本公開涉及用于鐵路車輛的轉(zhuǎn)向架,涉及包括這樣的轉(zhuǎn)向架的鐵路車輛,并且涉及用于使鐵路車輛的轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向的方法。
背景技術(shù):
1、軌道約束的諸如火車、有軌電車或其它車輛的鐵路車輛通常表現(xiàn)出車輪未最佳地對(duì)齊到軌道,導(dǎo)致鐵路軌道和車輪的踏面之間的較高摩擦。尤其是在具有小半徑的彎道中,這種接觸導(dǎo)致增加的型面磨損和噪音污染。在低地板車輛的情況下,這種影響甚至更加明顯。低地板車輛的特征在于每輛車輛的車輪更小、更少,以便通過具有連續(xù)的低地板結(jié)構(gòu)來增加乘客舒適度和車輛的內(nèi)部空間。然而,這進(jìn)一步導(dǎo)致每個(gè)車輪的負(fù)載增加,以及車輪材料的疲勞更明顯,從而引起更小的裂縫或甚至更大的材料斷裂。
2、此外,減少每輛車輛和/或車輛的每個(gè)轉(zhuǎn)向架的車輪的數(shù)量降低了車輛和/或包括轉(zhuǎn)向架的車輛對(duì)于乘客的懸掛舒適度。特別地,對(duì)于低地板車輛,這導(dǎo)致內(nèi)部空間要求和懸掛舒適度要求之間的沖突。此外,為乘客創(chuàng)造期望的懸掛舒適度通常需要布置在轉(zhuǎn)向架上方以及轉(zhuǎn)向架和車輛之間的復(fù)雜懸掛構(gòu)思,這消耗了大量的結(jié)構(gòu)空間,并且進(jìn)一步減少乘客可用的內(nèi)部空間。
3、已知有幾次嘗試來減少軌道和車輪磨損。在20世紀(jì)90年代,已經(jīng)開發(fā)出能夠使車輪在彎道中轉(zhuǎn)向的系統(tǒng)。然而,事實(shí)證明,這些解決方案在直軌道區(qū)段中常常遭受不期望的副作用,使得車輪以踏面單側(cè)粘附在軌道上,從而導(dǎo)致在直軌道區(qū)段中增強(qiáng)的磨損和噪音。因此,在幾年之后,這些構(gòu)思中的大部分被拋棄,并且與車輪噪音吸收器和先進(jìn)工業(yè)潤(rùn)滑劑相結(jié)合的傳統(tǒng)構(gòu)思再次被追求。
4、以成功方式解決這些缺點(diǎn)的鐵路轉(zhuǎn)向架的一個(gè)示例是以同一申請(qǐng)人的名義公布于2018年wo2018015290。所公開的車輛包括互連到底盤的車輪組件以及用于使所述車輛轉(zhuǎn)向的方法。車輪組件包括橫向構(gòu)件,該橫向構(gòu)件具有第一端部和第二端部,第一輪轂通過第一轉(zhuǎn)向接頭互連到第一端部,第二輪轂通過第二轉(zhuǎn)向接頭互連到第二端部。第一車輪圍繞第一旋轉(zhuǎn)軸線可旋轉(zhuǎn)地附接到第一輪轂,并且第二車輪圍繞第二旋轉(zhuǎn)軸線可旋轉(zhuǎn)地附接到第二輪轂。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本公開的目的是提供用于鐵路車輛的轉(zhuǎn)向架、包括該轉(zhuǎn)向架的鐵路車輛以及用于使鐵路車輛的轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向的方法。特別地,本公開的目的是提供用于鐵路車輛的轉(zhuǎn)向架、包括該轉(zhuǎn)向架的鐵路車輛以及用于使鐵路車輛的轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向的方法,其不具有現(xiàn)有技術(shù)的至少一些缺點(diǎn)。
2、根據(jù)本公開,這些目的通過獨(dú)立權(quán)利要求的特征來實(shí)現(xiàn)。此外,從從屬權(quán)利要求和說明書中產(chǎn)生另外的有利實(shí)施例。
3、根據(jù)本公開,規(guī)定了一種用于在鐵路軌道上引導(dǎo)的鐵路車輛的轉(zhuǎn)向架。轉(zhuǎn)向架通常包括基座,該基座被配置成附接到或集成在鐵路車輛的底盤中。轉(zhuǎn)向架還包括框架和兩個(gè)車輪,該框架布置成可相對(duì)于基座圍繞豎直轉(zhuǎn)向軸線旋轉(zhuǎn),每個(gè)車輪包括踏面,該踏面布置成可相對(duì)于框架圍繞相應(yīng)的車輪旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn),其中,兩個(gè)車輪在橫向方向上布置成(基本上同軸地)彼此間隔開。轉(zhuǎn)向軸線在橫向方向上布置在兩個(gè)車輪之間。轉(zhuǎn)向架的兩個(gè)車輪通常安裝成可旋轉(zhuǎn),并且在合適的時(shí)候能由于懸掛原因抵抗至少一個(gè)彈簧的力偏轉(zhuǎn),但相對(duì)于轉(zhuǎn)向架的其它自由度是固定的。在優(yōu)選變型中,車輪相對(duì)于公共車輪旋轉(zhuǎn)軸線基本上同軸地布置。轉(zhuǎn)向架還包括至少一個(gè)傳感器組件,其被配置成在操作期間確定兩個(gè)車輪中的至少一個(gè)的踏面相對(duì)于鐵路軌道的橫向位置。
4、在本公開的變型中,基座經(jīng)由在框架上可旋轉(zhuǎn)的軸承或軸承組件布置。軸承的一個(gè)可旋轉(zhuǎn)側(cè)可以布置在基座上,并且軸承或軸承組件的另一個(gè)可旋轉(zhuǎn)側(cè)可以布置在框架上。軸承或軸承組件能夠?qū)崿F(xiàn)在操作期間與鐵路車輛的底盤連接的基座與轉(zhuǎn)向架的框架之間的旋轉(zhuǎn)。
5、在轉(zhuǎn)向軸線在橫向方向上布置在兩個(gè)車輪(其布置成可旋轉(zhuǎn)但相對(duì)于彼此處于準(zhǔn)靜態(tài)位置)之間的情況下,在鐵路軌道上的操作期間通過使框架圍繞轉(zhuǎn)向軸線回轉(zhuǎn)來使車輪轉(zhuǎn)向是可能的。兩個(gè)車輪都布置在框架處,并且將根據(jù)需要同時(shí)回轉(zhuǎn),而不需要使它們獨(dú)立地轉(zhuǎn)向。
6、在操作期間由傳感器組件確定兩個(gè)車輪中的至少一個(gè)的踏面的橫向位置。踏面相對(duì)于車輪的橫向位置確定了在操作期間踏面的滾動(dòng)表面的哪個(gè)區(qū)域與鐵路軌道接觸。在踏面相對(duì)于車輪的橫向位置不符合期望的情況下,鐵路車輛的轉(zhuǎn)向架在操作期間通常會(huì)引起噪音污染。例如,踏面的凸緣可能在急彎道中接觸鐵路軌道,這引起噪音污染并增加磨損。橫向位置的確定通常對(duì)于控制踏面相對(duì)于鐵路軌道的橫向位置是必要的。
7、在本公開的變型中,車輪旋轉(zhuǎn)軸線中的每一個(gè)布置成基本上彼此同軸并且垂直于轉(zhuǎn)向軸線。兩個(gè)車輪的車輪旋轉(zhuǎn)軸線例如平行于橫向方向布置,在這種情況下,車輪旋轉(zhuǎn)軸線也自動(dòng)地彼此平行并且垂直于轉(zhuǎn)向軸線布置。在本公開的另一個(gè)變型中,車輪旋轉(zhuǎn)軸線中的每一個(gè)基本上彼此同軸地布置。在操作期間,不同的車輪旋轉(zhuǎn)軸線可以例如由于獨(dú)立的車輪懸掛而獨(dú)立地偏轉(zhuǎn),使得在操作期間車輪旋轉(zhuǎn)軸線并不總是精確地同軸地布置。在中立狀態(tài)下,在沒有任何偏轉(zhuǎn)的情況下,兩個(gè)車輪的車輪旋轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于彼此同軸地布置。
8、優(yōu)選的是,至少一個(gè)傳感器組件包括相對(duì)于轉(zhuǎn)向架的行進(jìn)方向布置在相應(yīng)的車輪前面的前傳感器和/或布置在相應(yīng)的車輪后面的后傳感器。行進(jìn)方向是在沿著鐵路軌道操作期間轉(zhuǎn)向架的移動(dòng)的方向。轉(zhuǎn)向架的移動(dòng)方向在操作期間可能改變,這意味著之前的前傳感器變成后傳感器,并且反之亦然。前傳感器可以布置在相應(yīng)的踏面的前面,并且后傳感器可以布置在相應(yīng)的踏面的后面。傳感器組件使用例如車輪中的一個(gè)的前傳感器和/或后傳感器和/或車輪中的另一個(gè)的前傳感器和/或后傳感器來確定在操作期間相應(yīng)的踏面相對(duì)于鐵路軌道的橫向位置。優(yōu)選的是使用四個(gè)傳感器。使用多于一個(gè)傳感器增加了踏面相對(duì)于鐵路軌道的橫向位置的確定的準(zhǔn)確性,特別是在急彎道中。
9、當(dāng)每個(gè)車輪通過擺臂安裝到框架時(shí),轉(zhuǎn)向架的有利懸掛特性是可能的,其中,擺臂抵抗擺臂彈簧的力圍繞樞轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于框架可樞轉(zhuǎn)。換句話說,擺臂布置成圍繞樞轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于框架可樞轉(zhuǎn),并且擺臂彈簧限制并減速擺臂相對(duì)于框架的擺動(dòng)移動(dòng)。擺臂與擺臂彈簧組合在操作期間承受來自鐵路軌道的高頻振動(dòng)。
10、優(yōu)選的是,擺臂的樞轉(zhuǎn)軸線平行于相應(yīng)的車輪旋轉(zhuǎn)軸線布置。還優(yōu)選的是,樞轉(zhuǎn)軸線布置成相對(duì)于轉(zhuǎn)向架的行進(jìn)方向在相應(yīng)的車輪旋轉(zhuǎn)軸線的前面或后面,這產(chǎn)生有利的緊湊構(gòu)造。
11、在變型中,擺臂是叉形的。叉形由主要在行進(jìn)方向上延伸的兩個(gè)部分和主要在橫向方向上延伸并連接兩個(gè)其它部分的一個(gè)橫向部分形成。優(yōu)選地,兩個(gè)部分的一個(gè)縱向端部經(jīng)由樞轉(zhuǎn)軸線連接到框架,并且兩個(gè)部分的另一個(gè)縱向端部連接到橫向部分,從而形成叉形。還優(yōu)選的是,橫向部分包括彈簧座,該彈簧座被配置成保持?jǐn)[臂彈簧。該彈簧座是用于擺臂彈簧的一個(gè)接觸點(diǎn)??蚣馨ㄗ鳛橛糜跀[臂彈簧的第二接觸點(diǎn)的另一個(gè)彈簧座。
12、當(dāng)樞轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于轉(zhuǎn)向架的行進(jìn)方向布置在車輪旋轉(zhuǎn)軸線的前面并且擺臂彈簧布置在車輪旋轉(zhuǎn)軸線的后面時(shí),有利的緊湊構(gòu)造是可實(shí)現(xiàn)的。在這種情況下,相應(yīng)的車輪至少部分地由擺臂圍繞。對(duì)于緊湊且平衡的構(gòu)造來說還優(yōu)選的是,相應(yīng)的車輪可安裝在擺臂的兩個(gè)部分上,這兩個(gè)部分在行進(jìn)方向上延伸。
13、當(dāng)擺臂彈簧是或包括橡膠復(fù)合彈簧或橡膠金屬?gòu)?fù)合彈簧時(shí),可實(shí)現(xiàn)特別好的懸掛結(jié)果。橡膠復(fù)合彈簧有利地減少噪音污染和不期望的振動(dòng)。橡膠金屬?gòu)?fù)合彈簧可以包括由橡膠圍繞的金屬結(jié)構(gòu)。
14、在本公開的變型中,傳感器組件至少部分地布置在框架或擺臂上。換句話說,傳感器組件的至少一些部分可以布置在框架或擺臂或它們的組合上。
15、在變型中,傳感器組件的前傳感器和/或后傳感器通過傳感器支架互連到框架或擺臂。傳感器支架例如是傳感器組件的一部分或框架的一部分,其將前傳感器和/或后傳感器定位在預(yù)定位置中,優(yōu)選地在踏面的前面或踏面的后面。傳感器支架提供將相應(yīng)的傳感器保持在預(yù)定位置中的有利的簡(jiǎn)單且可靠的解決方案。
16、在優(yōu)選變型中,傳感器組件的前傳感器和/或后傳感器在操作期間布置成在豎直方向上可移位,以調(diào)節(jié)(多個(gè))相應(yīng)的傳感器相對(duì)于鐵路軌道的豎直距離。框架的移動(dòng)和/或擺臂的移動(dòng)可能引起傳感器中的至少一個(gè)傳感器的不期望的豎直移位。不期望的豎直移位也可能由車輪磨損引起,這引起車輪的徑向延伸的減小。將相應(yīng)的傳感器布置成在豎直方向上可移位產(chǎn)生補(bǔ)償相應(yīng)的傳感器的不期望的豎直移位的可能性。
17、用于調(diào)節(jié)相應(yīng)的傳感器組件的前傳感器和/或后傳感器的豎直距離的可靠且簡(jiǎn)單的解決方案是在每個(gè)傳感器組件上提供至少一個(gè)調(diào)平致動(dòng)器,該調(diào)平致動(dòng)器被配置成在操作期間調(diào)節(jié)前傳感器和/或后傳感器的豎直距離。在另一個(gè)變型中,每個(gè)傳感器可以包括一個(gè)調(diào)平致動(dòng)器,該調(diào)平致動(dòng)器被配置成在操作期間調(diào)節(jié)豎直距離。在另一個(gè)變型中,多個(gè)傳感器具有一個(gè)相關(guān)聯(lián)的調(diào)平致動(dòng)器。
18、用于調(diào)節(jié)相應(yīng)的傳感器組件的前傳感器和/或后傳感器的豎直距離的特別有利的解決方案是將傳感器支架布置成相對(duì)于擺臂或相對(duì)于框架圍繞調(diào)平軸線可樞轉(zhuǎn)。在該變型中,傳感器支架布置在擺臂上或框架上。調(diào)平軸線例如布置成平行于相應(yīng)的車輪旋轉(zhuǎn)軸線。在傳感器支架布置在擺臂上的情況下,包括相應(yīng)的傳感器的傳感器支架跟隨擺臂相對(duì)于框架的擺動(dòng)移動(dòng)。將傳感器支架布置成相對(duì)于擺臂可樞轉(zhuǎn)產(chǎn)生補(bǔ)償傳感器支架的擺動(dòng)移動(dòng)的可能性,并且由此甚至在擺臂的擺動(dòng)移動(dòng)期間也將相應(yīng)的傳感器保持在預(yù)定位置中。在變型中,至少一個(gè)調(diào)平致動(dòng)器連接到可樞轉(zhuǎn)的傳感器支架并且被配置成在操作期間調(diào)節(jié)相應(yīng)的傳感器的豎直位置。
19、為了實(shí)現(xiàn)有利的感測(cè)結(jié)果,至少一個(gè)前傳感器和/或至少一個(gè)后傳感器布置在傳感器組件上,使得感測(cè)方向從轉(zhuǎn)向架到鐵路軌道豎直地定向。根據(jù)該變型,感測(cè)方向平行于豎直方向并且平行于轉(zhuǎn)向軸線。使前傳感器、后傳感器和/或傳感器支架移位使得相應(yīng)的傳感器的感測(cè)方向不再豎直地定向的移動(dòng)可由至少一個(gè)調(diào)平致動(dòng)器來補(bǔ)償。
20、前傳感器中的至少一個(gè)和/或后傳感器中的至少一個(gè)可以是電感式傳感器、激光傳感器、電容傳感器、超聲波傳感器、光學(xué)傳感器、雷達(dá)傳感器或它們的組合。電感式傳感器通常實(shí)現(xiàn)良好的效果,即使鐵路軌道被污染和/或被雪覆蓋。
21、當(dāng)轉(zhuǎn)向架包括轉(zhuǎn)向致動(dòng)器時(shí),使框架轉(zhuǎn)向特別簡(jiǎn)單,該轉(zhuǎn)向致動(dòng)器連接到框架并且被配置成使框架在操作期間相對(duì)于基座圍繞轉(zhuǎn)向軸線回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向角度。轉(zhuǎn)向致動(dòng)器例如連接到基座和框架,這使得框架能夠相對(duì)于基座回轉(zhuǎn)。在另一個(gè)變型中,轉(zhuǎn)向致動(dòng)器可直接連接到鐵路車輛的底盤。
22、為了控制轉(zhuǎn)向架的移動(dòng),轉(zhuǎn)向架可以包括每個(gè)車輪的電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),該電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)被配置成在操作期間驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的車輪。電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)例如相對(duì)于車輪同軸地布置,并且可以布置在與車輪相同的軸上。電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)可以布置在車輪的橫向外側(cè)上以實(shí)現(xiàn)特定的緊湊構(gòu)造。優(yōu)選的是,電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)是輪轂內(nèi)牽引馬達(dá)。此外,在操作期間驅(qū)動(dòng)包括經(jīng)由電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)使相應(yīng)的車輪加速或使相應(yīng)的車輪減速。因此,電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)可以用作用于相應(yīng)的車輪的制動(dòng)的馬達(dá)制動(dòng)器。例如優(yōu)選的是,馬達(dá)制動(dòng)器是鐵路轉(zhuǎn)向架的主制動(dòng)器。還可想到的是,電動(dòng)馬達(dá)中的一個(gè)被控制以加速,并且布置在轉(zhuǎn)向架的相對(duì)側(cè)上的轉(zhuǎn)向架的另一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)被控制以減速(或緩慢地加速),使鐵路轉(zhuǎn)向架圍繞轉(zhuǎn)向軸線轉(zhuǎn)向,這可以是特別安靜的。電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)還可以用于再生制動(dòng)以回收能量,儲(chǔ)存在相應(yīng)電池中。
23、還優(yōu)選的是,電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)是鐵路轉(zhuǎn)向架僅有的制動(dòng)器,其被配置用于在鐵路轉(zhuǎn)向架的操作期間鐵路轉(zhuǎn)向架的減速。在該實(shí)施例中,鐵路轉(zhuǎn)向架不包括標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械制動(dòng)器,例如盤式制動(dòng)器等。該無(wú)制動(dòng)實(shí)施例為鐵路轉(zhuǎn)向架提供了一種簡(jiǎn)單的制動(dòng)解決方案。該變型的鐵路轉(zhuǎn)向架還可以包括電容器組,其在鐵路轉(zhuǎn)向架或鐵路車輛的標(biāo)準(zhǔn)電氣系統(tǒng)失效的情況下向電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)提供電能以用于制動(dòng)。此外,轉(zhuǎn)向架可以包括制動(dòng)器,該制動(dòng)器被配置成在操作期間使對(duì)應(yīng)的車輪減速。制動(dòng)器例如是盤式制動(dòng)器,優(yōu)選地是內(nèi)部通風(fēng)的盤式制動(dòng)器,其中,盤式制動(dòng)器的盤例如相對(duì)于車輪同軸地布置并且可以布置在與車輪相同的軸上。盤式制動(dòng)器的盤可以布置在電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的橫向外側(cè)上以實(shí)現(xiàn)特別緊湊的構(gòu)造。
24、為了實(shí)現(xiàn)有利的緊湊構(gòu)造,盤式制動(dòng)器的制動(dòng)卡鉗可以固定地布置在擺臂上,優(yōu)選地布置在擺臂的兩個(gè)在行進(jìn)方向上延伸的部分中的一個(gè)上。
25、當(dāng)轉(zhuǎn)向架還包括控制單元時(shí),轉(zhuǎn)向架的有利的簡(jiǎn)單且可靠的轉(zhuǎn)向是可實(shí)現(xiàn)的,該控制單元被配置成在操作期間接收所測(cè)量的橫向位置,并且被配置成基于接收到的橫向位置來確定轉(zhuǎn)向角度。控制單元還被配置成基于所確定的轉(zhuǎn)向角度來控制轉(zhuǎn)向致動(dòng)器。附加地或備選地,控制單元還被配置成基于所確定的轉(zhuǎn)向角度來控制至少一個(gè)電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)和/或至少一個(gè)制動(dòng)器,以用于使框架相對(duì)于基座圍繞轉(zhuǎn)向軸線回轉(zhuǎn)。根據(jù)該變型,通過控制轉(zhuǎn)向致動(dòng)器和/或通過控制車輪的電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)和制動(dòng)器來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向架的期望轉(zhuǎn)向。車輪和制動(dòng)器的電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)可以在操作期間以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向架的轉(zhuǎn)向的方式進(jìn)行控制。例如,一個(gè)車輪減速并且另一個(gè)車輪加速,這引起轉(zhuǎn)向架相對(duì)于基座的回轉(zhuǎn)。控制單元可以布置在轉(zhuǎn)向架上或轉(zhuǎn)向架中。在另一個(gè)變型中,控制單元布置在轉(zhuǎn)向架的外部,例如在鐵路車輛中。
26、轉(zhuǎn)向架的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以是轉(zhuǎn)向致動(dòng)器、電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)和制動(dòng)器和/或與電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)和制動(dòng)器組合的轉(zhuǎn)向致動(dòng)器。
27、在本公開的變型中,框架包括經(jīng)由彈簧阻尼系統(tǒng)彼此互連的基座框架和車輪框架,其中,基座布置在基座框架上,并且其中,車輪布置在車輪框架上。優(yōu)選的是,擺臂布置在車輪框架上,將車輪與車輪框架互連。使基座框架和車輪框架經(jīng)由彈簧阻尼系統(tǒng)互連產(chǎn)生阻尼在操作期間來自鐵路車輛的底盤的振動(dòng)和移動(dòng)以及并且另外阻尼來自鐵路軌道的振動(dòng)的可能性。本公開的該變型有利地增加在轉(zhuǎn)向架的操作期間的懸掛舒適度。
28、在變型中,彈簧阻尼系統(tǒng)包括多個(gè)阻尼器和多個(gè)彈簧組件,每個(gè)彈簧組件包括彼此同軸地布置的第一彈簧和第二彈簧。彈簧組件優(yōu)選地布置在框架的拐角部分中。第一彈簧和第二彈簧具有不同的彈簧特性,與單個(gè)彈簧相比,這增加了在操作期間可以由彈簧阻尼系統(tǒng)吸收的頻率的范圍。彈簧組件優(yōu)選地基本上豎直地布置在基座框架和車輪框架之間。阻尼器中的至少一些可以布置在彈簧組件附近或在彈簧組件的區(qū)域中,以用于有利的懸掛舒適度。
29、在本公開的變型中,多個(gè)阻尼器包括基本上豎直地布置的第一阻尼器和基本上水平地布置的第二阻尼器。換句話說,第一阻尼器的縱向軸線平行于豎直方向布置,并且第二阻尼器的縱向軸線基本上在橫向方向上布置。第一阻尼器被配置成在操作期間吸收豎直振動(dòng),并且第二阻尼器被配置成在操作期間吸收橫向/水平振動(dòng)。該變型實(shí)現(xiàn)了在轉(zhuǎn)向架的操作期間相對(duì)于豎直和橫向振動(dòng)的有利的懸掛舒適度。
30、當(dāng)基座框架平行于車輪框架布置時(shí),緊湊的構(gòu)造是優(yōu)選的,該構(gòu)造增加了鐵路車輛中的可用內(nèi)部空間。特別地,基座框架的主延伸平面平行于車輪框架的主延伸平面布置。主延伸平面優(yōu)選地垂直于轉(zhuǎn)向軸線布置。主延伸平面為假想平面,其沿著基座框架和車輪框架的兩個(gè)主延伸方向延伸。在安裝位置中,根據(jù)該變型,基座框架和車輪框架的主延伸平面在橫向方向和行進(jìn)方向上延伸。緊湊的構(gòu)造有利地允許在某些方向上實(shí)現(xiàn)阻尼運(yùn)動(dòng),并且在其它方向上是剛性的。
31、當(dāng)車輪的最大豎直延伸超過基座框架的最大豎直延伸時(shí),能實(shí)現(xiàn)特別緊湊的構(gòu)造。換句話說,基座框架豎直地布置在車輪的豎直延伸內(nèi)。
32、在本公開的變型中,基座框架布置在假想分離平面上方,該假想分離平面垂直于轉(zhuǎn)向軸線布置并且與第一車輪和/或第二車輪的中心相交。在車輪旋轉(zhuǎn)軸線平行地布置的情況下,假想分離平面沿著車輪旋轉(zhuǎn)軸線延伸。還優(yōu)選的是,車輪框架主要在假想平面下方。換句話說,基座框架豎直地布置在車輪旋轉(zhuǎn)軸線上方,并且車輪框架的大部分體積主要豎直地布置在車輪旋轉(zhuǎn)軸線下方。這種構(gòu)造能夠?qū)崿F(xiàn)有利的緊湊設(shè)計(jì),這增加了鐵路車輛內(nèi)的可用內(nèi)部空間。
33、當(dāng)兩個(gè)車輪至少部分地由框架、特別是由基座框架和/或由車輪框架圍繞時(shí),緊湊的構(gòu)造是優(yōu)選的。例如,基座框架和/或車輪框架在行進(jìn)方向上和/或在橫向方向上延伸超過車輪。
34、當(dāng)基座框架的大部分體積主要布置在由車輪框架的外邊緣限定的假想框內(nèi)時(shí),對(duì)于特別緊湊的構(gòu)造是優(yōu)選的。
35、在本公開的變型中,框架還包括多個(gè)支柱,優(yōu)選地四個(gè)支柱,其將基座框架與車輪框架連接,其中,支柱的縱向軸線垂直于轉(zhuǎn)向軸線布置。支柱優(yōu)選地連接到基座框架和車輪框架,使得在基座框架和車輪框架之間的豎直移動(dòng)被允許,并且進(jìn)一步的移動(dòng),特別是橫向移動(dòng)和在行進(jìn)方向上的移動(dòng)被阻止。換句話說,支柱允許基座框架和車輪框架之間的豎直自由度,并且在其它方向上產(chǎn)生剛度。因此,來自例如轉(zhuǎn)向致動(dòng)器的轉(zhuǎn)向扭矩/移動(dòng)可以有利地經(jīng)由支柱從基座框架轉(zhuǎn)移到車輪。為了實(shí)現(xiàn)期望的剛度,支柱可以彼此平行并且平行于轉(zhuǎn)向架的行進(jìn)方向布置。
36、在另外的變型中,轉(zhuǎn)向架的框架和/或其它部件至少部分地由輕質(zhì)材料制成或包括輕質(zhì)材料。輕質(zhì)材料可以包括鋁、鋁合金、輕質(zhì)鋼合金、復(fù)合材料、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料或前述材料的組合。轉(zhuǎn)向架的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)有助于降低在鐵路轉(zhuǎn)向架的操作期間的能耗,并且改善整體環(huán)境足跡。
37、在優(yōu)選變型中,轉(zhuǎn)向架的框架和/或其它部件具有輕質(zhì)設(shè)計(jì)形狀。零件的輕質(zhì)設(shè)計(jì)形狀是這樣的形狀,其由于特定的設(shè)計(jì)而具有減輕的重量,但不喪失其所需的功能。輕質(zhì)設(shè)計(jì)形狀包括例如細(xì)長(zhǎng)/薄結(jié)構(gòu),其與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)相比遵循其相應(yīng)的功能,標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)例如由標(biāo)準(zhǔn)零件如桿、棒或標(biāo)準(zhǔn)型材構(gòu)造。此外,輕質(zhì)設(shè)計(jì)形狀例如使用鐵路轉(zhuǎn)向架的不同零件的模擬結(jié)果來確定,使得在需要材料的地方添加材料并且在不需要材料的地方移除材料。
38、在本公開的方面中,具體說明了一種鐵路車輛,其包括如上文和下文所述的轉(zhuǎn)向架。
39、在本公開的另一個(gè)方面中,具體說明了一種用于使鐵路車輛的轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向的方法。該方法包括以下步驟:
40、提供包括如上文和下文所述的轉(zhuǎn)向架的鐵路車輛;
41、由至少一個(gè)傳感器組件確定兩個(gè)車輪中的至少一個(gè)的踏面相對(duì)于鐵路軌道的橫向位置;
42、在控制單元中接收所確定的橫向位置并使用接收到的橫向位置計(jì)算轉(zhuǎn)向角度;
43、由轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使轉(zhuǎn)向架圍繞轉(zhuǎn)向軸線回轉(zhuǎn)大約計(jì)算的轉(zhuǎn)向角度,以用于使轉(zhuǎn)向架相對(duì)于基座轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以包括轉(zhuǎn)向致動(dòng)器和/或至少一個(gè)電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)和/或至少一個(gè)制動(dòng)器。
44、應(yīng)當(dāng)理解,前面的一般描述和下面的詳細(xì)描述都呈現(xiàn)了實(shí)施例,并且旨在提供用于理解本公開的性質(zhì)和特征的概述或框架。包括附圖以提供進(jìn)一步的理解,并且附圖被結(jié)合到本說明書中并構(gòu)成其一部分。附圖圖示了各種實(shí)施例,并且與描述一起用于解釋所公開的構(gòu)思的原理和操作。