ES2288254T3 - BEARING TRAIN FOR A VEHICLE ON RAILS WITH IMPROVED TRANSVERSAL SUSPENSION. - Google Patents
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Abstract
Description
Tren de rodadura para un vehículo sobre raíles con suspensión transversal mejorada.Undercarriage for a rail vehicle with improved transverse suspension.
La invención se refiere a un tren de rodadura
para un vehículo sobre raíles con al menos un par de ruedas, un
chasis de tren de rodadura soportado sobre una suspensión primaria
en el par de ruedas, una suspensión secundaria para soportar una
carrocería sobre el chasis de tren de rodadura, un dispositivo de
inclinación para la inclinación controlada de la carrocería en
torno a un eje longitudinal del vehículo sobre raíles y una
suspensión
transversal.The invention relates to a undercarriage for a vehicle on rails with at least one pair of wheels, a undercarriage chassis supported on a primary suspension on the pair of wheels, a secondary suspension for supporting a body on the chassis of Undercarriage, a tilt device for controlled tilt of the body around a longitudinal axis of the vehicle on rails and a suspension
cross.
Se asignan por lo general a los resortes neumáticos de los vehículos sobre raíles suspendidos neumáticamente resortes transversales y amortiguadores transversales. En la construcción clásica de vehículos sobre raíles con resortes neumáticos con dos resortes neumáticos y un pivote central están dispuestos los resortes transversales y amortiguadores transversales normalmente en una posición excéntrica longitudinal o central profunda. Ambas posiciones conducen en la mayoría de los casos a comportamientos dinámicos desfavorables. La disposición en una posición excéntrica longitudinal conduce a oscilaciones torsionales parasitarias y a una reducción de la eficiencia de los elementos de suspensión. La posición central profunda aumenta los movimientos de balanceo y reduce con ello la amortiguación del movimiento de balanceo transversal.They are usually assigned to springs vehicle tires on pneumatically suspended rails transverse springs and transverse dampers. In the classic construction of vehicles on rails with springs tires with two pneumatic springs and a central pivot are arranged the transverse springs and dampers transverse normally in a longitudinal eccentric position or deep center Both positions lead in most cases to unfavorable dynamic behaviors. The provision in a longitudinal eccentric position leads to oscillations torsional parasites and a reduction in the efficiency of suspension elements The deep central position increases the balancing movements and thereby reduce the damping of the transverse balancing movement.
Del documento US 6.247.413 B1 se conoce un tren de rodadura giratorio para un vehículo sobre raíles con un mecanismo de traslación de dos ejes. El mecanismo de traslación está fijado por medio de una suspensión primaria a un chasis, en el que está dispuesto con interposición de una suspensión secundaria un soporte pendular dirigido transversalmente respecto a la dirección de rodadura. El soporte pendular está conectado en torno a un eje que discurre en la dirección longitudinal del vehículo orientable con un travesaño transversal que porta la carrocería, que se puede inclinar, que está configurado en forma de chasis y presenta dos soportes transversales de travesaño dirigidos transversalmente respecto a la dirección de rodadura, que están dispuestos por delante o por detrás del soporte pendular. Los soportes transversales de travesaño están apoyados a este respecto en la dirección de rodadura en el soporte pendular y están dispuestos en este de forma desplazable transversalmente en la dirección de rodadura. Además el travesaño presenta una sección media central que conecta los dos soportes transversales por debajo del soporte pendular, que está conectado para la captación de fuerzas longitudinales por medio de una guía de lemniscata con el chasis de tren de rodadura de modo que el travesaño se puede girar en torno a un eje esencialmente vertical y se puede orientar esencialmente transversalmente respecto a la dirección de rodadura.From US 6,247,413 B1 a train is known of rotating rolling for a vehicle on rails with a Two axis translation mechanism. The translation mechanism is fixed by means of a primary suspension to a chassis, in which is disposed with interposition of a secondary suspension a pendular support directed transversely to the direction rolling. The pendular support is connected around an axis which runs in the longitudinal direction of the orientable vehicle with a crossbar that carries the body, which can be tilt, which is configured as a chassis and features two transverse transverse-directed crossbar brackets with respect to the rolling direction, which are arranged by in front or behind the pendulum support. The supports crossbars are supported in this regard in the direction of rolling on the pendulum support and are arranged in this transversely displaceable in the direction of rolling In addition, the crossbar has a central middle section that connect the two cross brackets below the bracket pendular, which is connected for the capture of forces Longitudinal by means of a lemniscata guide with the chassis Undercarriage so that the crossbar can be rotated around an essentially vertical axis and can be oriented essentially transversely with respect to the rolling direction.
El documento US 3.877.389 muestra un coche de
viajeros de doble piso con tren de rodadura de dos ejes, que
presentan respectivamente un chasis de tren de rodadura soportado
por una suspensión primaria en los pares de ruedas y una suspensión
secundaria para soportar la carrocería sobre el chasis del tren de
rodadura. Los trenes de rodadura están además provistos
respectivamente con una suspensión transversal, que está dispuesta
por encima de la suspensión secundaria y por debajo del fondo de la
cubierta de la carrocería superior en un espacio de la
carrocería.US 3,877,389 shows a double-decker passenger car with two-axle undercarriage, which respectively have a chassis undercarriage supported by a primary suspension in the pairs of wheels and a secondary suspension to support the bodywork on the chassis of the undercarriage. The undercarriages are also provided respectively with a transverse suspension, which is arranged above the secondary suspension and below the bottom of the upper body cover in a space of the
bodywork.
La presente invención se basa en el objetivo de conseguir un tren de rodadura del tipo citado al comienzo que no presente las desventajas anteriormente citadas de vehículos sobre raíles de suspensión neumática habituales. Se debe conseguir un tren de rodadura de este tipo con construcción compacta ofrezca una funcionalidad lo más elevada posible con muy buena confortabilidad por suspensión.The present invention is based on the objective of get a undercarriage of the type mentioned at the beginning that does not present the aforementioned disadvantages of vehicles on usual air suspension rails. You must get a Undercarriage of this type with compact construction offers a functionality as high as possible with very good comfort by suspension
Este objetivo se consigue con un tren de rodadura del tipo citado al comienzo de acuerdo con la invención por medio de las características de la reivindicación 1.This goal is achieved with a train of rolling of the type mentioned at the beginning according to the invention by means of the features of claim 1.
En el tren de rodadura de acuerdo con la
invención está dispuesta la suspensión transversal o una
amortiguación transversal por encima de la suspensión secundaria y
por debajo del fondo de la carrocería. Además está dispuesto por
encima de la suspensión secundaria un soporte intermedio en el que
está soportado un elemento de regulación para la regulación de la
inclinación de la carrocería respecto al chasis del tren de
rodadura. El soporte intermedio presenta un receso, por el que se
proyecta una sujeción que soporta la suspensión transversal o
amortiguación
transversal.In the undercarriage according to the invention, the transverse suspension or a transverse damping is arranged above the secondary suspension and below the bottom of the body. Furthermore, an intermediate support is provided above the secondary suspension in which a regulating element is supported for the regulation of the inclination of the body with respect to the chassis of the undercarriage. The intermediate support has a recess, whereby a support that supports the transverse suspension or damping is projected
cross.
La suspensión transversal está dispuesta a este
respecto preferiblemente en el medio del tren de rodadura. Mediante
esta disposición elevada y centrada de la suspensión transversal o
amortiguación transversal se pueden controlar mejor movimientos
transversales, de balanceo y de rodadura y con menores influencias
recíprocas. Mediante la disposición central (en el medio) de la
suspensión transversal o amortiguación transversal no tiene lugar
acoplamiento alguno de las oscilaciones transversales y giratorias
del tren de rodadura, lo que aumenta la eficiencia de los elementos
de suspensión y hace posible una mayor calidad en los sistemas de
regulación activos. El tren de rodadura de acuerdo con la invención
ofrece funcionalidad y capacidad máxima con construcción
extraordinariamente compacta. Se caracteriza por una construcción
relativamente sencilla y se puede realizar correspondientemente de
forma
económica.The transverse suspension is arranged in this respect preferably in the middle of the undercarriage. By means of this high and centered arrangement of the transverse suspension or transverse damping, transverse, rolling and rolling movements can be better controlled and with less reciprocal influences. By means of the central arrangement (in the middle) of the transverse suspension or transverse damping, no coupling of the transverse and rotating oscillations of the undercarriage takes place, which increases the efficiency of the suspension elements and makes possible a better quality in the active regulation systems. The undercarriage according to the invention offers maximum functionality and capacity with extraordinarily compact construction. It is characterized by a relatively simple construction and can be performed correspondingly
economical
Se dan en las reivindicaciones subordinadas configuraciones preferidas y ventajosas del tren de rodadura de acuerdo con la invención.They are given in the subordinate claims preferred and advantageous configurations of the undercarriage of according to the invention.
A continuación se aclara más detalladamente la invención en función de un dibujo que representa varios ejemplos de realización. Este muestra:The following clarifies in more detail the invention based on a drawing representing several examples of realization. This sample:
fig. 1 una representación esquemática de un primer ejemplo de realización de un tren de rodadura de acuerdo con la invención; yfig. 1 a schematic representation of a first embodiment of a tread according to the invention; Y
fig. 2 una representación esquemática de un segundo ejemplo de realización de un tren de rodadura de acuerdo con la invención.fig. 2 a schematic representation of a second embodiment of an undercarriage according with the invention
El tren de rodadura representado en la figura 1 muestra varios pares de ruedas, de los que se esquematiza por simplicidad una sección de eje 1 con una rueda de raíl 2 de un par de ruedas de la unidad. Los pares de ruedas están provistos respectivamente con frenos (no mostrado), por ejemplo frenos de disco y se guían en resbaladeras de eje (no mostrado).The undercarriage shown in figure 1 shows several pairs of wheels, of which it is schematized by simplicity a section of axle 1 with a rail wheel 2 of a pair of unit wheels. The pairs of wheels are provided respectively with brakes (not shown), for example brakes disc and are guided in shaft sliders (not shown).
El tren de rodadura está compuesto además por un chasis de tren de rodadura 3, que está soportado por una suspensión primaria 4 en forma de resortes helicoidales en el par de ruedas. Sobre el chasis del tren de rodadura 3 está soportada la carrocería 5 de un vehículo sobre raíles, por ejemplo, la carrocería de un tren de largo recorrido para la circulación de personas sobre una suspensión secundaria 6. De la carrocería 5 se representa aquí esencialmente sólo el fondo de la carrocería. La suspensión secundaria se compone de al menos dos unidades de suspensión, que están configuradas como resortes neumáticos 6. Los resortes neumáticos 6 presentan respectivamente un fuelle de resorte neumático 7, un volumen auxiliar 8 y un resorte auxiliar 9 que actúa en dirección vertical. Los componentes 7 a 9 de los resortes neumáticos 6 están dispuestos preferiblemente lo más próximos posibles uno del otro. De este modo se pueden evitar largas líneas de conexión que podrían conducir dado el caso a efectos de estrangulación no deseados o a un endurecimiento dinámico con elevadas frecuencias. Como se representa en la figura 1 los componentes 7 a 9 de los resortes neumáticos 6 están dispuestos inmediatamente uno sobre el otro.The undercarriage is also composed of a Undercarriage chassis 3, which is supported by a suspension Primary 4 in the form of helical springs in the pair of wheels. The body is supported on the chassis of the undercarriage 3 5 of a vehicle on rails, for example, the body of a train long haul for the movement of people on a secondary suspension 6. Of body 5 is represented here essentially only the bottom of the body. The suspension Secondary consists of at least two suspension units, which are configured as pneumatic springs 6. The springs 6 tires respectively have a spring bellows tire 7, an auxiliary volume 8 and an auxiliary spring 9 acting in vertical direction. Components 7 to 9 of the springs 6 tires are preferably arranged as close possible from each other. This way you can avoid long lines of connection that could lead if necessary for the purpose of unwanted strangulation or dynamic hardening with high frequencies As shown in Figure 1, the components 7 to 9 of the pneumatic springs 6 are arranged immediately one over the other.
Por encima de los resortes neumáticos 6 está dispuesto un soporte intermedio 10 en forma de un travesaño, sobre el que está montado un dispositivo de inclinación conocido, por medio de este se puede controlar la carrocería 5 especialmente en curvas, inclinándola en torno a su eje longitudinal. El dispositivo de inclinación dispuesto sobre el travesaño intermedio 10 comprende preferiblemente cuatro rodillos 11, que están colocados en sujeciones especiales en el travesaño 10. De los cuatro rodillos se muestran aquí sólo dos rodillos 11. Sobre los rodillos 11 se encuentra un travesaño de carrocería 12, que presenta en su parte inferior vías de rodillos 13 asignadas a los rodillos 11. Las vías de rodillos 13 pueden estar configuradas de forma curvada o convexa. En el ejemplo de realización representado estas se componen de vías de rodillos 13 esencialmente planas, que están inclinadas en distintas direcciones de modo que sus prolongaciones se cortan como los lados de una V en un punto. El travesaño de la carrocería 12 está conectado por medio de elementos de conexión 14 especiales con la carrocería 5. Los rodillos 11 así como las vías de rodillos 13 están dispuestos esencialmente de forma simétrica respecto al eje medio longitudinal o plano medio longitudinal vertical de la carrocería 5.Above the pneumatic springs 6 is arranged an intermediate support 10 in the form of a crossbar, on which is mounted a known tilting device, by middle of this the body 5 can be controlled especially in curves, tilting it around its longitudinal axis. The device of inclination arranged on the intermediate cross member 10 comprises preferably four rollers 11, which are placed in special fasteners on the crossbar 10. Of the four rollers are only two rollers are shown here 11. On rollers 11 are find a body cross member 12, which presents in its part lower roller tracks 13 assigned to the rollers 11. The tracks of rollers 13 can be curved or convex In the embodiment shown, these are composed of essentially flat roller tracks 13, which are inclined in different directions so that their extensions are cut like the sides of a V at a point. The body crossbar 12 is connected by special connection elements 14 with the body 5. The rollers 11 as well as the roller tracks 13 are arranged essentially symmetrically with respect to longitudinal median axis or vertical longitudinal median plane of the body 5.
En el travesaño intermedio 10 y el travesaño de carrocería 12 están articulados los extremos de un elemento de regulación 15, que se puede tratar por ejemplo de un actuador de inclinación electromecánico, hidráulico o electrohidráulico, especialmente de un cilindro hidráulico que actúa por duplicado.In the intermediate crossbar 10 and the crossbar of body 12 are articulated the ends of an element of regulation 15, which can be for example an actuator of electromechanical, hydraulic or electrohydraulic tilt, especially of a hydraulic cylinder that acts in duplicate.
Por encima del travesaño intermedio 10 está dispuesto un amortiguador transversal 16. El amortiguador transversal 16 está soportado con un extremo en el travesaño intermedio 10 y con el otro extremo por una sujeción 17 en el chasis del tren de rodadura 3. En cuanto al amortiguador transversal 16 se puede tratar especialmente de un amortiguador transversal semi-activo. La sujeción 17 asignada al amortiguador transversal 16 está dispuesta esencialmente centrada entre los dos resortes neumáticos 6 y se extiende desde el chasis del tren de rodadura hasta un nivel por encima de los resortes neumáticos 6. El chasis del tren de rodadura 3 puede presentar en esto, por ejemplo, una abertura o vaciado 18, por el que penetra la sujeción. El chasis del tren de rodadura 3 presenta dos soportes transversales. La sujeción 17 que soporta el amortiguador transversal 16 está conectado con los dos soportes transversales del chasis de tren de rodadura 3 o preferiblemente se forma con la conexión longitudinal de los dos soportes transversales del chasis 3. A esta sujeción 17 está unido además un resorte transversal progresivo 19, que sirve de límite del camino relativo lateral entre el chasis de tren de rodadura 3 y el travesaño intermedio 10 ("dispositivo de Holdoff") e igualmente está soportado en el travesaño intermedio 10. El resorte transversal 19 que actúa progresivamente está dispuesto inmediatamente por debajo del travesaño intermedio 10.Above intermediate crossbar 10 is arranged a transverse damper 16. The shock absorber transverse 16 is supported with one end in the crossbar intermediate 10 and with the other end by a fastener 17 in the chassis of the undercarriage 3. Regarding the transverse damper 16 can be especially a transverse damper semi-active The fastener 17 assigned to the shock absorber transverse 16 is arranged essentially centered between the two pneumatic springs 6 and extends from the train chassis of rolling to a level above the pneumatic springs 6. The Undercarriage chassis 3 can present in this, for example, an opening or emptying 18, through which the fastener penetrates. The chassis Tread 3 has two transverse supports. The clamp 17 that supports the transverse damper 16 is connected to the two transverse supports of the train chassis of rolling 3 or preferably formed with the longitudinal connection of the two transverse supports of the chassis 3. To this fastener 17 a progressive transverse spring 19 is also attached, which serves boundary of the lateral relative path between the train chassis of rolling 3 and intermediate cross member 10 ("device Holdoff ") and is also supported on the intermediate crossbar 10. The transverse spring 19 acting progressively is arranged immediately below the intermediate crossbar 10.
En dirección longitudinal por delante y por detrás de los resortes neumáticos 6 está dispuesto respectivamente un resorte transversal 20 entre el chasis de tren de rodadura 3 y el travesaño intermedio 10, de estos se muestra aquí sólo un resorte transversal. Los resortes transversales 20 que están soportados sobre sujeciones en el chasis de tren de rodadura 3 y el travesaño intermedio 10, están dispuestos preferiblemente en nichos del chasis.In the longitudinal direction ahead and by behind the pneumatic springs 6 is arranged respectively a transverse spring 20 between the undercarriage chassis 3 and the intermediate cross member 10, of these only a spring is shown here cross. The transverse springs 20 that are supported on fasteners in the undercarriage chassis 3 and the crossbar intermediate 10, are preferably arranged in niches of the chassis.
Es de apreciar que el amortiguador transversal 16 está dispuesto entre dos de los cuatro rodillos 11 del dispositivo de inclinación. Entre los dos rodillos restantes está dispuesto el elemento de regulación 15 del dispositivo de inclinación.It is to be appreciated that the transverse damper 16 is disposed between two of the four rollers 11 of the tilt device Between the two remaining rollers is arranged the regulating element 15 of the device inclination.
En la parte exterior de los resortes neumáticos 6 está dispuesto respectivamente un amortiguador vertical 21 entre el chasis de tren de rodadura 3 y el travesaño intermedio 10. Según los requerimientos están presentes uno o dos estabilizadores de balanceo 22. La barra de torsión del estabilizador de balanceo está colocada en el chasis de tren de rodadura 3, mientras que la guía del estabilizador (elemento guía) 23 está articulada en la parte exterior de los resortes neumáticos 6 en el soporte intermedio 10.On the outside of the pneumatic springs 6 a vertical damper 21 is disposed respectively between the undercarriage chassis 3 and the intermediate crossbar 10. According to the requirements are present one or two stabilizers of Rolling 22. The roll stabilizer torsion bar is placed on the undercarriage chassis 3, while the guide of the stabilizer (guide element) 23 is articulated in the part outside of the pneumatic springs 6 in the intermediate support 10.
El ejemplo de realización representado esquemáticamente en la figura 2 se diferencia del ejemplo de realización según la figura 1 especialmente porque en lugar de los resortes transversales de acción pasiva y del amortiguador transversal de acción activa está dispuesta una suspensión transversal activa por encima del travesaño intermedio 10 y con ello por encima de los resortes neumáticos 6 (suspensión secundaria). La suspensión transversal activa está formada aquí por dos resortes transversales activos 24, 25, que están fijados en el extremo superior de la sujeción 17 que atraviesa la abertura 18 del travesaño intermedio 10 y en el travesaño intermedio 10. Es también posible proveer, en lugar de dos resortes transversales 24, 25 activos, solamente un resorte transversal activo en la sujeción 17. La sujeción 17 está dispuesta de nuevo en el plano medio longitudinal de la carrocería 5 y está fijada con su otro extremo en el chasis de tren de rodadura 3. La carrocería 5 está provista aquí igualmente con un dispositivo de inclinación. Es de apreciar que en la carrocería 5 está unido un travesaño de carrocería 12, que presenta en su lado inferior vías de rodillos 13 en forma curvada sobre la carrocería 5 sobre los que descansan los rodillos 11 colocados sobre el travesaño intermedio 10.The embodiment shown schematically in figure 2 it differs from the example of embodiment according to figure 1 especially because instead of passive and shock absorber transverse springs transverse active action is arranged a suspension transverse active above intermediate crossbar 10 and with this above the pneumatic springs 6 (suspension high school). The active transverse suspension is formed here by two active transverse springs 24, 25, which are fixed in the upper end of the clamp 17 that crosses the opening 18 of the intermediate cross member 10 and intermediate crossbar 10. It is also possible to provide, instead of two transverse springs 24, 25 active, only an active transverse spring in the clamp 17. The clamp 17 is again arranged in the middle plane length of the body 5 and is fixed with its other end on the undercarriage chassis 3. The body 5 is provided here also with a tilting device. It is to appreciate that a body cross member 12 is attached to the body 5, which has on its lower side roller tracks 13 in shape curved on the body 5 on which the rollers rest 11 placed on the intermediate crossbar 10.
La invención proporciona por tanto un tren de rodadura modular, que está configurado de forma que se puede seleccionar con las opciones de resorte transversal activo, amortiguador transversal semiactivo y técnica de inclinación, sin que se deban cambiar básicamente los puntos de contacto entre tren de rodadura y carrocería o encajar en la estructura de la carrocería.The invention thus provides a train of modular rolling, which is configured so that you can select with active cross spring options, semi-active transverse damper and tilt technique, without that basically the contact points between train must be changed rolling and bodywork or fit into the structure of the bodywork.
- 1one
- Sección de ejeShaft section
- 22
- Rueda de raílRail wheel
- 33
- Chasis de tren de rodaduraUndercarriage chassis
- 44
- Suspensión primaria (resorte helicoidal)Primary suspension (helical spring)
- 55
- CarroceríaBodywork
- 66
- Resorte neumático (suspensión secundaria)Pneumatic spring (secondary suspension)
- 77
- Fuelle de resorte neumáticoAir spring
- 88
- Volumen auxiliar del resorte neumáticoAuxiliary volume of the pneumatic spring
- 99
- Resorte auxiliar del resorte neumáticoAuxiliary spring of the pneumatic spring
- 1010
- Soporte intermedio (travesaño intermedio)Intermediate support (intermediate crossbar)
- 11eleven
- RodilloRoller
- 1212
- Travesaño de carroceríaBody crossbar
- 1313
- Vía de rodillosRoller track
- 1414
- Elemento de conexiónConnection element
- 15fifteen
- Elemento de regulaciónRegulation element
- 1616
- Amortiguador transversalCross shock absorber
- 1717
- SujeciónSubjection
- 1818
- Abertura (vaciado)Opening (emptying)
- 1919
- Resorte transversal progresivoProgressive transverse spring
- 20twenty
- Resorte transversalCross spring
- 21twenty-one
- Amortiguador verticalVertical shock absorber
- 2222
- Estabilizador de balanceoRoll stabilizer
- 232. 3
- Guía de estabilizadorStabilizer guide
- 2424
- Resorte transversal activoActive cross spring
- 2525
- Resorte transversal activoActive cross spring
Claims (21)
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