CZ303396A3 - Control mechanism for steering wheel set of railway vehicle undercarriage to radial curve - Google Patents

Description

Řídící mechanismus k říza ní soukolí podvozku kolejových vozidel do radiály křivky

Ob 1a3t techn i kv

Vynález se týká podvozku s řídícím mechanismem k řízení soukolí do radiály křivky nezávisle na stavu opotřebení kolejí, přičemž řídící mechanismus navzájem spojuje obě soukolí, jakož je také připojen ke karoserii vozu, přičemž úhel natočení elastických gumových ložisek zůstává v řídících bodech pokud možno malý a kloubové uložení na karoserii vozidla je. provedeno s ohledem na úsporu místa, a lze snadno rozpojit.

Dosavadní stav techniky V EP-PS 0 389 582 je zveřejněn podvozek" s točnou, u kterého jsou v první podobě provedení soukolí navzájem pro vzájemné samočinné , řízení spojeny za účelem radiálního nastavení pomocí vertikálního samočinného řídícího zařízení umístěného na rámu podvozku. ' *

Jak známo, je pro bezoterové kinematické odvalování soukolí v obloucích koleje potřebný v závislosti na rozteči dotykových bodů jeho kol stanovený rozdíl polorněrů odva1 ování. Volnost pro natáčení soukolí a rozdíl poloměrů tím jsou vedle součinitele silového styku předpoklady, které musí být splněny orb radiální nastavení soukolí v obloucích. Mladší výzkumy přitom ukazují, že pro samočinné řízená soukolí se za předpokladu profilu kola s. odpovídajícím opotřeben.i.m předpokládá stanovený profil kolejnice, při jejichž sdružení se muže vytvořit potřebný rozdíl poloměrů odvalování v závislosti na poloměru oblouku. Tento ideální profit kolejnice je na _ 7 základě odlišného stavu opotřeben! v síti dráhy sotva k dispozici, respektive nelze ho hospodárné zajistit. Proto se v praxi počítá s diskrétními a nepravidelnými odchylkami uloženi kolejí taká v obloucích,, což mé opět v negativním smyslu podstatný vliv na geometrii dotyku kolo/kolej. Tím je teprve vlastně zřetelná ne výhoda nastavení- samočinně řízeného soukolí do rádiá1y křivky, protože vzájemné samočinné řízení je .ve velké míře závislé na stavu koleji a na z toho vyplývající geometrii dotyku ko 1 o/"ko i e jiní ce . -- - -. · · - - - ......

Na tomto pozadí ukazuje dříve uvedený EP-PS 0 389 582 v daiší podobě- provedení podvozek, u něhož jsou soukolí k samočinnému řízení ze strany karoserie, navzájem spojena pomocí vertikálně umístěného zařízení samočinného řízení a pomoci řídícího bodu, iežíciho vzhledem fe. rámu podvozku vně, jsou- př i po je na--ke- karoseri-i -vozu... ........ Tím j,a řízeni soukolí nezávislé na stavu opotřebení koleje -a. opotřebení na okolcích kola a na bocích kojnica, vzniklé jako důsledek vodících sil v rozchodu, je proti samočinnému řízení silně omezeno. Obecně jsou úhly vytočení gumových elastických ložisek v řídících bodech zpravidla relativné velká, což mGže dlouhodobé vést fc přetížení a má za následek redukovanou životnost ložiska.

Proto je .v ΞΡ-PS 0 263 283 navrženo samočinné řídící zařízeni, u kterého jsou soukolí pro samočinné řízení ze strany karoserie navzájem spojena pomocí horizontálně umístěného samočinného řídícího zařízení a jsou pomocí řídícího bodu. ležícího uvnitř podvozku spojeny 5 karoserií vozu. Tím s® opotřebení ko1o/koIe ] n:ce a uhel vytočení v řídících bodech minimalizují. Nevýhodný se ukazuje jediné uvnitř ležící řídící bod, který zasahuje na druhou stranu podvozku a veda ke konstrukčním restrikcím tím, za zastaví prostor pro vestavbu trakčního motoru a jiných agregátů.

Podstata vynálezu Úkolem vynálezu je vytvořit podvozek s řídícím mechanismem shora uvedeného typu tak, -že se soukolí řídí do radiály křivky nezávisle na stavu opotřebení kolejí, - že úhel vytočení elastických gumových ložisek v řídících bodech zůstává pokud možno malý, - že kloubové uložení je pokud možno úsporné z hlediska mÍ3ta a zamezuje omezení prostoru pro vestavbu trakčního motoru a jiných agregátů, * - že umožňuje dobrá rozpojení kloubového uložení & zamezuje' zhoršeni vertikální dynamiky. w

Tyto úkoly 3e podle vynálezu vyřeší znaky význakové části vedle sebe stojících patentových nároků. Výhodná další provedení jsou patrné v závislých nárocích.

Podle vynálezu se navrhuje pro podvozek vpředu uvedeného typu řídicí mechanismus. u kterého je kloubové uložení na karoserii vozidla uvnitř rámu podvozku. Přitom jsou 5 o u k o 1 í , vertikální podvozku, vertikální r o vnoběž.oě v činné vaz pomocí známých opatření, navzájem spojena ve rovině mimo řídicí zařízeni umí stáné na rámu která je umístěna na rámu podvozku a má ve druhé rovině ležící uvnitř rámu podvozku- a umístěné s řídícím zařízením kloubové uložení, které je bé s karoserií vozidla. --Takto vytvořený - ří-díc-í mechanismus přenáší .při .jízdě do oblouku kloubovým uložením podle vynálezu vytočení obou kloubových bodS nastávající v horizontální rovině mezi karoserii vozidla a podvozkem ve stejné smysiu a mění ho pomocí společného uložení řídícího mechan"Í3mu a kloubového ulože.ní na' pr.o t i.běžné: pohyby :ř: dí c i fvo -zařízeni na obou. st r a ná.c.h . p.o.d.vo zku.. . konstrukční m. -provedení m se dosahuje,’ že souko 1 í . j'sou řízena.do radiály křivky nezávisle na stavu opotřebení kolejí a úhe i vytočení 'elastických gumových - ložisek, zejména v bodech, kloubového u.ložení zůs.tává pokud, možno malý, př i čemž . k 1 o ubo vé ulOŽení ;e ved-l e -t o-ho prostorové úsporné a je zkonstruováno bez omezení výstavbového prostoru pro jiné agregáty. :Va pružný konstantně ve směru řídící vz hle d e m k citlivé, takže '3e tím zamezuje konstrukční-vertikální dynamiky a pohyb karoserie vozu směřující za chodci vertikálně a horozontátně příčné, není uvedenému kloubovému uložení zařízení nechtěné neuvede do činnosti. Kromě toho uspořádání kloubového uložení zhoršeni aktivaci karoserie vozu.· ;< vytvořen důležitý další znak efektu dobrého rozpojeni je zvláště podle vynálezu. který kombinuje uvedený řídící mechanismus se známým mechanickým rozpojovacím zařízením. Taste získaná synergis slouží k oddělení funkce kloubu od podélného pohybu, takže řídící mechanismua zůstává zcela neovliněn podélným pohybem.

Podle dalšího znaku vynálezu se dála řídící mechanismus podle vynálezu k účinnému tlumení pohybů ze sinusového chodu soukolí kombinuje s alespoň jedním tlumícím zařízením. Tím zůstávají dynamická točivé pohyby, které působí v rozsahu vůle rozchodu na soukolí zejména při rychlém přímém výjezdu, bez vlivu na řídící zařízení řídícího mechanismu.

Kombinace řídícího mechanismu s rozpojovacím zařízením a/nebo tlumící cm zařízením tím výhodně podporuje vytvoření podvozku se soukolími řízenými do radiály křivky.

PjýshíetL obrázků na výkresech

Vynález a rovněž jeho účinek a funkce jsou dá i a blíže objasněny na příkladech provedení pomocí výkresů. Výkresy znázorňují ve schématickém znázornění v perspek civě v po i o ze řízené do radiaiy křivky: obr. 1 podvozek s řídícím mechanismem pódia vynálezu, 1 obr. 2 podvozek s řídicím mechanismem podle vynálazy kombinovaný s mechanickým oddělovacím zařízením a/nebo i i u m í c ; c m z a ř í z a n i m. δ Ρ r ί k 1 o_d y_^„r.o_y s oje _n.í__:vJA§A.eJU.!. U prvního příkladu použití znázorněného na obr. 1 je podvozek .1 po obou sz ranách opatřen řídícím mechanismem 2, 2' který sestává z řídícího zařízení JJ,, jj_' a kloubového uložení 21. 21', které jsou oba uloženy ve společných otočných toži-scích 6, 5' na rámu 3 podvozku .1. Řídící zařízení JJ., 1 1 ' je přitom umístěno v první, přibližné vertikální rovině vně r~á:mu“3—pa-dvo-ζ^Ό-i~na—o-ťo-Č-fté-m—hř-í-d-e-l-i—r9·,—9-—o-t-oč-ném—ko4-em—s-vé horizontální osy. .Rovněž na otočném hřídeli 9....9/, ale vzhledem k rámu .3 podvozku 1 uvnitř, je ve druhé, přibližně vertikální rovině vytvořeno kloubové uložení 2J_, 2J_', které je v činném spojení s k a r o s e r i í 4 vozu. Řídící zařízení J J_, 1 J_' jsou na obou stranách podvozku J_ umístěna navzájem rovnoběžné a jsou vytvořena v podobě pí.smene .Z, přičemž., řídí.cí . t_yče 1_3, 1.4, prvního’ řídícího zařízení JJ, jsou nasměro-vány v geometricky shodném smyslu v z t l i éuču. r i di c\ m t y c i m .13. , 1 4 takže mohou při řízení soukolí 5, ve- spojení s řídícími pákami 12. 21 funkčně v opačném smyslu. druhé ho řídícího zařízen í JJ.' , 5' na radiálu křivky pracovat .,1.,,.2,' pres k 1 o u b.o vé u.l ožení 2J.,

Vedle t.oho jsou soukolí 5, 5’ ·ν ob.lasti svých osových ložisek .7, 7 na každé strana podvozku.. J připojena pomocí horních řídících tyčí J J , 13' k ř í d í c ío a c e . Γ2' v' horním kloubovém bodě J.5., J.,.5 a pomocí spodních řídících tyčí .1.4, Li jsou připojena k r i dici páce 1.2, .1..2/ ve spodním kloubovém bode -JJ5, J..0 . přičemž ve všech řídících bodech 1.3, j_3/, j_4, „Li jsou uložena elastická gumová ložiska 3. Řídicí ?áky 12, 12' jsou upevněny na jednom konci 7 otočného hřídele 9. 9', který, prochází rámem 3 podvozku 1_ a ve kterém je uložen v otočném iožisku 3, ť . Na druhém ko nc i má otočný hří idei 9, 3’o v 1á d a c í páku 22, 22' , v kl i do vé poloze směřující pr i b 1 i ž ně vertikálně na ho r u, která je s po j e na prostřednictvím v podstatě horizontální ovládací tyče 23, 2 3/ v kloubovém bodě .24., 2_4/ s karoserií 4 vozu, přičemž va všech < kloubových bodech jsou vytvořena elastická gumová ložiska 8. K . zajištění požadavků příznivé výšky kloubového uložení ve vztahu k dobrému oddělení podvozku 1 a karoserie A vozu je také vhodné umístit ovládací páku 23,. 23/ ve své klidové poloze přibližné verikálně dolu na otočný hřídel 9,. 9/.

Umístěním kloubového uložení 2/, 2.1/ve vertikální rovině ležící uvnitř rámu 3 podvozku ]_ se redukuje úhel vytočení gumového ložiska 3 v kloubových bodech na z dlouhodobého hlediska přijatelnou míru. Současně dovoluje vertikální upořádáni .úsporu místa, takže se nemusí provádět žádná omezení vestavbového prostoru pro jiné agregáty. ” j

Kromě toho není kloubové uložení 2./,. 2/ citlivé na pružný pohyb karoserie 4 vozu, vznikající stále ve vertikálním a horizontálně příčném směru, takže se tím řídící zařízení neuvede neočekávané do činnosti. Popsané možnosti uspořádání kloubového uloženi 2J , 2J. slouží dále v každém případě k zajištění optimálního oddělení a k zabránění zhoršení vertikální dvna m iky a r o vnsz a kt iva ca·karoserie 4 vozu. vz η ika j i jí zdi do mezi ka r íser i í

oblouku je potřebné 4 vozu a podvozkem J n a t á č e c í 3 otočný pohyb pohyb ve stejném smyslu obou kloubových bodu 2.4, 2.4 ve vertikální rovině převést na otočný pohyb ve stejném smyslu ve vertikální rovině na ovládací páce 2 2, 22. kloubového uloženi 2Λ. r ZA.

Vzhledem k pevnému umístění kloubového uložení .íLL, ZA a řídícího zařízení _M, .Li' na společné hřídeli Í proto provádí řídící zařízení 1J.., .LI proti běžné pohyby. Díky svému vytvoření v podobě písmene 2 se tak například řídící zařízeni -1-1—n-a —j-ed-n-é—s-t-r~a.ni_p.a.d.v.oiz„k _u__i or od 1 užu i e a současně se řídící zaří.zeni. ,JJ_* .na druhé straně podvozku J„ zkracu js. Ti m se soukolí 5.. 5/ řídícím mechanismem 2, 2 podle vynálezu řídí nezávisle na stavu kolejí ve směru radiály oblouku.

Obr. 2 znázo.rňuje jako další přednostní příklad provedení kombinaci řídícího, mechanismu 2... 2/ podle vynálezu s mechanickým oddělovacím zařízením 3.J.. a/nebo s tlumícím zařízením 39. umístěným mezí ř í d í c í m září zení m Π., 11 a rámem 3 podvozku i- .Př.i.tom jso,u ov.íáďací tyče 23, 2.2 kloubového uložení 21 . 21 ' spojeny pomocí kloubového uložení 2.4, 24.‘ s vnějšími pákami 35, 35.' na straně karoserie 4. vozu umístěného oddělovacího zaří.zeni . 3J.. Toto. oddé.lovací zařízení 3_L sestává ze spojovacího hřídele 34 otočně uloženého ve dvou ložiskách 33, 3.3' otáčení, jehož vnitřní páka 36 je spojena pomocí spojovací tyče 38 v dalším kloubovém bodá 37 s rámem 3 podvozku 1 '

Synergi e vznikající kombinací řídícího mechanismu 2, 2' a oddělovacího zařízení 3J, slouží k oddělení řídící fumkce od podélného pohybu, takže řídí-cí mechanismus 2, 2' jím není 9 ovlivněn-

Podlá dalšího znaku je řídící 'nichaaMrmjí 2, 2' pódia vynálezu opatřen alespoň jedni fn přídavným tlumícím zařízením 3.3. Tlumící zařízení 39 muže být v podobá alespoň jednoho tlumiče, který má přednostně suchou třecí charakteristiku a který může být umístěn mezi řídící zařízení Π, M.' a rám 3 podvozku I. Tím se účinné tlumí pohyb způsobený sinusoidním chodem soukolí 5, 5", což nastává v rozsahu vůle rozchodu zejména při rychlém výjezdu do přímky a nemá vliv tak na řídicí zařízení 1 1·. 1 I " ř í d í čího me c ha n i s mu 2 , 2' podle vynálezu.

Kombinace řídícího mechanismu 2, 2' s oddělovacím zařízením 3J_ a / n e b o tlumícím zařízením 3_9 tím umožňuje jednoduše vytvořit podvozek ]_, jehož soukolí 5, 5 ‘ je řízeno do radiály jedině řídícím mechanismem 2.« 2' a nezávisle na stavu opotřebení ko 1 e j. í .

Podle vynálezu, U něhož je řídící zařízeni ij., l.J. ’ umístěno v podstatě v první vertikální rovině mimo rám 3 podvozku ] a je. spojeno s kloubovým uložením 21 . 2 1 * ležícím ve druhé vertikální rovina uvnitř rámu 3 podvozku !, je taká a 1 tar nat i vne možné provést otočné hřídele 9, §_ ' na obou stranách podvozku j v jednom kuse jako spojovací hřídel, na kterém jsou a a je r. o vnějších koncích neo toéná um i s t e n a ř í d í c í z a ř í z e n i 1 ! . ! 1 ’ . V tomto př:padl ;sou řídící ze ř íze ní v podobě. 2 umístěna na řídících pákách Γ2., 1.2 vyt vo r e na na ooou stranacn -10- podvozku I 3 ohledem ft uspořádání jejich řídících tyčí a .1J3", j_4 ' geometricky v opačném smyslu. kloubové uloř 21 je přitom provedeno pomoc i jedne centrální ovládač 2 2 ve své k1 i dové " po 1 ozs umístěné vertikálně a n uchycená mimo střed spojovacího hřídele vytvořeného v kuse, které je prostřednictvím téměř horizontální ovládá 23 . 2 3' spojena v kloubovém bode .24 s karoserií 4 vozu, ve......vsěčí hí " .' kl c'u bový c.‘h~—b o d-e c-h-j-s-o .u—u m,Lsjt_ě. na elastická ložiska 8 . 13, li. e n í 2J.., í tyče eotoč ně jednom cí tyče př i čemž gumová n

Claims (1)

1. 1 . Řídící me cháni i m v s k ř i cení s o u k cií pod vo z ku kolej ových voz i de ! do radí ily křivky. u něhož jsou obé soukolí (5, 5') 9 navzá j a m s p c j e na pomocí v podobě p i smene Z vytvořeného 1 řídící ho zař í ze ní { JI, li' ) umístěného z venku na rámu ( 3) podvozku (1)/ které je pomocí kloubového uložení (21. 21') připojeno ke karoserii (4) vozu, vyznačující se tím, že řídící zařízení (11, II) oboustranné z venku umístěné na rámu (3) podvozku (1) je vytvořeno v první vertikální rovině a je opatřeno alespoň jedním kloubovým uložením (21, 21') umístěným uvnitř rámu (3) podvozku (1) v druhé vertikální rovině rovnoběžně přesazené vzhledem k první vertikální roviné, přičemž soukolí (5, 5') j30U jednotlivě při jízdě do zatáčky vytočena mezi podvozkem (1) a karoserií (4) vozu, nezávisle na stavu opotřebení kolejí, do radiály křivky. Řídící mechanismus přednostně podle alespoň jednoho z nároků, vyznačující se tím, že - každé vně ležící řídící zařízení (11, 11') je spojeno s uvnitř ležícím kloubovým uložením (21; 21') neotočně pomocí otočného hřídele (9, 9'), přičemž otočené hřídele (9, 9') jsou uloženy v otočných ložiskách (6, 6’) na rámu (3) podvozku (1). to Řídící mechanismus přednostně podle alespoň jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že otočný hřídel (9, 3') má na svém konci ležícím vzhledem k rámu (3) podvozku (1) vně řídící páku (12. 12') umístěnou ve své klidové poloze svisle s na druhém konci má verlkálnŠ nahoru nebo dolu směřující ovládací páku (22, 22 ). jednoho Rd i c í mechanismus přednostně pc b i e a ! e s ρ o ή předchozích nároků, vyznačující se tím. ža ř í di ; í zařízení í 11, 11 ) jsou na obou stranách podvozku (1) umístěna na vzá j a m r o vno be zna a jsou vytvořena v podoba p í s me ne Z, přičemž řídící tyče (13, 14} prvního řídícího zařízení (11) jsou vzhledem k řídícím tyčím (13'. 14') druhého řídícího zařízení (11') geometricky ve stejném smyslu a při řízení —s-ou-k-o-l-í—(-5-,—5—)—d.o_r..a_d i á 1 y křivky j s o u ve spojení s řídící pákou (12, 12 ) umístěny pomocí kI oubového u l ožení (21-, '21 ) v polohách navzájem.otočených v opačném smyslu. Řídící mechanismus přednostně podle alespoň jednoho z předchozích nároků, vyznačající se tím. že soukolí (5, 5‘) jsou v oblastí svých osových ložisek (7, 7‘) po straně podvozku (1) připojena pomocí horní řídicí tyče (13, 13') v horním kloubovém bodě’ (15, 15') k -řídící pá.ce (1.2,. 12') a pomocí spodní řídící tyče (14, 14'} ve spodním kloubovém bodě (iS, 16') a všechny kloubové body (15, 15' , 15, 16”) jsou opatřeny elastickým gumovým ložiskem (8). Řídící mechanismus přednostně podle alespoň jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že ovládací páka (22, 22') je pomocí horizontální ovládací tyče (23. 23') připoje.na ke kloubovému bodu ( 2 4, 2 4 ') na karoserii (4) vozu, přičemž ve všech kloubových bodech (24. 24') jsou umístěna elastická gumová ložiska (3). Řídící mechanismus přednostně pod i 5 alespoň ]a dno ho z předchozích nároků, vyznačující se tím. že ozočné hřídele (g, g ) isou na obou stranách podvozku (1) provedeny v jednom kuse jako spojovací hřídel, ns kzerem .sou na obou o ' α e u m i 3Z í n ,2 ricici z 3 π ; ; ^ ; ( | | 5 r, r a d rn ovládač í v^rt i ká i né nahoru., připadne d o ! u . Řídící mechanismus podle nároku 7. vyznačující se tím. že střední ovládací páka (22) je připojena pomocí horizontální ovládací tyče (23) v prvním kloubovém bodě (24) ks karoserii (4) vozu a všechny kloubové body (24) jsou opatřeny elastickým gumovým ložiskem (8). • 9 . Řídící mechanismus podle nároků 7 a 3.. vyznačující se tím, že u centrální ho kloubového uložení (21) jsou řídící zařízení (11, 11') v podobě Z vytvořena po obou stranách rámu (3) podvozku (1) ve vztahu k uspořádání jejich řídících tyčí (13, 14 a 13', 14') na řídící páce (.12, 12') geometricky v opačném smyslu a při řízení soukolí (5, 5') do radiály křivky jsou ve spojení s řídící pákou (12, 12') umístěny pomocí kloubového uložení. (21, 21') do polohy otočené ve stejném smyslu. 10 . v η a j 3 ι c π ito nc

   Řídící mechanismus, vyznačující se tím, že mezi kloubovým uložením (21, 21') a karoserií (4) vozu je umístěno mechanická oddělovací zařízení (3!) a/nebo mezi řídícím zařízením (11, Ν') a rámem (3) podvozku (1) je umístěno t!umí c í z a ř í z e n i (33 ) Řídící mechanismus pódia nároku 10. vyznačující se tím, že oviidac; tyče (23. 23) kloubového uložení (21. 21) jsou spojen v o o moc i kloubového bodu ( 24. 24' ) s vnějším: pákami i j ti í « 4 n á ho na strana ( 3 5, 3 3') oddělovacího z a ří z a n í r 3I) jaroííria (4) vosu. Řídící mechanismus podle nároku ;0 nebo H, .vyznačující se tím. že oddělovací zařízení (31) sestává za spajovactho hřídele (34) otočně uloženého ve dvou ložiskách (33. 33 ) o-t á čTnTÍ T ti;a_ . Sťá"h'o^e:r*i“i:—(-4-)-vo-z-u-r j-e-ho—vn-i-t-čuu—pi-k-a—(.3ΑΛ.. rieotočně k němu upevněná je př i po j e na. p.omo.c í. s po j.oyacj t yce (38) v dalším kloubovém bodě (37) k rámu (3) podvozku (1)· a všechny kloubově body jsou opatřeny alastickým gumovým i ož i skem (8) - Řídící mechanismus podle nároku 12, vyznačující se tím,' že má alespoň jedno tlumící zařízení (39), přednostně v podobě tlumiče. se suchou . třecí charakteristikou, ' které' je umístěno mezi řídící pákou (12, 12) řídícího zařízení (11, 11") a rámem (3) podvozku (1).