用于将传动装置支撑在转向架上的组件

摘要

本发明涉及一种用于将传动装置(4)支撑在轨道车辆的转向架上的组件，其中传动装置(4)能够藉由转矩支架(5)支撑在转向架上，并且传动装置具有带有容纳区域(6a)的紧急捕捉装置(6)，该紧急捕捉装置能够被接收在转向架的支撑结构(1a)上，并且其中在紧急捕捉装置(6)的容纳区域(6a)和/或支撑结构(1a)的区域中布置有用于监测转矩支架(5)失效的传感器装置(8)。

说明书

本发明涉及一种根据官方案号为DE 10 2019 200 769.4的早先申请的用于将传动装置支撑在轨道车辆的转向架上的组件。

在案号为DE 10 2019 200 769.4的早先申请中公开了一种传动装置在轨道车辆的转向架中的组件，其中在输出侧与轮轴连接的传动装置借助于转矩支架支撑在转向架上。因此，转矩支架传递来自反作用力矩的力，该反作用力矩由传动装置的输出力矩与驱动力矩的差得出。针对转矩支架(例如由于断裂而)失效的情况，在传动装置壳体上布置有所谓的紧急捕捉元件(Notfangelement)，该紧急捕捉元件由转向架上对应的接收装置接收，即暂时支撑。由此防止在失效情况下传动装置滑入轨基，这可能导致灾难性的损失。其中可以看出问题：失效情况的发生，即例如转矩支架的断裂和传动装置接收在紧急捕捉元件中并不容易被注意到，而是通常只能通过在维护间隔的范围内对转向架的针对性的控制和检查才可以确定。

本发明的目的在于，提高开篇提及的用于将传动装置支撑在转向架上的组件的安全性。

本发明包括专利权利要求1的特征。有利的设计方案自从属权利要求得出。

根据本发明，在紧急捕捉装置(也被称为紧急捕捉元件)的区域中和/或在支撑结构的区域中设置有呈传感器装置形式的监测装置，该监测装置借助于合适的传感器确定是否发生转矩支架的失效情况，并且因此确定是否不再提供传动装置在转向架上的正常支撑。在这种情况下，如在早先申请中公开的，紧急捕捉装置开始工作并且作为紧急措施将传动装置支撑在转向架上的(被设计为支撑结构的)合适的接收装置上。由此，尽管传动装置的功能仍得到保证，然而如果以这种存在松动的临时支撑行驶较长时间，也存在损坏的危险。传感器装置将失效情况报告给合适的位置，例如列车司机或安全中心，以便必要时在列车下一次停靠时可以对损坏进行修复并且避免后续损失。基于安装好的传感器装置总是能立即识别并且报告失效情况。传感器装置必须被实现为：在转矩支架断裂时，传感器装置感测地检测到传动装置围绕轮轴相对较短、然而剧烈的旋转运动和传动装置对紧急捕捉元件的撞击，并且生成警报信号。对于这种传感器装置而言，基于已知的传感器获得不同的可能性，即一方面传感器的选择，并且另一方面传感器在合适位置处的布置。

根据一个优选的实施方式，在传动装置由转矩支架正常支撑的情况下，在紧急捕捉元件的容纳区域与转向架上的接收区域、即支撑结构之间留有敞开的间隙，使得在传动装置壳体或紧急捕捉元件(一方面)与转向架的支撑结构(另一方面)之间不存在接触。一旦转矩支架断裂，即产生失效情况，于是紧急捕捉元件撞击转向架上的支撑结构并且突然建立机械接触，则间隙部分地闭合。这个效果被传感器装置利用。

根据另一个优选的实施方式，紧急捕捉元件的容纳区域具有切口，并且转向架的支撑结构具有适配于所提及的切口的截面，因此紧急捕捉元件和支撑结构在转矩支架发生故障的情况下建立形状配合的连接，然而具有明显的松动。

例如，紧急捕捉元件的容纳区域具有大致U形设计的切口，并且转向架的支撑结构具有与该U形切口适配的大致矩形的截面。由此实现紧急捕捉元件在两侧包围转向架上的支撑结构(就像一个开口扳手)，并且在转矩支架发生故障时建立形状配合的连接，然而在两个旋转方向上均具有明显的松动。在本发明的其他实施方式中，紧急捕捉元件也可以被设计为棒状或球状，并且在转矩支架发生故障时与对应适配的转向架上的支撑结构共同作用。

根据另一个优选的实施方式，转矩支架邻近紧急捕捉元件的容纳区域地铰接在传动装置上。术语“铰接”就此而言意味着，转矩支架以铰接的方式与传动装置或与传动装置的壳体连接。在失效情况下，通过紧急捕捉元件实现的支撑力大致以相同的杠杆臂作用于轮轴。

根据另一个优选的实施方式，传感器装置包括至少一个传感器，该至少一个传感器布置在间隙的区域中并且/或者布置在紧急捕捉元件的容纳区域中。因此，传感器或多个传感器布置在发生失效情况时发生变化的区域中，无论是在间隙的几何形状方面，还是在紧急捕捉元件的容纳区域中的应力和变形方面。

根据另一个优选的实施方式，该至少一个传感器被设计为应变片，该应变片布置在合适的位置(即产生变形或应变的位置)、测量应变的变化并且将其转换成电信号。尤其，紧急捕捉元件上的U形切口的边缘区域适合安装一个或多个应变片，因为在紧急捕捉元件受到冲击或负载的情况下，尤其在U形切口的内部区域中产生与对应的应变相关的提高的拉应力。

根据另一个优选的实施方式，该至少一个传感器被设计为电接通/断开触点，并且优选地布置在间隙的区域中。一旦在发生失效情况下在紧急捕捉元件与支撑结构之间建立接触，就激活接通/断开触点，由此产生警报信号。

根据另一个优选的实施方式，该至少一个传感器被设计为用于测量通过紧急捕捉元件与支撑结构之间的电流的装置。一旦在发生失效情况下间隙部分地消失并且由于紧急捕捉元件与转向架之间的局部金属接触而被消除，就可以有电流流过，该电流是可测量的并且提供信号。

在附图中展示了本发明的实施例并且将在下文中进行更详细地说明，其中从说明书和/或附图中可以得出其他特征和/或优点。在附图中：

图1示出了轨道车辆的转向架中的具有转矩支架和紧急捕捉装置的传动装置的俯视图，以及

图2示出了紧急捕捉装置和转向架上的接收装置的局部。

图1示出了轨道车辆的(部分展示的)转向架1的俯视图，该转向架具有轮轴2和紧固在其上的驱动车轮3。在轮轴2上布置有齿轮传动装置4(以下简称为传动装置4)，该传动装置由未展示的电动机驱动。在传动装置4的外部区域，即附图中在轮轴2的左侧布置有转矩支架5，该转矩支架支撑传动装置4对转向架1的反作用力矩。转矩支撑与开篇提及的早先申请的相关描述和附图对应，在此参考该早期申请。在传动装置4上还布置有紧急捕捉装置6(也被称为紧急捕捉元件6)，在转矩支架5断裂或故障的情况下，该紧急捕捉装置在紧急情况下将传动装置4支撑在转向架1上，因此保持传动装置4的功能以及对轮轴2的驱动。

图2示出了在朝向轮轴2(图1)的方向上看的紧急捕捉元件6与转矩支架5的局部。紧急捕捉元件6在此示例性地整合在传动装置4或传动装置壳体中，然而也可以被设计为单独的、紧固在传动装置壳体上的部件，如在开篇提及的早先申请中所公开的。转矩支架5藉由接头5a紧固在传动装置4上；转矩支架5的另一个未展示的端部铰接在转向架1上，并且因此传递由传动装置4的反作用力矩产生的拉力和压力。紧急捕捉元件6具有被设计为U形的切口6a的容纳区域6a，在该容纳区域内布置有被设计为具有矩形截面的承载体1a的支撑结构1a，其中承载体1a是转向架1的一部分并且构成紧急捕捉元件6的接收装置。在承载体1a与U形切口6a之间留有间隙7，该间隙同样被设计为大致U形。因此，传动装置4的反作用力矩仅藉由转矩支架5支撑，只要该转矩支架完好就是如此。

如果转矩支架5发生断裂，则传动装置4由于不再支撑的反作用力矩而围绕轮轴2(图1)进行旋转运动，这导致紧急捕捉装置6、尤其是其容纳区域6a与承载体1a之间的机械接触。根据轮轴2的旋转方向，U形切口6a在附图中的顶侧撞击承载体1a的顶侧，或者U形切口6a在附图中的底侧撞击承载体1a的底侧。在这两种情况下，间隙7被部分消除，并且支撑力，即用于支撑传动装置4的反作用力矩的力尤其从上向下或从下向上作用在承载体1a上。由于该载荷，在U形切口6a的边缘区域中产生具有应力峰值的提高的应力，这些应力导致材料中产生应变。应变借助于传感器8检测，这些传感器优选地被设计为应变片8并且布置在U形切口6a的边缘区域中，展示为灰色的U形片8。一旦传感器8(也被称为传感器装置8)检测到材料的应变增大，则产生警报信号并且报告给例如列车司机或安全中心。于是，由转矩支架5的断裂造成的损坏可以在第一时间(即，立即)修复，因此避免传动装置和转向架上的进一步损坏。包括容纳区域6a和支撑结构1a的总体上要感测式监测的区域通过虚线的矩形9标记。

替代于应变片8，还可以在间隙7的区域中设置有(未展示的)接通/断开触点，其中当紧急捕捉元件6的容纳区域6a接近承载体1a或撞击承载体1a时致动该接通/断开触点。

用于检测失效情况的传感器的另一个(未展示的)实施变体是用于测量紧急捕捉装置6与承载体1a之间的电流通流的测量装置。一旦由于出现的失效情况而在紧急捕捉元件6与承载体1a之间建立了机械接触，就有电流流过，该电流是可测量的并且提供对应的警报信号。

1 转向架

1a 支撑结构/承载体

2 轮轴

3 驱动车轮

4 传动装置

5 转矩支架

5a 接头

6 紧急捕捉装置/紧急捕捉元件

6a 容纳区域/U形切口

7 U形间隙

8 传感器装置/传感器/应变片

9 要监测的区域。