CN210634566U - 用于连接两个车厢的耦连设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于连接两个车厢的耦连设备，所述耦连设备具有用于在两个车厢之间传递纵向力的耦连杆，其中，所述耦连杆(4)通过其端部分别在可运动的轴承(5、6)中固定在两个车厢上，其特征在于，所述耦连设备包括独立于耦连杆(4)的铰接传动装置，所述铰接传动装置构造用于在两个车厢之间传递竖向力和/或横向力，从而所述耦连杆(4)仅沿其纵向承受负载。

Description

用于连接两个车厢的耦连设备

技术领域

本实用新型涉及一种用于连接两个车厢的耦连设备。

背景技术

因此已知一种用于连接两个车厢的耦连设备，所述耦连设备具有用于在两个车厢之间传递纵向力的耦连杆，其中，所述耦连杆通过其端部分别在可运动的轴承中固定在两个车厢上。

这种耦连设备例如由运营商德国联邦铁路公司的产品系列403/406 (ICE3)已知，其中，车厢支撑在彼此独立的底盘上。

此外，用于连接两个支撑在共同底盘上的车厢的耦连设备是已知的，其具有唯一的可球形运动的用于在两个车厢之间沿所有方向传递力的铰接件。

这种耦连设备例如由运营商德国联邦铁路公司的产品系列424/425/426 已知。

多件式的轨道车辆需要机械耦连设备，用于在各个车厢之间传递纵向力。如果相邻的车厢分享用于在铁轨中的支撑或引导的底盘，那么也可能需要沿竖向和/或横向的力传递。

为了在两个相邻车厢的可逆的耦连中和在碰撞中吸收能量，在预设的力的情况下的纵向可运动性是有利的。根据相邻车厢共同使用底盘的实施方案，替代车厢的近乎坚固的耦合，尤其沿横向预设的柔性可以是有利的。

具有相邻车厢的共同底盘的轨道车辆通常与位于底盘的中心上方的可球形运动的铰接件连接。此外存在具有整合在铰接件的支撑臂中的不可逆的用于吸收碰撞能量的吸能实施方案。可逆的能量损失在真实的铰接件中完全不存在，并且在弹性的(不真实的)铰接件中仅局限于很小的值(大约5mm 行程)。由于可运动性也必须传递根据要求的竖向力和横向力，所以用于在可球形运动的铰接件(球轴承)外部的可逆的能量吸收的附加的行程整合变得困难。与在碰撞时的不可逆的能量吸收不同地，适用于更频繁的运动的相应引导件的结构在已知的耦连设备的存在的结构空间中几乎不能够实现。

实用新型内容

从此出发，本实用新型所要解决的技术问题在于，改进前述类型的耦连设备，从而能够适当地传递纵向力以及竖向力和/或横向力，其中也可以实现至少一种可逆的能量吸收。

该技术问题按照本实用新型通过一种用于连接两个车厢的耦连设备解决，所述耦连设备具有用于在两个车厢之间传递纵向力的耦连杆，其中，所述耦连杆通过其端部分别在可运动的轴承中固定在两个车厢上，其中规定，所述耦连设备包括独立于耦连杆的铰接传动装置，所述铰接传动装置构造用于在两个车厢之间传递竖向力和/或横向力，从而所述耦连杆仅沿其纵向承受负载。

仅沿纵向承受负载的耦连杆允许使用针对具有单独底盘的车辆、尤其用于可逆和不可逆的吸能的常规耦连的有效的弹性元件。在此，可以根据需要选择可逆的吸能的行程。在更长的列车组中，前部耦连装置因此可以有效地去负荷。铰接传动装置的适当的设计能够实现车厢彼此间的侧向的可移动性。因此，例如可以在驶过S形铁轨时更好地充分利用净空间轮廓。

优选地，车厢支撑在共同的底盘上。在该实施方式中，本实用新型是特别有利的。

用于耦连杆的可球形或万向节形地构造的可运动的轴承优选分别具有弹性的/可逆的元件，其允许耦连杆沿两个车厢的纵向的运动。以该方式，例如在碰撞情况下能够通过弹性元件实现可逆的吸能。

优选地，所述铰接传动装置具有至少一个沿纵向的自由度，其相当于用于支承耦连杆的弹性元件的至少一个很小的行程。由此，铰接传动装置可以保有一个功能，用于即使在针对耦连杆的可运动的轴承的弹性元件的纵向应力下也能传递竖向力和/或横向力。

优选地，所述铰接传动装置设计为耦合框架，所述耦合框架借助分别可运动的第一铰接件和第二铰接件围绕至少两个平行的、沿横向和/或竖向彼此间隔的轴线被支承，其中，所述第一铰接件配属于两个车厢中的一个，并且所述第二铰接件配属于两个车厢中的另一个。以该方式可以在两个车厢之间实现相对的竖直运动和/或横向运动。第一和第二铰接件的轴线在未负载的耦连设备中处于耦连设备的纵向上。第一铰接件优选作为“真实的”铰接件存在，而第二铰接件例如可以由弹性的(橡胶)铰接件构建。

用于支承耦合框架的第一铰接件和第二铰接件可以分别固定在其配属的车厢的配属的轴承座上。就此，力流在两个车厢之间出现横向力和/或竖向力的情况下从车厢的轴承座通过第一铰接件流至耦合框架，接下来通过第二铰接件流至另外的车厢的轴承座。备选地，用于支承耦合框架的第一和第二铰接件可以分别直接固定在其配属的车厢上。在该情况下，在两个车厢上存在的轴承座没有参与竖向力/横向力的传递，该轴承座例如仅用于支承耦连杆的端部。

用于支承耦合框架的第一铰接件可以具有围绕竖直轴线的旋转自由度，从而能够实现所述耦连设备在水平的铁路弯道中的弯折。就此，第一铰接件可以被称为“转向铰接件”。用于支承耦合框架的第一铰接件还可以具有围绕两个车厢之间的连接轴线的附加的旋转自由度，从而能够实现车厢彼此间的摇摆运动。在该情况下，第一铰接件构造为转向/摆动铰接件，并且例如可以球形运动地构造。

针对用于支承耦合框架的第二铰接件可以被称为“耦合铰接件”，该第二铰接件可以规定，设计为两个沿耦连设备的横向彼此间隔的独立铰接件。这实现了耦连设备的节约空间的结构方式。在此，耦合框架尤其可以竖直地布置并且具有用于使耦连杆穿过的通孔。耦连铰接件应该至少允许围绕横向轴线的旋转，即总体上耦合框架可以跟随弹性元件运动。

这些用于支承耦合框架的第二铰接件的独立铰接件可以具有预设的弹性，从而能沿横向调节两个车厢之间的连接的耦合特性。

此外，所述耦连设备在其纵向上可分离地构造。优选地，所述耦连杆可以具有两个杆部分，所述杆部分通过可松脱的罩套相互连接，并且所述铰接传动装置可以具有可松脱的轴承套，以便对铰接传动装置实施拆解，轴承套可以属于两个独立铰接件，可以由这些独立铰接件构成第二铰接件。

附加地，所述耦连设备可以具有不可逆的吸能装置，该吸能装置例如可以集成在耦连杆中或在其中一个轴承座中。可以如此设计在第一和第二铰接件中的耦合框架的可运动性，从而也满足吸能装置的不可逆的行程。如果耦合框架的可运动性不满足用于支承耦连杆的弹性元件和不可逆的吸能装置的整个行程，那么在铰接传动装置中可以实现附加的柔性。为此考虑两个轴承座、第一和第二铰接件以及耦合框架本身。附加的柔性尤其也可以通过拆卸第二铰接件的轴承套来实现，尤其是通过拆除其螺栓连接来实现。

此外在使用耦连设备时，规定将底盘铰接至两个车厢中的一个上。为此，上述的轴承座中的一个可以包括用于连接至底盘的铰接区段，该铰接区段布置在耦连设备的下方。

在本实用新型中还有利地规定，用于所述耦连杆的可运动的轴承分别具有弹性元件，所述弹性元件允许所述耦连杆沿两个车厢的纵向的运动。

在本实用新型中还有利地规定，所述铰接传动装置具有至少一个沿纵向的自由度，其相当于用于支承耦连杆的弹性元件的至少一个很小的行程。

在本实用新型中还有利地规定，所述铰接传动装置设计为耦合框架，所述耦合框架借助分别可运动的第一铰接件和第二铰接件围绕至少两个平行的、沿横向和/或竖向彼此间隔的轴线被支承，其中，所述第一铰接件配属于两个车厢中的一个，并且所述第二铰接件配属于两个车厢中的另一个。

在本实用新型中还有利地规定，所述耦合框架具有用于使耦连杆穿过的中央通孔。

在本实用新型中还有利地规定，用于支承耦合框架的第一铰接件和第二铰接件分别固定在其配属的车厢的配属的轴承座上。

在本实用新型中还有利地规定，用于支承耦合框架的第一铰接件和第二铰接件分别直接固定在其配属的车厢上。

在本实用新型中还有利地规定，用于支承耦合框架的第一铰接件具有围绕竖直轴线的旋转自由度，从而能够实现所述耦连设备在水平的铁路弯道中的弯折。

在本实用新型中还有利地规定，用于支承耦合框架的第一铰接件具有围绕两个车厢之间的连接轴线的附加的旋转自由度，从而能够实现车厢彼此间的摇摆。

在本实用新型中还有利地规定，所述第一铰接件可球形运动地设计。

在本实用新型中还有利地规定，用于支承耦合框架的第二铰接件设计为两个沿耦连设备的横向彼此间隔的独立铰接件。

在本实用新型中还有利地规定，所述耦连杆具有两个杆部分，所述杆部分通过可松脱的罩套相互连接，并且所述铰接传动装置具有可松脱的轴承套，以便对铰接传动装置实施拆解。

在本实用新型中还有利地规定，所述耦连设备具有不可逆的吸能装置。

在本实用新型中还有利地规定，如此设计在所述第一铰接件和第二铰接件中的耦合框架的运动性，从而满足不可逆的吸能装置的整个行程。

在本实用新型中还有利地规定，在从轴承座(不可逆的吸能装置)通过第一铰接件、耦合框架、第二铰接件至轴承座的力传递链的连接元件中，存在预先确定的柔性。

在本实用新型中还有利地规定，预先确定的柔性通过拆除轴承的轴承套的螺栓连接来实现。

附图说明

随后参考附图更详细地阐述本实用新型的实施例。其中：

图1示出用于连接轨道车辆的两个支撑在共同的底盘上的车厢的耦连设备的立体图；

图2示出图1的耦连设备的竖向纵截面图；

图3示出在弯折位置中的图1的耦连设备的立体图；

图4示出在弯折位置中的图1的耦连设备的水平纵截面图；

图5示出在两个车厢之间减小水平间距时图1的耦连设备的竖向纵截面图；

图6示出在两个车厢之间进一步减小水平间距时图1的耦连设备的竖向纵截面图。

具体实施方式

从图1中看到，用于连接轨道车辆的支撑在共同的底盘(未示出)上的两个车厢的耦连设备具有两个轴承座1、2，这些轴承座分别设置用于固定在配属的车厢上。在该实施例中，轴承座1也用于实现在布置于耦连设备下方的底盘上的铰接。为此，轴承座具有竖直延伸的铰接区段3，铰接区段的其自由端部例如可以放置到底盘的枢轴上。

为了传递纵向力，耦连设备包括借助螺母分别固定在端部侧的耦连杆4，耦连杆的端部在两个沿纵向彼此间隔的、可球形或万向节形地运动的轴承5、 6中相对于配属的车厢固定。

耦连设备的中间元件是耦合框架7，耦合框架具有用于使耦连杆4穿过的位于中央的通孔8并且竖直地沿横向布置。通孔8如此确定尺寸，从而针对车厢的预设最大的相对运动存在耦合框架7与耦连杆4的足够的间距。

耦合框架7通过位于共同的水平平面内的两个独立的铰接件9.1、9.2与轴承座2连接，即通过各自的通常杆形的水平地从轴承座2开始延伸的耦合元件10.1、10.2连接。两个独立的铰接件9.1、9.2关于耦连设备的竖向的中间的纵向平面对称地布置。

如图2示出，在轴承座1的铰接区段3的上端部上设有针对耦合框架7 的铰接件11。在该实施例中，铰接件11实施为所谓的球轴承，该球轴承允许两个车厢之间的弯折运动和摇摆运动。通过各个轴承9.1、9.2，横向力和/ 或竖向力在两个车厢之间传递，而耦连杆4仅用于在车厢之间传递纵向力。

铰接件11的轴线在耦连设备的未负载的情况下平行于独立铰接件9.1、 9.2的轴线地延伸，其中所有的轴线位于耦连设备的纵向上。在此，铰接件 10的轴线和独立铰接件9.1、9.2彼此间具有水平间距，并且也沿横向彼此错开。

耦连杆4相对于轴承座2借助在此设置在两侧的可逆的弹性元件12支承。在与轴承座2对置的轴承座1中固定地安装不可逆地作用的吸能装置13。在铰接件5的两侧同样出现用于可逆的能量吸收的弹性元件12，在该铰接件上在此固定有吸能装置13的在该部位上具有轴承座功能的区段。在需要耦连设备沿纵向方向被压缩的情况下，首先挤压弹性元件12。当完全利用弹性元件的可提供的行程时，沿耦连设备的纵向依次布置的部件直接贴靠，从而也压缩不可逆的吸能装置13。

耦连杆4可分离地设计。为此，耦连杆具有两个杆部段4.1、4.2，杆部段借助罩套14相互连接。铰接传动装置的可分离性通过独立铰接件9.1、9.2 的可取下的轴承套9.3提供。

在用于能量吸收的可逆的元件12的相对于铰接件5、6的外侧上存在贴靠板15，从而弹性元件12在耦连设备的一侧位于轴承座2的贴靠面与贴靠板15之间，并且在耦连设备的另一侧位于不可逆的吸能装置13的贴靠面与贴靠板15之间。在此，如此选择间距距离，使得弹性元件在未负载的耦连杆4的情况下刚好是没有力的。

图3示出在车厢的弯折位置中的耦连设备，其中，轴承座1、2彼此呈锐角。如图4所示，在这种弯折位置中，弹性元件12部分被压缩。耦连杆4 分别相对于轴承座1、2偏转。耦合框架7基本上跟随轴承座2运动，并且因此如轴承座2那样相对轴承座1呈几乎相同的角度。在耦合框架7与轴承座1的连接区段3之间的铰接件11允许耦合框架7相对于轴承座1枢转，而在任何情况下，在独立铰接件9.1、9.2上可观察到很小的偏转。可运动性的特定的划分在功能上是不需要的。然而所示的实施例利用作为真实铰接件的转弯铰接件11的较大的转角可运动性，从而耦合铰接件9.1、9.2仅必须满足耦连杆的纵向弹性，耦联铰接件作为橡胶铰接件对频繁的较大的偏转明显更敏感。

图5和6示出具有在两个车厢之间不同的减小水平间距的耦连设备的两个位置。在图5中，在车厢之间的间距相对于图1中的耦连设备的位置稍微减小。明确的是，耦连杆4的角位置原则上是不变的，然而分别位于耦合框架7方向上的弹性元件12被压缩，而位于外侧的弹性元件12相对于轴承座 2或不可逆的吸能装置12的相应的区段与其贴靠面分离。在弹性元件12的区域中产生的行程延续耦合框架7相对于轴承座1的通过铰接件11能够实现的枢转运动。

图6中的耦连设备的位置与图5中的位置的不同之处仅在于，两个车厢彼此更靠近。

耦合框架7在轴承11和9.1、9.2中的可运动性如此设计，从而满足弹性元件12的行程。总体可实现的是，也应该满足吸能装置13的不可逆的行程。如果耦合框架7的可运动性不满足由可逆的能量吸收元件12和吸能装置13的行程构成的总和，那么在连接元件中可以设置附加的柔性。连接元件是来自轴承座1(不可逆的吸能装置13)的通过铰接件10、耦合框架7、独立铰接件9.1、9.2和轴承座2的力传递链.

耦合框架7和其轴承9.1、9.2、10能够实现侧向的可移动性，即车厢彼此间的横向运动，和车厢相对彼此的弯折运动和摇摆运动。

Claims (20)

1.一种用于连接两个车厢的耦连设备，所述耦连设备具有用于在两个车厢之间传递纵向力的耦连杆，其中，所述耦连杆(4)通过其端部分别在可运动的轴承(5、6)中固定在两个车厢上，其特征在于，所述耦连设备包括独立于耦连杆(4)的铰接传动装置，所述铰接传动装置构造用于在两个车厢之间传递竖向力和/或横向力，从而所述耦连杆(4)仅沿其纵向承受负载。

2.根据权利要求1所述的耦连设备，其特征在于，所述车厢支撑在共同的底盘上。

3.根据权利要求1所述的耦连设备，其特征在于，用于所述耦连杆(4)的可运动的轴承(5、6)分别具有弹性元件(12)，所述弹性元件允许所述耦连杆(4)沿两个车厢的纵向的运动。

4.根据权利要求3所述的耦连设备，其特征在于，所述铰接传动装置具有至少一个沿纵向的自由度，其相当于用于支承耦连杆的弹性元件(12)的至少一个很小的行程。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的耦连设备，其特征在于，所述铰接传动装置设计为耦合框架(7)，所述耦合框架借助分别可运动的第一铰接件(11)和第二铰接件(9.1、9.2)围绕至少两个平行的、沿横向和/或竖向彼此间隔的轴线被支承，其中，所述第一铰接件(11)配属于两个车厢中的一个，并且所述第二铰接件(9.1、9.2)配属于两个车厢中的另一个。

6.根据权利要求5所述的耦连设备，其特征在于，所述耦合框架(7)具有用于使耦连杆(4)穿过的中央通孔(8)。

7.根据权利要求5所述的耦连设备，其特征在于，用于支承耦合框架(7)的第一铰接件(11)和第二铰接件(9.1、9.2)分别固定在其配属的车厢的配属的轴承座(1、2)上。

8.根据权利要求5所述的耦连设备，其特征在于，用于支承耦合框架(7)的第一铰接件(11)和第二铰接件(9.1、9.2)分别直接固定在其配属的车厢上。

9.根据权利要求5所述的耦连设备，其特征在于，用于支承耦合框架(7)的第一铰接件(11)具有围绕竖直轴线的旋转自由度，从而能够实现所述耦连设备在水平的铁路弯道中的弯折。

10.根据权利要求9所述的耦连设备，其特征在于，用于支承耦合框架(7)的第一铰接件(11)具有围绕两个车厢之间的连接轴线的附加的旋转自由度，从而能够实现车厢彼此间的摇摆。

11.根据权利要求9所述的耦连设备，其特征在于，所述第一铰接件(11)可球形运动地设计。

12.根据权利要求5所述的耦连设备，其特征在于，用于支承耦合框架(7)的第二铰接件设计为两个沿耦连设备的横向彼此间隔的独立铰接件。

13.根据权利要求12所述的耦连设备，其特征在于，所述两个独立铰接件具有预设的弹性，从而能沿横向调节两个车厢之间的连接的耦合特性。

14.根据权利要求1所述的耦连设备，其特征在于，所述耦连设备在其纵向上可分离地构造。

15.根据权利要求14所述的耦连设备，其特征在于，所述耦连杆(4)具有两个杆部分(4.1、4.2)，所述杆部分通过可松脱的罩套相互连接，并且所述铰接传动装置具有可松脱的轴承套，以便对铰接传动装置实施拆解。

16.根据权利要求5所述的耦连设备，其特征在于，所述耦连设备具有不可逆的吸能装置(13)。

17.根据权利要求16所述的耦连设备，其特征在于，如此设计在所述第一铰接件(11)和第二铰接件(9.1、9.2)中的耦合框架(7)的运动性，从而满足不可逆的吸能装置(13)的整个行程。

18.根据权利要求5所述的耦连设备，其特征在于，在从轴承座(1)通过第一铰接件(11)、耦合框架(7)、第二铰接件(9.1、9.2)至轴承座(2)的力传递链的连接元件中，存在预先确定的柔性。

19.根据权利要求16所述的耦连设备，其特征在于，在从不可逆的吸能装置(13)通过第一铰接件(11)、耦合框架(7)、第二铰接件(9.1、9.2)至轴承座(2)的力传递链的连接元件中，存在预先确定的柔性。

20.根据权利要求18或19所述的耦连设备，其特征在于，预先确定的柔性通过拆除轴承的轴承套(1.3)的螺栓连接来实现。

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