DE102014216965A1 - Suspension for a rail vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug, mit einem Fahrwerksrahmen (1), der Fahrwerkslangträger (2) aufweist, und mit einer Sekundärfederung, die mit ihrer unteren Seite an dem Fahrwerksrahmen (1) befestigt und mit ihrer oberen Seite an einen Wagenkastenrohbau des Schienenfahrzeugs anschließbar ist, wobei die Sekundärfederung von wenigstens zwei hydropneumatischen Federelementen (7) gebildet ist, die jeweils zwischen einem zentralen angeordneten Drehpunkt (6) des Fahrwerks gegenüber dem Wagenkastenrohbau und einem zugeordneten Fahrwerkslangträger (2) sowie zum Verwirklichen einer symmetrischen Federwirkung in Querrichtung des Fahrwerks angeordnet sind.The invention relates to a chassis for a rail vehicle, with a chassis frame (1) having Fahrwerkslangträger (2), and with a secondary suspension attached to the lower side of the chassis frame (1) and with its upper side to a Wagenkastenrohbau the rail vehicle connectable, wherein the secondary suspension of at least two hydropneumatic spring elements (7) is formed, each arranged between a central pivot point (6) of the chassis relative to the Wagenkastenrohbau and an associated Fahrwerkslangträger (2) and for realizing a symmetrical spring action in the transverse direction of the chassis are.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug, mit einem Fahrwerksrahmen, der Fahrwerkslangträger aufweist, und mit einer Sekundärfederung, die mit ihrer unteren Seite an dem Fahrwerksrahmen befestigt und mit ihrer oberen Seite an einen Wagenkastenrohbau des Schienenfahrzeugs anschließbar ist. The invention relates to a chassis for a rail vehicle, with a chassis frame having chassis longitudinal beams, and with a secondary suspension, which is fastened with its lower side to the chassis frame and with its upper side to a car body shell of the rail vehicle can be connected.

Solche bekannten Fahrwerke sind insbesondere bei Schienenfahrzeugen zur Personenbeförderung allgemein gebräuchlich, wobei die Sekundärfederung zur Bereitstellung eines hohen Fahrkomforts für Fahrgäste beiträgt. Die zum Einsatz kommende Federung konkurriert bezüglich ihres benötigten Bauraumes mit anderen Funktionskomponenten im Fahrwerk, beispielsweise dem Fahrwerksrahmen, insbesondere den Fahrwerkslangträgern, den Bremseinrichtungen, wie Bremsscheiben und Bremszangen, sowie Traktionskomponenten, wie Fahrmotoren und Getriebe. Such known suspensions are commonly used in particular for rail vehicles for passenger transport, the secondary suspension contributes to the provision of a high ride comfort for passengers. The used suspension competes with respect to their required space with other functional components in the chassis, for example, the chassis frame, in particular the chassis longitudinal beams, the braking devices, such as brake discs and brake calipers, and traction components, such as traction motors and transmissions.

Um den hohen geforderten Fahrkomfort von im Personenverkehr eingesetzten Schienenfahrzeugen zu gewährleisten, werden in vielen aktuellen Schienenfahrzeugen als Sekundärfederung zwischen Fahrwerksrahmen und Wagenkastenrohbau Luftfedern eingesetzt. Hierbei sind zwei prinzipiell verschiedene Anordnungen voneinander zu unterscheiden. In order to ensure the high driving comfort required of rail vehicles used in passenger transport, air springs are used in many current rail vehicles as a secondary suspension between chassis frame and car body shell. Here are two fundamentally different arrangements to distinguish from each other.

Bei einer Ausführung werden die Luftfedern dezentral als ein oder zwei Luftfederpaare ganz oder teilweise oberhalb der Fahrwerkslangträger positioniert. Eine Auslenkbewegung des Fahrwerks wird hierbei durch eine innere Beweglichkeit der Luftfederbälge ermöglicht. Da die verfügbare Bauhöhe über dem Fahrwerk typischerweise stark eingeschränkt ist, werden bei dieser Anordnung die Fahrwerkslangträger üblicherweise gekröpft, wodurch die Luftfedern teilweise zwischen die Räder eingesenkt werden. Durch diese Ausführung vergrößert sich der minimal erreichbare Achsabstand im Fahrwerk. Gerade dieser minimale Achsabstand ist ein wesentlich bestimmender Faktor für das Gewicht des Fahrwerks. In one embodiment, the air springs are decentralized as one or two pairs of air springs completely or partially positioned above the chassis longitudinal beams. A deflection movement of the chassis is made possible by an inner mobility of the bellows. Since the available height above the chassis is typically severely limited, in this arrangement, the chassis longitudinal beams are usually cranked, whereby the air springs are partially sunk between the wheels. This design increases the minimum achievable center distance in the chassis. Just this minimum center distance is a significant determinant of the weight of the chassis.

Weniger gebräuchlich ist der Einsatz einer zentralen Luftfeder in Fahrwerksmitte. Ein Vorteil dieser Anordnung ist es, dass Bauraum im Bereich zwischen den Rädern oberhalb der Fahrwerkslangträger frei bleibt, der beispielsweise zur Unterbringung von Radbremszangen verwendbar ist. Die zentrale Luftfeder benötigt jedoch durch das notwendige Luftvolumen im Federbalg einen sehr großen Bauraum, der weitere Einbauten im Fahrwerk, wie beispielsweise Wellenbremsscheiben oder Traktionskomponenten nur dann erlaubt, wenn das Fahrwerk über einen sehr großen Achsabstand verfügt. Less common is the use of a central air spring in the center of the chassis. An advantage of this arrangement is that space in the area between the wheels above the chassis longitudinal beams remains free, which can be used, for example, to accommodate Radbremszangen. However, the central air spring required by the necessary volume of air in the bellows a very large amount of space, the other internals in the chassis, such as shaft brake discs or traction components only allowed if the chassis has a very large center distance.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei möglichst geringem Gewicht des Fahrwerks den verfügbaren Bauraum zu erhöhen. Based on this, the present invention seeks to increase the available space with the lowest possible weight of the chassis.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Fahrwerk dadurch gelöst, dass die Sekundärfederung von wenigstens zwei hydropneumatischen Federelementen gebildet ist, die jeweils zwischen einem zentralen angeordneten Drehpunkt des Fahrwerks gegenüber dem Wagenkastenrohbau und einem zugeordneten Fahrwerkslangträger sowie zum Verwirklichen einer symmetrischen Federwirkung in Querrichtung des Fahrwerks angeordnet sind. This object is achieved in the chassis mentioned above in that the secondary suspension of at least two hydropneumatic spring elements is formed, which are each arranged between a central pivot point of the chassis relative to the Wagenkastenrohbau and an associated chassis longitudinal beams and for realizing a symmetrical spring action in the transverse direction of the chassis ,

Der Einsatz von hydropneumatischen Federelementen gestattet einen größeren Bauraum für Brems- und Traktionskomponenten als die im Stand der Technik bekannten Luftfedern. The use of hydro-pneumatic spring elements allows a larger space for brake and traction components than the known in the art air springs.

Es ist bevorzugt, dass zwei hydropneumatische Federelemente vorgesehen sind, die bezüglich des Drehpunktes symmetrisch in Querrichtung des Fahrwerks angeordnet sind. Es können allerdings auch weitere hydropneumatische Federelemente zum Einsatz kommen, wobei dann jeweils zu gewährleisten ist, dass in Querrichtung des Fahrwerks eine symmetrische Federwirkung vorliegt. Der Einsatz von nur zwei hydropneumatischen Federelementen gestattet es jedoch, besonders viel Bauraum für weitere Komponenten verfügbar zu haben. It is preferred that two hydropneumatic spring elements are provided, which are arranged symmetrically with respect to the fulcrum in the transverse direction of the chassis. However, it is also possible to use further hydropneumatic spring elements, it being then in each case to be ensured that a symmetrical spring action is present in the transverse direction of the running gear. However, the use of only two hydropneumatic spring elements makes it possible to have extra space available for other components.

Bevorzugt sind die wenigstens zwei hydropneumatischen Federelemente ohne Einsatz einer wagenkastenseitigen Traverse unmittelbar an den Wagenkastenrohbau anschließbar. Das Einsparen einer Traverse vermindert die Anzahl erforderlicher Komponenten zur Anbindung des Fahrwerks am Wagenkastenrohbau. Preferably, the at least two hydropneumatic spring elements can be connected directly to the car body shell without the use of a carriage-side cross-member. The saving of a traverse reduces the number of required components for attaching the chassis to the car body shell.

Die wenigstens zwei hydropneumatischen Federelemente können zu dem Drehpunkt in einem Abstand angeordnet sein, der geringer als der Abstand des jeweiligen hydropneumatischen Federelements zu dem ihm zugeordneten Fahrwerkslangträger des Fahrwerkrahmens ist. Eine Verbesserung des verfügbaren Bauraums ergibt sich, wenn die wenigstens zwei hydropneumatischen Federelemente dem Drehpunkt des Fahrwerks unmittelbar benachbart angeordnet sind. The at least two hydropneumatic spring elements can be arranged at a distance to the fulcrum, which is less than the distance of the respective hydropneumatic spring element to its associated chassis longitudinal beam of the chassis frame. An improvement of the available space results when the at least two hydropneumatic spring elements are arranged immediately adjacent to the pivot point of the chassis.

Der Fahrwerksrahmen kann derart inliegend ausgebildet sein, dass vorgesehene Räder jeweils in Querrichtung des Fahrwerks auf Außenseiten der Fahrwerkslangträger liegen. Dies führt zu einer gewichtssparenden Ausführung des Fahrwerksrahmens. The chassis frame may be formed so inboard that provided wheels are each in the transverse direction of the chassis on outer sides of the chassis longitudinal beams. This leads to a weight-saving design of the chassis frame.

In einem Einbauraum zwischen einem zentral angeordneten Querträger (Traverse) des Fahrwerkrahmens und einer Radsatzwelle kann eine Fahrwerkskomponente, wie eine Traktionskomponente zum Antrieb des Fahrwerks oder eine mit der Radsatzwelle zusammenwirkende Bremsvorrichtung angeordnet und befestigt sein. In dieser Weise wird beispielsweise ein Getriebe oder ein Fahrmotor geeignet am Fahrwerk untergebracht. In an installation space between a centrally arranged cross member (traverse) of the chassis frame and a wheel set a chassis component, such as a traction component for driving the chassis or cooperating with the wheelset brake device can be arranged and fixed. In this way, for example, a gear or a drive motor is accommodated suitable on the chassis.

In einem Einbauraum zwischen auf dieser Seite gelegenen Rädern können Bremszangen für Radbremsscheiben angeordnet sein. Dies ergibt eine platzsparende günstige Anordnung für die Bremszangen. Brake calipers for wheel brake discs can be arranged in an installation space between wheels located on this side. This results in a space-saving favorable arrangement for the brake calipers.

Alternativ kann der Einbauraum auch oberhalb eines der Fahrwerkslangträger angeordnet sein und/oder neben einem der Fahrwerkslangträger. Alternatively, the installation space can also be arranged above one of the chassis longitudinal beams and / or next to one of the chassis longitudinal beams.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung noch näher erläutert, wobei funktionsgleiche Komponenten mit derselben Bezugsziffer bezeichnet sind. Es zeigen: Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing, wherein functionally identical components are designated by the same reference numeral. Show it:

1: eine Ansicht von oben auf ein Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug in einer ersten Ausführungsform und 1 FIG. 4 is a top view of a landing gear for a rail vehicle in a first embodiment and FIG

2: eine Ansicht von oben auf ein Fahrwerk eines Schienenfahrzeugs in einer zweiten Ausführungsform 2 : A top view of a chassis of a rail vehicle in a second embodiment

Die 1 und 2 zeigen jeweils Ausführungsformen eines Fahrwerks für ein Schienenfahrzeug, das mit einem innenliegenden Fahrwerksrahmen 1 ausgestattet ist, der an jeder Seite einen Fahrwerkslangträger 2 aufweist. Die Fahrwerkslangträger 2 sind im zentralen Bereich des Fahrwerksrahmens 1 über einen Querträger 3 in Form einer Traverse miteinander verbunden. An jeweiligen Enden der Fahrwerkslangträger 2 sind Radsatzwellen 4 gelagert, die seitlich von den Fahrwerkslangträgern 2 aus nach außen vorstehen und an ihren Enden Räder 5 tragen. The 1 and 2 each show embodiments of a chassis for a rail vehicle, with an inner chassis frame 1 equipped with a chassis carrier on each side 2 having. The chassis longitudinal beams 2 are in the central area of the chassis frame 1 over a crossbeam 3 connected in the form of a crossbar. At respective ends of the chassis longitudinal beams 2 are wheelset shafts 4 stored, the side of the chassis longitudinal beams 2 out to the outside and wheels at their ends 5 wear.

Eine Längsmitnahme zwischen dem Fahrwerk und einem zugeordneten Wagenkasten eines Schienenfahrzeugs ist in üblicher Weise über einen Drehzapfen verwirklicht, der im zentralen Bereich des Fahrwerkrahmens 1 in der Mitte des Querträgers 3 einen Drehpunkt 6 definiert. Dem Drehpunkt 6 unmittelbar benachbart ist auf jeder seiner Seiten in Querrichtung des Fahrwerksrahmens 1 jeweils ein hydropneumatisches Federelement 7 vorgesehen. Das daraus gebildete Federpaar bildet eine Sekundärfederung des Fahrwerks gegenüber dem zugeordneten Wagenkasten. In Querrichtung des Fahrwerkrahmens 1 liegen die hydropneumatischen Federelemente 7 jeweils einwärts des jeweils zugeordneten Fahrwerkslangträgers 2, wobei der Abstand zu dem zugeordneten Fahrwerkslangträger 2 größer als der Abstand zu dem Drehpunkt 6 ist. Daraus ergibt sich, dass erste Einbauräume zur Verfügung gestellt werden, die sich jeweils von einem der hydropneumatischen Federelemente 7 aus in Richtung auf den zugeordneten Fahrwerkslangträger 2 und darüber hinaus bis in den Bereich zwischen zwei Rädern 5 erstreckt. Gleichzeitig ergeben sich 2 weitere Einbauräume jeweils zwischen dem Querträger 3 und einer der Radsatzwellen 4, die zur Unterbringung von Komponenten des Fahrwerks genutzt werden können. A longitudinal entrainment between the chassis and an associated car body of a rail vehicle is realized in the usual way via a pivot which in the central region of the chassis frame 1 in the middle of the cross member 3 a fulcrum 6 Are defined. The fulcrum 6 is immediately adjacent to each of its sides in the transverse direction of the chassis frame 1 each a hydropneumatic spring element 7 intended. The spring pair formed therefrom forms a secondary suspension of the chassis relative to the associated car body. In the transverse direction of the chassis frame 1 are the hydropneumatic spring elements 7 in each case inward of the respectively assigned chassis longitudinal beam 2 , wherein the distance to the associated chassis longitudinal beam 2 greater than the distance to the fulcrum 6 is. It follows that first installation spaces are provided, each of which is one of the hydropneumatic spring elements 7 out in the direction of the assigned chassis longitudinal beam 2 and beyond to the area between two wheels 5 extends. At the same time arise 2 additional installation space between the cross member 3 and one of the wheelset shafts 4 , which can be used to accommodate components of the chassis.

Bei der Ausführungsform nach 1 wird der zweite Einbauraum zur Unterbringung einer Bremsvorrichtung genutzt, wobei Bremszangen 8 mit auf der Radsatzwelle 4 angeordneten Bremsscheiben 9 zusammenwirken. In the embodiment according to 1 the second installation space is used to accommodate a braking device, brake calipers 8th with on the axle 4 arranged brake discs 9 interact.

Bei der Ausführungsform nach 2 wird der zweite Einbauraum zwischen dem Querträger 3 und den Radsatzwellen zur Unterbringung eines Fahrmotors 10 und eines Getriebes 11 genutzt, über das der betreffende Fahrmotor 10 mit der angetriebenen Radsatzwelle 4 verbunden ist. In the embodiment according to 2 is the second installation space between the cross member 3 and the wheelset to accommodate a drive motor 10 and a gearbox 11 used, over which the drive motor in question 10 with the driven wheelset shaft 4 connected is.

Zur Unterbringung einer Bremsvorrichtung wird der erste Einbauraum zwischen zwei Rädern 5 auf einer Seite des Fahrwerks sowie teilweise über dem diesen Rädern 5 benachbarten Fahrwerkslangträger 2 benutzt. Dort werden Bremszangen 12 angeordnet, die in Fahrwerksquermitte ausgerichtet sind. Diese Bremszangen 12 wirken mit Bremsscheiben 13 der Räder 5 zum Abbremsen des Fahrwerks zusammen. To accommodate a brake device, the first installation space between two wheels 5 on one side of the chassis and partly over these wheels 5 adjacent chassis longitudinal beams 2 used. There will be brake calipers 12 arranged, which are aligned in the middle of the chassis. These brake calipers 12 act with brake discs 13 the wheels 5 to brake the landing gear together.

Die hydropneumatischen Federelemente 7 sind auf dem Querträger 3 unmittelbar befestigt. Zudem sind sie für eine unmittelbare Befestigung an einer Unterseite eines Wagenkastens ohne Verwendung einer Traverse ausgebildet. Dabei werden die Federelemente 7 nicht völlig starr, sondern mit einer gewissen Flexibilität an den Wagenkasten angebunden, um ein Verwinden der Federelemente 7 um den Drehpunkt 6 sowie leichte Schrägstellungen für Längs- und Querversätze zu ermöglichen. The hydropneumatic spring elements 7 are on the crossbeam 3 directly attached. In addition, they are designed for direct attachment to a bottom of a car body without the use of a traverse. In this case, the spring elements 7 not completely rigid, but connected with a certain flexibility to the car body to twist the spring elements 7 around the fulcrum 6 and allow slight inclinations for longitudinal and transverse offsets.

Diese Anbindung kann mit Hilfe von Hartgummibuchsen umgesetzt sein. This connection can be implemented with the help of hard rubber bushes.

Ein Ausdrehen des Fahrwerks wird durch das für Querbewegungen ohnehin vorhandene Spiel in Lagerpunkten der hydropneumatischen Federelemente 7 an dem Querträger 3 ermöglicht. A turning out of the chassis is by the already existing for lateral movements game in bearing points of the hydropneumatic spring elements 7 on the cross member 3 allows.

Claims (10)

Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug, mit einem Fahrwerksrahmen (1), der Fahrwerkslangträger (2) aufweist, und mit einer Sekundärfederung, die mit ihrer unteren Seite an dem Fahrwerksrahmen (1) befestigt und mit ihrer oberen Seite an einen Wagenkastenrohbau des Schienenfahrzeugs anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärfederung von wenigstens zwei hydropneumatischen Federelementen (7) gebildet ist, die jeweils zwischen einem zentralen angeordneten Drehpunkt (6) des Fahrwerks gegenüber dem Wagenkastenrohbau und einem zugeordneten Fahrwerkslangträger (2) sowie zum Verwirklichen einer symmetrischen Federwirkung in Querrichtung des Fahrwerks angeordnet sind. Chassis for a rail vehicle, with a chassis frame ( 1 ), the landing gear carrier ( 2 ), and with a secondary suspension, with its lower side on the chassis frame ( 1 ) and with its upper side to one Car body shell of the rail vehicle can be connected, characterized in that the secondary suspension of at least two hydropneumatic spring elements ( 7 ) is formed, each between a central pivot point ( 6 ) of the chassis relative to the car body shell and an associated chassis longitudinal beam ( 2 ) and to realize a symmetrical spring action in the transverse direction of the chassis are arranged. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei hydropneumatische Federelemente (7) vorgesehen sind, die bezüglich des Drehpunktes (6) symmetrisch in Querrichtung des Fahrwerks angeordnet sind. Suspension according to claim 1, characterized in that two hydropneumatic spring elements ( 7 ) are provided with respect to the pivot point ( 6 ) are arranged symmetrically in the transverse direction of the chassis. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das die wenigstens zwei hydropneumatischen Federelemente (7) ohne Einsatz einer wagenkastenseitigen Traverse unmittelbar an den Wagenkastenrohbau anschließbar sind. Suspension according to one of claims 1 or 2, characterized in that the at least two hydropneumatic spring elements ( 7 ) can be connected directly to the Wagenkastenrohbau without the use of a cart box side crosshead. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das die wenigstens zwei hydropneumatischen Federelemente (7) zu dem Drehpunkt (6) in einem Abstand angeordnet sind, der geringer als der Abstand des jeweiligen hydropneumatischen Federelements (7) zu dem ihm zugeordneten Fahrwerkslangträger (2) des Fahrwerksrahmens (1) ist. Suspension according to one of claims 1 to 3, characterized in that the at least two hydropneumatic spring elements ( 7 ) to the fulcrum ( 6 ) are arranged at a distance which is less than the distance of the respective hydropneumatic spring element ( 7 ) to the chassis longitudinal beam ( 2 ) of the chassis frame ( 1 ). Fahrwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das die wenigstens zwei hydropneumatischen Federelemente (7) dem Drehpunkt (6) unmittelbar benachbart angeordnet sind. Suspension according to claim 4, characterized in that the at least two hydropneumatic spring elements ( 7 ) the fulcrum ( 6 ) are arranged immediately adjacent. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrwerksrahmen (1) derart innenliegend ausgebildet ist, dass vorgesehene Räder (5) jeweils in Querrichtung des Fahrwerks auf Außenseiten der Fahrwerkslangträger (2) liegen. Suspension according to one of claims 1 to 5, characterized in that the chassis frame ( 1 ) is formed inwardly such that provided wheels ( 5 ) in each case in the transverse direction of the chassis on outer sides of the chassis longitudinal beams ( 2 ) lie. Fahrwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Einbauraum zwischen einem zentral angeordneten Querträger (3) des Fahrwerkrahmens (1) und einer Radsatzwelle (4) eine Komponente des Fahrwerks angeordnet und befestigt ist. Chassis according to claim 6, characterized in that in an installation space between a centrally arranged cross member ( 3 ) of the chassis frame ( 1 ) and a wheelset shaft ( 4 ) is arranged and fixed a component of the chassis. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Einbauraum zwischen auf einer Seite des Fahrwerks gelegenen Rädern (5) Bremszangen (1) für Radbremsscheiben (13) angeordnet sind. Bogie according to one of claims 6 or 7, characterized in that (in an installation space between located on one side of the landing gear wheels 5 ) Brake calipers ( 1 ) for wheel brake discs ( 13 ) are arranged. Fahrwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Einbauraum oberhalb eines der Fahrwerkslangträger (2) angeordnet ist. Chassis according to claim 8, characterized in that the installation space above one of the chassis longitudinal beams ( 2 ) is arranged. Fahrwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Einbauraum seitlich neben einem der Fahrwerkslangträger (2) angeordnet ist. Chassis according to claim 8, characterized in that the installation space laterally next to one of the chassis longitudinal beams ( 2 ) is arranged.
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