CN110386163A - 铁路车辆和相关的运输方法 - Google Patents

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Abstract

铁路车辆和相关的运输方法。本发明涉及一种铁路车辆，该铁路车辆包括车厢(14)和转向架(16)。转向架(16)包括底盘(28)和次级悬挂***(30)。次级悬挂***(30)包括：一组弹簧(34)；包括两个端部(44，46)的千斤顶(36)；以及，千斤顶(36)的供应装置(38)。千斤顶(36)构造成从第一所谓的缩回构造转到第二所谓的展开构造，在缩回构造中，千斤顶(36)仅通过第一端部(44)连接到车厢(14)，在展开构造中，千斤顶(36)还通过第二端部(46)连接到底盘(28)。动力供应装置(38)构造成在展开构造中供应千斤顶(36)，以使车厢(14)远离底盘(28)运动或者使车厢(14)和底盘(28)之间的距离保持恒定。

Description

铁路车辆和相关的运输方法
技术领域
本发明涉及一种铁路车辆，该铁路车辆包括至少一个车厢和至少一个运载车厢的转向架，转向架包括底盘以及底盘和车厢之间的次级悬挂***，次级悬挂***包括安装在底盘和车厢之间的一组弹簧、包括沿着相同的轴线延伸的两个端部的千斤顶以及千斤顶的供应***。
背景技术
为了方便装载和卸下人员和/或货物，有利的是，能够调节车厢的高度，以当铁路车辆在车站时使车厢的高度适应站台的高度。
文献US 2004/0016361描述了一种铁路车辆，该铁路车辆包括车厢、转向架和悬挂***，悬挂***包括在车厢和转向架之间平行地延伸的悬挂弹簧和千斤顶。千斤顶能够改变转向架和车厢之间的距离，因此车厢的高度可变。这尤其能够减小车厢的地板和站台之间的竖直距离。
然而，该***不是完全令人满意。实际上，当铁路车辆运动时，由于车厢和转向架的相对横向运动，导致千斤顶尤其是千斤顶的密封件经历相当大的横向力。这可导致千斤顶过早地磨损和漏油。此外，机械地连接车厢和转向架的千斤顶的存在增加了***的刚度，因此使车厢和转向架之间的竖直阻尼退化。
发明内容
本发明的目的尤其是通过提出一种包括调平***的铁路车辆来解决这些缺陷，该调平***经历有限的横向力且不给悬挂***增加额外的刚度。
为此，本发明尤其涉及一种上述类型的铁路车辆，其中，千斤顶构造成从第一所谓的缩回构造转到第二所谓的展开构造，在缩回构造中，千斤顶仅通过千斤顶的第一端部连接到车厢，在展开构造中，千斤顶还通过千斤顶的第二端部连接到底盘，动力供应装置构造成在展开构造中供应千斤顶，以使车厢远离底盘运动或者使车厢和底盘之间的距离保持恒定。
因此，千斤顶能够将车厢和底盘引到例如选定的恒定距离，然后使车厢和底盘保持在例如选定的恒定距离，使得当停在车站时距车厢的地板的高度基本上等于车站的站台的高度。当铁路车辆在两个车站之间运动时，千斤顶的第二端部不受约束，因此千斤顶不会经受由于车厢和转向架之间的相对运动导致的横向力且基本上不给次级悬挂***增加额外的刚度。
根据本发明的铁路车辆可进一步包括单独地或根据任何技术上可行的组合考虑的如下特征中的一个或多个。
-千斤顶的第一端部通过万向接头型连接件连接到车厢；
-铁路车辆还包括阻挡***，阻挡***构造成当千斤顶处于缩回构造时使千斤顶相对于车厢固定不动，以及当千斤顶处于展开构造时允许千斤顶能够围绕万向接头旋转；
-阻挡***包括：
+紧固在千斤顶的上部分上的上汽缸，千斤顶的第一端部能够在上汽缸中滑动；
+至少一个从车厢突出并限定出腔室的会聚壁，万向接头位于所述腔室中；
+突起，突起从上汽缸横向地突出并具有与壁基本上互补的形状，突起位于腔室中；
+至少一个位于突起和车厢之间的阻挡弹簧，
每个阻挡弹簧能够从第一空闲位置转到第二压缩位置，在第一空闲位置，当千斤顶处于缩回构造时，突起与壁配合，在第二压缩位置，当千斤顶处于展开构造时，突起与壁分离；
-突起具有基本上截头圆锥形的形状；
-千斤顶包括汽缸和将汽缸分隔成上腔和下腔的活塞，千斤顶的动力供应装置构造成在展开位置供应上腔和下腔中的仅一个腔，以使车厢远离底盘运动或者使车厢和底盘之间的距离保持恒定；
-上腔和下腔中的另一个腔配备有复位弹簧，复位弹簧驱使千斤顶朝向缩回构造；
-铁路车辆进一步包括连接件，连接件布置在车厢和底盘之间并构造成限制车厢和底盘之间的分离；
-铁路车辆包括位于底盘的四个拐角处的四个千斤顶。
本发明还涉及一种如之前限定的铁路车辆的运输方法，该运输方法包括如下步骤：
-使铁路车辆行进，千斤顶处于缩回构造；
-使铁路车辆停在站台，千斤顶处于展开构造并由动力供应装置驱动，以使车厢远离底盘运动或者使车厢和底盘之间的距离保持恒定。
附图说明
利用仅作为示例提供且参考附图做出的如下描述，将更好地理解本发明，在附图中：
-图1是停在车站的根据本发明的铁路车辆的示意性剖视图，
-图2是根据本发明的铁路车辆的次级悬挂***的沿着竖直平面的示意性剖视图，千斤顶处于缩回构造，
-图3是根据本发明的铁路车辆的次级悬挂***的沿着竖直平面的示意性剖视图，千斤顶处于展开构造，
-图4是根据本发明的铁路车辆的阻挡***的沿着竖直平面的示意性剖视图，千斤顶处于缩回构造，
-图5是根据本发明的铁路车辆的阻挡***的沿着竖直平面的示意性剖视图，千斤顶处于展开构造，
术语“竖直”和“水平”大体上相对于在水平轨道上运行的铁路车辆的典型方向来理解。
具体实施方式
图1中示出了停在车站的铁路车辆10。
车站包括至少一个站台12，使得铁路车辆10沿着站台12停止。
铁路车辆10包括至少一个车厢14、运载车厢14的至少一个转向架16以及有利地，布置在车厢14和转向架16之间的连接件17。
车厢14具有构造成接纳待运输的乘客和/或货物的内部容积18。内部容积18通过至少一个门20与外界连通。内部容积18尤其由下地板22限定，乘客和/或货物在下地板22上运动。
转向架16例如在车厢14的一个端部延伸，并且当铁路车辆10包括数个车厢14时，转向架16支撑两个相邻的车厢14。根据一个惯常的实施例，车厢或每个车厢14由位于其每一个端部处的两个转向架16支撑。
转向架16包括通过车轴26旋转地安装在转向架16上的车轮24、底盘28以及布置在底盘28和车厢14之间的次级悬挂***30。
车轮24构造成在轨道32上滚动，因此使得铁路车辆10能够运动。
在一个有利的实施例中，转向架16包括位于转向架16的四个拐角处的四个次级悬挂***30，转向架16具有基本上矩形的截面。术语“横向”大体上相对于与铁路车辆10的运动方向基本上正交的方向来限定。
次级悬挂***30沿着主轴线X延伸，当铁路车辆10在水平轨道32上运动时，主轴线X沿着例如基本上竖直的高度方向延伸。术语“下”和“上”相对于高度方向限定。
次级悬挂***30能够对车厢14和转向架16之间的沿着高度方向的运动做出反应。次级悬挂***30尤其能够执行车厢14和转向架16之间的悬挂功能以及沿着车厢14的高度方向相对于火车站站台12的定位功能。
为此，图2和图3中示出的次级悬挂***30包括安装在底盘28和车厢14之间的弹簧组件34、千斤顶36以及千斤顶36的动力供应装置38。
根据图2和图3中示出的实施例，弹簧组件34至少包括内弹簧40和外弹簧42。
内弹簧40和外弹簧42是螺旋形且同轴的弹簧，以主轴线X作为中心轴线。
内弹簧40和外弹簧42中的每一个在底盘28和车厢14之间延伸。内弹簧40和外弹簧42进一步固定到底盘28和车厢14。
内弹簧40的直径小于外弹簧42的直径，使得内弹簧40在由外弹簧42限定的内部容积中延伸。
有利地，内弹簧40和外弹簧42围绕千斤顶36缠绕。例如，内弹簧40和外弹簧42具有相反的缠绕方向。
弹簧组件34允许底盘28和车厢14之间的沿着高度方向的相对运动。
千斤顶36执行车厢14相对于转向架16沿着高度方向的定位功能。
千斤顶36沿着主轴线X延伸。千斤顶36包括沿着主轴线X基本上对齐的第一端部44和第二端部46。千斤顶36进一步包括汽缸48、将汽缸48分隔成上腔52和下腔54的活塞50。
在一个有利的实施例中，千斤顶36进一步包括连接到第一端部44的阻挡***56。
千斤顶36的第一端部44机械地连接到车厢14。在一个有利的实施例中，第一端部44和车厢14之间的连接是万向接头58，使得千斤顶36能够沿着所有方向围绕万向接头58相对于车厢14旋转。
第二端部46构造成在所谓的自由位置和所谓的固定位置之间延伸，在自由位置，第二端部46不受机械约束，然后千斤顶36被认为是处于缩回构造，在固定位置，第二端部46与底盘28接触，然后千斤顶36被认为是处于展开构造。
在缩回构造中，千斤顶36仅通过第一端部44连接到车厢14，如图2所示。
在展开构造中，千斤顶36通过第一端部44连接到车厢14并通过第二端部46连接到底盘28，如图3所示。然后，第二端部46能够沿着主轴线X将压力施加到底盘28上。
第一端部44和第二端部46位于汽缸48的外部，汽缸48沿着主轴线X位于第一端部44和第二端部46之间。
汽缸48沿着主轴线X在下部分59和上部分60之间延伸。
活塞50能够在汽缸48中运动，并包括头部61和固定到头部61的杆62。
头部61能够在汽缸48中沿着主轴线X在下部分59和上部分60之间滑动。
头部61将汽缸48分隔成彼此密封地分离的两个腔，即上腔52和下腔54。
杆62沿着主轴线X在通道孔64处密封地穿过汽缸48的下部分59。杆62包括第二端部46。第二端部46相对于主轴线X与头部61相反地定位。
根据一个实施例，有利地，千斤顶36进一步包括至少一个复位弹簧55。复位弹簧55***汽缸48中。复位弹簧55是螺旋弹簧，以主轴线X作为中心轴线。
复位弹簧55构造成驱使千斤顶36朝向缩回构造。
在图2中示出的示例中，复位弹簧55位于下腔54中并将头部61连接到汽缸48的下部分59。复位弹簧55驱使头部61朝向与汽缸48的下部分59分离的位置。有利地，杆62***复位弹簧55中，这限制千斤顶36的体积。
在一个有利的实施例中，阻挡***56位于第一端部44和汽缸48之间，如图4和图5所示。
阻挡***56构造成当千斤顶36处于缩回构造时使千斤顶36相对于车厢14固定不动，如图4所示。
在缩回构造中，千斤顶36仅通过第一端部44紧固到车厢14，阻挡***56因此相对于车厢14紧固千斤顶36。这能够防止千斤顶36围绕万向接头58自由地摆动并与一组弹簧34接触，该摆动和接触可导致千斤顶36和一组弹簧34快速退化。
阻挡***56进一步构造成当千斤顶36处于展开构造时允许千斤顶36能够围绕万向接头58旋转，如图5所示。
在展开构造中，千斤顶36连接到车厢14和底盘28，由于车厢14和转向架16之间的任何相对的横向运动，使得千斤顶36能够远离主轴线X的方向运动。千斤顶36能够围绕万向接头58旋转，千斤顶36不会经历由于车厢14和转向架16之间的这些相对运动导致的横向力。
此外，千斤顶36不给次级悬挂***30增加额外的刚度。
例如，阻挡***56包括至少一个壁66、上汽缸68、突起70和至少一个阻挡弹簧72。
壁66从车厢14的地板的外部面朝向转向架16突出。壁66基本上朝向主轴线X会聚。
壁66限定出沿着主轴线X在壁66的下端部打开的腔室74。
万向接头58位于腔室74中。
上汽缸68从汽缸48的上部分60朝向主轴线X突出。有利地，上汽缸68的直径小于汽缸48的直径。
上汽缸68部分地***腔室74中。
第一端部44接纳在上汽缸68中。第一端部44能够在上汽缸68中沿着主轴线X滑动。因此，第一端部44通过阻挡***56连接到汽缸48。
突起70从上汽缸68横向地沿着与主轴线X基本上正交的轴线突出。
突起70具有与壁66互补的形状。有利地，突起70为截头圆锥形，这允许突起70和壁66之间容易的配合。
突起70位于腔室74中。
有利地，阻挡***56包括多个阻挡弹簧72。
每个阻挡弹簧72基本上沿着主轴线X延伸。
阻挡弹簧72连接到车厢14和突起70。
阻挡弹簧72构造成从第一空闲位置转到第二压缩位置，相对于空闲位置，在压缩位置，突起70和车厢14之间的距离更小。阻挡弹簧72驱使突起70朝向空闲位置。
当千斤顶36处于缩回构造时，由于施加在千斤顶36上的重力，使得突起70与壁66配合并承靠地安置在壁66上，如图2和图4所示。
然后，阻挡弹簧72位于空闲位置。
然后，阻挡弹簧72构造成保持突起70与壁66接触，因此使千斤顶36相对于车厢14固定不动。
当千斤顶36处于展开构造时，突起70远离壁66运动，如图3和图5所示。
然后，千斤顶36的第一端部仅通过万向接头58连接到车厢14。然后，千斤顶36能够围绕万向接头58旋转。
动力供应装置38能够给千斤顶36供应在本文中处于介于50巴至150巴之间的压力的流体例如油。
当千斤顶36处于展开构造时，动力供应装置38构造成控制活塞50在汽缸48中的运动。
动力供应装置38尤其构造成通过供应上腔52和下腔54中的一个腔以增加其容积而能够使活塞50运动来控制活塞50的运动。
复位弹簧55位于上腔52和下腔54中的未被动力供应***38供应的另一个腔中。
在图2和图3中示出的示例中，动力供应***38供应上腔52，弹簧55位于下腔54中。
然后，当千斤顶36处于展开构造时，动力供应***38能够填充上腔52以增加其容积，而使活塞50沿着活塞50远离车厢14运动的方向运动。因此。动力供应***38能够增加车厢14和底盘28之间的距离。
连接件17是连接车厢14和底盘28的长的且柔性的本体。有利地，连接件17是包括链组件78的金属链条。连接件17构造成限制车厢14和底盘28之间的分离，以防止活塞50撞击汽缸48的下部分59，反复的撞击能够导致千斤顶36损坏。换句话说，连接件17张紧，因此防止在活塞50开始与汽缸48的下部分59接触之前车厢14相对于底盘28的任何附加运动。
当千斤顶36处于展开构造时，动力供应***38进一步能够在上腔52中施加压力，以使活塞50在汽缸48中保持在期望的恒定位置。因此，动力供应***38能够使车厢14和底盘28之间的距离保持恒定。
例如，动力供应装置38包括定位在车厢14处的蓄能器和储蓄器(未示出)以及构造成给上腔52和/或下腔54供应流体的供应管76。
现在，利用铁路车辆10的运输方法的描述，将更详细地解释次级悬挂***30尤其是阻挡***56的操作。
在第一步骤，铁路车辆10在包括站台12的车站或火车站外面的轨道32上行进。
然后，千斤顶36处于缩回构造，如图2所示。第二端部46不受机械约束，千斤顶36仅通过万向接头58连接到车厢14。
复位弹簧55位于空闲位置。
车厢14和转向架16通过一组弹簧34连接。一组弹簧34允许车厢14和转向架16之间的相对运动，因此能够抑制车厢14和转向架16之间的竖直摆动。
阻挡***56使千斤顶36相对于车厢14固定不动，以避免千斤顶36围绕万向接头58自由摆动并因此避免千斤顶36和一组弹簧34之间的任何接触。
每个阻挡弹簧72位于空闲位置并保持突起70与壁66接触，如图4所示。
然后，在汽缸的上部分60和第一端部44之间存在行程。
然后，动力供应装置38不供应千斤顶36。
然后，在第二步骤，铁路车辆10沿着站台12停在车站。
由于车厢14的质量和内部容积18中存在的乘客和/或货物的质量，导致下地板22的高度低于站台12的高度。
然后，千斤顶36的上腔52由动力供应装置38供应，以使活塞50朝向底盘28向下运动，直到第二端部46开始与底盘28接触。
然后，由千斤顶36施加在底盘28上的压力驱动汽缸48沿着杆62朝向车厢14向上运动。
上汽缸68沿着第一端部44滑动，直到抵消汽缸48的上部分60和第一端部44之间的行程。
然后，突起70不再与壁66接触，每个阻挡弹簧72位于压缩位置。
然后，千斤顶36处于展开构造。
然后，千斤顶36由动力供应装置38供应，以使汽缸48沿着杆62向上运动。
因此，千斤顶36使车厢14远离底盘28运动，直到到达车厢14和底盘28之间的预定距离。例如，车厢14和底盘28之间的预定距离使得距车厢14的地板22的地面的高度基本上等于距站台12的地面的高度，即地板22和站台12在相同的水平平面中延伸。
然后，千斤顶36由动力供应装置38驱动，以使底盘28和车厢14之间的距离保持恒定并防止一组弹簧34***。
在整个第二步骤期间，当千斤顶36展开时，千斤顶36不会经历由于车厢14和转向架16之间的相对运动导致的横向力，原因是万向接头58允许第一端部44自由旋转。
然后，门20打开，位于内部容积18中的乘客和/或货物于是可容易地通过门20离开铁路车辆10或者从铁路车辆10移走，从而在站台12上被发现。相反，最初位于站台12上的乘客和/或货物可进入或置于内部容积18中。
当所有乘客和/或货物离开和/或进入内部容积18时，门20再次关闭。
然后，千斤顶36由动力供应装置38供应，以使汽缸48沿着杆62朝向底盘28向下运动，直到第二端部46不再与底盘28接触。
然后，复位弹簧55驱使活塞50在汽缸48中朝向车厢14向上滑动。
由于施加在千斤顶36上的重力，使得突起70与壁66配合。每个阻挡弹簧72位于空闲位置并保持突起70抵靠壁66。因此，阻挡***56使千斤顶36相对于车厢14固定不动。
汽缸48的上部分60和第一端部44具有行程。
然后，千斤顶36处于缩回构造。
然后，地板22的高度低于站台12的高度。
最后，在第三步骤，铁路车辆10从车站出发，一组弹簧34不受约束，以执行其在车厢14和转向架16之间的悬挂功能。
可选地，在铁路车辆10停止之前，开始由动力供应装置38对千斤顶36的驱动，使得当铁路车辆10停止时，千斤顶36已经处于展开构造，地板22已经处于站台12高度。
可选地，一旦门20关闭，铁路车辆10从车站出发，在第三步骤开始期间，千斤顶36返回到缩回构造。

Claims (9)

1.一种铁路车辆(10)，所述铁路车辆包括至少一个车厢(14)和至少一个运载所述车厢(14)的转向架(16)，所述转向架(16)包括底盘(28)以及在所述底盘(28)和所述车厢(14)之间的次级悬挂***(30)，所述次级悬挂***(30)包括：
-安装在所述底盘(28)和所述车厢(14)之间的一组弹簧(34)；
-包括沿着相同的轴线(X)延伸的两个端部(44，46)的千斤顶(36)；以及
-所述千斤顶(36)的动力供应***(38)；
其特征在于，所述千斤顶(36)构造成从第一所谓的缩回构造转到第二所谓的展开构造，在所述缩回构造中，所述千斤顶(36)仅通过所述千斤顶(36)的第一端部(44)连接到所述车厢(14)，在所述展开构造中，所述千斤顶(36)还通过所述千斤顶(36)的第二端部(46)连接到所述底盘(28)，所述动力供应装置(38)构造成在所述展开构造中供应所述千斤顶(36)，以使所述车厢(14)远离所述底盘(28)运动或者使所述车厢(14)和所述底盘(28)之间的距离保持恒定，
所述千斤顶(36)的所述第一端部(44)通过万向接头型连接件(58)连接到所述车厢(14)。
2.根据权利要求1所述的铁路车辆(10)，还包括阻挡***(56)，所述阻挡***(56)构造成当所述千斤顶(36)处于所述缩回构造时使所述千斤顶(36)相对于所述车厢(14)固定不动，以及当所述千斤顶(36)处于所述展开构造时允许所述千斤顶(36)能够围绕所述万向接头(58)旋转。
3.根据权利要求2所述的铁路车辆(10)，其中，所述阻挡***(56)包括：
-紧固在所述千斤顶(36)的上部分(60)上的上汽缸(68)，所述千斤顶(36)的所述第一端部(44)能够在所述上汽缸(68)中滑动；
-至少一个从所述车厢(14)突出并限定出腔室(74)的会聚壁(66)，所述万向接头(58)位于所述腔室(74)中；
-突起(70)，所述突起从所述上汽缸(68)横向地突出并具有与所述壁(66)基本上互补的形状，所述突起(70)位于所述腔室(74)中；
-至少一个位于所述突起(70)和所述车厢(14)之间的阻挡弹簧(72)，每个阻挡弹簧(72)能够从第一空闲位置转到第二压缩位置，在所述第一空闲位置，当所述千斤顶(36)处于所述缩回构造时，所述突起(70)与所述壁(66)配合，在所述第二压缩位置，当所述千斤顶(36)处于所述展开构造时，所述突起(70)与所述壁(66)分离。
4.根据权利要求3所述的铁路车辆(10)，其中，所述突起(70)具有基本上截头圆锥形的形状。
5.根据权利要求1或2所述的铁路车辆(10)，其中，所述千斤顶(36)包括汽缸(48)和将所述汽缸(48)分隔成上腔(52)和下腔(54)的活塞(50)，所述千斤顶(36)的所述动力供应装置(38)构造成在所述展开位置供应所述上腔(52)和所述下腔(54)中的仅一个腔，以使所述车厢(14)远离所述底盘(28)运动或者使所述车厢(14)和所述底盘(28)之间的距离保持恒定。
6.根据权利要求5所述的铁路车辆(10)，其中，所述上腔(52)和所述下腔(54)中的另一个腔配备有复位弹簧(55)，所述复位弹簧(55)驱使所述千斤顶(36)朝向所述缩回构造。
7.根据权利要求1或2所述的铁路车辆(10)，进一步包括连接件(17)，所述连接件(17)布置在所述车厢(14)和所述底盘(28)之间并构造成限制所述车厢(14)和所述底盘(28)之间的分离。
8.根据权利要求1或2所述的铁路车辆(10)，包括位于所述底盘(28)的四个拐角处的四个千斤顶(36)。
9.一种根据权利要求1至8中任一项所述的铁路车辆(10)的运输方法，包括如下步骤：
-使所述铁路车辆(10)行进，所述千斤顶(36)处于所述缩回构造；
-使所述铁路车辆(10)停在站台(12)，所述千斤顶(36)处于所述展开构造并由所述动力供应装置(38)驱动，以使所述车厢(14)远离所述底盘(28)运动或者使所述车厢(14)和所述底盘(28)之间的距离保持恒定。
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