NO321205B1

NO321205B1 - Skinnegaende kjoretoy med motor og vogn

Info

Publication number: NO321205B1
Application number: NO19995087A
Authority: NO
Inventors: Hilmar Schunke
Original assignee: Daimlerchrysler Rail Systems
Priority date: 1997-05-28
Filing date: 1999-10-18
Publication date: 2006-04-03
Also published as: NO995087D0; DE19722309A1; CA2277777A1; NO995087L; WO1998054040A1; EP0983179A1; ATE202523T1; AU716083B2; ES2159186T3; DE19722309C2; AU8104898A; CA2277777C; DE59800936D1; US6276282B1; EP0983179B1

Description

Oppfinnelsen angår et skinnegående kjøretøy i samsvar med den innledende delen av det første patentkravet.

Ved skinnegående kjøretøyer som anvendes til jernbanetransport er det generelt kjent å forbinde vognene med et uavhengig arbeidende lokomotiv, hvor kassene til vognene krenger aktivt eller passivt når de forflytter seg gjennom kurver. Lokomotivet som anvendes som drivenheten har i dette tilfellet i det minste to hjulsatser hvorav i det minste den ene er en drivbar drivsats. Samtidig er denne drivenheten konstruert uten krengetek-nologi slik at under kjøringen eller forflytningen vil det opptre forholdsvis store relative bevegelser mellom drivenheten og den følgende vognkassen, siden spesielt passasjer-vogner har et forskjellig kjøremønster enn en drivenhet på grunn av de høye kravene med hensyn på reisekomfort. Dette er også tilfellet når vognkassene ikke er utstyrt med krengningsteknologi. Det er en ulempe med denne konstruksjonen at akselbelastningen på drivenheten er vesentlig høyere enn på nabohjulsettet til den tilkoplede vognkassen.

IEP-A-0630789 er det beskrevet et skinnegående kjøretøy som omfatter to vognkasser som er opplagret ved deres naboender hver på en drivboggi. Vognkassene som er konstruert på den samme måten er det anordnet og opplagret symmetrisk på den felles boggi-en.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe foranstaltninger for et skinnegående kjøre-tøy i samsvar med den innledende delen av det første patentkravet, ved hjelp av hvilke det oppnås en kompensasjon av akselbelastningen i overgangsområdet fra drivenheten til vognkassen.

I henhold til oppfinnelsen oppnås dette formålet ved hjelp av de karakteristiske trekkene i det første patentkravet.

I en videreutvikling av et skinnegående kjøretøy i samsvar med oppfinnelsen kan, ved å velge monteringsposisjonen til de elastiske opplagringselementene som er tilveiebrakt mellom hjulsatsen og spesielt den tunge drivenheten, akselbelastningen på den felles drivsatsen varieres. Dess lenger monteringsposisjonen til opplagringselementene til drivenheten blir fjernet fra en aksel til den andre akselen i forflytnings- eller kjøreret-ningen, dess større akselbelastning vil det være på den siste hjulakselen. Siden vognkassen som regel er lettere enn drivenheten, er monteringsposisjonen til vognkassen, sett ovenfra, fortrinnsvis over hjulakselen. Dersom monteringsposisjonen til opplagringselementene som bærer drivenheten blir forflyttet mot vognkassen, vil følgelig akselbelastningen på det hjulsettet som er nærmest vognkassen øke og minske korresponderen-de på det hjulsettet som er nærmest drivenheten. Følgelig er det hensiktsmessig å sørge for en utjevning av akselbelastningen på den felles hjulsatsen ved et passende valg av monteringsposisjonene til de elastiske opplagringselementene til drivenheten og vognkassen. Hjulsatsen har derfor fortrinnsvis en ramme med to langsgående bjelker som strekker seg i forflytningsretningen og er parallelle med hverandre, på hvilke monteringsposisjonene kan velges som en funksjon av opplagringskraften som er nødvendig for drivenheten og vognkassen. I motsetning til dette er den enden av drivenheten som vender bort fra denne og er på siden av førerhytten fortrinnsvis montert på en motorboggi-

De elastiske opplagringselementene mellom drivenheten og den felles hjulsatsen er fortrinnsvis, konstruert som spiralfjærer, som er spesielt egnet for høye belastninger. I motsetning til dette er vognkassen opplagret på denne felles hjulsatsen, fortrinnsvis på to opplagringssøyler anordnet på tvers av forflytningsretningen i en avstand fra hverandre, hvor det på toppenden av opplagringssøylen er anordnet elastiske mellomliggende lag, spesielt pneumatiske fjærer, som vognkassen hviler på. Samtidig befinner opplagrings-posisjonene til vognkassen seg over vognkassens gravitasjonssenter, slik at ved forflytning gjennom en kurve og ved høy hastighet kan vognkassen krenge i forhold til hjulsatsen som følge av sentrifugalkreftene som oppstår (Talgo technology).

Forbindelsen mellom drivenheten og den tilliggende vognkassen er besørget av trekkstenger som er forbundet ved hjelp av universalkoplinger til hjulsatsen på den ene siden og til drivenheten og vognkassen på den andre siden, slik at krefter som opptrer under bremsing, under oppstart eller under drift blir overført ikke bare av de elastiske opplagringselementene, men først og fremst av hjulsatsen som er stiv i det minste den langsgående retningen, uten å påvirke på negativ måte den frie mobiliteten. Samtidig er trekkstangen som er forbundet med drivenheten fortrinnsvis lenger enn trekkstangen som er forbundet med vognkassen, mens denne siste strekker seg nærmest horisontalt og trekkstangen på siden av drivenheten hever seg fra hjulsatsen mot motorboggin i fron-ten. Under rettlinjet forflytning befinner trekkstengene seg i et vertikalplan som sam-menfaller med den langsgående aksen til kjøretøyet. Hjulene til de individuelle hjulsettene er fortrinnsvis utstyrt med en dimensjonsendrende anordning slik at når dimensjo-nen endrer seg kan hele det skinnegående kjøretøyet justeres, spesielt når det krysser grenser. I tillegg til den sekundære opphengningen tilformet av de elastiske opplagringselementene kan det være anordnet gummielastiske mellomliggende tilleggselement mellom hjullagrene og rammen til hjulsatsen som primæroppheng for det formål å sikre stille løp eller kjøring av hele hjulsatsen, konstruert som en type Gresley tvillingvognsystem.

Oppfinnelsen skal forklares detaljert i det etterfølgende, basert på en prinsippfremstil-ling av en utførelse. Tegningene viser:

Fig. 1 et skinnegående kjøretøy med en drivenhet og etterfølgende vognkasser.

Fig. 2 hjulsatssystemet mellom drivenheten og nabovognkassen i et prinsipielt sideriss, og

Fig. 3 systemet i henhold til fig. 2, sett ovenfra.

Et skinnegående kjøretøy for jernbanetrafikk ved høye hastigheter, som kan være i det minste 100 km pr. time, har en drivenhet 1 og i det minste en etterfølgende tilliggende vogn 2, som ytterligere vogner 3 kan være festet til. Drivenheten 1 inneholder kun en førerhytte 4 og elektriske og mekaniske komponenter for driften og styring og hvor driften blir besørget via en motorboggi 5 med drivmotor anordnet i området til førerhytten 4. Den relevante enden av drivenheten 1 mot den tilliggende vognkassen 2 hviler på en hjulsats 6, som samtidig bærer naboenden av den etterfølgende vognkassen 2 på samme måte som et Gresley tvillingvognsystem. Den motsatte enden av vognkassen 2 kan opplagres på en ytterligere tilliggende vognkasse 3 ved hjelp av leddet kopling 7, mens det i området til den leddede koplingen 7 kan være anordnet en hjulsats 8 under den relevante enden av vognkassen 3.1. Vognkassen 2.1 blir brukt hovedsakelig for å transportere passasjerer.

Hjulsatsen 6 som er felles for drivenheten 1 og vognkassen 2.1, har to aksler 9,10 og følgelig to hjulsett hver med to skinnehjul 11. Samtidig er akslene 9,10 montert i en felles hjulsatsramme 13, hvor det er anordnet langsgående bjelker 14 i forflytningsretningen, som er sammenføyd med hverandre i området for hjulakslene 9,10 via en tverrgående bjelke 15, fortrinnsvis på en stiv eller avstivet måte. Avstanden mellom akslene 9,10 er i dette tilfellet to ganger diameteren til hjulene 11. De langsgående bjelkene 14 og de tverrgående bjelkene 15 danner hjulsatsrammen 13, hvor bjelkeparene 14,15 er parallelle med hverandre. Den enden av drivenheten 1 som ligger inntil vognkassen 2.1 blir opplagret på hjulsatsen 6 ved hjelp av elastiske opplagringselementer 16. Disse opplagringselementene 16 er dannet av par av spiralfjærer, hvor to spiralfjærer hver er opp-reist bak hverandre på de langsgående bjelkene 14 i den langsgående retningen til de langsgående bjelkene 14.

Sett ovenfra opplagres vognkassen 2.1 på hjulsatsen 6 over den tilordnede hjulakselen 10. For dette formålet blir det brukt to opplagringssøyler 17, som står i en avstand fra hverandre på tvers av forflytningsretningen og er anordnet på de langsgående bjelkene 14, hvilke søyler også har elastiske opplagringselementer 18 ved sine toppender, på hvilke opplagringselementer vognkassen 2.1 blir opplagret ved hjelp av en brakett 19. Samtidig er brakettene 19 posisjonert så høyt at vognkassen 2.1 opplagres over det hori-sontale planet som inneholder dens gravitasjonssenter. På grunn av sentrifugalkreftene kan følgelig vognkassen 2.1 krenge passivt slik at dens bunnområde dreier seg utover, og virkningen av sentrifugalkraften på passasjerene og annet gods som transporteres bli tilsvarende redusert.

For å holde de elastiske opplagringselementene 16,18 så fri som mulig for irmvirkning fra trekkreftene, som opptrer mellom drivenheten 1 og vognen 2, spesielt under bremsing eller akselerasjon, er i det langsgående senteret av hjulsatsen 6 ved begge dens ender en trekkstang, henholdsvis 20 og 21 forbundet ved hjelp av universalkoplinger, mens trekkstangen 20 som er forbundet i området til akselen 9, er sammenføyd med bunnen 22 av drivenheten 1 via en leddsplint 23, også ved hjelp av en universalkopling. Denne trekkstangen 20 strekker seg fra hjulsatsen 6 i skråstilling oppover mot motorboggin 5, mens trekkstangen 21 strekker seg fra hjulsatsen 6 omtrent horisontalt mot en leddsplint 24, som er festet til bunnen 25 av vognkassen 2.1. Universalkoplingene til trekkstengene 20,21 kan være konstruert som en kulekopling eller ha gummielastiske innsatser. Trekkstangen 20 som er forbundet med drivenheten 1 er lenger enn trekkstangen 21 som er forbundet med vognkassen 2.1.1 tillegg er det tilveiebrakt et gummi elastisk mellomliggende lag 26 mellom hjullagrene til akslene 9 og rammen 14, 15 til hjulsatsen, hvilket lag har formålet å besørge primæropphenging og forbedrer den stille gangen til hjulsatsen 6.

Ved at det er tilveiebrakt en felles hjulsats 6 mellom drivenheten 1 og vognkassen 2.1 som virker som et Gresley tvillingvognsystem, vil den muligheten oppstå, spesielt ved å forsyne monteringsposisj onene til spiralfj ærene 16 bort fra akselen 9 på siden av drivenheten mot den følgende akselen 10 på siden av vognen, med det formålet å forskyve den tunge lasten på drivenheten 1 delvis mot akselen 10 tilordnet vognen 2, at det oppnås en omtrentlig lik belastning på akslene 9 og 10.1 tillegg kan drivenheten 1 oppdages ved hjelp av elastiske opplagringselementer 16, hvis arbeidskarakteristikk er betydelig forskjellig fra arbeidskarakteristikken til opplagringselementene 17,18 som anvendes for vognkassen 2.1.1 tillegg er det tilstrekkelig at det er bare er en felles hjulsats 6 for endene til drivenheten 1 og vognkassen 2.1 som vender mot hverandre, som samtidig antar koplingsfunksjonen for å overføre trekkreftene. Med dette arrangementet kan det videre utføres en nivåstyring av vognkassen uten å påvirke drivenheten 1, siden de to kjøretøydelene opplagres separat på den felles hjulsatsen 6; og spesielt kan slike hjulsett anvendes i dette tilfellet som er utstyrt med en dimensjonsendrende anordning (Talgo-system). Forskjellige tilleggsdeler, liksom f.eks. støtdempere og lignende kan tilveie-bringes på hjulsatsen 6, for å passe til kravene til drivenheten og/eller den etterfølgende vognen 2. Samtidig er hjulbasisen valgt slik at den tilfredsstiller konstruksjons- og vekt-kravene. For å oppnå balansert masse på hjulsettene på akslene 9 og 10 blir avstanden til spiralfjærene fra hjulsettene bestemt av massen til drivenheten som skal opplagres, av vognkassen 2.1 og massefordelingen i selve hjulsatsen.

Claims

1. Skinnegående kjøretøy med i det minste en drivenhet (1), innbefattende driftsinnret-ninger liksom motor, styreanordninger og førerhytte (4), og en tilliggende vognkasse (2.1) som bærer arbeidsbelastningen, utstyrt spesielt med innretninger for krengning forårsaket av driften, hvilke innretninger er montert på hjulsatser (6,8), hvor drivenheten (1) og den tilliggende vognkassen (2.1) med deres ender som vender mot hverandre er opplagret på en felles hjulsats (6) som har i det minste to hjulsett (9,11; 10,11) og spesielt for transport av passasjerer ved jernbanetrafikk i maksimale kjørehastigheter på 100 km/t, karakterisert ved at det mellom drivenheten (1) og den felles hjulsatsen (6) er tilveiebrakt elastiske opplagringselementer (16), at monteringsposisj onene til opplagringselementene (16) mellom drivenheten (1) og den felles hjulsatsen (6) er forskjøvet fra hjulsettet (9,11) nærmest drivenheten mot det følgende hjulsettet (10,11) som er nærmere vognen, og at enden av drivenheten (1) hvor førerhyt-ten befinner seg hviler på dens egen motorboggi (5).

2. Skinnegående kjøretøy ifølge krav 1, karakterisert ved at den felles hjulsatsen (6) har en hjulsatsramme med to langsgående bjelker (14) som strekker seg i kjøreretningen og parallelt med hverandre.

3. Skinnegående kjøretøy ifølge krav 1 eller 2, karakterisert v e d at drivenheten (1) opplagres på den felles hjulsatsen (6), via spiralfjærer.

4. Skinnegående kjøretøy ifølge i det minste et av kravene 1 til 3, karakterisert ved at vognkassen (2.1), sett ovenfra, opplagres på den felles hjulsatsen (6) over det tilordnede hjulsettet (10,11).

5. Skinnegående kjøretøy i henhold til i det minste et av kravene 1 til 4, karakterisert ved at vognkassen (2.1) er elastisk opplagret på to opplagringssøyler (17,18) anordnet på den felles hjulsatsen (6) på tvers av kjøreretning-en og i en avstand fra hverandre.

6. Skinnegående kjøretøy ifølge i det minste et av kravene 1 til 5, karakterisert ved at vognkassen (2.1) er opplagret på den felles hjulsatsen (6) over horisontalplanet som inneholder dens gravitasjonssenter.

7. Skinnegående kjøretøy ifølge i det minste et av kravene 1 til 6, karakterisert ved at trekkstenger (20,21) hver er forbundet ved hjelp av universalkoplinger på langs og sentralt med hver ende av den felles hjulsatsen (6), og hvor den ene (20) er forbundet med drivenheten (1) og den andre med vognkassen (2.1) ved hjelp av universalkoplinger.

8. Skinnegående kjøretøy ifølge krav 7, karakterisert ved at trekkstangen (20) som er forbundet med drivenheten (1) er lenger enn trekkstangen (21) som er forbundet med vognkassen (2.1).

9. Skinnegående kjøretøy ifølge krav 7 eller 8, karakterisert v e d at trekkstangen (20) som er forbundet med drivenheten (1) strekker seg fra hjulsatsen (6) i en oppovervendende skråstilling.

10. Skinnegående kjøretøy ifølge i det minste et av kravene 7 til 9, karakterisert ved at trekkstangen (20) som er forbundet med vognkassen (2.1) strekker seg i det minste hovedsakelig horisontalt.

11. Skinnegående kjøretøy ifølge i det minste et av kravene 1 til 10, karakterisert ved at hjulene (11) til hjulsettene er utstyrt med en anordning for å endre dimensjonene.

12. Skinnegående kjøretøy ifølge et av kravene 1 til 11, karakterisert ved at et gummielastisk mellomliggende lag (26) er anordnet mellom hjullagrene og hjulsatsrammene (14,15).