DE2659797A1 - Fahrgestell fuer ein schienenfahrzeug - Google Patents

Fahrgestell fuer ein schienenfahrzeug

Info

Publication number
DE2659797A1
DE2659797A1 DE19762659797 DE2659797A DE2659797A1 DE 2659797 A1 DE2659797 A1 DE 2659797A1 DE 19762659797 DE19762659797 DE 19762659797 DE 2659797 A DE2659797 A DE 2659797A DE 2659797 A1 DE2659797 A1 DE 2659797A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
damper
chassis according
chassis
bearing
axle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19762659797
Other languages
English (en)
Inventor
Herbert Scheffel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South African Inventions Development Corp
Original Assignee
South African Inventions Development Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from ZA727978A external-priority patent/ZA727978B/xx
Application filed by South African Inventions Development Corp filed Critical South African Inventions Development Corp
Publication of DE2659797A1 publication Critical patent/DE2659797A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61FRAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/02Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
    • B61F5/22Guiding of the vehicle underframes with respect to the bogies
    • B61F5/24Means for damping or minimising the canting, skewing, pitching, or plunging movements of the underframes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61FRAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F3/00Types of bogies
    • B61F3/02Types of bogies with more than one axle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61FRAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/02Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61FRAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/02Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
    • B61F5/16Centre bearings or other swivel connections between underframes and bolsters or bogies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61FRAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/26Mounting or securing axle-boxes in vehicle or bogie underframes
    • B61F5/30Axle-boxes mounted for movement under spring control in vehicle or bogie underframes
    • B61F5/32Guides, e.g. plates, for axle-boxes
    • B61F5/325The guiding device including swinging arms or the like to ensure the parallelism of the axles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61FRAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/38Arrangements or devices for adjusting or allowing self- adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves, e.g. sliding axles, swinging axles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61FRAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/38Arrangements or devices for adjusting or allowing self- adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves, e.g. sliding axles, swinging axles
    • B61F5/40Bogies with side frames mounted for longitudinal relative movements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61FRAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/50Other details

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Handcart (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Description

African - 4 -
265979?
Fahrgestell für ein Schienenfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Fahrgestell für ein Schienenfahrzeug mit einem lasttragenden Oberbau, mit zwei selbstlenkenden Radsätzen und frei einstellbaren Achsen, an jedem Ende der Radsätze angeordneten Achslagern, und mit einer ein federndes Auflager für den lasttragenden Oberbau auf den Achslagern bildenden Vorrichtung.
Bei der Konstruktion von Schienenfahrzeugen mit Radsätzen mit selbsteinstellenden Achsen, deren Räder fest an der jeweiligen Achse angebracht sind, kann man eine gute Kurvengängigkeit erhalten, wenn die Radsätze selbstlenkend sind, d.h. sich auf natürliche Weise beim Durchfahren einer Kurve radial auf die Kurve einstellen und im wesentlichen reine Rollbewegungen ausführen, ohne daß die Radflansche die Schiene berühren. Solche Radsätze neigen jedoch zu dynamischen Instabilitäten und die verschiedenen Fahrzeugmassen, wie Radsätze, Drehgestell und Wagenkasten, niegen zu Schwingungen oder Pendelungen. Die die Pendelungen bewirkenden Kräfte vergrößern sich mit größer werdender Fahrzeuggeschwindigkeit·
Die PendelStabilität eines Fahrzeugs hängt von der Konstruktion der Aufhängung bzw. Auflager und den verschiedenen Auflagerparametern ab, wie der Konizität der Radlaufflächen, dem auf die Radsätze ausgeübten Kurszwang und der Dämpfung zwischen den verschiedenen Fahrzeugmassen.
Wenn man daher eine gewisse Pendelstabilität des Fahrzeugs erreicht hat, muß sichergestellt werden, daß die
709 832/0253
African . - 5 -
Auflagerparameter konstant bleiben, so daß die Pendelstabilität während des Betriebes beibehalten wird. Bei konventionellen Fahrzeugen ändert sich die Laufflächenkonizität infolge der Abnutzung von einem geraden Konus mit einer geringeren Steigung als 1/20 bis zu einem konkaven Profil, dessen effektive Konizität größer ist " als 1/20, z.B. 1/4 oder sogar größer. Ein solcher Verschleiß ist unvermeidbar, da die Radsätze nicht selbstlenkend sind und daher Pendelungen durchführen, was beides zu Reibungen und daher zu Abnutzungen führt. Sofern bei konventionellen Fahrzeugen Pendelstabilität anzutreffen ist, ändert sie sich während des Betriebes.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrgestell der eingangs genannten Art mit selbstlenkenden Radsätzen und einer Auflagerkonstruktion zu schaffen, das Pendelungen entgegenwirkt, ohne die natürliche Kurvengängigkeit der selbstlenkenden Radsätze zu stören.
In diesem Zusammenhang bedeutet der Ausdruck "Fahrgestell" die Grundeinheit eines Schienenfahrzeuges, das einen lasttragenden Oberbau aufweist, der auf mindestens zwei Radsätzen abgestützt ist. Ein solches Fahrgestell kann beispielsweise ein gesamter vierrädriger Wagen sein oder es kann sich um das Drehgestell eines Wagens handeln, auf dessen beiden Drehgestellen der Oberbau oder Wagenkörper drehbar abgestützt ist.
Zur Lösung der genannten Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß jeweils die Achslager auf derselben Seite der Längsachse des Fahrgestells durch Dämpfungselemente miteinander verbunden sind, die an jedem Achslager ange-
lenkt sind und so ausgebildet sind, daß sie bei Einwirkung konstanter Kräfte ihre Länge unter Aufbringung von Widerstandskräften verändern und schnelle Kraftänderungen zwischen den Lagern übertragen, wobei durch die von diesen Kräften gegen den Dämpfungswiderstand verursachte Längenänderung Energie verbraucht.
Wie durch die Theorie und Versuche bestätigt ist, stören die Dämpfungselemente die natürlichen Schwingungen der Radsätze bei Pendelbewegungen und bewirken somit die . Entstehung von pendelstabilisierenden Kriechkräften in den Berührungsbereichen von Rad und Schiene. Die Dämpfungselemente können auch als Elemente oder Einrichtungen bezeichnet werden, die die Freiheitsgrade der Radsätze begrenzen und dem Pendeln entgegenwirken, ohne die natürliehe Selbststeuerfähigkeit der Radsätze zu beeinflussen.
In der Praxis kann man als Dämpfungselemente, die die Lager verbinden, pneumatische oder hydraulische Dämpfer oder Viskositäts- oder Reibungsdämpfer benutzen. Vorzugsweise verwendet man Viskositätsdämpfer und eine oder mehrere starre Stangen, die die Dämpfer mit den Lagern verbinden.
Zweckmäßigerweise sind an den Lagern seitlich abstehende Flansche oder Ansätze befestigt, die sicherstellen, daß die Dämpfungselemente nicht an irgendwelche Hindernisse wie Wiegen, Bremsteile und dgl. stoßen.
Die Dämpfungselemente wechseln ihre Länge mit vernachlässigbarem Widerstand in Abhängigkeit von konstant anliegenden Kräften, wie sie auftreten, wenn die Radsätze
709832/0253
gieren, um in einer Kurve die Radialposition einzunehmen, so daß die natürliche Selbststeuerfähigkeit der Radsätze nicht beeinträchtigt wird. Wenn jedoch schnell oszillierende Kräfte auf die Dämpfungselemente einwirken, wie dies der Fall ist, wenn die Radsätze zum Pendeln neigen, haben diese Elemente einen erheblichen Widerstand, weil die Längenänderung sich nur über einen kurzen Zeitraum erstreckt. Auf diese Weise werden alle Bewegungen jedes Radsatzes wirksam auf den anderen Radsatz übertragen, wobei ein Teil der Bewegung des ersten Radsatzes durch die Längenänderung des Elementes absorbiert wird. Da die Dämpfungskraft der Dämpfungselemente geschwindigkeitsabhängig ist, kann man, wenn keine anderen Verbindungen zwischen den Radsätzen bestehen, zeigen, daß die Dämpfungselemente in diesem Zustand versuchen, die Radsätze mit einer Phasenverschiebung von 90° zum Schwingen zu bringen. In der Praxis beträgt die Phasendifferenz jedoch nicht immer 90°.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Radsätze paarweise miteinander gekoppelt, wodurch jeder Radsatz gegensinnig zum anderen Radsatz giert, d.h. seine Gierbewegungen sind um 180° gegenüber denjenigen des anderen Radsatzes verschoben. Die Kopplungseinrichtung kann unterschiedliche Formen haben, z.B. diagonal verlaufende Verbindungsglieder, die einander überkreuzen und gelenkig mit den Radsätzen verbunden sind,zwei gelenkig miteinander und mit den Radsätzen verbundene Gabellenker (bisseis) oder ein Lenker,dessen Enden gelenkig mit den Achslagern auf derselben Seite der Längsachse des Fahrgestells verbunden sind.Mit solchen Konstruktionen erhöht die Kupplungsvorrichtung die Pendelstabilität der Rad-
— 8 —
709832/0253
African - 8 -
sätze beträchtlich und die Dämpfungselemente dienen zur weiteren Pendelstabilisierung. Diese Anwendung ist insbesondere zweckmäßig, wenn hohe Geschwindigkeiten gefahren werden, oder wenn die Belastung des Fahrgestells
zwischen belastetem und unbelastetem Zustand sehr unterschiedlich ist.
709832/0253
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Draufsicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrgestells,
Fig. 2 zeigt schematisch eine Seitenansicht des Fahrgestells nach Fig. 1,
Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht eines Viskositätsdämpfers für ein Fahrgestell nach der Erfindung, teilweise aufgebrochen,
Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht eines anderen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Fahrgestells, wobei zur Verdeutlichung einige Teile aufgebrochen dargestellt sind,
Fig. 5 zeigt eine Draufsicht des Fahrgestells nach Fig. 4, ebenfalls teilweise aufgebrochen, und
Fig. 6 zeigt eine Seitenansicht einer Variante des Dämpfungselementes für das erfindungsgemäße Fahrgestell.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Fahrgestellauflager für ein Schienenfahrzeug dargestellt. Das Fahrgestell weist zwei Radsätze 10 mit selbsteinstellenden Achsen auf, die jeweils aus zwei an einer Achse 14 fest angebrachten Rädern 12 mit profilierten Laufflächen bestehen. An jedem Ende eines Radsatzes 10 ist schematisch ein Lager 16 dargestellt, das einen Adapter 18 trägt. Zwei Federn 20, die Schraubenfedern dargestellt sind, jedoch auch durch andere Federelemente ersetzt werden können, ruhen auf jedem
- 10 -
709832/0253
African _ ι η -
Adapter 18. Die Federn 20 tragen einen (nicht dargestellten) lasttragenden Oberbau, z.B. in Abhängigkeit von der jeweiligen Wagenart einen Drehgestellrahmen oder einen Wagenkasten. Die bezogen auf die Längsachse des Fahrgestells auf derselben Seite liegenden Adapter sind durch ein Dämpfungselement miteinander verbunden, das einen Dämpfer 22 und Verbindungsstangen 24* aufweist, die mit dem Dämpfer 22 fest und mit den Adaptern 18 gelenkig verbunden sind. Wie Fig. 2 zeigt, greift eine der Stangen mit einem gabelförmigen Ende an dem Dämpfer 22 an. Eine geeignete Form des hydraulischen Dämpfers wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 3 erläutert. Die anderen Teile des Fahrgestells, wie der lasttragende Oberbau, die Bremsen, Bremsstangen usw. sind nicht dargestellt und werden nicht erläutert, da sie von bekannter Konstruktion sein können und im Hinblick auf diese Erörterungen nicht wesentlich sind.
Die Aufhängung bzw. Abstützung ist so konstruiert, daß jeder Radsatz 10 im wesentlichen selbststeuernd ist. Die Laufflächen der Räder 12 haben ein Profil, das als "Standardverschleißprofil" bekannt ist. Sie haben eine hohe effektive Konizität, wodurch bei Kurvenfahrten auf entsprechend gekrümmten Schienen infolge der Differenz der Rolldurchmesser zwischen den inneren und den äußeren Rädern Lenkkräfte erzeugt werden. Die Rückstellkräfte gegen Seitenbewegungen und Gierbewegungen der Radsätze sind so gewählt, daß sie kleiner sind als die Lenkkräfte, so daß jeder Radsatz derart gieren kann, daß er in einer Kurve eine Radialstellung einnimmt. Der Gierungszwang "K" kann aus der folgenden Beziehung ermittelt werden:
- 11 -
709832/0253
K <4Gr^2, wobei Gr^ 1/2 Hierin bedeuten
G die "Gravitationsauflagersteifigkeit" W die maxiamale Achslast für jeden einzelnen Radsatz,
R den Krümmungsradius des Profils der Radlauffläche,
£ die Hälfte der Entfernung zwischen den Kontaktpunkten Rad/Schiene an demselben Radsatz, O0 den Winkel zwischen der Berührungsebene
Rad/Schiene und der Horizontalen bei Mittelstellung des Radsatzes, und
X die effektive Konizität des Laufflächenprofils.
In der Praxis wird der Kurszwang "K" kleiner gemacht und beträgt etwa ein Viertel des oben angegebenen Maximalwertes. Das verwendete Profil ist demjenigen eines durch natürlichen Verschleiß abgenutzten Rades angenähert und hat eine effektive Konizität von 1/4 oder 1/5. Der Verschleiß solcher selbstlenkender Radsätze ist minimal und das Profil ändert sich infolge Abnutzung nicht wesentlich.
Fig. 3 zeigt einen geeigneten doppelt wirkenden hydraulischen Dämpfer, der bei dem erfindungsgemäßen Fahrgestell verwendbar ist. Der Dämpfer 22 weist ein zylindrisches Gehäuse 24 auf, das mit Dichtungskappen 26 an den Stirn-Seiten verschlossen ist. Durch die Dichtungskappen 26 ragt ein Kolben 28 hindurch, dessen Mittelbereich 30 im Inneren des Gehäuses 24 im Durchmesser vergrößert ist. Die Berührungsflächen zwischen dem Gehäuse 24, den Dich-
- 12 -
709832/0253
tungskappen 26 und dem Kolben 28 sind durch Dichtungen 32 aus geeignetem Kunststoffmaterial, wie Nylon oder Polyurethan abgedichtet, so daß zwei abgeschlossene Kammern 34 mit veränderlichem Volumen gebildet werden, von denen jede auf einer Seite des verdickten Bereiches 30 des Kolbens 28 liegt. Durch die Wand des Gehäuses hindurch führt ein Kanal 36 in jede der geschlossenen Kammern. Die Kammern 34 sind ferner durch eine (nicht dargestellte) Leitung miteinander verbunden. In der Leitung befindet sich ein (nicht dargestelltes) Ventil, so daß der Strömungswiderstand der Leitung und damit die Dämpfungskraft reguliert werden kann. Vorzugsweise ist das Ventil verstellbar. Die Dichtungskappen sind mit Schrauben 38 an dem Gehäuse befestigt. Ferner ist je eine Platte 40 oberhalb und unterhalb des Gehäuses mit Schrauben 42 angebracht. Die Platten ragen über das eine Ende des Dämpfers hinaus und laufen danach aufeinander zu, so daß sie an eine Stange 24' angeschweißt werden können. Ein Ende 44 des Kolbens 28 ist mit einem Gewinde versehen, so daß es mit einer Stange 24' verbunden werden kann.
Die Fig. 4 und 5 zeigen ein dreistückiges Drehgestell mit zwei Seitenrahmen 50 und einer auf zwei Schraubenfedern 54 von den Seitenrahmen 50 getragenen Wiege 52. Die Wiege besteht im wesentlichen aus einem langgestreckten Hohlkasten. Die Seitenrahmen 50 liegen auf zwei Radsätzen mit selbsteinstellenden Achsen auf und sind an jedem Ende mit Achslagern 58 ausgestattet. Jedes Lager 58 ist über ein Metallpolster 60, das mit seiner bogenförmigen Unterseite auf dem Lager 58 ruht, mit einem Seitenrahmen 50 verbunden. Auf der Oberseite des Polsters 60 liegt der Adapter 62 auf und zwei Gummi-Sandwichelemente 64, von
- 13 -
709832/0253
denen jedes auf einem nach oben weisenden Federauflager 66 des Adapters 62 montiert ist, tragen den Seitenrahmen 50. Jedes der Gummi-Sandwichelemente 64 besteht aus abwechselnden Schichten aus Gummi und einer Metallplatte. Die Wiege besitzt ferner eine herkömmliche Lagerpfanne 53, in die der Wagenoberbau mit einem Zapfen eingreift.'
Jeder Adapter 62 ist im Querschnitt kanalförmig bzw. U-förmig und ruht mit seinem Mittelsteg auf dem Polster, während die Schenkel zu beiden Seiten des Mittelsteges die horizontalen Auflager bilden und mit Feder-Auflagerflächen 66 versehen sind. Die Auflager sitzen rittlings auf dem Lager. Von jedem Auflager steht ein Arm 68 nach unten herab, der einen Ansatz trägt, welcher verhindert, daß der Adapter 62 im Falle einer zu starken Vertikalbewegung von dem Lager abhebt. Durch miteinander fluchtende Löcher in dem Adapter 62 und ein größeres Loch im Seitenrahmen 50 ist ein Stift 70 hindurchgesteckt, der im Falle großer vertikaler Relativbewegungen der beiden Teile den Adapter an dem Seitenrahmen festhalten soll. Das Polster 60 kann an dem Adapter angeschweißt sein, es kann aber auch im Paßsitz zwischen den Wänden des Adapters 62, die das Polster 60 übergreifen, festgeklemmt sein.
An jedem Adapter 62 ist ein U-förmiger Ansatz 72 befestigt und die freien Enden der Ansätze eines jeden Radsatzes sind miteinander verbunden und bilden an dem Radsatz einen Unterrahmen zur übertragung von Momenten. Jeder Ansatz weist eine seitlich abstehende Platte 76 auf, die durch ein Loch 51 des Seitenrahmens hindurchragt und mit Streben 78 an den Seiten des Adapters befestigt ist. Die Stange 74 verbindet die Platten 76 der Ansätze 72.
- 14 -
709832/0253
African - 14 -
Für jedes Rad sind einzeln wirkende Bremsen 80 vorgesehen. Die Bremsstangen und die anderen Teile des Bremssystems sind nicht dargestellt, da sie bekannt sind.
Die Radsätze 56 können in der oben erwähnten Weise selbstlenkend gemacht werden.
Die Radsätze sind zur gegensinnigen Kopplung ihrer Gierbewegungen bzw. Kursabweichungen durch Verbindungsglieder 82 verbunden, die sich diagonal durch das Fahrgestell erstrecken und einander überkreuzen, und die an den Platten 76 angelenkt sind. Die Verbindungsglieder 82 laufen frei durch entsprechende öffnungen der Wiege 52 hindurch.
Fig. 5 zeigt die Dämpfungselemente 84, die die Adapter, d.h. die Lager, zweier Radsätze in Längsrichtung miteinander verbinden. Aus Gründen der Anschaulichkeit sind in Fig. 4 diese Dämpfungselemente nicht dargestellt. Das Dämpfungselement 84 weist eine Stange 86 auf, die gelenkig mit einem seitlich vorstehenden Teil einer jeden Platte 76 verbunden ist und einen Dämpfer 88 der in Fig. 3 dargestellten Art.
Im folgenden wird die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Auflagers näher erläutert.
Fig. 1 und 2 zeigen die wesentlichen Merkmale des erfindungsgemäßen Fahrgestells für ein Schienenfahrzeug mit den selbstlenkenden Radsätzen, die federnd als Auflager für einen lasttragenden Oberbau dienen und parallelen Dämpfungselementen, die die Achslager derselben Seite des Fahrgestells in Längsrichtung miteinander verbinden. In-
- 15 -
709 832/0253
folge der Selbstlenkungseigenschaften neigt jeder Radsatz zu Pendelungeh. Dieser Neigung wirkt jeder Radsatz, der seitlich und in Längsrichtung an dem lasttragenden Oberbau aufgehängt ist, entgegen. Es hat sich herausgestellt, daß durch die Anbindung der Radsätze in seitlicher Richtung und in Längsrichtung an den lasttragenden Oberbau die Freiheitsgrade eines jeden Radsatzes begrenzt werden, und daß hierdurch stabilisierende gegenseitige Beeinflussungen zwischen den Seiten- und Kursbewegungen der Radsätze und dem lasttragenden Oberbau stattfinden. Ferner begrenzen die parallelen Dämpfungselemente die Freiheitsgrade jedes Radsatzes und erhöhen so die Pendelstabilität. Bekanntlich erzeugen Viskositätsdämpfer eine geschwindigkeitsabhängige Dämpfungskraft, d.h. die Dämpfungskraft hängt von den Relativbewegungen der Radsätze ab und jeder Radsatz wird mit einer Phasenverschiebung von 90° gegenüber dem anderen Radsatz und außer Phase gegenüber dem lasttragenden Oberbau angestoßen. Dies stört die natürlichen Schwingungen der Radsätze und führt zu stabilisierenden Kriechkräften in den Berührungsbereichen von Rad und Schiene. Aus den gleichen Gründen wird auch der Pendelbewegung des lasttragenden Oberbaus entgegengewirkt.
Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 4 und 5 bewirken die die Radsätze verbindenden diagonalen Stangen Kursabweichungen an den Radsätzen in entgegengesetzten Richtungen, d.h. mit 180° Phasenverschiebung. Hierdurch werden die Freiheitsgrade eines jeden Radsatzes beschränkt und zusammen mit dem federnden Verbindungselement wird jeglicher Pendelneigung der Radsätze entgegengewirkt.
Die Wirkung der Diagonalverbindungen oder anderer soge-
- 16 -
709832/0253
African - 16 -
nannter "Diagonal-" oder "Radialanbindungen" erhöht die Pendelstabilität selbstlenkender Radsätze erheblich, so daß ein Fahrgestell mit 300 bis 400 km/h laufen kann. Außerdem erhöhen die parallelen Dämpfungselemente die Pendelstabilität und verringern die Empfindlichkeit der Radsätze gegenüber Unregelmäßigkeiten an den Schienen. Der Grund hierfür besteht darin, daß die Diagonalanbindung die Radsätze gegenüber Pendelungen stabil macht, d.h, die Schwingungen klingen mit der Zeit ab. Die bis zum Abklingen der Schwingungen durchfahrene Entfernung wird jedoch mit größerer Geschwindigkeit größer. Die Dämpfungselemente gewährleisten ein schnelleres Abklingen derartiger Schwingungen.
Die Diagonalverbindungen können auch durch andere Kopplungseinrichtungen zwischen den Radsätzen ersetzt werden, die die Gierbewegungen der Radsätze gegensinnig koppeln. Beispiele solcher Kopplungseinrichtungen sind in der DT-OS 23 56 267, der DT-OS 25 14 361 und der Patentanmeldung P 26 30 353.7 beschrieben.
Fig. 6 zeigt eine Variante des zwischen die Adapter 62 benachbarter Radsätze geschalteten Dämpfungselementes 89, wobei die Adapter in Umrißlinien dargestellt sind. Das Dämpfungselement weist eine Platte 90 auf, die mit Schrauben 92 an einem Adapter eines Radsatzes befestigt ist.
An der Platte 90 ist ein Viskositäts-Rotationsdämpfer 94 von bekannter Bauart angebracht. Die axial abstehende Betätigungswelle 96 des Dämpfers 94 trägt einen Arm 98. Das freie Ende des Armes 98 ist über ein Kugellager oder ein Gelenk mit einer Verbindungsstange 100 verbunden, die über ein weiteres Kugellager oder Gelenk an einer
— 17 —
709832/0253
Platte 102 befestigt ist, welche mit Schrauben 104 an dem Adapter des anderen Radsatzes angebracht ist. Bei einer Relativbewegung der miteinander verbundenen Enden der Radsätze in Längsrichtung wird der Arm 98 verschwenkt und betätigt den Dämpfer 94.
Bei sämtlichen oben beschriebenen Ausführungsbeispielen stören die Dämpfungselemente die Selbstlenkfähigkeit der Radsätze nicht wesentlich. Wenn das Fahrgestell in der Praxis in eine Kurve einfährt, spurt jeder Radsatz,um als Folge der durch den Differentialeffekt der profilierten Radlaufflächen erzeugten Lenkkräfte eine Radialposition zur Kurve einzunehmen. Dieser Spur- oder Gierbewegung wird von den Dämpfern entgegengewirkt, da sich deren Längen verändern, bis die ideale Radialposition eingenommen ist. In diesem Endzustand beeinflussen die Dämpfer die Verstellung der Radsätze überhaupt nicht mehr. Der vorübergehende Widerstand, den die Dämpfer auf die Selbstlenkfähigkeit der Radsätze ausüben, wenn das Fahrzeug in eine Kurve einfährt, ist vernachlässigbar, weil das Verschwenken der Radsätze aus der bei Geradeausfahrt eingenommenen Position in die Radialstellung einer Kurve sich über eine relativ lange Zeitdauer hinzieht.
Wie oben schon erläutert wurde, hat das erfindungsgemäße Fahrgestell selbstlenkende bzw. selbsteinstellende Radsätze und ist in bezug auf Radsatzpendelungen stabil. Daher variieren die Anbxndungsparameter beim Betrieb des Schienenfahrzeugs nicht in erheblichem Maße und das Fahrgestell behält beim Betrieb die Pendelstabilität bei.
70 9 832/0253

Claims (13)

  1. Ansprüche
    Fahrgestell für ein Schienenfahrzeug mit einem lasttragenden Oberbau, mit zwei selbstlenkenden Radsätzen mit frei einstellbaren Achsen, an jedem Ende der Radsätze angeordneten Achslagern, und mit einer ein federndes Auflager für den lasttragenden Oberbau auf den Achslagern bildenden Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet , daß jeweils die Achslager (16, 58) auf derselben Seite der Längsachse des Fahrgestells durch Dämpfungselemente (22, 84, 89) miteinander verbunden sind, die an jedem Achslager (16, 58) angelenkt sind und so ausgebildet sind, daß sie bei Einwirkung konstanter Kräfte ihre Länge unter Aufbringung von Widerstandskräften verändern und schnelle Kraftänderungen zwischen den Lagern übertragen, wobei durch die von diesen Kräften gegen den Dämpfungswiderstand verursachte Längenänderung Energie verbraucht.
  2. 2. Fahrgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Dämpfungselement (22, 84, 89) einen Dämpfer und mindestens eine den Dämpfer mit den Achslagern verbindende
    709832/0253
    ORIGINAL INSPECTED
    starre Stange (24, 86, 100) aufweist.
  3. 3. Fahrgestell nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Dämpfungselement (22, 84) einen Dämpfer und zwei den Dämpfer mit den Achslagern verbindende starre Stangen (24, 86) aufweist, wobei jede Stange fest mit einem Teil des Dämpfers und gelenkig mit dem Achslager verbunden ist.
  4. 4. Fahrgestell nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfer ein hydraulischer Dämpfer oder Viskositätsdämpfer (22, 88, 94) ist.
  5. 5. Fahrgestell nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfer aus einer Kolben-Zylinder-Einheit (24, 28) besteht.
  6. 6. Fahrgestell nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfer ein Rotationsdämpfer (94) ist.
  7. 7. Fahrgestell nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseigenschaften der Dämpfer verstellbar sind.
  8. 8. Fahrgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Achslager ein Adapter (18, 62) befestigt ist und die federnden Elemente (20, 64) zwischen jedem Adapter und dem lasttragenden Oberbau (50, 52) angeordnet sind, und daß die Dämpfungselemente (22, 84, 89) die Adapter derselben Seite des Fahrgestells, bezogen auf die Längsachse, miteinander verbinden.
    709 832/0253
  9. 9. Fahrgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (82) vorgesehen ist, die die Radsätze derart miteinander verbindet, daß Gierbewegungen eines jeden Radsatzes gegensinnig auf einen anderen Radsatz übertragen werden.
  10. 10. Fahrgestell nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsvorrichtung zwei einander kreuzende Verbindungsglieder (82) aufweist, die jeweils mit diagonal einander gegenüberliegenden Achslagern verbunden sind.
  11. 11. Fahrgestell nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsvorrichtung einen Adapter (62) an jedem Achslager (58), an jedem Adapter (76, 78) einen in Längsrichtung vorstehenden Ansatz, eine die Ansätze (76, 78) eines jeden Radsatzes verbindende Querstange (74) und zwei diagonal verlaufende, einander kreuzende Verbindungsstangen (82) aufweist, die gelenkig mit dem von den Ansätzen (76, 78) und der Querstange (24) gebildeten Unterrahmen verbunden ist.
  12. 12. Fahrgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß es als Drehgestell ausgebildet ist, und daß die Rahmenteile des Drehgestells den lasttragenden Oberbau bilden.
  13. 13. Fahrgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der lasttragende Oberbau ein Wagenkasten ist.
    709832/0253
DE19762659797 1972-11-10 1976-12-31 Fahrgestell fuer ein schienenfahrzeug Withdrawn DE2659797A1 (de)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ZA727979 1972-11-10
ZA727978A ZA727978B (en) 1972-11-10 1972-11-10 Improvements in railway suspensions
ZA737884 1973-10-09
ZA737885 1973-10-09
ZA754371 1975-07-08
ZA76738 1976-02-09
ZA76736 1976-02-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2659797A1 true DE2659797A1 (de) 1977-08-11

Family

ID=27569951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19762659797 Withdrawn DE2659797A1 (de) 1972-11-10 1976-12-31 Fahrgestell fuer ein schienenfahrzeug

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE2659797A1 (de)
FR (1) FR2317144A2 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2511962A1 (fr) * 1981-08-31 1983-03-04 South African Inventions Train de roues pour vehicule ferroviaire stabilise
EP0165752A2 (de) * 1984-06-21 1985-12-27 Railway Engineering Associates, Inc. Selbststeuernde Drehgestelle
DE4142028A1 (de) * 1991-12-19 1993-06-24 Abb Henschel Lokomotiven Laufwerk fuer schienenfahrzeuge
EP0614793A1 (de) * 1993-03-09 1994-09-14 Herbert Scheffel Schienenfahrzeugaufhängung
US5438932A (en) * 1993-02-27 1995-08-08 Abb Patent Gmbh Running gear for a railborne vehicle that is radially adjustable through compensating levers

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2449910C2 (ru) * 2010-07-15 2012-05-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВПО ИрГУПС) Способ снижения износа системы колесо-рельс и конструкция для его осуществления

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB191127334A (en) * 1911-01-28 1912-01-25 Samuel Moore Curwen Improvements in and relating to Axle Trucks for Railway and Tramway Vehicles.
US1744986A (en) * 1928-10-24 1930-01-28 Richards David Rees Car truck
BE394103A (de) * 1933-01-21
DE833656C (de) * 1949-03-24 1952-03-10 Fried Krupp Lokomotivfabrik Verstelleinrichtung fuer die Achssteuerung von Scheinenfahrzeugen
DE1082615B (de) * 1955-10-15 1960-06-02 Rheinstahl Siegener Eisenbahnb Gleichlaufeinrichtung fuer die Radsaetze eines Schienengliederzuges
DE1156835B (de) * 1958-06-14 1963-11-07 Linke Hofmann Busch Achssteuerung fuer zweiachsige Fahrzeuge, insbesondere Schienenfahrzeuge
DE1291352B (de) * 1961-04-20 1969-03-27 Atlas Mak Maschb Gmbh Laufwerk fuer Schienenfahrzeuge mit zwanglaeufiger Lenkung der Radsaetze
DE1271146B (de) * 1961-05-23 1968-06-27 Atlas Mak Maschb Ges Mit Besch Laufwerk fuer schnellfahrende Schienenfahrzeuge
US3862606A (en) * 1973-06-29 1975-01-28 Brian T Scales Radial truck

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2511962A1 (fr) * 1981-08-31 1983-03-04 South African Inventions Train de roues pour vehicule ferroviaire stabilise
EP0165752A2 (de) * 1984-06-21 1985-12-27 Railway Engineering Associates, Inc. Selbststeuernde Drehgestelle
EP0165752A3 (en) * 1984-06-21 1987-01-21 Railway Engineering Associates, Inc. Self-steering trucks
DE4142028A1 (de) * 1991-12-19 1993-06-24 Abb Henschel Lokomotiven Laufwerk fuer schienenfahrzeuge
DE4142028C2 (de) * 1991-12-19 1999-07-01 Abb Henschel Lokomotiven Laufwerk für Schienenfahrzeuge
AT407980B (de) * 1991-12-19 2001-07-25 Daimlerchrysler Rail Systems Laufwerk für schienenfahrzeuge
US5438932A (en) * 1993-02-27 1995-08-08 Abb Patent Gmbh Running gear for a railborne vehicle that is radially adjustable through compensating levers
EP0614793A1 (de) * 1993-03-09 1994-09-14 Herbert Scheffel Schienenfahrzeugaufhängung

Also Published As

Publication number Publication date
FR2317144A2 (fr) 1977-02-04
FR2317144B2 (de) 1980-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19819412C1 (de) Wankstützeinrichtung für den Rahmen des Laufwerks eines Schienenfahrzeugs
DE3019468C2 (de) Fahrwerk für Eisenbahnfahrzeuge
DE3610987C2 (de)
DE2356267B2 (de) Laufwerk für ein Schienenfahrzeug
DE69002686T2 (de) Drehgestellkonstruktion für ein Eisenbahnfahrzeug.
CH671930A5 (de)
DE69908600T2 (de) Drehgestellkonstruktion
EP0598353B1 (de) Fahrwerk für Niederflurbahnen
DE2659797A1 (de) Fahrgestell fuer ein schienenfahrzeug
DE696273C (de) Dreiachsiges Deichsellaufgestell fuer Schienenfahrzeuge
DE2630353C3 (de) Laufwerk für Schienenfahrzeuge
DE2514361C3 (de) Fahrgestell für ein Schienenfahrzeug
DE3221755A1 (de) Drehgestell fuer ein schienenfahrzeug
DE2631350C3 (de) Laufwerk für Schienenfahrzeuge
DE3826010A1 (de) Fahrgestell
DE1913784B2 (de) Radsatzführung für Schienenfahrzeuge
DE4105350C2 (de) Sekundärfederung für Drehgestelle von Schienenfahrzeugen
DE2422226C3 (de) Drehgestell mit verwindungsweichem, ecksteifem Rahmen für Hochgeschwindigkeits-Schienenfahrzeuge
EP0714358B1 (de) Kuppelbare fahrwerkanordnung zum tragen und querneigen eines wagenkastens
DE898155C (de) Abfederung der Wiege eines Drehgestelles, insbesondere fuer Schienenfahrzeuge
DE10054203C2 (de) Drehgestell für Schienenfahrzeuge
DE1605113C (de) Niederflurwagen
EP0706468B1 (de) Feder-radpaar, insbesondere für schienenfahrzeuge
AT207889B (de) Wiegenloses zweiachsiges Drehgestell für Schienenfahrzeuge
DE1580453C (de) Achsaufhängung fur schwere Kraft fahrzeuge, insbesondere Lastkraftwagen

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee