用于铰接在同一个铁路转向架上的两个连续的车厢结构的不固定的侧部支承件

摘要

本发明涉及作用在靠压支承板(20)上的一防摇晃装置，一个侧部支承件通过该该靠压支承板(20)滑动摩擦地支承接触于一转向架旁撑(19)。根据一变型，该防摇晃装置被制成为两个扭转片(55)和(56)的形式，其中每个扭转片的一个端部固定在相应的压靠支承板(20)的端部上，且另一个端部固定在独立于该转向架旁撑(19)的一个支承件上。本发明应用于铁路列车，尤其是带有公共转向架的铁路列车。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于铰接在同一个转向架上的两个连续的车厢结构的防摇晃装置的改进的不固定的侧部铰接支承件。

背景技术

2002年2月28日提交的法国专利申请FR0202577号同样也涉及一种通过一个支承于一端面轴承上的枢转的公共铰接件而铰接在同一个铁路转向架上的两个连续车厢结构的不固定侧部铰接支承件。

根据该发明可看出，两个连续车厢结构的中央铰接件两侧的侧部支承件彼此设置在同一个转向架上。每个侧部支承件位于两个车厢结构的端部和这些端部处的悬架或转向架旁撑之间。

这种解决方案的目的在于分隔车厢结构端部的运动，也就是说在悬架或转向架旁撑上的支承处保持彼此运动的独立性。

这种解决方案的目的还在于减小间隙和减小在相对方向即反方向的压力情况下车厢结构的端部的运动幅度。

这种解决方案带来了很大的优点。

运动的独立确保了性能的很大的可靠性，而且由于没有车厢结构之间的机械激励而使得材料具有很好的耐久性。

由于该发明，通过限制车厢结构的相互作用和垂向间隙，可在满足铁路规范下以一最大高度的装载物进行铁路运输。

构想出的该构造通过摩擦板一块在另一块上的运动实现其功能，以便消耗能量和有利于减震效果。

但是，由于行驶造成的端部运动并不只是单纯的横摇和纵摇。事实上，其经常呈现为由主要运动占通常优势的一种复杂的摇晃。

其作用在靠压支承板上，降低了摩擦板之间的接触压靠质量，因而不能获得全部所想得到的效果。

不仅如此，该转向架旁撑的悬挂并非等量工作，这造成其不够有效且容易疲劳失效。在极端情况下，可能会发生变形。

发明内容

本发明改进的目的在于降低并限制主要的摇晃运动，以使转向架旁撑的悬挂处于良好状态且确保摩擦板之间的一种均匀的良好接触，因而有利于一恒定的减震，因而实现从开始就存在的完整的效果。

本发明的目的还在于增强这种类型的不固定支承件范围内所需的减震效果。

附图说明

在随后的通过结合附图对完全作为实施例的说明中，本发明的其它特征和优点将变得更清楚，其中：

图1是一透视图，表示一转向架和一个车厢结构的端部；

图2是一平面图，表示了一转向架，以及连续的两个车厢结构的相对端部铰接安装在该转向架上；

图3和图4是在本发明的侧部铰接支承件处的，车厢结构的两个端部之间的连接透视图，为了表示出该铰接支承件，图3中去掉了主平面中的第二连接爪；

图5和图6分别是在相应元件位置处的，比如图9左侧处的，侧部铰接支承件的横向和纵向剖面图；

图7和图8分别是在相应元件位置处的，比如图9右侧处的，侧部铰接支承件的横向和纵向剖面图；

图9是一转向架上部的横向剖面图，该上部稍微偏向该图的右侧；

图10是透视组装图，表示了第二变型的装置中的转向架和一个车厢结构的端部，其中应用了本改进发明；

图11和图12是在本发明的侧部铰接支承件处的、车厢结构的两个端部之间的连接透视图，为了表示出铰接支承件，图12中去掉了主平面中的第二连接爪；

图13和图14分别是侧部铰接支承件处的横向和纵向剖面图，对应着例如图19的左侧部分示出的构件的位置；

图15和图16分别是侧部铰接支承件处的横向和纵向剖面图，对应着例如图19的右侧部分示出的构件的位置；

图17和图18分别是侧部铰接支承件处的横向和纵向剖面图，对应着例如图19的左侧部分示出的构件的位置；

图19是对应第二变型的转向架上部的横向剖视图，其中应用了本改进发明；

图20是一组装透视图，表示了包括根据本发明的两个扭转片的改进的两个不固定的侧支撑；

图21是图20左侧的侧支撑的放大的透视图。

具体实施方式

为了更好地理解发明，需要了解所应用的不固定的侧部支承件。

下面将在两个主要变型的情况中对此进行描述。

为此，下面将每次描述构成该不固定的侧部支承件的主要构件，其在在先申请中已经描述过。

本发明被应用于如图2所示从左到右连续的两个车厢结构1，2中，其相对的两端3，4铰接在同一个转向架5上，后者具有两个车轴6，7和一个底架8。底架8支承着一个半球体10的端面轴承9，它由两个铰接的互补元件构成，其中一个是球形容纳体11，另一个是嵌在该容纳体中的半球体12(图9)。

端面轴承9连接于一个公共的、绕轴转动且具有侧向摆动空程的中央铰接件13，它构成了主铰接件，由此使得端部3，4枢转地相互连接。

端面轴承9和公共的中央铰接件13构成了具有三个自由度的复合铰接件，它允许发生所有与行驶运动相关的倾斜，其中包括横向摇摆和纵向摇摆。

车厢结构的相对两端3和4两者之间在每侧分别通过一个偶尔不连续的专用的侧部连接件14和15相互连接。

为了在连续的车厢结构1，2处于运动时支承其端部，设有两个活动的侧部支承件16和17，每个侧部支承件上都分别支承着不连续的侧部连接件14和15中的一个的端部元件。

根据本发明的下述装置，这些不连续的侧部连接件14和15以通常的方式构成。一个垂直活动的底座18安装在一限位悬挂装置上，其构成了技术术语通常称作转向架旁撑的转向架悬挂组件19。靠压支承板20与底座18的顶面或者其衬套摩擦接触，它具有一铰接支承件21，其容纳着例如铰接轴23类型的一铰接件22。

车厢结构1和2的端部3和4在每个不连续的侧部连接件14和15处具有一些端爪形的延伸件，在每个不连续的侧部连接件处，实现了一端与转向架旁撑相连接，另一端则根据相应端爪的端部处于抬起状态或支承接触的状态而实现偶尔间断或者闭合的连接。这些存在于每侧的端爪是两种形式的：用于端部3的一叉形端爪24，以及用于端部4的一端部双爪25，它们彼此相对于公共的中央铰接件13。

端部双爪25由两个爪件26，26a构成，其中的一个，最好是两个，具有设置成相对于靠压支承板20大致平行的下表面。

尤其特别的，根据本发明的每个侧部铰接支承件具有下述的元件。

盘状的底座18通过它的例如圆柱形凸出的中心部分27而垂直滑动地安装，以便能够将其滑动地引导到一个例如圆柱形的座28中，该圆柱形座28设置在连接于转向架底架8的固定支承件29上。通过一个在中心腔31内滑动配合的中心块30，可以使引导作用变得更好。

底座18安置在由至少两个压缩弹簧32和33所构成的一转向架悬挂组件上，通过端部构件压靠于弹簧的端部以形成该悬挂组件19。悬挂组件的弹簧32和33由一些内部元件34和35进行引导，在相应于悬挂组件工作时的压缩-伸展运动中，弹簧沿着这些内部元件而运动。

图6和图8所示的这些内部元件34和35同时起着引导和限位的作用。下文中将它们称作引导和限位元件。实际上，底座18的下表面在其行程结束时将与这些引导和限位元件的正面作限位接触，从而在一些相应于底座18空程的大幅度的运动时能够减弱这些运动。

然后可以发现，以摩擦支承方式安装在底座18表面上的靠压支承板20配备有一摩擦和支承的元件36。靠压支承板20可以由各种不同的技术方案来实现，例如由多个层叠的板，比如图中所示的三层板，而形成一种复合结构，但也可以是任何其它的结构。

靠压支承板20在其上表面上有一个摩擦承载区37，例如围绕在铰接支承件21的周围并且相互延伸。这个摩擦承载区37被设置成围绕着铰接支承件21的周围，但又与之相距一点距离，而且配备有一个框形的单件式或多件式的摩擦插入件38；分别设置在端部双爪25的两个爪件26和26a下表面上的相应的每个底座39和40就支承在该摩擦插入件38上。

框形的摩擦插入件38例如被设置成使其内周边与铰接支承件21的边缘相距一点距离，并且相对于靠压支承板20的上表面而言，它朝着底部略微向下凹进。它嵌入在摩擦承载区37中，并且由高摩擦系数的材料制成一实心板或一覆盖层的形式，因而在端部双爪25的爪件26，26a的每个下表面上的底座39或40朝着摩擦承载区37中的摩擦插入件38作摩擦滑动和支承工作时，能够衰减大部分的能量。

可以设有两个插入件38，它们彼此处于靠近铰接支承件21的纵向部位上。

按照所示的第一变型，该铰接支承件21被构造成垂直的马镫状，呈现为机械锁的形式，例如由两个侧件构成并且通过靠压支承板20中的一销钉41而组装。铰接支承件21在其上部具有一个供铰接件22的枢轴23进行移动的凹槽42。该凹槽42被制成为在底部的横向圆柱形腔，由两个开口的、或者通过横向的安全连接件合并连接加固的分支朝上方延伸。铰接件22的枢轴23可以沿着该凹槽42从上方位置向下方位置移动，以及反方向地移动。在该枢轴23上安装叉形爪24的端侧部。为了铰接件22的枢轴23的移动，凹槽42具有朝着上方开口的大致椭圆形的横截面，但开口处最好由横向的安全连接件进行封闭，例如通过一些(未示出的)螺栓。

铰接件22的枢轴23沿着它的移动槽42在其下方位置和上方位置之间的垂直可动性表现为作为运动自由度的垂直空程，其结合靠压支承板20的不固定安装且运动范围是在端部双爪25和靠压支承板20之间。如同下面的运行说明中将要描述的那样，上述的运动范围对应着支承位置和端部双爪25的抬起位置之间的空程。也可采用相反的可动性，即铰接支承件21相对于枢轴23的可动性，在这一情况下，枢轴22是固定的。当然，结合这两种可动性的各种情形也都是可行的。

根据一个变型，可将铰接支承件21制成为相对于靠压支承板20能够运动，以获得车厢结构的端部间相互完全独立的运动。根据该变型，铰接支承件21穿过靠压支承板20，以便将其推力直接作用到构成转向架旁撑的悬挂组件19的摩擦件36上。为此，该铰接支承件21可滑动地装在一个(未示出的)穿过靠压支承板20中心的开口中。由一些槽或其它构件进行引导的运动使得良好地工作和支承件21底部的准确支承成为可能。当然，在这种情况下，枢轴22沿其槽的空程不再是完全必需的，这是因为已经由它的支承件21的移动而保证了这一空程。

还可以考虑另一个变型，按照这个变型，铰接支承件21相对于靠压支承板20也是运动的，但却是间接地作用在穿过该板20的转向架旁撑上。在这一情况下，通过接触前的间距可在铰接支承件21和板20之间提供一补充空程。

在行驶时，根据由一车厢结构的，或该同一个车厢结构一侧或另一侧造成的运动，不固定侧部支承件就可沿一或另一方向移动，例如从底部朝向顶部移动，或者相反。

端部的状态在图5至图8中示出。

在推力来自于左侧车厢结构1的情况下(图5和图6)，当朝着底部摇摆时，端部的叉形爪24将通过铰接支承件21靠压在悬挂组件19或转向架旁撑上，直到通过悬挂组件19的压缩弹簧32和33得到平衡或限位接触于内部的引导限位件34和35。事实上，一旦枢轴22抵靠到槽42的底部，悬挂组件就在车厢结构1的相应端部3的推力作用下，因为悬挂组件弹簧的作用而使该悬挂组件在衰减的运动中下沉。

如果推力还具有水平分量，靠压支承板20就在摩擦支承插入件36上进行摩擦滑动。

为了纵摇时可在其凹槽中转动，设置了枢轴22。

与此相反，在图7和图8的情况中，支承双爪25可受到一个向底部的推力，也就是支承双爪25的两个元件26和26a通过其衬套底座39，40靠压在摩擦承载区37上而使得悬挂组件19下沉。悬挂组件19连同铰接支承件21一起下降，由于有沿椭圆形截面凹槽的运动自由度，就将枢轴22留在了它在凹槽42中的位置。

由于爪件24，25之间没有功能性机械连接，上述运动的任何组合都是可能的。

这样就使得一个车厢结构的端部的运动在所用的最大空程范围内独立于随后的另一个车厢结构端部的运动。

在铰接支承件21相对于靠压支承板20独立滑动的变型中，它是完全独立的，每一车厢结构的每个端部都能够独自移动和作用在转向架旁撑的摩擦件36上。

上述装置总的优点在于它有至少两个空程，一个在铰接支承件21处，另一个在行驶运动时存在于端爪25和靠压支承板20之间。

根据端部运动的特点，这些空程不是必须同时具备的。这些空程提供了在行驶时车厢结构的各种常用情况下避免将运动传递给另一个端部的空行程，不仅如此，还通过悬挂组件19的弹簧减轻了这些运动。

本发明采用的第二变型在图10至图19中示出。其包括相同的总体功能和等效部件。相同的或者基本相同的元件注有相同的数字标记。

在该第二变型中可以看到其向转向架旁撑尽可能地降低铰接件22的标注为23的水平枢轴，以便最大程度地减小摆动力偶。事实上，摩擦的作用是产生一个力偶，摩擦件越是远离枢轴，其就会越是用力靠压。为了良好的功能，为了减小磨损和避免力偶影响到车厢行驶时的稳定性，需要使这种效果最低。

这样就又见到了一个安装在限位悬挂装置上的垂直活动的底座18，它们构成了技术术语通常称作转向架旁撑的转向架悬挂组件19。与底座18的顶面或者其衬套摩擦接触的靠压支承板20具有一铰接支承件43，它容纳着一能够绕水平轴转动并且垂直移动的专门的铰接件44。尽管例如球窝节类型的或等效形式的多方向铰接件也适合于所作运动的空程，但只有垂直移动和围绕着穿过铰接件的水平轴的转动被涉及。

其中的一个端爪45具有相应于双爪25差不多相同形式的两个分支46和47，但区别在于，其另一端爪在其端部处是安装在铰接件44上的中央端爪48。

更具体地参见图11和图12，中央端爪48终止于一个朝向底部的端部并且具有一个容腔，容腔形构成用于铰接件44的容纳槽49。铰接件44支承在例如平行六面体块50形的铰接支承件43上。在这个铰接支承块上还装有例如图12中所示直线的接收器元件51，它与配置在凹槽49底部的接点52相配合，以构成用于铰接功能的安全组件。这个支承块50形的铰接支承件43在其侧面上具有外表面凸起的附属支承件53，该附属支承件53在工作时相对于附着在凹槽49侧面上的衬片54。该衬片54具有一平的外表面，这减小了与支承衬套53的外表面相接触时的接触面。

这里应当理解，铰接支承件43是一个位于靠压支承板20上的支承块50。

如前所述，这个安装在支承板20上或者与其固连为一体的铰接支承件，可以由不同的方式与板20相连或与之相联系。尤其是该铰接支承件可以相对于板20活动地安装。

用于构成由铰接支承件43支承的铰接件44的所示和所用的机械构件是根据工作时产生微小的空程幅度加以选择的。

通过对上述构件的研究可以得出结论：将端爪的运动进行分离这一总的功能完全是按照本发明的方式进行的，这完全是本发明范围内的一个变型。

至于运行方式，其主要阶段可参见上述对第一变型进行的详细说明。该第二变型运行时的特殊性在于，将带有垂直移动的轴23的铰接件22替换为专门的铰接件44。该专门铰接件44的功能能满足该组件的功能说明。

当发生一段或另一段弯曲使得端爪处产生运动时，端部双爪45通过与第一变型相同方式的滑动压靠而起作用。与之相反，中央端爪48直接将激励铰接件44的运动传递给铰接件44。这能够吸收各类的偏差和运动，其可能是垂向的或围绕着水平枢轴的倾斜，以及可以通过一或多个摩擦衬套上的摩擦而使上述现象减轻，并且实现作为本发明主要目的的诸爪运动的分离。

本发明改进的总的创造性思路在于设计了一种防摇晃装置，尤其是用于靠压支承板20的一个摇晃限定装置，通过该靠压支承板使不固定支承装置接触于该转向架旁撑。

该装置可是单独或成对使用的，呈一框形、或一导轨、或两个端部靠压件、或各种可实施的常用装置的其它方案、或能达到该组件同样效果的组合。

下面将描述作为非限定性实施例的一种以两个扭矩片为基础的装置，每个扭矩片的一端固定于靠压支承板20的一端，且每个扭矩片的另一端固定于作为铁路转向架的车架或其端面轴承的一部分的一侧板。

本发明的改进优选实施例涉及一种限制摇晃运动的装置，该摇晃运动主要由叉形件24的端爪的支承件通过枢转轴23造成，和/或由端部双爪25的支承件造成。

由于该支承件的类似特征，该装置包括两个相似的加固件，它们固定于起着转向架旁撑的衬套上的支承结构作用的压靠支承板20的纵向端部。

根据所示变型，涉及两个独立的扭转金属片55和56，它们的一个端部57和58固定于压靠支承板20的一个端部，而分别为59和60的另一个端部安装于例如为一邻近侧板61的独立于转向架旁撑的一支承件上，其例如固连于车架，与车架一同运动或者不一同运动，或相对其运动。在所示变型中，选择为固连于该端面轴承的一支承件。

在其上固定了扭转金属片端部的该支承件不会被由不固定支承件支撑的铰接件所结合的运动所激发是非常重要的。

这些扭矩片55和56构成了同一个不固定支承件的压靠支承板20的两个端部之间的并列连接。它们同时并且每次构成一个独立连接，以抵御在该公共侧板61上的一邻近固定点处的扭矩。

这些并列加固的扭矩片提供了一机械抗力，以减少甚至完全抵消由压靠支承板20支承的旋转铰接件所传输的摇晃力。

这种连接还确保了一补充抗力和用于该弹性悬挂件的一良好的硬度，这因而避免了会造成不稳和变形的侧向运动。

它还确保了衰减运动这种补充作用，其会增强通过摩擦进行的能量衰减。

根据一变型，可将同一扭转片用于连接同一个不固定支承件的压靠支承板20的两个端部。因而该公共扭转片具有被制成为叉形的一端部。

根据另一变型，可将同一扭转片用于对应的两个不固定支承件的相应的压靠支承板20的两个端部。为此，单独的一个扭转片每次连接相应的不固定支承件的两个端部，该扭转片的中部被固定于例如为一侧板61的一支承件上。

可使用一公共扭转片，而其两端被制成为叉形以构成两个不固定支承件的防摇晃装置。

带有本发明防摇晃装置的不固定支撑装置的性能如下。

当所涉及的端部运动主要驱使造成一纵向和/或横向的摇晃趋向时，在该靠压支承板20的某一端上的连续的压力立即被一或多个扭转片造成的反向力矩几乎全部中和。

反向力矩与摇晃力有关，当摇晃力逐渐减小为零时，反向力矩也逐渐减小一直到零，因而可使其有一良好的摩擦滑动。

扭转片还具有主要针对纵向的抗力，增强了运动的衰减并因而也改善了对能量的衰减。

本发明改进还应用于如图10至19所示且如上所述的装置。

一个或多个防摇晃装置每次被制成为最好如图10所示的具有两个独立分支62，63的两个金属扭转片，但是指向公共的中央铰接件13的端部则固定于例如固定于端面轴承上的同一个支承件64上。这些扭转片构成每侧的一防摇晃组件，其外形为两个倾斜的U形且通过一个公共分支65连接在一起，且另外两个分支66和67的端部被固定于相应的压靠支承板20的每侧。

当然，在本发明相同概念内的其它实施方式都是可能的，尤其是扭转片的等效装置。