包括设于轴箱与转向架构架之间的一系悬挂的铁路车辆转向架

摘要

包括设置在轴箱和转向架构架之间的一系悬挂的铁路车辆的转向架，转向架(1)包括：构架(2)；至少一相对于构架(2)转动安装的轴(4)；至少一设置在轴(4)的横向端上的轴箱(6)；安装在构架(2)和轴箱(6)之间的一系悬挂(10)，其包括一竖直悬挂元件(12)和至少一第一纵向和横向悬挂元件(14)，所述竖直悬挂元件(12)被设置在支承元件(18)上，第一纵向和横向悬挂元件被设置在第一支承槽座(26)中，第一支承槽座在支承元件(18)的一侧上延伸。第一支承槽座(26)的中心(32)相对于支承元件(18)的中心(20)朝转向架(1)外错开。

说明书

技术领域

本发明涉及铁路车辆的转向架，该类型的转向架包括： 

-基本纵向延伸的构架； 

-至少一轴，其基本横向地延伸并相对于构架转动安装，在所述轴的每个横向端部分上安装有一轮子， 

-至少一轴箱，其沿横向方向超过轮子安装在轴的一横向端上，轴在所述轴箱中是转动活动的， 

-一系悬挂，其安装在构架和轴箱之间，所述一系悬挂包括一竖直悬挂元件和至少一第一纵向和横向悬挂元件，竖直悬挂元件被布置用于将轴相对于构架沿着竖直方向悬挂，所述竖直悬挂元件被设置在与轴的横向端正对的、同轴箱连在一起的支承元件上，所述第一纵向和横向悬挂元件被布置用于将轴相对于构架沿纵向方向和横向方向悬挂，所述第一纵向和横向悬挂元件被设置在第一支承槽座中，第一支承槽座沿纵向方向在支承元件的一侧上延伸。 

本发明适用于任何类型的铁路车辆，但尤其适用于高速列车，其中，在轴和转向架构架之间既竖直的力又水平的力的扩散(reprise)对于适应列车在其上高速行驶的轨道同时保持列车乘客的舒适性是根本的。 

背景技术

为此，轴通过所谓“一系”悬挂被悬挂于构架，“一系”悬挂被布置用于扩散在水平平面中沿纵向及横向方向和沿竖直方向的力。因此，一系悬挂包括一竖直悬挂元件和被布置在轴箱与转向架构架之间的两个纵向和横向悬挂元件。轴箱朝转向架的外部被安装在轴的端部上，并且该轴箱包括支承竖直悬挂元件的一支承元件、和沿纵向方向被设置在悬挂元件的两侧的用于支承纵向和横向悬挂元件的两个支承槽座。 

每个支承槽座呈具有圆形底的柱体形式，以便接收被环箍径向压缩的柱形弹簧的底座，所述弹簧沿横向方向和纵向方向的刚度适合于保证具有非常高的速度、例如在360Km/h左右的列车的稳定性。 

轴箱尽量靠近相邻的轮子布置以符合列车的外形尺寸界限，致使在轮子与纵向和横向悬挂元件的柱形的支承槽座之间存在尽可能小的空间。该空间不允许在轮子周围安装额外的零件。 

该空间尤其妨碍盘式制动装置的安装，在盘式制动装置中，安装在轮子中的制动盘由叉形部件来致动，叉形部件的分支通到轮子周围。然而，这样的制动装置特别适合于具有非常高的速度的列车，因为所述制动装置性能非常好并且比目前使用的闸瓦式踏面制动系统更加有效。 

为将这样的制动装置与一系悬挂安置在一起，需要将轴箱向外错开以便增加轮子与纵向和横向悬挂元件之一的支承槽座之间的空间。然而，不可能使轴箱整体错开，因为相对于构架的悬臂则是过大的并且轴箱因而违背列车的外形尺寸界限。 

发明内容

本发明的目的之一是提出一种转向架，其同时允许具有如上所述的一系悬挂和盘式制动装置，而轴箱不会违背列车的外形尺寸界限。 

因此，本发明涉及上述类型的转向架，其中，第一支承槽座的中心相对于支承元件的中心沿横向方向朝转向架的外部错开，以使轮子与第一支承槽座的中心分开的距离大于轮子与支承元件的中心分开的距离。 

在这样的转向架中，只有所述纵向和横向悬挂元件的支承槽座是朝外错开的，这允许在轮子与该支承槽座之间产生足够的空间，用以使盘式制动器的致动装置的一部分通过，同时限制轴箱整体的悬臂(porte-à-faux)。 

根据本发明的转向架的其它特征： 

-一系悬挂包括第二纵向和横向悬挂元件，所述第二纵向和横向悬挂元件被设置在第二支承槽座中，第二支承槽座相对于第一支承槽座在支承元件的另一侧上沿纵向方向延伸； 

-第二支承槽座的中心相对于支承元件的中心沿横向方向朝转向架的内部错开，从而使第二支承槽座的中心与轮子分开的距离小于轮子与支承 元件的中心分开的距离； 

-支承元件的中心与第二支承槽座的中心分开的距离等于支承元件的中心与第一支承槽座的中心分开的距离； 

-纵向和横向悬挂元件由径向压缩弹簧形成，径向压缩弹簧完全地在支承槽座内延伸，沿径向方向的压缩是由所述支承槽座的内壁来进行的； 

-压缩弹簧是金属橡胶类型的弹簧，其橡胶部分被支承槽座的内壁径向地压缩； 

-纵向和横向悬挂元件具有椭圆形的截面，其穿过支承槽座的中心的长轴基本纵向地延伸； 

-纵向和横向悬挂件的支承槽座与轴箱被实施成单体件； 

-竖直悬挂元件是沿基本垂直于纵向方向和横向方向的方向、在构架和支承元件之间延伸的螺旋弹簧； 

-转向架包括至少一制动盘，制动盘面对轴箱围绕轴安装在所述轮子中；以及 

-转向架包括制动器的致动装置，所述致动装置由承载制动块的叉形部件形成，制动块被布置用于当致动装置被启动时紧束制动盘，所述叉形部件的分支之一在轮子与第一纵向和横向悬挂元件的第一支承槽座分开的空间中延伸。 

附图说明

通过阅读下面作为实例给出的和参照附图进行的说明，本发明的其它的方面和优点得到体现，附图中： 

-图1是根据本发明的转向架的一部分的侧视示意图， 

-图2是根据本发明的转向架的轴的一部分的俯视示意图。 

具体实施方式

在本说明中，术语“纵向的”是相对于这样的方向来定义：铁路车辆沿该方向通行，也就是铁路车辆在其上通行的铁轨延伸的方向。术语“横向的”是在水平平面中相对于与纵向方向基本垂直的方向来定义的，即铁轨沿其彼此分开的方向。术语“前面”和“后面”是相对铁路车辆行驶的方向来定义的。 

参照附图1和2，描述铁路车辆的转向架1，转向架包括构架2，构架基本纵向地延伸并在其每个纵向端部分承载一轴4，所述轴安装成在两个轴箱6中转动活动，每个轴箱6被设置在轴4的一横向端上。每个轴4承载两个轮子8，这两个轮子固定于该轴的横向端部分并与该轴一体转动。轮子8与轴箱6是邻近的，并且所述轮子被设置在这些轴箱6之间。出于简化的原因，图中只示出了一个轴4、一个轮子8和一个轴箱6。 

轴4通过悬挂部件被固定于构架2，悬挂部件称为一系悬挂10，其将在下文详细描述。转向架1因此被悬挂，这允许在构架2和轴4之间减轻变形如车道扭曲变形，并可确保铁路车辆、甚至是非常高速的铁路车辆的稳定性。要指出的是，本发明既涉及动轮转向架又涉及从轮转向架，动轮转向架即包括可驱动一个或两个轴转动的动力机构，从轮转向架即没有动力机构的转向架。 

每个轴箱6由一模制本体形成，该模制本体包括一具有横向轴线的孔，轴4的一横向端在该孔内转动安装。模制本体还形成一系悬挂10的支承件，一系悬挂在转向架1的构架2和轴箱6之间延伸。 

为确保在各个方向上的力的扩散，一系悬挂10包括一竖直悬挂元件12、第一纵向和横向悬挂元件14和第二纵向和横向悬挂元件16。 

竖直悬挂元件12被布置用于将轴4相对于构架2沿竖直方向悬挂，即用以沿竖直方向的在所述轴4和构架2之间的力的扩散。如图1上所示，该竖直悬挂元件12以传统的方式由轴线基本竖直、即轴线垂直于纵向方向和横向方向的螺旋弹簧形成，螺旋弹簧在与轴箱6连在一起的支承元件18和构架2之间延伸。支承元件18被设置在轴箱6的模制本体上，与模制本体的中心孔正对，即与轴4的横向端正对。如图2上所示，支承元件18例如由圆形金属盘形成，其中心20沿横向方向与轮子8间隔一段预定距离d。距离d是将支承元件18的中心20与轮子8的中心分开的距离。该距离d对于这种类型的转向架1来说是传统的，且其被布置成使轴箱6符合铁路车辆的外形尺寸界限。根据一实施方式，距离d基本等于300mm(毫米)。 

第一和第二纵向和横向悬挂元件14和16被布置用于将轴4沿纵向方向和横向方向悬挂，即用于沿纵向方向和横向方向的在轴4和构架2之间的力的扩散。为此，每个纵向和横向悬挂元件由径向压缩弹簧形成，径向 压缩弹簧例如为金属橡胶弹簧类型，其与轴箱6相连在一起且与销杆22配合，销杆22通过盘24与构架相连在一起，并在径向压缩弹簧的中心处延伸，以已知的方式，在销杆22运动时所述轴4和构架2之间的径向运动通过弹簧压缩被吸收。每个径向压缩弹簧具有椭圆形的截面，其长轴A基本纵向地延伸，如图2所示。 

第一纵向和横向悬挂元件14完全地布置在第一支承槽座26中，第一支承槽座与轴箱的模制本体成单体件形成，并沿纵向方向在竖直悬挂元件12的支承元件18的后面延伸。 

第二纵向和横向悬挂元件16完全地布置在第二支承槽座28中，第二支承槽座与轴箱的模制本体成单体件形成，并沿纵向方向在竖直悬挂元件12的支承元件18的前面延伸。 

如上所述，不同于现有技术的是，纵向和横向悬挂元件14和16完全地布置在它们各自的支承槽座26和28中，而在现有技术中，只有弹簧底座被接纳在槽座中，且在现有技术中，围绕弹簧的外环箍保证弹簧的径向压缩。根据本发明，悬挂元件14和16的径向压缩由槽座的内壁保证，槽座具有与压缩弹簧的形状基本互补的形状，即椭圆形截面，其长轴与径向压缩弹簧的长轴重合且经过支承槽座的中心，如图2所示。因此，根据本发明，径向压缩弹簧的夹紧是由径向压缩弹簧的支承槽座保证的。即对于金属橡胶类型的弹簧，橡胶部分被支承槽座的壁径向地压缩。 

这样的实施方式是有利的，因为其允许减小、尤其是在横向方向上减小支承槽座26和28的尺寸，这些支承槽座不再被布置用于容纳径向压缩弹簧的外环箍。另一方面，相对于现有技术中的呈具有圆形底的柱体形状的支承槽座，其长轴纵向地延伸的椭圆形状允许进一步减少支承槽座26和28的宽度，即它们沿横向方向的尺寸，如图2上可见的。如同在现有技术中的情况，支承槽座26和28因此可具有基本平的和不弯曲的纵向边30。作为实例，根据本发明的支承槽座26和28具有基本包括在280mm到300mm之间的宽度，而现有技术的支承槽座具有基本包括在340mm到400mm之间的宽度。因此，支承槽座26和28的尺寸被减小，尤其沿横向方向被减小。 

如图2上所示，第一支承槽座26的中心32沿横向方向朝转向架1外 错开，即将第一支承槽座26的中心32与轮子8分开的距离d’大于将支承元件18的中心20与轮子8分开的距离d。因此，第一支承槽座26相对于轴箱6的其余部分沿横向方向朝外错开，这可增大第一支承槽座26的面对轮子延伸的侧边30与轮子的外表面34之间的可用空间。根据一实施方式，距离d’基本等于335mm，以使得侧边30和轮子的外表面34之间的可用空间具有基本等于130mm的宽度。 

这样的空间可使形成盘式制动装置的致动装置的叉形部件38的分支36之一通过，盘式制动装置的制动盘40面对轴箱6围绕轴4安装在轮子8中。叉形部件38的另一分支通到轮子8的另一侧上，且每个分支在其端部承载一制动块42，所述制动块被布置用于当致动装置以公知方式被启动时束紧制动盘40。这样的盘式制动装置对于以非常高的速度、例如以近360Km/h的速度通行的列车，是特别地有效的。 

如上所述，借助第一支承槽座26的沿横向方向上的尺寸的减小，可进行轮子8的外表面34与第一支承槽座26的相面对的侧壁30之间的空间的释放，而第一支承槽座26不会违背铁路车辆的外形尺寸界限(gabarit)。 

此外，为通过一系悬挂10来确保铁路车辆的稳定性，适宜通过第二纵向和横向悬挂元件16的向内的相同幅度(ordre)的错位来补偿第一纵向和横向悬挂元件14向外的错位。为此，如图2上所示的，第二支承槽座28的中心44沿横向方向朝转向架1的内部错开，即第二支承槽座28的中心44与轮子8分开的距离d”小于支承元件18的中心20与轮子8分开的距离d。根据一实施方式，距离d”基本等于265mm，以致支承元件18的中心20与第一支承槽座26的中心32分开的距离等于支承元件18的中心20与第二支承槽座28的中心44分开的距离。 

如上所述，由于第二支承槽座28沿横向方向上的尺寸缩小，因而第二纵向和横向悬挂元件的朝内错位是可能的。 

上述轴箱允许具有确保铁路车辆稳定性的一系悬挂10，并同时允许具有对于以非常高的速度通行的铁路车辆尤其有效的盘式制动装置，而不增加所述铁路车辆的外形尺寸界限。 

上述一系悬挂10可被设置用于一转向架的所有轮子，而制动装置可只被设置用于一轴4的一个轮子8或也可应用于转向架的所有轮子上。