CN210284228U - 用于轨道车辆的转向架和轨道车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于轨道车辆(2)的转向架(4、38、42)和一种轨道车辆，所述转向架具有具备车轮组轴承(20)的车轮组(14)。为了能够实现廉价地检测车轮组轴承的温度而建议，转向架(4、38、42)具有测温元件(22)和导热线路(24)，所述车轮组轴承(20)通过所述导热线路与所述测温元件(22)热连接。

Description

用于轨道车辆的转向架和轨道车辆

本实用新型涉及一种用于轨道车辆的转向架，所述转向架具有具备车轮组轴承的车轮组。

转向架的车轮组轴承可以在轨道车辆行驶期间可能剧烈变热。在技术领域中，车轮组轴承的不被允许地剧烈变热称为过热。因为过热被归类为对运行有危险的损害，所以其中确定有过热的轨道车辆通常会停车。

存在针对出现过热的不同的原因。润滑剂从车轮组轴承逸出例如可以导致过热，该逸出导致车轮组轴承中摩擦提高。相反地，润滑剂例如通过润滑剂的蒸发从车轮组轴承逸出可以指出已经存在过热。

在极端情况下，在出现过热时可能导致车轮组轴断裂，并且因此导致轨道车辆出轨。

本实用新型所要解决的技术问题在于能够实现廉价地检测车轮组轴承的温度。

所述技术问题通过前述类型的转向架解决，转向架根据本实用新型具有测温元件和导热线路，车轮组轴承通过导热线路与测温元件热连接。

本实用新型从如下观点出发，车轮组轴承的温度原则上可以借助车辆侧的和/或路段侧的监测系统进行监测。因为这种监测系统可能是有错误的，所以有利的是，这种监测系统的过热报告可以在轨道车辆停止后手动地例如通过车辆驾驶员来验证合理性。

车轮组轴承和测温元件通过导热线路相互连接，使得热量从两个元件中的一个传递至两个元件中的另一个。通常，热量从车轮组轴承传递至测温元件，因为车轮组轴承在轨道车辆行驶期间被加热。适宜地，导热线路建立车轮组轴承与测温元件之间的热平衡，从而车轮组轴承和测温元件具有相同的温度。

测温元件可以放置在容易接触到的部位上，从而通过检验测温元件的温度可以从容易接触到的部位检测车轮组轴承的温度。因此，对车轮组轴承的温度的检测可以廉价地实现。

在内部支承的转向架的情况下尤其不需要的是，车辆驾驶员或另外的人员必须位于转向架下方，以便可以借助温度计测量车轮组轴承的温度，车轮组轴承在内部支承的转向架中通常被车轮组的轮盘覆盖。

此外，测温元件可以用于自动控制车轮组轴承的温度。

如下元件可以理解为测温元件，其必要时与另外的元件共同作用地用于通过检测其温度来检测车轮组轴承的温度。

温度检测可以包括测定温度和/或确定温度是否超过预设的温度阈值。

导热线路适宜地具有导热材料。导热材料例如可以是纯净物或混合物，尤其是金属合金。

当前，当构件或材料具有至少10W/(m·k)的导热性时，构件或材料可以理解为是导热的。优选地，导热线路具有至少50W/(m·k)、特别优选地至少 200W/(m·k)的导热性。

导热线路可以具有固体、尤其金属固体或流体作为导热材料。例如，铜、铝和/或银可以设置为导热材料。

有利地，所述导热线路至少部分地热绝缘。换言之，导热线路有利地至少部分地被绝热材料包围。以该方式可以避免或者至少减小至导热线路的周围环境的热损失。

此外有利的是，导热线路固定在转向架的框架上。优选地，导热线路相对于转向架的框架隔绝。特别优选的是，在测温元件和车轮组轴承之间的导热线路被绝热材料包围。

此外有利的是，测温元件至少部分地相对于转向架的框架热绝缘。

适宜地，所述车轮组包括两个轮盘。以优选的方式，转向架的所述车轮组轴承布置在两个轮盘之间。转向架优选是内部支承的转向架，其也被称为具有内部轴承的转向架。

备选地，转向架可以设计为外部支承的转向架，其也被称为具有外部轴承的转向架。

在本实用新型的有利的实施方式中，测温元件设计为导热体或者测温元件包括导热体。适宜地，导热体是金属体。导热体例如可以构造为板。优选地，导热体具有至少50W/(m·k)、特别优选至少200W/(m·k)的导热性。

此外优选的是，导热体包括导热的测量面，尤其用于借助温度计进行温度测量。此外，导热体可以固定在转向架框架上。

在本实用新型的有利的改进方案中规定，测温元件包括指示件、尤其是光学指示件。指示件适宜地设置用于通报测温元件的温度是否超过了预设的温度阈值。因为测温元件和车轮组轴承相互热接触，所以可以借助该信息确定车轮组轴承的温度是否超过了预设的温度阈值。

例如热漆可以被设为指示件，其设置用于当测温元件的温度超过预设的温度阈值时变色。

原则上，当测温元件的温度超过预设的温度阈值时，热漆能够可逆地变色。

特别优选的是，当测温元件的温度超过预设的温度阈值时，热漆不可逆地变色。换言之，即便当测温元件的温度在超过温度阈值以后又低于该温度阈值时，热漆也以优选的方式保持其在超过温度阈值后具有的颜色。

此外，至少一个染色盒可以被设为指示件，其设置用于当测温元件的温度超过预设的温度阈值时破裂。染色盒例如可以填充液体和/或粉末。通过盒体的破裂，前述的导热体、尤其导热体的测量面可以至少部分变色。

此外，照明装置可以被设为指示件，照明装置设置用于当测温元件的温度超过预设的温度阈值时发亮。在超过温度阈值并且必要时又低于温度阈值之后，照明装置优选地保持发亮。

此外，显示装置可以被设为指示件，显示装置包括双金属体并且设置用于借助双金属体的与温度相关的变形显示出，测温元件的温度是否超过预设的温度阈值。

原则上，测温元件可以包括多个指示件，尤其是指示件的前述实施方案的组合。

在本实用新型的优选的实施方式中，所述转向架具有另外的车轮组。适宜地，所述测温元件布置在第一平面和第二平面之间，所述第一平面垂直于转向架的纵向地延伸穿过最先所述的车轮组，所述第二平面垂直于转向架的纵向地延伸穿过所述另外的车轮组。

所述转向架优选包括另外的测温元件。此外有利的是，所述转向架具有另外的导热线路，车轮组的另外的车轮组轴承通过另外的导热线路与另外的测温元件热连接。

最先所述的测温元件和另外的测温元件例如可以定位在转向架的相互对置的侧面上。

可以规定，所述转向架具有附加的测温元件和附加的导热线路，车轮组的附加的车轮组轴承通过附加的导热线路与附加的测温元件热连接。

最先所述的测温元件和附加的测温元件例如可以定位在转向架的相同的侧面上。

转向架尤其可以是所谓的被遮挡的转向架。也就是说，转向架可以具有挡板，所述挡板至少部分地包围转向架的转向架框架和车轮组。在这种情况下，测温元件有利地布置在挡板的外侧。这可以较好接触到测温元件。

挡板的背对转向架框架的侧面在此可以理解为外侧。转向架的挡板例如可以用于减小转向架的空气阻力。

在本实用新型的优选的实施方式中，转向架针对其每个车轮组轴承具有自己的测温元件。此外优选的是，转向架针对其每个车轮组轴承具有自己的导热线路。适宜地，通过相应的导热线路，刚好其中一个车轮组轴承与刚好其中一个测温元件热连接。

测温元件例如可以全部定位在转向架的相同的侧面上。备选地，其中一些测温元件可以定位在转向架的第一侧面上，而剩余的测温元件可以定位在转向架的与第一侧面对置的第二侧面上。

在本实用新型的有利的改进方案中，所述测温元件具有如下区段，所述区段与转向架的纵向中轴面的间距比车轮组的轮盘与转向架的纵向中轴面的间距更大。由此可以实现的是，路段侧的过热定位设备可以用于检验测温元件的温度。

在此，如下平面可以理解为转向架的纵向中轴面，该平面平行于转向架的纵向地延伸通过转向架的中心点。适宜地，转向架的纵向中轴面垂直于车轮组的车轮组轴定向。

此外，本实用新型涉及轨道车辆，其具有至少一个根据上述描述的转向架。

此外，本实用新型还涉及一种用于检测轨道车辆的车轮组轴承的温度的方法。

根据本实用新型的方法规定，所述轨道车辆具有具备车轮组、导热线路和测温元件的转向架，车轮组的车轮组轴承通过导热线路与测温元件热连接，通过导热线路将热量从车轮组轴承传导至测温元件，并且检测测温元件的温度。

车轮组轴承的温度又可以借助测温元件的温度来检测，测温元件的温度有利地相应于车轮组轴承的温度。

结合本方法所述转向架适宜地是根据本实用新型的转向架，尤其是根据本实用新型的转向架的其中一个上述的有利的改进方案。

本实用新型的有利的改进方案规定，通过测温元件的指示件、尤其光学指示件通报测温元件的温度是否超过预设的温度阈值。

在轨道车辆静止时，可以借助温度计确定测温元件的温度。

温度计例如可以保持在测温元件的导热的测量面上、尤其金属测量面上，以便确定测温元件的温度。

如果温度计是非接触式地测量的温度计，那么可以借助温度计检测由测温元件的测量面发出的热辐射。根据检测的热辐射可以由温度计确定测温元件的温度。

在迄今为止已知的转向架中，可以借助安装在路段侧的过热定位设备仅在外部支承的转向架中检测车轮组轴承温度，因为过热定位设备从轨道中线来看位于轨道以外。相反地，测温元件能够实现与转向架类型无关地，即与转向架是否是外部支承的转向架或内部支承的转向架无关地检测车轮组轴承的温度。

因此例如可以规定，在轨道车辆行驶时，借助过热定位设备确定测温元件的温度。过热定位设备可以检测由测温元件、尤其是其测量面发出的热辐射，并且借助测取到的热辐射确定测温元件的温度。

对本实用新型的有利的设计方案的迄今为止给出的描述包含大量特征，这些特征在各个从属权利要求中部分以多个概括的方式再现。这些特征然而也可以适宜地单独地考虑并且为了有意义的另外的组合概括。这些特征尤其是可以分别单独地和以任意的适当的组合与根据本实用新型的转向架和根据本实用新型的方法组合。因此，方法特征也视为相应的设备单元的特性，反之亦然。

即使当在说明书中或在权利要求中，一些术语分别以单数或与数词相关联地使用时，本实用新型的针对这些术语的保护范围也应该并不局限于单数或各个数词。

在下文中结合附图通过实施例的说明进一步清楚、明确和可理解地阐释本实用新型的前述的特性、特征和优点以及实现本实用新型的方式和方法。实施例用于阐述本实用新型，并且没有将本实用新型局限于特征的在其中说明的组合，也没有对功能特征进行限制。此外，每个实施例的适当的特征为此也可以明确地独立地考虑，从一个实施例移除，引入另一实施例用以对其进行补充，并且与权利要求中的另外的特征组合。

在附图中：

图1示出具有两个转向架的轨道车辆的示意图；

图2示出根据图1的两个转向架之一的俯视图；

图3示出备选的转向架的俯视图；

图4示出又一个备选的转向架的俯视图。

图1以示意图示出轨道车辆2.

轨道车辆2具有两个至少基本上相同地设计的转向架4。此外，轨道车辆2包括具有多个温度传感器8的监测系统6和与温度传感器8通信连接的用于评估温度信号的评估单元10，温度信号由温度传感器8产生。

图2以俯视图示例性示出了图1的轨道车辆2的两个转向架4之一。

转向架4具有框架12和两个相同设计的车轮组14。两个车轮组14中的每个车轮组分别包括车轮组轴16和两个与车轮组轴16连接的轮盘18。此外，两个车轮组14的每个车轮组分别包括两个车轮组轴承20，各个车轮组14 的车轮组轴16借助车轮组轴承支承在框架12上。

在本情况下，转向架4是所谓的内部支承的转向架。也就是说，各个车轮组14的车轮组轴承20布置在车轮组的轮盘18之间。

此外，转向架4具有四个测温元件22。此外，转向架4包括四个导热线路24，其具有铜作为导热材料。每个导热线路24将刚好一个车轮组轴承20 与刚好一个测温元件22热学地相连。

测温元件22和导热线路24固定在转向架4的框架12上。此外，导热线路24相对于框架12热绝缘。测温元件22在其各自的固定部位上相对于框架12热绝缘，在固定部位上，各个测温元件22固定在框架12上。

每个测温元件22具有导热的、板形构造的、由金属(尤其是铜)构成的基体26，其具有导热的测量面28。在本实施例中，每个测温元件22此外包括填充有液体的染色盒30作为光学指示件，所述光学指示件安置在各个测温元件22的金属体26上。

此外，测温元件22分别布置在第一平面32与第二平面36之间，第一平面垂直于转向架4的纵向34地延伸穿过两个车轮组14中的一个，第二平面垂直于转向架4的纵向34地延伸穿过两个车轮组14中的另一个。

此外，测温元件22在本实施例中放置在转向架4的两个不同的相互对置的侧面上。

轨道车辆2的监测系统6借助其温度传感器8确定各个车轮组轴承20 具有什么温度。

如果其中一个车轮组轴承20的温度超过预设的温度阈值，那么监测系统6产生过热报告，过热报告通过轨道车辆2的(在图中未示出的)输出设备输出给车辆驾驶员，并且包括可明确配属的相关车轮组轴承20的标识。在这种情况下，轨道车辆2立即停止。

在轨道车辆2静止时，车辆驾驶员前往相关的车轮组轴承20，以便验证过热报告的合理性。为此，车辆驾驶员借助(在图中未示出的)移动温度计检测通过其中一个导热线路24与相关的车轮组轴承20热连接的测温元件22 具有什么温度。

因为通过所述导热线路24将热量从相关的车轮组轴承20传递至与车轮组轴承20热连接的测温元件22，所以在车轮组轴承20与测温元件22之间存在热平衡，从而这两个元件具有相同的温度。通过测量测温元件22的温度，车辆驾驶员可以从容易接触到的部位确定车轮组轴承20的温度。

车辆驾驶员使用的温度计可以例如是非接触式地测量的温度计，尤其是高温计，温度计检测从所述测温元件22的测量面28辐射出的热辐射并且由此确定测温元件的温度。

温度计为了在目标面进行测取可以发射激光束。此外，温度计可以具有用于照明测温元件22的光源。

前述的染色盒30为此设定用于当各个测温元件22的温度超过预设的温度阈值时破裂。其中一个测温元件22的染色盒30的破裂导致测温元件22 的导热体26的区段变色。由此，车辆驾驶员也可以通过单纯的目视检查就确定测温元件22的温度和进而相关的车轮组轴承20的温度是否超过预设的温度阈值。

对随后的实施例的描述分别首先局限于与之前的实施例的差异，参考相应不变的特征和功能。总体上适宜地，基本上相同的或彼此相应的元件用相同的附图标记表示，并且没有所述特征在随后的实施例中采用，而不用对其进行重新描述。

图3以俯视图示出了备选的转向架38。该转向架38例如可以替代图2 的转向架4地安装在轨道车辆2中。

在本实施例中，测温元件22全部布置在转向架38的同一侧面上。由此，车辆驾驶员可以从转向架38的一侧检验所有车轮组轴承20的温度，而不必围绕轨道车辆2走到转向架38的另一侧。

此外，测温元件22分别替代染色盒地具有热漆40作为光学指示件。

如果其中一个测温元件22的温度超过预设的温度阈值，那么该测温元件的热漆40不可逆地变色，并且由此在视觉上通知超过温度阈值。

图4以俯视图示出了又一个备选的转向架42。该转向架42例如可以替代图2的转向架4或图3的转向架38地安装在轨道车辆2中。

在本实施例中，转向架42具有包围框架12和车轮组14的挡板44，其中，挡板44在截面图中呈现出。

该转向架42的测温元件22固定在挡板44的外侧。此外，测温元件22 在其各个固定部位上相对于挡板44热绝缘，在固定部位上，各个测温元件 22固定在挡板44上。

此外，测温元件22分别与转向架42的纵向中轴面46的间距比车轮组 14的轮盘18与转向架的纵向中轴面的间距更大。

在轨道车辆2行驶期间，路段侧的、从轨道中线看位于轨道以外的(在图中未示出的)过热定位设备可以用于确定测温元件22的温度并且由此检查车轮组轴承20的温度。

路段侧的用于监控车轮组轴承温度的过热定位设备的使用并不局限于如在图4中示出的具有挡板的转向架。在图2的转向架4或图3的转向架38 中，当测温元件22足够长地设计和/或与各个转向架4、38的纵向中轴面46 相隔足够大的间距，从而由测温元件22辐射出的热辐射可以由过热定位设备检测时，这种监测也可以借助路段侧的过热定位设备实现。

尽管通过优选实施例详细示出并阐述了本实用新型的细节，但是本实用新型不受公开实施例的限制，并且只要不脱离本实用新型的保护范围，技术人员由此可以推导出其它变型方案。

Claims (12)

1.一种用于轨道车辆(2)的转向架(4、38、42)，所述转向架具有具备车轮组轴承(20)的车轮组(14)，其特征在于，设有测温元件(22)和导热线路(24)，所述车轮组轴承(20)通过所述导热线路与所述测温元件(22)热连接。

2.根据权利要求1所述的转向架(4、38、42)，其特征在于，所述导热线路(24)至少部分地热绝缘。

3.根据权利要求1或2所述的转向架(4、38、42)，其特征在于，所述车轮组(14)包括两个轮盘(18)，并且所述车轮组轴承(20)布置在两个轮盘(18)之间。

4.根据权利要求1或2所述的转向架(4、38、42)，其特征在于，所述测温元件(22)设计为具有导热的测量面(28)的导热体(26)，或者所述测温元件(22)包括具有导热的测量面(28)的导热体(26)。

5.根据权利要求1或2所述的转向架(4、38、42)，其特征在于，所述测温元件(22)包括指示件(30、40)，所述指示件设置用于通报测温元件(22)的温度是否超过了预设的温度阈值。

6.根据权利要求5所述的转向架(4、38、42)，其特征在于，

-热漆(40)被设为指示件，其设置用于当测温元件(22)的温度超过预设的温度阈值时变色，或者

-至少一个染色盒(30)被设为指示件，其设置用于当测温元件(22)的温度超过预设的温度阈值时破裂。

7.根据权利要求1或2所述的转向架(4、38、42)，其特征在于，设有另外的车轮组(14)，其中，所述测温元件(22)布置在第一平面(32)和第二平面(36)之间，所述第一平面垂直于转向架(4、38、42)的纵向(34)地延伸穿过最先所述的车轮组(14)，所述第二平面垂直于转向架(4、38、42)的纵向(34)地延伸穿过所述另外的车轮组(14)。

8.根据权利要求1或2所述的转向架(4、38、42)，其特征在于，设有另外的测温元件(22)和另外的导热线路(24)，车轮组(14)的另外的车轮组轴承(20)通过另外的导热线路与另外的测温元件(22)热连接，其中，最先所述的测温元件(22)和另外的测温元件(22)定位在转向架(4、38、42)的相互对置的侧面上。

9.根据权利要求1或2所述的转向架(4、38、42)，其特征在于，设有附加的测温元件(22)和附加的导热线路(24)，车轮组(14)的附加的车轮组轴承(20)通过附加的导热线路与附加的测温元件(22)热连接，其中，最先所述的测温元件(22)和附加的测温元件(22)定位在转向架(4、38、42)的相同的侧面上。

10.根据权利要求1或2所述的转向架(4、38、42)，其特征在于，设有转向架框架(12)和挡板(44)，所述挡板至少部分地包围转向架框架(12)和车轮组(14)，其中，测温元件(22)布置在挡板(44)的外侧。

11.根据权利要求1或2所述的转向架(4、38、42)，其特征在于，所述测温元件(22)具有如下区段，所述区段与转向架(4、38、42)的纵向中轴面(46)的间距比车轮组(14)的轮盘(18)与转向架的纵向中轴面的间距更大。

12.一种轨道车辆，其特征在于具有至少一个根据前述权利要求中任一项所述的转向架(4、38、42)。

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