CN102239075A - 改进的带有旋转轴的可变轨距转向架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种改进的带有旋转轴的可变轨距转向架，包括：轨道车辆支承平台；至少一个旋转车轴(2)，在其外侧区域包括用于所述平台的悬架弹簧(11)的支承部(10)，两个车轮(1)借助联接装置安装在该车轴上，所述联接装置允许所述车轮的横向运动并且连接有固定导引件(18)，借助所述固定导引件(18)控制所述横向运动以便处于与两个轨距相对应的位置；以及基于所述固定导引件(18)和在被设置在切换装置中的锁止/解锁导引件(24)致动时可竖直运动的锁止件(22)的协作的轨距变换装置，该轨距变换装置支承在管状元件(29)上，该管状元件接合到所述平台并且组装到述旋转车轴(2)的内侧部分中。

Description

改进的带有旋转轴的可变轨距转向架

技术领域

本发明涉及一种带有用于在具有不同轨距的轨道上行驶的装置的转向架，更具体地涉及一种设有轨距变换装置的带有旋转轴的转向架，所述轨距变换装置与布置在具有不同轨距的两个轨道之间的切换装置协作。

背景技术

本发明的申请人在几十年前响应Rente发起的免于乘客必须在西班牙-法国边境换乘的方案招标而开发了一种作为专利ES 332,453的客体的轨距变换***，由于伊比利亚半岛轨道的轨距(1668mm)与欧洲轨道的轨距(1435)不同，一直到那时候都必须进行这种换乘。

一方面，该***涉及在铁路机车中为它们车轴的车轮配备平移装置，而另一方面，在具有不同轨距的轨道之间装配切换装置。用于改变车轮之间距离的操作是自动执行的，无需人工干预，列车在五个连续发生的阶段通过所述切换装置；在第一阶段，车轮从它们的竖直负荷被释放；在第二阶段，车轮车轴组件从保持它们处于运行位置的横向锁止机构被释放；在第三阶段，从竖直负荷和它们的横向锁止机构被释放的车轮进入导引装置，所述导引装置随着车轴向前移动而根据新轨距使车轮横向移至它们的新运行位置；在第四和第五阶段，车轮组件再次被横向锁止并且竖直负荷再次施加到车轴，从而结束变换操作。

在这种作为铁路技术上的重要里程碑的创新之后，本发明的申请人已进行不同的开发来将该***应用于不同的铁路结构：独立车轴、转向架、货车转向架和动力转向架，它们当中包括专利ES 2130039“Conjunto de ejeferroviario dotado de cambio automatico de ancho de via y adaptable a bogiesconveneionales de mercancias”(设有自动轨距变换和适于传统货车转向架的铁路车轴组件”)中所述的一个，其可结合到传统的货车转向架来替换组装好的固定轨距车轴，而不需要对货车转向架进行重大改造。

该车轴结合有两个独立的运行组件(车轮及短轴或半轴和两个轴承)，车轮之间的轨距变换通过所述两个运行组件以类似于用于TALGO列车中的方式同时横向运动而执行，但代替在各运行组件的两个轴承中包括锁止装置，它们仅在内轴承中结合有锁止装置。

在结构上，该车轴组件包括：车轴底盘，所述两个运行组件及它们的锁止***组装在其上；运行组件之间的连接装置；制动决的两个平移框架；车轮之间的电气连续***或电气调轨***；以及用于检测内轴承发热的***。

尽管专利ES 2 130 039中描述的技术有助于使传统的货车转向架与可变轨距相适配，但铁路行业不断需要新的方案来解决由铁路货运车辆与具有不同轨距的轨道适配所带来的不同问题。在这种意义上，必须指出的是，特别是在西班牙，在高速网络中实行欧洲轨距已使得与轨距变换有关的技术需求变得强烈。

本发明旨在满足这种需求。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种能够与具有不同轨距的铁路轨道相适配的货车转向架，其中最大限度地减少了非悬挂重量部件。

本发明的另一个目的是提供一种能够与具有不同轨距的铁路轨道相适配的货车转向架，其中轨距变换装置与平台的支承部分离。

本发明的另一个目的是提供一种能够与具有不同轨距的铁路轨道相适配的货车转向架，其中最大限度地降低了允许改变车轮之间的距离的装置意外解锁的风险。

这些和其他目的通过一种转向架实现，该转向架包括轨道车辆的支承平台和至少一个旋转车轴，两个车轮借助允许它们的横向运动的联接装置组装在该旋转车轴上，该旋转车轴包括带有内轴承的用于所述平台的支承部，设有轨距变换装置，该轨距变换装置使用防止/允许各个车轮的横向运动的装置，例如锁止件，该锁止件在被基于该目的设置在用于执行轨距变换的切换装置中的锁止/解锁导引件致动时可竖直运动，其中：

-所述联接装置连接有固定导引件，借助所述固定导引件控制所述联接装置的横向运动，以便处于与两个轨距相对应的位置；

-管状元件支承固定本体，所述管状元件固定到平台上并位于所述旋转车轴的内侧部分，所述固定本体带有用于接纳所述固定导引件和所述锁止件的壳体，和用于通过与所述切换装置的相应部分协作而有利于其锁止/解锁的装置。

在本发明的一个优选实施例中，所述旋转车轴在其端部结合有衬套，并且所述支承部还包括侧底盘，该侧底盘带有在所述切换装置中的支撑块和中心套环，该中心套环用于在通过所述切换装置期间经由与该中心套环相连接的半圆形衬套用作所述车轴的端部的支承件。因此，在轨距变换操作期间适当地保护了车轴。

在本发明的一个优选实施例中，转向架还包括作为附加安全元件的螺栓，该螺栓通过水平弹簧与各个锁止件相连接，用于与该螺栓的保持元件协作而防止所述锁止件的竖直运动，该保持元件连接到一支承部。

本发明的另一个目的是提供一种用于执行轨距变换操作的切换装置，该切换装置与设有最大限度地降低允许改变车轮之间距离的装置意外解锁的风险的装置的转向架相适配。

该目的通过一种用于执行轨距变换的切换装置实现，该切换装置包括滑动和支承导引件、横向运动导引件和锁止/解锁导引件，其中该锁止/解锁导引件的头部构造成使得其能够克服所述水平弹簧的力而横向运动所述螺栓。

根据以下结合附图对本发明的说明性和非限制性的实施例的详细说明，将理解本发明的其他特征和优点。

附图说明

图1A至1E是处于轨距变换过程的五个阶段中的根据本发明的转向架的车轴一半的横截面图。

图2A至2E示出了处于轨距变换过程的五个阶段中的根据本发明的转向架的车轴一半的侧视图。

图3A和3B是根据本发明的转向架的车轴的简化的侧剖视图和横截面图，示出了轨距变换装置的基本元件。

图3C示出结合了固定导引件的环的俯视图和截面图。

图3D示出了固定于车轴上的固定本体的俯视图和截面图。

图4A和4B示出了变轨距切换装置的俯视图和截面图。

具体实施方式

根据本发明的转向架包括：

-平台或底盘，其负荷通过悬架弹簧11传递；

-至少一个旋转车轴2，该车轴在其每一端上组装有：

a)车轮1，借助联接装置允许其横向运动；

b)所述平台的支承部10；

c)管状元件29，其支承固定本体20，通过臂29′与转向架的底盘相连接，并在所述旋转车轴2的内侧部分组装在带有轴向径向轴承6的体部上；

d)轨距变换装置，其使用防止/允许车轮1的横向运动的装置，例如锁止件22，该锁止件在被基于该目的设置在切换装置中的装置致动时可竖直运动。

在附图所示的本发明的实施例中，用于将车轮1联接到车轴2上的联接装置包括与车轮1成一体并在车轴2上滑动的衬套3，该衬套3包括位于车轴2的内侧部分(即，车轮之间)的环7，该环7带有轴向内轴承8，固定导引件18被固定到该环上。

在进行轨距变换操作期间，如以下将更详细地看到，借助与衬套3--该衬套3与锁止件22协作而确定与两个轨距相对应的车轮1的两个位置--成一体的固定导引件18的运动，衬套3与所涉及的车轮1一起横向运动，其运动一方面受到衬套8′的限制且另一方面受到将车轮转矩传递到旋转车轴2的带槽衬套5的限制。衬套3在管状元件29的内部被引导，直到其端部本体4到达由开槽衬套5建立的止挡部为止。

固定本体20包括壳体以及止挡部，所述壳体用于接纳所述固定导引件18，所述止挡部设置成用作锁止件22的定位和***装置。

车轴2的中央部分的直径大于其端部的直径，车轮1借助还被描述为轨距变换装置的联接装置在与两个轨距相对应的位置设置于该中央部分。用作衬套3的运动止挡部的衬套8′布置在两个轨距之间的过渡区域中。在车轴2的端部布置有带罩盖15的衬套13，该衬套借助螺钉固定到车轴2上，在轨距变换操作期间用作其保护元件，并且用作轴承12的止挡部的保护元件。

支承部10还包括侧底盘，该侧底盘带有在切换装置中的支撑滑块16和中心套环，为此该滑块16具有尼龙导引件17，该中心套环用于在通过切换装置期间经由连接到该中心套环的半圆形衬套14用作由衬套13覆盖的车轴2端部的支承件，所述半圆形衬套优选由青铜制成。如以下将看到，在轨距变换操作期间，转向架被支撑在这些滑块16上且在其上滑动，车轮1未承受负荷。

本领域的技术人员应该理解，支承部的侧底盘的这种构型至少部分地由定中心的滑动导轨19的布置决定。如果这些导轨具有任何其他布置，则侧底盘的构型将被合理地修改以使得其执行所指明的功能。

锁止件22由通过中空桥接部互相连接的两个竖杆形成，设计成使得变轨距切换装置的双T形解锁导引件24的头部被引导穿过该桥接部。为防止意外锁止/解锁，该锁止件包括预张紧的安全弹簧28，以防止锁止件22在未与解锁导引件24相接触时不希望有的竖直运动。

在附图所示的实施例中，固定装置具有与锁止件22连接并且可克服弹簧21的力而横向运动的由螺栓25形成的附加安全元件，以及与管状元件29相连接的保持元件26。当弹簧21放松时，螺栓25与保持元件26接触，防止了锁止件22的竖直运动。为了使该运动成为可能，需要在弹簧21中施加横向移动螺栓25并防止该螺栓被保持元件26保持的力。

下文将描述在通过所提及的切换装置时的轨距变换过程，所述切换装置的主要构件如下：

-较大轨距的轨道31的端部；

-较小轨距的轨道32的端部；

-定中心的滑动导轨19；

-锁止件22的解锁/锁止导引件24；

-车轮1的平移导引件27。

切换装置是双向的，沿一个方向执行从较大到较小轨距的变换，而沿相反的方向执行相反的变换。

由较大轨距的轨道到达切换装置的车辆的轨距变换过程按如下方式执行。

第一阶段

车轮1在较大轨距的轨道31上(图1A和图2A)。

第二阶段

当车轮1到达轨道31的端部的下部区域时，转向架开始逐渐降低，直到滑块16与定中心的滑动导轨19相接触为止。此后，车轮1不承受负荷，在整个变换过程期间保持该状态，直到在所述变换过程结束时与较小轨距的轨道32相接触为止(图1B和图2B)。

第三阶段

一旦车轴2被居中支承在定中心的滑动导轨19上，解锁导引件24的端部的头部被引导到锁止件22的桥接部中并被提供该导引件的下轮廓，竖直弹簧28的力被克服并且锁止件22被迫使下落，使得固定导引件18被解锁从而自由地横向运动，且车轮1随之运动。

在固定装置包括螺栓25作为附加安全元件的本发明的优选实施例中，在本阶段也需要对水平弹簧21施加作用以便横向移动螺栓25，由此防止保持元件26阻止锁止件22落下。为此，切换装置的解锁导引件24的头部的侧缘之一具有双T形，从端部至中心具有逐渐变化的轨距，在端部的轨距小于在中心的轨距，如通过比较图1B和1C可以看出；因此导引件24用作用于致动水平弹簧21的元件，该水平弹簧21控制螺栓25的横向移动(图1C和图2C)。

对于它们的部分，导引件27引起用于将车轮1联接到车轴2上联接装置横向运动，直到到达与较小轨距的轨道32相对应的位置为止。

第四阶段

导引件24的下轮廓迫使锁止件22向上移动，将导引件18锁定在新位置。

在变轨头部的侧边之一包括螺栓25和导引件24的本发明的优选实施例中，在本阶段结束时，弹簧21保持放松并且螺栓25由保持元件26保持(图1D和图2D)。

第五阶段

当车轮1到达轨道32时，滑块16不再被支承在它们的滑动导引件19中，轨距变换操作结束(图1E和图2E)。

尽管已关于优选实施例完整地描述了本发明，但显而易见的是，可在本发明的范围内引入各种变型，因为本发明的范围并不受前述实施例的限制，而是由权利要求书的内容来限制。

Claims (7)

1.一种转向架，包括轨道车辆的支承平台和至少一个旋转车轴(2)，两个车轮(1)借助允许它们的横向运动的联接装置组装在该旋转车轴上，该旋转车轴包括带有轴承(12)的所述平台的支承部(10)，设有轨距变换装置，该轨距变换装置使用防止/允许各个车轮(1)的横向运动的装置，例如锁止件(22)，该锁止件(22)在被为此目的而设置在用于执行轨距变换的切换装置中的锁止/解锁导引件(24)致动时可竖直运动，其特征在于：所述联接装置连接有固定导引件(18)，借助该固定导引件(18)控制所述联接装置的横向运动，以便处于与两个轨距相对应的位置；所述转向架在所述旋转车轴(2)的内侧部分包括管状元件(29)，该管状元件(29)连接到所述平台并支承固定本体(20)，该固定本体带有用以接纳所述固定导引件(18)和所述锁止件(22)的壳体，和用于通过与所述切换装置的相应部分协作而有利于其锁止/解锁的装置。

2.根据权利要求1所述的转向架，其特征在于：所述旋转车轴(2)在其端部结合有固定到该车轴上的衬套(13)；所述支承部(10)还包括侧底盘，所述侧底盘带有在所述切换装置中的支撑块(16)和中心套环，所述中心套环用于在通过所述切换装置期间经由与该中心套环相连接的半圆形衬套(14)用作所述车轴(2)的端部的支承件。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的转向架，其特征在于，所述车轴(2)的中央部分的直径大于该车轴的侧部的直径，所述车轮(1)在与两个轨距相对应的位置设置于所述中央部分上，所述侧部通过所述轴承(12)与所述支承部(10)相接触。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的转向架，其特征在于，所述联接装置包括与所述车轮(1)成一体并在所述车轴(2)上滑动的衬套(3)，所述衬套(3)包括带有内轴向轴承(8)的环(7)，该环在所述车轴(2)的内侧部分与所述车轮(1)邻接，所述固定导引件(18)被固定到该环上。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的转向架，其特征在于，所述转向架还包括螺栓(25)，该螺栓(25)通过水平弹簧(21)与各个锁止件(22)相连接，用于与所述螺栓(25)的保持元件(26)协作而防止所述锁止件的竖直运动，所述保持元件(26)连接到所述管状元件(29)。

6.一种用于执行轨距变换的切换装置，当根据权利要求5所述的转向架通过该切换装置时执行轨距变换，该切换装置包括滑动和支承导引件(19)、横向运动导引件(27)和锁止/解锁导引件(24)，其特征在于，所述锁止/解锁导引件(24)的头部构造成能够克服所述水平弹簧(21)的力而横向移动所述螺栓(25)。

7.根据权利要求6所述的用于执行轨距变换的切换装置，其特征在于，所述锁止/解锁导引件(24)具有双T形轮廓，并且其头部的半边缘之一具有沿纵向从导引件的端部到中心由小到大逐渐变化的轨距。

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