SK285921B6 - Podvozok pre koľajové vozidlo - Google Patents

Abstract

Podvozok (1) pre koľajové vozidlo s dvojosovým pojazdom je pripevnený pomocou primárneho pruženia na ráme (2), na ktorom je umiestnená medzi sekundárnym pružením konzola (30) kyvadla orientovaná priečne na smer jazdy a výkyvne spojená okolo osi prebiehajúcej v pozdĺžnom smere vozidla s priečne umiestnenou výkyvnou traverzou (31) nesúcou vozňovú skriňu, ktorá je vytvorená ako rám a má dva priečne nosníky (46, 47) traverzy orientované priečne na smer jazdy a umiestnené pred, prípadne za konzolou kyvadla (30), pričom priečne nosníky (46, 47) traverzy sú umiestnené na konzole (30) kyvadla v smerejazdy oporne a priečne na smer jazdy posúvateľne.Ďalej je výhodné, keď má traverza (31) jeden z priečnych nosníkov (46, 47) pod konzolou (30) kyvadla spájajúci centrálny stredový blok (50, 51), ktorý je spojený na účely prijatia pozdĺžnych síl pomocou lemniskátového vedenia s rámom (2) podvozka (1) takým spôsobom, že traverza (31) je otočiteľná okolo v podstate vertikálnej osi a výkyvná v podstate priečne na smer jazdy.

Description

Oblasť techniky

Predložený vynález sa vzťahuje na podvozok pre koľajové vozidlo, najmä pre vysoko rýchlostný vlak, s dvojosovým pojazdom, ktorý je upevnený pomocou primárneho pruženia na ráme, na ktorom je medzi sekundárnym pružením umiestnená konzola kyvadla usporiadaná priečne na pozdĺžny smer vozňa, ktorá je spojená s priečne uloženou traverzou pomocou štvorkíbového výkyvného uloženia výkyvné okolo osi prebiehajúcej v pozdĺžnom smere vozňa, pri ktorom štvorkíbové výkyvné uloženie je tvorené dvoma kyvadlami umiestnenými symetricky k pozdĺžnej strednej rovine podvozka a - spredu alebo zozadu vnímané - lichobežníkovo, pričom postranná vzdialenosť spojovacích bodov kyvadla na konzole kyvadla je menšia ako postranná vzdialenosť pod tým ležiacich spojovacích bodov kyvadla na traverze, na ktorej je bezprostredne uložená vozňová skriňa vozidla, pričom medzi konzolou kyvadla a traverzou jc aktívne zariadenie regulácie výkyvu tvorené minimálne jednou jednotkou regulácie, napríklad jednotkou valce / / piesty, ktorá je umiestnená priečne na pozdĺžny smer vozňa a v podstate naležato.

Doterajší stav techniky

Podvozok uvedeného typu je opísaný napríklad v DE-C-2 145 738 v dvoch rôznych variantoch vyhotovenia. Sekundárne pruženie konzoly kyvadla je zvyčajne tvorené pneumatickým pružením, ktoré je osadené na ráme podvozka a podopiera konzolu kyvadla v oblasti jej bočných koncov. Traverza je spojená s konzolou kyvadla pomocou mechanického kĺbového usporiadania výkyvné okolo horizontálnej výkyvnej osi tak, že výkyvná os leží v oblasti nad traverzou vo vozňovej skrini, napríklad vo výške prepravovaných osôb. Takto je možné prevádzkovať mechaniku výkyvu pomocou vynaloženia malej sily. Keď je výkyvná os umiestnená nad alebo pod ťažiskom vozňa, bude mechanika výkyvu uvedená pomocou účinku vratného momentu do východiskovej polohy. Pretože mechanika výkyvu je mechanicky usporiadaná cez pneumatické pruženie, je otrasmi málo namáhaná, pretože tieto sú vo veľkej miere absorbované primárnym a sekundárnym pružením. Nevýhoda tohto usporiadania spočíva okrem iného v tom, že sekundárne odpruženou mechanikou výkyvu sa dosiahne vysoká konštrukčná výška, ktorá sa ukázala byť nevýhodnou.

Podobný podvozok vyplýva z DE 43 43 998 Al, pričom traverza vozňovej skrine, vytvorená nie ako rám, je umiestnená ku konzole kyvadla síce výkyvné, ale nie posúvateľne.

Sekundárne odpružená mechanika regulácie výkyvu pre podvozok koľajového vozidla, ktorá umožňuje nízku konštrukčnú výšku, je okrem iného zobrazená a opísaná v EP 736 437 a EP 736 438. Táto mechanika regulácie výkyvu zahŕňa sekundárne odpruženú konzolu kyvadla, na ktorej je priamo pripojená pomocou štvorkíbu vozňová skriňa, pričom na hornej strane konzoly kyvadla na jej oboch koncoch pôsobia hydraulické jednotky valcov / piestov, ktoré sú podopreté v odstupe nad konzolou kyvadla na príslušných bočných stenách vozňovej skrine. Podstatnou nevýhodou tejto konštrukcie je okrem iného to, že integráciou mechaniky regulácie výkyvu v konštrukcii vozňovej skrine je k dispozícii menší priestor pre cestujúcich a tým aj menej priestoru na sedadlá. Ďalej je potrebné pri takejto konštrukcií podvozok ako aj vozňovú skriňu vyrobiť a zmontovať na jednom výrobnom mieste. Okrem toho je potrebné vozňovú skriňu dimenzovať zodpovedajúco na pohltenie vzni kajúcich síl, takže sa zvýšia výrobné náklady takejto vozňovej skrine. Pretože body zavedenia sily mechaniky regulácie výkyvu ležia v porovnaní vysoko a preto v malej vzdialenosti od ťažiska vozňa, je potrebné prekonať pri výkyve vozňovej skrine neželanc vyššie sily.

Podvozok podľa DE 2 001 282 A má v porovnaní komplikovaný záves, ktorý zahŕňa nielen kyvadlo, ale aj uhlovú páku a prevodovku závesu. Dve vonkajšie regulačné jednotky sú umiestnené pred prípadne za rámom.

Úlohou predloženého vynálezu je preto také zlepšenie podvozka pre koľajové vozidlo na začiatku uvedeného druhu, aby bolo možné získať kompaktné usporiadanie s čo možno malou konštrukčnou dĺžkou a s malou konštrukčnou výškou, ktoré napriek tomu umožňuje jasné a jednoduché rozhranie k vozňovej skrini.

Podstata vynálezu

Táto úloha je vyriešená podľa vynálezu pri podvozku menovaného typu tak, že traverza je vyhotovená v tvare rámu a má dva priečne na pozdĺžny smer vozňa nasmerované priečne nosníky traverzy, ktoré sú umiestnené pred prípadne za konzolou kyvadla, a že priečne nosníky traverzy sú umiestnené v pozdĺžnom smere vozňa podoprené na konzole kyvadla a priečne na pozdĺžny smer vozňa na tejto posúvateľne. Rámovým vyhotovením traverzy pre vozňovú skriňu je možné prekladať navzájom konzolu kyvadla a traverzu a umiestniť ich v podstate v rovnakej výške, takže konštrukčná výška podvozka sa značne zmenší bez toho, aby bolo kvôli tomu potrebné meniť vozňovú skriňu. Rámovým vyhotovením traverzy okolo konzoly kyvadla je možné vyrobiť traverzu dostatočne stabilnú pri malej požiadavke priestoru v pozdĺžnom smere, čím je možné docieliť aj malú konštrukčnú dĺžku podvozka.

Výhodná realizácia podvozka podľa vynálezu v praxi je možná tým, že na podoprenie a vedenie priečnych nosníkov traverzy na konzole kyvadla sú určené vždy dve trecie dosky usporiadané symetricky k pozdĺžnej strednej rovine podvozka a na každom priečnom nosníku traverzy proti ľahlo umiestnené trecie plochy. Toto usporiadanie trecích dosiek / trecích plôch umožňuje dostatočnú pozdĺžnu synchronizáciu a je realizovateľná v zmysle čo možno najkompaktnejšej konštrukcie pri malej potrebe priestoru.

Obzvlášť výhodné vyhotovenie kyvadla vznikne, keď je každé kyvadlo vyrobené z množstva oceľových pružinových plechov, ktoré sú plochami na sebe navzájom navrstvené a sú pripevnené ku konzole kyvadla prípadne k traverze pomocou vždy jedného spoločného čapu. Pretože oceľové pružinové plechy majú v pozdĺžnom smere vysokú pevnosť v ťahu, je možné konštruovať kyvadlá obzvlášť úzke, čím sa zlepší kompaktnosť podvozka. Ďalej sú kyvadlá priečne na smer ťahu, teda v pozdĺžnom smere vozňa elastické a umožňujú tak výhodným spôsobom určitú elasticitu na vyrovnanie tolerancii medzi konzolou kyvadla a traverzou.

Capy kyvadiel môžu byť uložené na konzole kyvadla prípadne na traverze pomocou vždy jedného klzného alebo valivého ložiska. V praxi je výhodné, keď výkyvné uloženie má štyri v pároch usporiadané kyvadlá, pričom vždy dve kyvadlá sú umiestnené v pozdĺžnom smere podvozka za sebou.

Jednoduchá realizácia mechaniky regulácie výkyvu šetriaca priestor a náklady je v rámci predloženého vynálezu umožnená tým, že zariadenie regulácie výkyvu obsahuje jednotku valce / piesty, ktorá je umiestnená pod konzolou kyvadla, pričom jeden koniec jednotky valce / piesty je spojený v odstupe od pozdĺžnej strednej roviny s konzolou kyvadla a druhý koniec na protiľahlej strane podvozka v odstupe od pozdĺžnej strednej roviny s traverzou.

Kompaktnosť usporiadania sa ďalej zlepší tým, že jeden z dvoch priečnych nosníkov traverzy je pod konzolou kyvadla spojený s centrálnym stredovým blokom, ktorý je s cieľom prijatia pozdĺžnych síl spojený pomocou lemniskátového vedenia s rámom podvozka takým spôsobom, že traverza je otáčavá okolo vertikálnej osi a výkyvná v podstate priečne na smer jazdy. Traverza takto tvorí stabilnú konštrukciu, ktorá obklopuje konzolu kyvadla až na jej hornú stranu.

Konzola kyvadla je spojená s cieľom prijať priečne sily vznikajúce medzi podvozkom a vozňovou skriňou známym spôsobom pomocou aktívneho priečneho pruženia a tlmenia s rámom podvozka, pričom pred a za konzolou kyvadla je vždy jeden aktívny prvok priečneho pruženia a tlmenia a tieto prvky pruženia a tlmenia pôsobia v oblasti pozdĺžnej strednej roviny na konzolu kyvadla. Vo výhodnej forme vyhotovenia podvozka podľa vynálezu je na spojenie konzoly kyvadla s aktívnym priečnym pružením prípadne tlmením určený v stredovom bloku traverzy otvor, ktorým sa vedie dopredu prípadne dozadu spojovací diel konzoly kyvadla pod priečnym nosníkom traverzy. Týmto jc možné umiestniť priečne pruženie mimo preloženia traverzy a konzoly kyvadla na ráme podvozka.

Konzola kyvadla môže mať ďalej v oblasti svojich postranných koncov známu stabilizáciu klopenia, ktorá má na oboch stranách rámu vždy jednu pod konzolou kyvadla v pozdĺžnom smere vozňa a podstate horizontálne orientovanú páku stabilizátora klopenia pripojenú kĺbom okolo horizontálnej priečnej osi k rámu, ktorá je spojená pomocou vždy jednej nahor smerovanej ťahovo-tlačnej tyče s príslušným koncom konzoly kyvadla, pričom priečne na smer jazdy protiľahlé páky stabilizátora sú pružne spojené navzájom pomocou torznej tyče. Aby sa zlepšila účinnosť stabilizácie klopenia, je v jednej výhodnej forme vyhotovenia podvozka podľa vynálezu páka stabilizátora klopenia podopretá na ráme pomocou tlmiaceho zariadenia, ktoré na tomto pôsobí v odstupe od osi kĺbového pripojenia páky stabilizátora. V praxi je výhodné, keď stabilizácia klopenia je tvorená štyrmi pákami stabilizátora a ťahovo-tlačnými tyčami, pričom vždy dve páky stabilizátora a ťahovo-tlačné tyče sú umiestnené v smere jazdy za sebou a symetricky na pozdĺžny stred podvozka.

Ďalej je v jednej výhodnej forme vyhotovenia podvozka podľa vynálezu traverza na svojich postranných koncoch spojená s rámom pomocou vždy jedného tlmiča otáčania pôsobiaceho proti vytáčaniu podvozka s cieľom zachytiť vlnivý pohyb podvozka.

Konzola kyvadla dosadá v oblasti svojich postranných koncov známym spôsobom na rám vždy pomocou pneumatických pružín tvoriaceho sekundárne pruženie, pričom do sekundárneho pruženia je výhodným spôsobom integrovaný vnútorný priestor dutej konzoly kyvadla ako dodatočný objem pneumatických pružín.

Pri jednej forme vyhotovenia, pri ktorej každá os podvozka má elektrický pohon, sa ukázalo byť výhodné, keď je tento pohon umiestnený na strane osi kolesa obrátenej ku konzole kyvadla, pretože týmto je možné docieliť kompaktnú konštrukciu s malým momentom zotrvačnosti. Ďalej je pri realizácii čo možno najkompaktnejšieho podvozka výhodné, keď má každé koleso podvozka vždy jednu kotúčovú brzdu kolesa a časti mechaniky brzdy sú umiestnené na strane osi kolesa obrátenej ku konzole kyvadla.

Výhodné vyhotovenie rámu je možné tým, že vnútorný priestor dutého rámu je minimálne po úsekoch spojený s pneumatickými pružinami a integrovaný do objemu pneumatických pružín, pretože týmto opatrením je umožnená kompaktná realizácia sekundárneho pruženia pri malej konštrukčnej výške.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Ďalšie znaky a výhody vynálezu vyplývajú z nasledovného opisu jedného neobmedzujúceho príkladu vyhotovenia podvozka, pričom opis sa vzťahuje k priloženým nákresom, ktoré zobrazujú nasledujúce:

obrázok 1 pohľad zhora na podvozok typu podľa vynálezu v schematickom zobrazení, obrázok 2 podvozok z obrázka 1 v schematickom zobrazení spredu, obrázok 3 podvozok obrázkov 1 a 2 v schematickom bočnom pohľade, obrázok 4 čiastočný pohľad na podvozok z obrázka 1 s konzolou kyvadla a traverzou v pohľade zhora, obrázok 5 čiastočný pohľad podľa obrázka 4 ponímaný spredu, obrázok 6 priečny rez konzolou kyvadla a traverzou pozdĺž línie VI-VI podľa obrázka 4.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Najskôr budú opisované obrázky 1 až 3, ktoré zobrazujú podvozok 1 typu podľa vynálezu. Podvozok 1 má rám 2 tvaru H, ktorý je tvorený pomocou vždy dvoch pozdĺžnych nosníkov 3, 4 a vždy dvoch priečnych nosníkov 5, 6, ktoré sú spolu zvarené. Na prednom a zadnom konci rámu 2 je vždy jedna súprava kolies pozostávajúca z dvoch protiľahlo usporiadaných kolies 7, 8, 9, 10, ktoré sú vždy navzájom tuho spojené pomocou osi 11, 12. Kolesá 7, 8, 9, 10 spojené s rámom 2 pomocou stupňa primárneho pruženia sú otočné uložené vždy na jednej kulise 13,14, ktorá je pripojená výkyvné okolo priečnej osi SI, S2 na pozdĺžnych nosníkoch 3, 4 rámu 2. Primáme pruženie je tvorené dvoma skratkovitými pružinami 15, 16, 17, 18 zaťažovanými tlakom na vždy jednu kulisu 13, 14, pričom vertikálne usporiadané pružiny 15, 16, 17, 18 sa opierajú svojím spodným koncom na príslušnej kulise 13, 14 a so svojím horným koncom na príslušnom pozdĺžnom nosníku 3, 4 rámu 2. Konštanty praženia sú dimenzované v závislosti od ich vzdialenosti od osi výkyvu SI, S2 tak, aby podľa možnosti nevznikali po napružení primárneho pruženia na výkyvnej osi SI, S2 žiadne vertikálne sily. Výkyvné uloženie kolies pomocou vždy dvoch primárnych pružení ponúka výhodu kompaktnej konštrukcie stupňa primárneho pruženia a tým dosiahnutie nízkej konštrukčnej výšky podvozka. Ďalej sa získa dodatočný priestor pomocou pružín 16, 18 s menším priemerom, ktorý je možné použiť na umiestnenie kotúčovej brzdy kolesa.

Príklad vyhotovenia zobrazený na obrázkoch sa týka dvojosového podvozka, pri ktorom je poháňaná každá os. Na tento účel je na osiach 11,12 umiestnená vždy jedna prevodovka 19, 20, napríklad ozubená prevodovka, ktorá je spojená cez spojku, napríklad oblúkovú zubovú spojku, s priečne umiestneným hnacím motorom 21, 22. Hnacie motory 21, 22 sú pripevnené na príslušnom priečnom nosníku 5, pripadne 6, rámu 2, pričom relatívny pohyb medzi motorom pripevneným na ráme 2 a primáme odpruženou prevodovkou pohltí spojka. Pohon tohto druhu je odborníkovi v oblasti podvozkov známy a preto nie je na tomto mieste detailne opisovaný. Podstatné na realizáciu čo možno naj kompaktnejšicho podvozka, najmä na vysoko rýchlostné použitie je ale usporiadanie všetkých podstatných mechanických zložiek pohonu vždy na osi 11,12 obrátenej na pozdĺžny stred podvozka 1.

Kolesá 7, 8, 9,10 podvozka 1 sú vybavené s vždy jednou brzdovou jednotkou 23, 24, 25, 26 takzvanej kotúčovej brzdy kolesa. Brzdové jednotky 23, 24, 25, 26 sú pevne pripevnené na priečnych nosníkoch 5, 6 rámu 2 a majú taký kotúč brzdy, ktorého brzdová čeľusť pôsobí na bočných plochách kolies 7, 8, 9, 10, ktoré majú na oboch stranách vždy jednu brzdovú doštičku. Brzdiace zariadenia tohto druhu sú odborníkovi rovnako už známe, a preto nie sú na tomto mieste bližšie vysvetľované. V rámci predloženého vynálezu je ale v zmysle kompaktnej konštrukcie podstatné, že mechanické zložky brzdových jednotiek 23, 24, 25, 26 sú umiestnené na strane kolies 7, 8, 9, 10 obrátenej na pozdĺžny stred podvozka 1, pretože toto usporiadanie má z dôvodu malého momentu zotrvačnosti priaznivý vplyv na hraničnú rýchlosť podvozka 1.

Na spodnej strane pozdĺžnych nosníkov 3, 4 rámu 2 je v oblasti medzi kolesami 7, 9, pripadne 8, 10 vždy jedna koľajnicová brzda.

Na hornej strane pozdĺžnych nosníkov 3, 4 rámu 2 v oblasti pozdĺžneho stredu podvozka 1 je umiestnená vždy jedna pneumatická pružina 28, 29 na sekundárne pruženie podvozka 1. Na priečne protiľahlých pneumatických pružinách 28, 29 je nasadená priečne orientovaná konzola 30 kyvadla, ktorá je vďaka usporiadaniu kyvadla okolo v podstate horizontálnej pozdĺžnej osi klopne prípadne výkyvné spojená s rovnako priečne orientovanou traverzou 31, na ktorú je (nie je zobrazené) nasadená a pripevnená vozňová skriňa koľajového vozidla. Sekundárne pruženie pomocou pneumatických pružín 28, 29 je výhodné, pretože ich reguláciou sú dráhy pruženia v podstate nezávislé od zaťaženia a tým sa dosiahnu nízke tuhosti. Na realizáciu čo možno najväčšieho komfortu jazdy j e bezpodmienečne nevyhnutné množstvo vzduchu pripojené priamo na pneumatické pruženie. Pri zobrazenom príklade vyhotovenia je do objemu pneumatických pružín 28, 29 integrovaný vnútorný priestor dutého rámu 2 a vnútorný priestor rovnako dutej konzoly 30 kyvadla minimálne po odsekoch, takže sa docieli kompaktná konštrukcia sekundárneho pruženia s nízkou konštrukčnou výškou.

Konzola 30 kyvadla je vybavená na zobrazenom príklade vyhotovenia aktívnym priečnym pružením a stabilizáciou klopenia.

Priečne pruženie umiestnené v smere jazdy pred, ako aj za konzolou 30 kyvadla je tvorené vždy jedným priečnym aktívnym prvkom 32, 33 pruženia ajedným priečnym prvkom 34, 35 tlmenia, pričom prvok 32, 33 pruženia jc umiestnený na boku vedľa príslušného prvku 34, 35 tlmenia a vedľa seba usporiadané prvky 32, 34, prípadne 33, 35, sú podoprené svojimi navzájom odvrátenými stranami na ráme 2 podvozka 1 a svojimi navzájom k sebe obrátenými koncami v oblasti pozdĺžnej strednej roviny na spojovacom diele 36, 37 konzoly 30 kyvadla. Priečny prvok 32 pruženia usporiadaný v smere jazdy pred konzolou 30 kyvadla je z dôvodov symetrie a stability umiestnený na diagonálne protiľahlej strane podvozka ako vzadu usporiadaný priečny prvok 33 pruženia. Následne sú aj prvky 34, 35 tlmenia rovnako umiestnené na diagonálne protiľahlých stranách podvozka. Presná konštrukcia prípadne riadenie priečneho pruženia tohto typu je odborníkovi v oblasti podvozkov principiálne známa. S ohľadom na výhodné riadenie priečneho pruženia je odkázané na európsku patentovú prihlášku s číslom publikovania EP-A1-592 387, ktorú je potrebné považovať výslovne za časť predloženého výkladu.

Stabilizácia klopenia konzoly 30 kyvadla má dve priečne na podvozok 1 a symetricky pozdĺžny stred podvozka 1 torzné tyče 38, 39, ktoré sú svojimi koncami otočné uložené v pozdĺžnych nosníkoch 3, 4 rámu 2 a spojené tuho s vždy jednou pákou 40, 41 stabilizátora klopenia smerovanou v podstate horizontálne a v smere konzoly kyvadla, pričom páky 40, 41 stabilizátora sú kĺbovo spojené pomocou nahor vyčnievajúcich ťahovo-tlačných tyčí 42, 43 s vonkajšími koncami konzoly 30 kyvadla. Prvky stabilizácie klopenia sú usporiadané symetricky aj vo vzťahu k pozdĺžnemu stredu podvozka 1 ako aj vo vzťahu k pozdĺžnej strednej rovine podvozka 1. Tým sa každý klopný pohyb konzoly 30 kyvadla prenesie v opačnom zmysle cez tyče 42, 43 a páky 40, 41 stabilizátora na oboch stranách podvozka 1 na torzné tyče 38, 39 a bude odpružený torzným účinkom týchto tyčí. Dodatočne k pruženiu klopného pohybu konzoly 30 kyvadla je pri výhodnej forme vyhotovenia podvozka 1 podľa vynálezu na každej strane podvozka 1 minimálne jedno tlmiace zariadenie 44, 45, ktoré tlmí vytočenie torzných tyči 38, 39, a tým napruženie podvozka 1. Tlmiace zariadenia 44, 45 sú umiestnené v zobrazenom príklade vyhotovenia podvozka 1 jednoducho na každej strane diagonálne proti sebe.

Ako je možné vidieť na obrázku 1, prípadne 5, je traverza 31 tvarovaná pre vozňovú skriňu ako rám 2 a má dva symetricky k stredu podvozka 1 orientované priečne nosníky 46, 47 traverzy, ktoré sú podľa vynálezu usporiadané k obidvom stranám konzoly 30 kyvadla a paralelne k tejto, a vždy dve pozdĺžne rozpery 48, 49 spájajúce vonkajšie konce priečneho nosníka 46, 47 traverzy. Konzola 30 kyvadla je takto orámovaná traverzou 31, takže výhodným spôsobom jc umožnená priestor šetriaca, síce tak aj krátka, ako aj nízka konštrukcia podvozka 1. V stredovom úseku má traverza 31 ďalej vždy jeden od priečneho nosníka 46, 47 dole vyčnievajúci blok 50, 51, pričom bloky 50, 51 sú vytvarované k sebe kónický približujúco sa a na ich spodných koncoch sú spojené pomocou v podstate horizontálnej spojovacej dosky 52. Týmto je konzola 30 kyvadla - až na svoju hornú stranu - traverzou 31 v podstate zo všetkých strán uzatvorená. Pomocou opísanej konštrukcie traverzy 31 je možné túto realizovať s malou potrebou priestoru dostatočne tuho proti ohybu a krúteniu.

Na prenos pozdĺžnych sil z podvozka 1 na vozňovú skriňu je na spojovacej doske 52 traverzy 31 umiestnený nadol vyčnievajúci čap 53, ktorý je na podvozku 1 vedený a pridržiavaný pomocou takzvaného lemniskátového vedenia. Toto známe (na obrázkoch nezobrazené) lemniskátové vedenie čapu 53 má dve v pozdĺžnom smere orientované pozdĺžne závesné ramená, ktoré sú k obidvom stranám pozdĺžneho stredu podvozka 1 orientované diagonálne protiľahlo a sú kĺbovo pripevnené pomocou ich koncov odvrátených od pozdĺžneho stredu podvozka 1 na ráme 2 podvozka 1. Konce pozdĺžnych závesných ramien obrátené na pozdĺžny stred podvozka 1 sú kĺbovo navzájom spojené pomocou priečneho závesného ramena, ktoré má centrálny otvor na čap 53. Na odpruženie spätne vznikajúcich pozdĺžnych pohybov je čap 53 prichytený v otvore priečneho závesného ramena pomocou gumového prvku. Lemniskátové vedenie umožňuje čo možno najpriamejší prenos pozdĺžnych síl z rámu 2 podvozka 1 na traverzu 31. Aj napriek tomu je umožnené vytočenie, vertikálny pohyb nahor a nadol a bočné výkyvy traverzy 31, pripadne vozňovej skrine, vzhľadom na rám 2.

Už spomínané výkyvné uloženie priečneho nosníka 31 na konzole 30 kyvadla je vykonané pri podvozku 1 typu podľa vynálezu pomocou štvorkíbu, ktorý je realizovaný pomocou kyvadiel 54, 55, 56, 57, pričom vždy dve kyvadlá

54, 56, prípadne 55, 57 sú umiestnené v pozdĺžnom smere s odstupom za sebou a protiľahlé kyvadlá 54, 55, prípadne 56, 57 sú symetricky usporiadané na pozdĺžnu strednú rovinu lichobežníkovo. Kyvadlá 54, 55, 56, 57 sú kĺbovo spojené na ich horných koncoch pomocou čapu s konzolou 30 kyvadla a na ich spodných koncoch sú kĺbovo spojené pomocou čapu so spojovacou doskou 52 traverzy 31.

Obrázok 6 zobrazuje v detaile kĺbové spojenie kyvadla 55 ku konzole 30 kyvadla a traverzy 31. Na tento účel sú určené postranné otvory 58, 59 na konzole 30 kyvadla, ako aj na traverze 31, ktorými prechádzajú drážky 60, 61 kyvadla 55. Kyvadlo 55 je tvorené viacerými, napríklad štyrmi doskami 62a, 62b, 62c, 62d pružinovej ocele, ktoré sú k sebe plošne priložené a v oblasti ich horných a spodných koncov sú navzájom spojené vždy dvoma čapmi 65, 66. Výhodou tejto konštrukcie je okrem iného to, že pružinové dosky 62a, 62b, 62c, 62d majú v ich pozdĺžnom (vertikálnom) smere vysokú pevnosť v ťahu, v priečnom smere (smere jazdy) sú ale vysoko elastické, takže je možné vykonať presne definovanú reguláciu výkyvu traverzy vzhľadom na konzolu kyvadla, v pozdĺžnom smere je ale umožnená určitá elasticita na vyrovnanie pohybov v medziach daných vôlí a tolerancií. Vysokou pevnosťou v ťahu tohto kyvadla je možná jeho konštrukcia šetriaca priestor. Ako už bolo spomenuté, je spojenie oboch koncov kyvadla 55 vykonané pomocou vždy jedného čapu 65, 66, ktorý je presne uložený v príslušnom otvore 58, 59 vo vždy jednom klznom ložisku. Alternatívne ku klznému ložisku je možné v rámci predloženého vynálezu použiť na uloženie čapov 65, 66 aj valivé ložisko. Na uľahčenie montáže sú čapy 65, 66 pri zobrazenom príklade vyhotovenia vytvorené ako dvojdielne, pričom tieto do seba zasúvateľné diely sú spojiteľné pomocou skrutiek.

Pri výkyve traverzy 31 vzhľadom na konzolu 30 kyvadla sú tieto v smere priečnom na smer jazdy navzájom podľa vynálezu vedené a podoprené. Pri predloženom príklade vyhotovenia je toto vedenie tvorené na strane jednej trecími doskami 67, 68, 69, 70, ktoré sú k obidvom stranám konzoly 30 kyvadla umiestnené s odstupom od pozdĺžnej stredovej roviny a sú k tejto usporiadané symetricky, na strane druhej pomocou klzných trecích plôch 71, 72, 73, 74 traverzy 31, ktoré sú umiestnené na príslušných priečnych nosníkoch 46, 47 traverzy oproti trecím doskám 67, 68, 69, 70. Presné vyhotovenie a usporiadanie trecej dosky 67 prípadne klznej trecej plochy 71 podľa príkladu vyhotovenia je viditeľné na obrázku 6. Trecia doska 67 je uložená do držiaku 75, ktorý je vsadený do otvoru 58 uloženia kyvadla a tam upevnený. Klzná trecia plocha 21 je tvorená čiastočným dielom kónický dole vyčnievajúceho bloku 50 traverzy 31, ktorý je obrátený k trecej doske 67.

Pomocou opísaných a na obrázkoch zobrazených uložení kyvadla leží momentálna os výkyvu pri výkyve traverzy 31 vzhľadom na konzolu 30 kyvadla zvyčajne nad ťažiskom vozňa. V nevychýlenom pokojovom stave leží os výkyvu v pozdĺžnej strednej rovine vozňa, odkiaľ sa vzdiali os výkyvu pri výkyve traverzy z pozdĺžnej strednej roviny vozňa. Pomocou polohy momentálnej osi výkyvu vzdialenej od ťažiska vozňa vo vychýlenom stave traverzy vznikne ale určitý vratný moment, ktorý pohybuje vozeň prípadne traverzu automaticky späť do východiskovej polohy, prípadne podporuje tento spätný pohyb, takže je týmto umožnené pasívne vrátenie výkyvu vozňovej skrine do pôvodnej polohy.

Na reguláciu klopenia traverzy 31 vzhľadom na konzolu 30 kyvadla je určená podľa vynálezu riaditeľná regulačná jednotka 76, ktorá je realizovaná v uvedenom príklade vyhotovenia ako jednotka 76 valcov / piestov, ktorá je umiestnená priečne na smer jazdy a prevažne pod konzolou 30 kyvadla a nad spojovacou doskou 52 traverzy 31. Na jednom konci je regulačná jednotka 76 kĺbovo spojená v odstupe od pozdĺžnej strednej roviny podvozka 1 pomocou ložiskového čapu 77 spojovacej dosky 52 s traverzou 31, oproti čomu je druhým koncom kĺbovo spojená na protiľahlej strane podvozka 1 v odstupe od pozdĺžnej strednej roviny pomocou ložiskového čapu 78 s konzolou 30 kyvadla. Kĺbové spojenie regulačnej jednotky 76 s ložiskovými čapmi 77, 78 je vykonané pomocou vždy jedného čapu 79, 80. Vďaka obzvlášť nízko ležiacemu umiestneniu regulačnej jednotky 76 sa nachádzajú body zavedenia sily v porovnateľne veľkej vzdialenosti od ťažiska vozňa, takže je možná regulácia výkyvu s vynaložením malej sily. Toto má obzvlášť výhodný účinok na dimenzovanie a životnosť celkovej mechaniky regulácie výkyvu (regulačná jednotka, ložiskové čapy, čapy atď.). Ďalej je celková mechanika regulácie výkyvu podľa vynálezu podopretá pomocou stupňa sekundárneho pruženia (pneumatické pružiny 28, 29) na ráme 2 podvozka 1, takže mechanika nemusí v podstate pohlcovať prípadne prenášať žiadne otrasy alebo nárazy z podvozka. Toto výhodne ovplyvňuje životnosť a prevádzkovú bezpečnosť mechaniky regulácie výkyvu. Na tomto mieste je potrebné poznamenať, že v rámci predloženého vynálezu je možné použitie ľubovoľného pohonu regulácie, pokiaľ je možné jeho zabudovanie a funkčnosť podľa uvedeného opisu. Podstatné je pre predložený vynález ale to, že bude dostatočný jediný pohon regulácie.

Pri podvozku 1 typu podľa vynálezu je traverza 31 spolu s konzolou 30 kyvadla vzhľadom na rám 2 podvozka 1 otočná okolo v podstate vertikálnej osi. Na tento účel je uložený v opísanom lemniskátovom vedení otočný čap 53 vyčnievajúci nadol zo spojovacej dosky 52 pod traverzou 31. Návrat týchto vytáčavých pohybov do pôvodnej polohy je realizovaný pomocou priečnej tuhosti pneumatických pružín 28, 29. Ďalej je pri uvedenom príklade vyhotovenia tlmenie tohto vytáčavého pohybu na zamedzenie vlnivého pohybu podvozka 1. Na tento účel majú pozdĺžne rozpery 48, 49 traverzy vždy jednu nadol vyčnievajúcu konzolu 81, 82, ktorá je kĺbovo spojená s jedným koncom horizontálneho, v smere jazdy orientovaného prvku 83, 84 tlmenia. Druhý koniec prvku 83, 84 tlmenia je upevnený pomocou tuhej konzoly 85, 86 tlmenia vlnenia na príslušnom pozdĺžnom nosníku 3,4 rámu 2.

Ako bolo už vysvetlené, je spojenie prvkov 32, 33 priečneho pruženia a prvkov 34, 35 tlmenia s konzolou 30 kyvadla realizované pomocou vždy jedného spojovacieho dielu 36, 37 vyčnievajúceho dopredu alebo dozadu od konzoly 30 kyvadla. Tento spojovací diel 36, 37 je v predloženom príklade vyhotovenia vedený vždy cez jeden otvor 88, 89 kónického bloku 50, 51 traverzy 31. Pri montáži zostavy konzoly 30 kyvadla a traverzy 31 sa najprv uskutoční uloženie kyvadla, potom je možné cez otvor 88, 89 traverzy 31 realizovať upevnenie spojovacích dielov 36, 37 na konzole 30 kyvadla.

V prechádzajúcom opise sú pre jednoduchosť použité okrem iného pojmy vertikálne, horizontálne, pozdĺžna stredná rovina, pozdĺžny stred podvozka a pod. Takto označené usporiadanie znakov sa vždy vzťahuje na nevychýlený nenaklopený pokojový stav podvozka.

Claims (17)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Podvozok pre koľajové vozidlo, najmä pre vysoko rýchlostný vlak, s dvojosovým pojazdom, ktorý je pripevnený pomocou primárneho pruženia na ráme (2), na ktorom je umiestnená medzi sekundárnym pružením konzola (30) kyvadla orientovaná priečne na pozdĺžny smer podvozka (1), ktorá je spojená s priečne uloženou traverzou (31) pomocou štvorkíbového výkyvného uloženia výkyvné okolo osi prebiehajúcej v pozdĺžnom smere vozňa, pri ktorom štvorkíbové výkyvné uloženie je tvorené dvoma kyvadlami (54, 55 prípadne 56, 57) umiestnenými symetricky na pozdĺžnu strednú rovinu podvozka (1) a - spredu prípadne zozadu vnímané - lichobežníkovo, pričom postranná vzdialenosť spojovacích bodov kyvadla (54, 55 prípadne 56, 57) na konzole (30) kyvadla je menšia ako postranná vzdialenosť pod tým ležiacich spojovacích bodov kyvadla (54, 55 prípadne 56, 57) na traverze (31), na ktorej je bezprostredne uložená vozňová skriňa, pričom medzi konzolou (30) kyvadla a traverzou (31) je aktívne zariadenie regulácie výkyvu tvorené minimálne jednou regulačnou jednotkou napríklad jednotkou (76) valce/ piesty, ktorá je umiestnená priečne na pozdĺžny smer vozňa a v podstate naležato, vyznačujúci sa tým, že traverza (31) je vytvorená ako rám s dvoma priečne na pozdĺžny smer vozňa orientovanými priečnymi nosníkmi (46, 47) traverzy (31), ktoré sú umiestnené pred, prípadne za konzolou (30) kyvadla, a že tieto priečne nosníky (46, 47) traverzy (31) sú v pozdĺžnom smere vozňa podopreté na konzole (30) kyvadla a priečne na pozdĺžny smer vozňa sú umiestnené na tejto posúvateľne.
2. 2. Podvozok podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že symetricky na pozdĺžnu strednú rovinu podvozka (1) sú usporiadané dve trecie dosky (67, 68, 69, 70) na podoprenie a vedenie priečnych nosníkov (46, 47) traverzy (31) na konzole (30) kyvadla a na každom priečnom nosníku (46, 47) traverzy (31) sú protiľahlo umiestnené trecie plochy (71,72,73,74).
3. 3. Podvozok podľa jedného z nárokov 1 alebo 2, vyzná č u j ú c i sa tým, že každé kyvadlo (55) je vyrobené z množstva oceľových pružinových plechov, dosiek (62a, 62b, 62c, 62d), ktoré sú plochami na sebe navzájom navrstvené a sú pripevnené ku konzole (30) kyvadla, prípadne k traverze (31), pomocou vždy jedného spoločného čapu (65, 66).
4. 4. Podvozok podľa nároku 3, vyznačujúci sa t ý m , že čapy (65, 66) sú na konzole (30) kyvadla, prípadne na traverze (31), uložené pomocou vždy jedného klzného, prípadne valivého ložiska.
5. 5. Podvozok podľa jedného z nárokov 1 až 4, v y značujúci sa tým, že výkyvné uloženie má štyri v páre usporiadané kyvadlá (54, 55, 56, 57), pričom vždy dve kyvadlá (54, 56 a 55, 57) sú umiestnené v pozdĺžnom smere podvozka (1) za sebou.
6. 6. Podvozok podľa jedného z nárokov 1 až 5, v y značujúci sa tým, že ďalej zahŕňa jedinú jednotku (76) valce / piesty na reguláciu výkyvu, ktorá je umiestnená pod konzolou (30) kyvadla, pričom jeden koniec jednotky (76) valce / piesty je spojený s odstupom od pozdĺžnej strednej roviny s konzolou (30) kyvadla a druhý koniec na protiľahlej strane podvozka (1) s odstupom od pozdĺžnej strednej roviny s traverzou (31).
7. 7. Podvozok podľa jedného z nárokov 1 až 6, v y značujúci sa tým, že traverza (31) má jeden z dvoch priečnych nosníkov (46, 47) pod konzolou (30) kyvadla spájajúci centrálny stredový blok (50, 51), ktorý je spojený na prijatie pozdĺžnych síl pomocou lemniskátového vedenia s rámom (2) podvozka (1) tak, že traverza (31) je otočiteľná okolo v princípe vertikálnej osi a výkyvná v podstate priečne na smer jazdy.
8. 8. Podvozok podľa nároku 7, vyznačujúci sa t ý m , že konzola (30) kyvadla je spojená pomocou aktívneho priečneho pruženia a tlmenia, prvkami (32, 33, 34, 35), s rámom (2) podvozka (1) na prijatie priečnych síl vznikajúcich medzi podvozkom (1) a vozňovou skriňou, pričom pred a za konzolou (30) kyvadla je vždy jeden prvok (32, 33) priečneho pruženia a prvok (34, 35) priečneho tlmenia a tieto prvky pruženia (32, 33) a prvky (34, 35) tlmenia zasahujú do oblasti pozdĺžnej strednej roviny na konzole (30) kyvadla.
9. 9. Podvozok podľa nároku 8, vyznačujúci sa t ý m , že v stredovom bloku (50, 51) traverzy (31) je usporiadaný otvor (88, 89) na spojenie konzoly (30) kyvadla s aktívnym priečnym prvkom (32, 33) pruženia, prípadne aktívnym priečnym prvkom (34, 35) tlmenia, pričom otvorom (88, 89) sa pod priečnym nosníkom (46, 47) traverzy (31) vedie dopredu, prípadne dozadu, spojovací diel (36, 37) konzoly (30) kyvadla.
10. 10. Podvozok podľa jedného z nárokov 1 až 9, v y značujúci sa tým, že konzola (30) kyvadla má v oblasti svojich postranných koncov stabilizáciu klopenia, ktorá má k obidvom stranám rámu (2) okolo horizontálnej priečnej osi k rámu (2) kĺbom pripojenú vždy jednu v pozdĺžnom smere vozňa a v podstate horizontálne orientovanú páku (40, 41) stabilizátora klopenia, ktorá je spojená pomocou vždy jednej nahor orientovanej ťahovo-tlačnej tyče (42, 43) s príslušným koncom konzoly (30) kyvadla, pričom priečne na smer jazdy protiľahlé páky (40, 41) stabilizátora sú pružne spojené navzájom pomocou torznej tyče (38, 39).
11. 11. Podvozok podľa nároku 10, vyznačujúci sa t ý m , že páka (41) stabilizátora stabilizácie klopenia je spojená s rámom (2) pomocou tlmiaceho zariadenia (44), ktoré pôsobí na tomto v odstupe od osi kĺbového pripojenia páky (41) stabilizátora.
12. 12. Podvozok podľa nároku 10 alebo 11, vyznačujúci sa t ý m , že stabilizácia klopenia je tvorená štyrmi pomocnými pákami (40, 41) riadenia a ťahovo-tlačnými tyčami (42, 43), pričom vždy dve pomocné páky (40, 41) a ťahovo-tlačné tyče (42,43) sú umiestnené v smere jazdy za sebou a vzhľadom na pozdĺžny stred podvozka (1) symetricky.
13. 13. Podvozok podľa jedného z nárokov 1 až 12, v y značujúci sa tým, že traverza (31) je na svojich postranných koncoch spojená s rámom (2) pomocou vždy jedného prvku (83) tlmenia otáčania pôsobiaceho proti vytáčaniu podvozka (1).
14. 14. Podvozok podľa jedného z nárokov 1 až 13, vyzná £ u j ú c i sa tým, že konzola (30) kyvadla dosadá v oblasti svojich postranných koncov na rám (2) vždy pomocou jednej pneumatickej pružiny (28, 29) tvoriacej sekundárne pruženie, a že do sekundárneho pruženia je integrovaný vnútorný priestor dutej konzoly (30) kyvadla ako dodatočný objem pneumatických pružín (28, 29).
15. 15. Podvozok podľa jedného z nárokov 1 až 14, vyznačujúci sa tým, že každá os (11, 12) podvozka (1) má priečne orientovaný, na ráme (2) upevnený elektrický pohon (21, 22) a tento pohon je umiestnený na strane osi (11, 12) kolesa obrátenej ku konzole (30) kyvadla.
16. 16. Podvozok podľa nároku 15, vyznačujúci sa t ý m , že každé koleso (7, 8, 9, 10) podvozka (1) je vybavené kotúčovou brzdou kolesa a časti mechaniky brzdovej jednotky (23, 24, 25, 26) sú umiestnené na strane osi (11, 12) kolesa obrátenej ku konzole (30) kyvadla.
17. 17. Podvozok podľa nároku 14, vyznačujúci sa t ý m , že vnútorný priestor dutého rámu (2) je minimálne po úsekoch spojený s pneumatickými pružinami (28, 29) a integrovaný do objemu pneumatických pružín (28, 29).