ20101023952
公開(kāi)日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2010年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月5日
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