專利名稱：具有可變輪間間距的四輪轉(zhuǎn)向架的導(dǎo)向系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是具有可變輪間間距的四輪轉(zhuǎn)向架的導(dǎo)向系統(tǒng)，其明顯的目的是消除帶有獨立車輪的該類轉(zhuǎn)向架所固有的動態(tài)效應(yīng)，以便減少踏面磨損，特別是輪緣的磨損，而對于兩種軌距的制動器控制及工況是通用的，用來適應(yīng)于一種和另一種軌距而不需要任何附加的操作。
本發(fā)明運用于鐵路工業(yè)。
眾所周知，問題的提出是，以旅客和貨物運輸?shù)蔫F路網(wǎng)之間存在著不同的軌距，對此曾提出了若干調(diào)查和解決辦法，以便避免在旅客和貨物的運輸中的不便之處。
然而，對此問題至今尚未提出令人滿意的解決方案，特別是對具有傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向架的各種客車或貨車間的適應(yīng)。
現(xiàn)有解決方案之一在于，完全移開轉(zhuǎn)向架，為此須將客車車體升起，且應(yīng)在拆開車體和轉(zhuǎn)向架之間的減震器或機(jī)械元件以及制動系統(tǒng)電器的線網(wǎng)等之后進(jìn)行，這就帶來了一系列麻煩的操作。
此外，為了使帶有車輪間可變間距的軸在軸體上位移，還采用了其他的裝置，由此可以獲得與相應(yīng)的典型系統(tǒng)相同的所述軸壓靠車輪的安全性、韌性以及可靠性。
此外，如果強制性地實現(xiàn)在短時間間隔中的自動變換，并且在最佳的操作狀態(tài)下而不是停在維修工場處具有足夠大的移動距離，這樣很難得到一設(shè)備在第二實用的場地來滿足所有的需求。
在此情況下，一個明顯的解決現(xiàn)存問題的方案首先是依靠一個轉(zhuǎn)向架，它不僅適合于可移動的和獨立的車輪，該車輪可以運行在不同的軌距上，而且?guī)в兴鲕囕喌霓D(zhuǎn)向架的框架是這樣設(shè)計的，當(dāng)帶有這種轉(zhuǎn)向架車輛沿一彎道運行在軌道上時，它的車輪可被導(dǎo)向和定位。
同樣，在此指定的解決方案中，是這樣設(shè)想的，該導(dǎo)向系統(tǒng)也可以適用于配備有獨立車輪的轉(zhuǎn)向架，該車輪具有固定的寬度，但不能位移，從而可以在不同的軌距上運行。
應(yīng)當(dāng)指出一特殊的方式，即此發(fā)明專利的申請公司是西班牙發(fā)明專利No.9201934的擁有者，該專利涉及一種用于鐵路車輛的轉(zhuǎn)向架，它具有車輪間可變化的間距，并被部分地用于本發(fā)明中，本發(fā)明已經(jīng)與導(dǎo)向系統(tǒng)進(jìn)行了各種不同的配合，以得到至少本申請人目前還未知的探索結(jié)果。
本發(fā)明所提出的導(dǎo)向系統(tǒng)適用于一種帶有輪間可變間距的四輪轉(zhuǎn)向架，實質(zhì)上它構(gòu)成一種顯然的方案以解決在此情況下存在的問題，由于滾動組件具有同樣類型，它作為與日?？缭綒W洲運行的Talgo雙輪車輛一起運轉(zhuǎn)而用于商業(yè)服務(wù)已許多年，并且在西班牙的鐵路網(wǎng)中的兩種軌路上作過日常運行，應(yīng)當(dāng)提及，在特定的情況下，從一種軌距到另一種軌距的通過是在一個固定的設(shè)備上完成的，它被稱為變換器，并類似于目前存在的在前述運行中起作用的軌距變換器。
還應(yīng)指出，轉(zhuǎn)向和制動兩個狀態(tài)對于兩種軌距來說均是共同的，從一種軌距到另一種軌距不需要采用任何附加的操作，兩種導(dǎo)向系統(tǒng)中的任一種均改善了該類轉(zhuǎn)向架的彎曲軌道，基于這一事實，就有助于消除動態(tài)效應(yīng)，該動態(tài)效應(yīng)是備有獨立車輪的這類轉(zhuǎn)向架所固有的，同時也減少了滾動踏面特別是輪緣的磨損。
在另一特定的情況下，該導(dǎo)向系統(tǒng)適用于車輪間帶有可變間距的四輪轉(zhuǎn)向架，由一個主要包括一中心框架的轉(zhuǎn)向架構(gòu)成，兩個相同的框架借助一個鉸接頭和橡膠墊鉸接在該中心框架上，所述的兩相同框架作為滾動組件的支承。
圍繞著鉸接頭的垂直軸轉(zhuǎn)動(將在以后說明)的這種第二框架使兩個所述的滾動組件可以向相互鉸接的各相同框架的方向?qū)б?。兩對臂和用鉸接套筒鉸接的各對臂確定了一個叉形的剛性組件。
在這些叉形件的每一個的端部，裝有各車輪的軸承箱，和可將這些滾動組件設(shè)置在兩種軌距之一的元件，并鎖定這些元件以便在運行時保證它們的完全固定。
車體的垂直載荷，以及滾動、制動、和橫向力向轉(zhuǎn)向架的中心框架上的傳遞是通過一對氣動彈簧和產(chǎn)生轉(zhuǎn)動的裝置(第二懸架)來實現(xiàn)的。
也可設(shè)想使用螺旋彈簧代替氣動彈簧。
這些載荷和力從該中心框架到滾動組件的傳遞是通過螺旋彈簧(第一懸架)實現(xiàn)的。
兩個導(dǎo)向系統(tǒng)，以后還要詳細(xì)說明，用來對獨立的和可位移車輪的兩個轉(zhuǎn)向架進(jìn)行導(dǎo)向，而轉(zhuǎn)向架裝配在常規(guī)類型的客車或車輛的車體上。
這些導(dǎo)向系統(tǒng)不需要將所述客車或車輛與其它設(shè)備或一輛機(jī)車相連接，因為當(dāng)車輛開始沿著一彎曲軌道運行時，它們的操作取決于在運行方向上向前運行的轉(zhuǎn)向架與車體之間的相對轉(zhuǎn)動。
由于它的結(jié)構(gòu)是對稱的，對于車體的中部橫向平面來說，它的功能特性不依賴于運行方向。
如前所述，這些導(dǎo)向件也對裝有獨立的具有確定寬度的車輪的導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架有效。
每個轉(zhuǎn)向架裝配四個滾動組件，其中的每一個滾動組件帶有一個半軸、一個車輪、制動盤、彼此間的間隙、和裝在半軸端部的軸承箱。
該軸承箱的上部分具有一圓筒形表面，在運行的一般的位置上叉形臂之一的相應(yīng)端部支承在該表面上。
為了以最均勻的方式分配在支承表面上的載荷，可將一塊彈性薄板放置在軸承箱和箱式支架之間，所述的薄板被牢固地粘接這些表面之一上。
在軸承箱與叉的各擺臂之間的垂直位置是這樣確定的，并且必須考慮到對此說明更好地理解，縱向軸，作用力和位移均平行于軌道，而橫向軸，作用力以及位移相對于水平面而言垂直于軌道。
在縱向上，所述的表面成圓筒形，軸承箱的軸自動地對中在它的理論位置。
該垂直平面，一個前面的，一個后面的，均在相應(yīng)于插入件的垂直平面上予以調(diào)整。
在軸承箱的外殼與其筒形件之間插入一個彈性的套筒，以便這些軸承具有一個小的自由度，以便承受在需要傳遞的橫向力進(jìn)行軸向調(diào)準(zhǔn)的任何小的誤差，所述的橫向力是由每個半軸的兩個軸承箱在運行中施加給轉(zhuǎn)向架擺臂的力。
本發(fā)明依靠設(shè)置在各軸承箱的前后兩垂直面上并與其成一體的凸耳，構(gòu)成了軸承箱的橫向固定件。
叉形臂殼的止擋與閂桿之間配合可阻礙軸承箱的任何擺向位移。
每個凸耳的用以進(jìn)行接觸的兩個垂直面均用一個其數(shù)值等于由閂桿厚度值之半的差值彼此分開。
該閂桿與一橋形件裝在一起，并在縱向上調(diào)整，穿過外殼的兩個垂直面之間的外側(cè)橫向表面，由于它們在兩個安裝于擺臂殼上的嵌入件的縱向垂直面之間調(diào)整，它們在橫向可保持在正確的位置上。
在此情況下，閂桿僅可能在垂直方向上移動，它們在任何其它方向上的位移均被剛性止擋件阻止。
該閂桿在垂直方向上被彈簧裝置固定，該彈簧的予緊力大于閂鎖裝置的重量與可能產(chǎn)生的動態(tài)力之和，并阻止閂桿下降。
該彈簧機(jī)構(gòu)最后由一個附加的安全保持裝置來補充。
該閂鎖裝置的橋形件是這樣設(shè)計的，其下部可嵌入一“T”形件，該“T”形件附屬于固定裝置，也就是說推動它垂直移動的轉(zhuǎn)換器使閂鎖下降，并克服由彈簧、止擋和摩擦產(chǎn)生的力。
該橋形件是這樣設(shè)計的，它的內(nèi)測適合于使其設(shè)置在固定裝置上的解鎖導(dǎo)向件上的傾斜平面上，以使這些平面作用在橋形件的中心部位上。
該嵌入件固定安裝在擺臂殼的垂直面上，除了對閂鎖施加一個橫向止動之外，還具有諸垂直的橫向面，由所述面軸承箱的面可在縱向上調(diào)整。
嵌入件之一具有橫向?qū)蚣搶?dǎo)向件的上表面是傾斜的，所述上表面當(dāng)滾動組件橫向移動時構(gòu)成軸承箱的滑動表面。
凸耳的兩下表面具有同樣的斜度，在正常的操作中，均由導(dǎo)向件的上表面隔開并與之平行。
當(dāng)轉(zhuǎn)向架懸浮時，該軸承箱下降直到凸耳的下表面停靠在導(dǎo)向件上，并通過這種聯(lián)系實現(xiàn)一橫向位移。
當(dāng)運行時，導(dǎo)向件滑動面的傾斜阻止在所述面上沉積某些雜物，這些雜物將妨礙在改變軌距時車輪的側(cè)向位移。
具有低滑動摩擦系數(shù)的燒結(jié)金屬材料和高抗壓強度的滑塊設(shè)置在凸耳的傾斜面上，當(dāng)滾動組件位于兩種軌距之一的位置時，促使?jié)L動組件位移。
帶有制動缸和轉(zhuǎn)向裝置的支承件將運動傳遞給與帶襯套的桿連接的制動器，同時，該支承件固定在凸耳的垂直橫向面上。
帶有滾動組件的擺叉的剛度，以及其鉸接頭相對框架的剛度，當(dāng)車輪位于兩種軌距中的任一軌距時，保證了車輪的平行性和會聚性，以及滿足在軌道上運轉(zhuǎn)中垂直或橫向上所要求的特性。
當(dāng)帶有輪間可變間距的四輪轉(zhuǎn)向架與所述導(dǎo)向系統(tǒng)結(jié)合時，以其兩種變型方式進(jìn)行了充分說明，可以說其第一種變型的構(gòu)成是，由一個平衡器出發(fā)，平衡器的轉(zhuǎn)動軸安裝在各轉(zhuǎn)向架的中心框架上，在該平衡器的上端鉸接了一個桿，該桿的端部鉸接在一支撐件，而支撐件安裝在客車或車輛的車體上。
一個桿鉸接在平衡器的下端，其另一端安裝在擺叉的外殼上，該擺叉又安裝在帶有滾動組件的框架上。
該平衡器具有另一個位于其轉(zhuǎn)動軸之上的鉸接頭，并且與下面的鉸接頭相對平衡器的轉(zhuǎn)動軸而言是等距離的，兩個桿均固定在鉸接頭上。
該桿之一的另一端安裝在轉(zhuǎn)向架這一側(cè)面的另一擺叉的外殼上，該轉(zhuǎn)向架又安裝在第二框架上。
該桿的另一端鉸接在中心平衡器的下面或上面，該平衡器的轉(zhuǎn)動軸安裝在客車或車輛車體的框架上。
在第二種變型中，所述系統(tǒng)包括一平衡器，其轉(zhuǎn)動軸安裝在中心框架上，而其上端與一桿鉸接，該桿的后端鉸接于一支承件上，該支承件與客車或車輛的車體裝在一起。
一個桿也鉸接在所述平衡器的上端，桿的另一端固定在另一平衡器的上端。這個平衡器的轉(zhuǎn)動軸安裝在轉(zhuǎn)向架后軸的擺叉的外殼上，該轉(zhuǎn)向架又安裝在帶有滾動組件的框架上。
這個平衡器的下端與一桿鉸接，該桿的后端安裝在轉(zhuǎn)向架的中心框架上。
一個桿鉸接在中心平衡器的下端，桿的另一端鉸接在另一平衡器的下端。
這個平衡器的轉(zhuǎn)動軸安裝在轉(zhuǎn)向架的前軸擺叉的外殼上，該轉(zhuǎn)向架又安裝在帶有滾動組件的框架上。
一個桿鉸接在這個平衡器的上端，桿的另一端安裝在轉(zhuǎn)向架的中心框架上。
為了對本發(fā)明的特征補充說明并借以更好地理解，附圖作為說明書的一部分表示一個實施例，但不具有限定意義，現(xiàn)說明如下

圖1表示一種具有可變輪間間距的四輪轉(zhuǎn)向架的側(cè)視圖，該轉(zhuǎn)向架設(shè)有導(dǎo)向系統(tǒng)，即本發(fā)明的主題。
圖2表示圖1所示主題的平面圖。
圖3表示安裝在圖1和2中所示轉(zhuǎn)向架中的螺旋彈簧上通過A-B面的細(xì)節(jié)。
圖4表示通過圖1和2所示主題C面的細(xì)節(jié)。
圖5表示安裝在轉(zhuǎn)向架中的輪子之一的透視圖。
圖6表示在一擺臂上的滾動組件的裝配正視圖。
圖7表示圖6所示部分的平面圖。
圖8表示一軸承箱的透視圖。
圖9表示懸架擺臂殼體中軸承箱的定位與鎖定件的剖面圖。
圖10表示圖9中所示部分D-E剖面的細(xì)節(jié)，特別是保持架的安裝細(xì)節(jié)。
圖11表示滾動組件和它的殼體的前視剖面圖。
圖12表示閂鎖組件的透視圖。
圖13是圖12中所示組件的前視圖。
圖14是用于變換軌距的固定設(shè)備，即變換器的示意圖。
圖15表示放在滑軌上的滑動與對中導(dǎo)板的剖面圖。
圖16是應(yīng)用在常規(guī)車輛上的本發(fā)明的示意圖，并指示出其行進(jìn)方向。
圖17表示轉(zhuǎn)向架的導(dǎo)向系統(tǒng)組件的示意圖。
圖18表示每個轉(zhuǎn)向架的獨立導(dǎo)向系統(tǒng)的側(cè)視示意圖。
最后圖19表示用于兩轉(zhuǎn)向架中的每一個的獨立導(dǎo)向系統(tǒng)在向右曲線行進(jìn)即箭頭所示運行方向上的詳細(xì)視圖。
由這些附圖可以了解到該導(dǎo)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，它適用于可變輪間間距的四輪轉(zhuǎn)向架，包括圖1和2中所示轉(zhuǎn)向架，而該轉(zhuǎn)向架由一中心框架1構(gòu)成，以及帶有滾動組件的由一鉸接頭2和橡膠墊3鉸接在一起的兩個相同的框架4。
該第二框架4由如上所述的兩相同的、圍繞鉸接頭2的垂直軸旋轉(zhuǎn)的框架構(gòu)成，并可以按下述的方式導(dǎo)引兩個滾動組件。
兩對擺臂由鉸接頭5鉸接在框架4上。
與一套筒連接的各對擺臂構(gòu)成具有叉形件6的一個剛性組件。
這些叉形件的每一個的端部均容納有各車輪的軸承箱，也容納使兩軌距的每一個上的滾動組件定位和鎖定的元件，以便在運行時保證它們的全部鎖定。
車體垂直載荷以及滾動、制動和橫向力傳遞到轉(zhuǎn)向架的中心框架是通過一個氣動彈簧7和相應(yīng)的轉(zhuǎn)向器，即第二懸架起作用。
可予料到的是用圖3和4所示的螺旋彈簧來代替氣動彈簧7。
載荷和力由中心框架向滾動組件的傳遞通過圖1和2中所示的螺旋彈簧8，即第一懸架來實現(xiàn)。
兩個導(dǎo)向系統(tǒng)(后面將詳細(xì)說明)可以導(dǎo)引獨立的和可位移的車輪的兩個轉(zhuǎn)向架，即安裝在傳統(tǒng)的客車或車輛的車體上的車輪。
這些導(dǎo)向系統(tǒng)不需要將客車或車輛與其它的車輛或機(jī)車連接，因為當(dāng)車輛開始沿一彎道行進(jìn)時，所述客車或車輛或機(jī)車按照在運行方向上向前運行的轉(zhuǎn)向架與車體之間的相對回轉(zhuǎn)角來運行。
由于它的結(jié)構(gòu)與車體中部的橫向平面是對稱的，它的功能特性不取決于運行方向。
如上所述，在兩種變型中該導(dǎo)向系統(tǒng)也可有效地導(dǎo)引具有確定寬度的獨立車輪的轉(zhuǎn)向架。
關(guān)于滾動組件和鎖定系統(tǒng)，每個轉(zhuǎn)向架裝配有四個如圖5所示的滾動組件，其中每一個滾動組件均由相互組成一整體的一個半軸9、一個車輪10、制動盤11、以及安裝于半軸端部的軸承箱12構(gòu)成。
如圖5和8所示，該軸承箱12具有在其上部的一個圓柱面13，正常運行狀態(tài)，叉形臂之一的相應(yīng)端部支撐在該圓柱面13上，如圖7的截面部分所示的那樣。
為了將載荷以更加均勻的方式分布在所述支撐表面上，可將一塊彈性薄板插在軸承箱與箱式機(jī)架之間，該彈性薄板必須牢固地粘接在其中的一個表面上。
在軸承箱與叉形件的各擺臂之間的垂直位置是這樣確定的，為了對本說明書更好地理解，可認(rèn)為根據(jù)某一水平面縱向作用力和位移均平行于軌道，而橫向作用力和位移則相對于水平面而言與軌道正交。
在縱向上，所述的表面成圓柱形，軸承箱的軸自動地對中在其理論位置上。
如圖8所示，垂直平面14一前一后地在嵌入件15和16的相應(yīng)垂直平面上來調(diào)節(jié)，如圖9描繪的那樣。
在軸承箱的外殼與其筒形件之間插入一彈性套筒，使軸承具有一小的自由度，以便在需要傳遞橫向力進(jìn)行軸向調(diào)準(zhǔn)的任何小的誤差，所述橫向力是由每個半軸的兩個軸承箱在運行中施加給轉(zhuǎn)向架擺臂的力。
如圖8所示，兩凸耳17位于各軸承箱的前后垂直面上，并與之裝成一體，構(gòu)成了用于軸承箱的橫向固定件。
如圖11所示，叉形臂的外殼的止擋18和18′之間的調(diào)節(jié)，使閂桿19阻止軸承箱的任何橫向位移。
每個凸耳17的兩個用以接觸的垂直面均由近似于閂桿19厚度所限定尺寸之半的差值而相互分開。
如圖12所示，與橋形件20成一體的閂桿19，在其外側(cè)的橫向面上以及圖11所示的外殼垂直面之間沿縱向調(diào)整，由于它們在嵌入件15和16的縱向垂直面之間被調(diào)節(jié)，如圖9所示，而件15、16與擺臂外殼成一體，故它們被保持在正確的位置上。
因此，閂桿僅可在垂直的方向上移動，它們在任何其它方向的位移均被剛性的止擋件阻止。
如圖9所示，該閂桿在垂直方向上被彈簧固定地保持在其運行的位置上，該彈簧的予緊力大于閂鎖裝置的重量與可能產(chǎn)生的附加動態(tài)力之和，并阻止閂桿下降。
最后，該彈簧機(jī)構(gòu)21配備有附加的安全固定裝置22，如圖9所示。
閂鎖裝置的橋形件20是這樣設(shè)計的可將一個“T”形件嵌入它的下端，該“T”形件附屬于固定的裝置，也就是說，迫使橋形件20垂直移動的轉(zhuǎn)換器使閂鎖下降，并克服由彈簧、止擋和摩擦產(chǎn)生的力。
該橋形件是這樣設(shè)計的；它適合于設(shè)在固定裝置上的解鎖導(dǎo)向件上的傾斜平面，以使這些導(dǎo)向件作用在橋形件的中心部位上。
圖12和13表示一個前述類型設(shè)計的透視圖和剖視圖。
如圖9所示，嵌入件15和16固定安裝在擺臂外殼的垂直面上，除了對閂鎖施加一個橫向止擋的作用之外，還具有垂直的橫向平面，由所述平面軸承箱的垂直面14可沿縱向調(diào)整。
此外圖9所示的件16具有一橫向?qū)蚣?3，其上具有傾斜的上表面，并且當(dāng)滾動組件橫向位移時，構(gòu)成軸承箱的滑動表面。
所述凸耳17的兩個下表面24顯示同樣的斜度，在一般工作的情況下均由所述導(dǎo)向件23的上表面分開，并與之平行。
當(dāng)轉(zhuǎn)向架懸起時，該軸承箱下降直到凸耳17的下表面24停止在導(dǎo)向件13上，并通過這種接觸實現(xiàn)所述橫向位移。
當(dāng)運行時導(dǎo)向件23滑動面的傾斜會積存一些外來雜物，當(dāng)軌距變換時它們妨礙車輪的橫向位移。
具有低滑動摩擦系數(shù)燒結(jié)金屬材料和一高抗壓強度的滑塊設(shè)置在凸耳的傾斜平面24上當(dāng)轉(zhuǎn)換滾動組件使其位于兩種軌距之一上時，促使?jié)L動組件位移。
盡管在圖8中未表示出圖1和2中的支撐件27，它配備有制動缸和轉(zhuǎn)向裝置，并將運動傳遞給與帶襯套的桿連接的制動器，同時，支撐件27固定在凸耳17的垂直橫向面25上。
帶有滾動組件的擺叉6的剛度，以及其鉸接接頭5相對框架4的剛度，當(dāng)車輪位于兩種軌距中的任一軌距時，應(yīng)保證車輪的平行性和會聚性，以及在軌道上運轉(zhuǎn)中，滿足在垂直或橫向上所要求的特性。
考慮到車輪間間距的改變以使它們適應(yīng)兩種軌距的每一種需借助于設(shè)置在轉(zhuǎn)換鐵路車站的一固定設(shè)備進(jìn)行。
這個改變的過程在通過鐵路車站時減小速度至15公里/小時的情況下，順利地在每個轉(zhuǎn)向架，還有所述的固定設(shè)備如變換器來實現(xiàn)。
為了更好地理解這個過程，圖14示意地表示出幾個構(gòu)成該設(shè)備的元件，現(xiàn)列如下—較大軌距鋼軌的末端27。
—較小軌距鋼軌的末端28。
—滑動和對中導(dǎo)向軌29。
—用于閂鎖的解鎖和閉鎖的導(dǎo)向件30。
—用于變換滾動組件、由彈性部件31和剛性部件32組成的導(dǎo)向件。
假定一個轉(zhuǎn)向架進(jìn)入該較大軌距一側(cè)，在圖14中的左側(cè)的固定設(shè)備中，該軌距的改變過程由移位車輛來實現(xiàn)，說明如下
為了實現(xiàn)滾動組件的變換操作，必須使車輪不帶任何載荷。
這借助于將轉(zhuǎn)向架支撐在導(dǎo)向軌上來實現(xiàn)，也就是說，由使車輪卸載來實現(xiàn)。
在鋼軌27中斷之前，使其下降來平緩地實現(xiàn)上述的卸載，此后，根據(jù)車輪的直徑，在某一特定時刻，由滑動與對中導(dǎo)板，圖1所示的擺臂與轉(zhuǎn)向架框33將與相應(yīng)的滑動與對中導(dǎo)向軌相接觸。
如圖15所示，為了保證滑動板33與滑動導(dǎo)向軌29之間有一大的支撐面，特別是在最初的接觸點處，導(dǎo)板33B通過一個球形鉸支承在其支撐件33A上。
該支撐導(dǎo)板和對中導(dǎo)板二者均用塑性材料制成，并用水潤滑，以便在滑軌上滑動時具有一個非常低的摩擦系為數(shù)。
水潤滑優(yōu)于其它潤滑，因為它不會引起粘附和污染。
一旦滾動組件已經(jīng)卸載，就必須將它的軸承箱從閂桿的雙鎖定中解鎖。
為了達(dá)到上述要求，該固定設(shè)備具有四個解鎖-鎖定的導(dǎo)向件30，如圖14所示，按常規(guī)安排在該設(shè)備的縱軸向上。
該導(dǎo)向件的上部分的剖面是“T”形，該導(dǎo)向件可供閂鎖橋穿過它，并且由于它的垂直輪廓34(如圖7所示)的形狀，該閂鎖下降并在導(dǎo)向件的中心部分保持解鎖，該中心部分的輪廓是水平的。
由于閂鎖橋35的摩擦部分也由塑性材料制成，如圖13所示，它們也同樣用水潤滑。
在閂鎖的解鎖過程中，用于移動滾動組件的導(dǎo)向件的彈性部分對應(yīng)于軌距31，并與車輪的內(nèi)表面接觸，如圖14。施加在這些車輪上的壓力有助于這種解鎖操作。
在解鎖操作之前，該車輪一經(jīng)卸載，該滾動組件便稍微地下降，而止擋件將軸承箱的上部分13支撐在擺臂殼的底座上，然后，這些底座將凸耳17的傾斜平面24支撐在導(dǎo)向件23的傾斜面上。
之后，隨著轉(zhuǎn)向架的滾動組件向前運動通過該固定設(shè)備，這些車輪脫離與移位導(dǎo)向件彈性部分的側(cè)向(petrated)接觸，隨后與相對側(cè)，即小軌距的移位導(dǎo)向件的剛性部分接觸。
這些車輪與該剛性部分33接觸過程中諸閂鎖均解鎖，而所述車輪被傳送到較小的軌距處。
此外，這些車輪仍與移位導(dǎo)向件接觸，而閂鎖導(dǎo)向件推動閂鎖向上，并將其鎖定。
施加在移動導(dǎo)向件的彈性部分的壓力有助于閂鎖的鎖定。
一旦滾動組件的移動過程完成，這些組件均被鎖定在對應(yīng)于較小軌距的位置上。
最后，如果滾動組件繼續(xù)向前運動，就會發(fā)生所述車輪與較小軌距的上部軌道相接觸，而滑動與對中導(dǎo)板脫離與滑軌的接觸，轉(zhuǎn)向架繼續(xù)做好在那種軌距上運行的準(zhǔn)備。
由較小軌距到較大軌距的反向運行過程以同樣的方式實現(xiàn)。
作為本發(fā)明主題的導(dǎo)向系統(tǒng)與前述轉(zhuǎn)向架配合，當(dāng)然也和變換器配合，具有兩種可能結(jié)構(gòu)與致動的實施例，并具有下述三個功能，即—改善沿著各轉(zhuǎn)向架的兩軸的某一曲線在軌道上的運行，該術(shù)語軸的意思是，一對車輪的組件，該組件的軸承箱設(shè)在承載框架4中，如圖1所示，而沿某一曲線部分的這種改善借助于對任何曲率半徑的正確導(dǎo)向來實現(xiàn)的。
—有助于消除在裝配有獨立車輪類型的轉(zhuǎn)向架中所固有的動力影響，因為這種動力影響不能用于常規(guī)裝配軸的自動對中連接器。
—減少踏面磨損，因為作為自動對中的結(jié)果，它并不取決于支撐裝配軸的準(zhǔn)滑動，特別是由于車輪導(dǎo)向的緣故而減小了輪緣磨損。
在本發(fā)明的實施例中，導(dǎo)向系統(tǒng)配置有一個中心平衡器安裝在客車或車輛的中心部位，如圖16所示。
該圖僅表示了客車或車輛的一側(cè)的系統(tǒng)，當(dāng)然，另一類似系統(tǒng)設(shè)在另一側(cè)。
該系統(tǒng)由下列元件組成，即一個平衡器36，其旋轉(zhuǎn)抽與各轉(zhuǎn)向架的中心框架組成一體，如圖1所示。
一個桿37鉸接在所述平衡器的上端，其另一端鉸接在一支撐件38上，該支撐件安裝在客車或車輛的車體上。
一個桿39鉸接在所述平衡器的下端，該桿的另一端與一擺叉6的外殼成一體，如圖1所示，該擺叉依次安裝在相同于圖1所示的一框架4上，該框架帶有滾動組件。
所述的平衡器36具有另一個位于其旋轉(zhuǎn)軸之上的鉸接頭40、并且與下面的鉸接頭相對于平衡器的旋轉(zhuǎn)軸是等距離的。桿41和42均鉸接于該鉸接頭40。
桿41的另一端安裝在該轉(zhuǎn)向架另一側(cè)面上的另一擺叉的外殼上。該轉(zhuǎn)向架又安裝在上述第二框架4上。
這些元件均未表示在圖1中。
桿42的另一端鉸接在中心平衡器的下端或上端，該平衡器的旋轉(zhuǎn)軸安裝在客車和車輛的車體的框架上。
關(guān)于本系統(tǒng)的功能說明，盡管在圖16中示意地表示客車或車輛沿著一彎道向右拐時，構(gòu)成該導(dǎo)向系統(tǒng)的各元件所處的位置，為了更好地理解它的操作過程，考慮到在圖16中的運行方向，放大的示意圖17表示導(dǎo)向元件的各組件設(shè)置在客車或車輛車體的每一側(cè)面的情形，并且這些元件不管車輛是否在直道或彎道上均在此位置上。
當(dāng)客車或車輛在彎道上時，在轉(zhuǎn)向架與車體之間產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動。
如圖2所示，該轉(zhuǎn)動的幾何軸線垂直并通過點P。
如果該客車或車輛在箭頭指示的方向上運行，如圖16，并進(jìn)入一個右面的彎道，當(dāng)前面的轉(zhuǎn)向架進(jìn)入彎道，并且該轉(zhuǎn)向架的轉(zhuǎn)動沿著變化的彎道逐漸產(chǎn)生時裝在中心框架1(圖1所示)的該平衡器的鉸接頭38位移至后面，在圖17中可見。
當(dāng)圍繞著鉸接頭與固定桿37之間的接頭轉(zhuǎn)動時，所引起的平衡器鉸接頭的位移使桿41和39也同樣位移，從而引起帶有轉(zhuǎn)向架滾動組件4的兩個框架轉(zhuǎn)動，由此明顯地改善了車輪的導(dǎo)向。
各車輪幾何軸線的新位置表示在相應(yīng)于圖17所示平面圖的中央示意圖中。
帶有滾動組件的兩框架4的轉(zhuǎn)動是由它們圍繞鉸接頭2的轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的，而當(dāng)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動時，將橡膠板裝配在螺旋彈簧8的下部，也就是說，第一懸架和橡膠墊3均由剪切作用而變形。
這些元件所具有的剪切剛度將使桿39和41還有長桿42上產(chǎn)生拉力或壓力，由于系統(tǒng)對稱，并且為了避免由于長桿42細(xì)長而可能產(chǎn)生的彎曲，這些桿件按照只在牽引狀態(tài)下工作來設(shè)計。
上面提及的橡膠元件的剪切剛度和材料本身的阻尼容量借助于一穩(wěn)定的系數(shù)以消除承載框架4及其滾動組件上可能產(chǎn)生的不適宜的運動。
桿42由平衡器36轉(zhuǎn)動而引起的位移使平衡器43旋轉(zhuǎn)，該平衡器43又使另一桿42位移。
桿42的位移在后轉(zhuǎn)向架的平衡器36上引起一個運動，這個運動等同子前述的運動，因此，第二轉(zhuǎn)向架的軸以與前面轉(zhuǎn)向架軸的相同角度旋轉(zhuǎn)。
由上述可推論，這個系統(tǒng)在兩個轉(zhuǎn)向架軸上產(chǎn)生相同的導(dǎo)向作用，而其操作是獨立的，并且它不需要任何可與客車連接的車輛所用的連接。
在系統(tǒng)的第二實施例中，也就是說，當(dāng)導(dǎo)向系統(tǒng)獨立用于每個轉(zhuǎn)向架時，如圖18所示，應(yīng)當(dāng)指出，用一同樣的方式給另一系統(tǒng)，該圖僅示相應(yīng)兩轉(zhuǎn)向架之一的某一側(cè)的系統(tǒng)，當(dāng)然，在相對的一側(cè)存在有一同樣的系統(tǒng)。
在第二實施例中該系統(tǒng)的每個轉(zhuǎn)向架中包括下列元件一個平衡器44，其轉(zhuǎn)動軸安裝在中心框架1上。
一個桿45鉸接在所述平衡器44的上端，桿46的后面鉸接在一支撐件46上，該支撐件安裝在客車車體上。
一個桿47也鉸接在平衡器44的上端，桿47相應(yīng)的另一端鉸接在平衡器48的上端，平衡器48的轉(zhuǎn)動軸安裝在轉(zhuǎn)向架后軸的擺叉6的外殼上，該轉(zhuǎn)向架又固定在框架4上，該框架帶有滾動組件。
該平衡器48的下端與桿49鉸接，該桿的后端安裝在轉(zhuǎn)向架的中心框架1上。
桿51與中心平衡器44的下端鉸接，桿51相應(yīng)的另一端與平衡器50的下端鉸接。
該平衡器的轉(zhuǎn)軸安裝在轉(zhuǎn)向架的前軸擺叉6的外殼上，轉(zhuǎn)向架又安裝在框架4上，該框架帶有滾動組件。
一個桿52與平衡器的上端鉸接，而桿52相應(yīng)的另一端安裝在中心框架1上。
本系統(tǒng)的第二實施例的功能說明由示意圖19中可見，兩側(cè)的兩個轉(zhuǎn)向架的每個帶有導(dǎo)向元件組件，以及該車輛處于直道或彎道上時這些導(dǎo)向元件組件所占有的位置。
當(dāng)客車在彎道上時，在轉(zhuǎn)向架和車體之間2產(chǎn)生一相對轉(zhuǎn)動，該轉(zhuǎn)動的幾何軸線垂直和通過點p，正如它在第一系統(tǒng)或第一實施例中那樣。
采用的客車在箭頭指示的方向運行，如圖19，并進(jìn)入一右邊的彎道，當(dāng)前面的轉(zhuǎn)向架進(jìn)入彎道時，所述的轉(zhuǎn)向架的轉(zhuǎn)動就沿變化的彎道逐漸產(chǎn)生，平衡器44由于它的鉸接頭安裝在中心框架1上而傾斜并向后位移，也就是說，向彎道的內(nèi)側(cè)位移。
該平衡器的位移借助于圍繞其上鉸接頭的轉(zhuǎn)動而實現(xiàn)，因桿45安裝在支撐件46上，而該支撐件又鉸接在客車車體的框架上。
平衡器44的下端移動桿51，桿51牽拉平衡器50的下端，其上端也被桿52牽拉，這是由于其后端轉(zhuǎn)向架相對車體轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生位移，該車體用其鉸接固定件53與主框架1鉸接。
這種平衡器50的同時位移和轉(zhuǎn)動使其轉(zhuǎn)動軸向后移動，該轉(zhuǎn)軸安裝在擺動叉6的外殼上，因此，這個移動引起該轉(zhuǎn)向架的第一軸的框架4的轉(zhuǎn)動，借助它使車輪的導(dǎo)向得以顯著地改善。
以一種類似的方法，鉸接頭54的位移也可由轉(zhuǎn)向架與車體之間的相對轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生，并向后移動桿49，桿49移動平衡器48的下端，由于平衡器48與桿47鉸接，該桿47是固定的并被推動圍繞它的上鉸接頭轉(zhuǎn)動。
當(dāng)安裝在后軸擺叉6外殼上的平衡器轉(zhuǎn)動軸位移時，該平衡器轉(zhuǎn)動軸引起第二軸的框架4的轉(zhuǎn)動。
在此情況下，車輪的導(dǎo)向也得以顯著的改善。
后轉(zhuǎn)向架的導(dǎo)向系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)與上述類似，對其理由的重復(fù)敘述在此省略。
由于各轉(zhuǎn)向架的第一軸和第二軸系統(tǒng)的幾何輪廓以及其導(dǎo)向系統(tǒng)完全相同，注意，在每個轉(zhuǎn)向架中對于同名的軸是相同的。
在圖19中的平面圖表示中央示意圖，描繪兩個轉(zhuǎn)向架的車輪輪軸被導(dǎo)向而所處的幾何位置。
正如前述的導(dǎo)向系統(tǒng)，客車運行的方向不影響導(dǎo)向，并且它的操作是獨立的，同時也不需要任何可與該客車匹配的車輛所用的連接。
權(quán)利要求
1.一種具有可變輪間間距的四輪轉(zhuǎn)向架的導(dǎo)向系統(tǒng)，由下述構(gòu)成，與四個滾動組件裝配在一起的轉(zhuǎn)向架，所述滾動組件由一半軸(9)、一車輪(10)、制動盤(11)組成并相互安裝在一起，軸承箱(12)安裝在半軸(9)的一端上，該軸承箱(12)在其上部具有一圓筒形表面，由該表面使一個叉形臂的相應(yīng)端部設(shè)置在常規(guī)運行的位置，如果需要的話，在軸承箱與用于均勻分配載荷的箱形托架之間插入一個彈性薄板，該薄板保持與這些表面之一牢固粘接，并且保持在軸承箱與叉形件的各擺臂之間的一個垂直位置上；一系列的裝在轉(zhuǎn)向架上的臨界操作元件依賴于常規(guī)的變換器，其中，輪間距的改變在通過一個固定設(shè)備或轉(zhuǎn)移器時完成，以便適合于每種軌距；該導(dǎo)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)用以改善每個轉(zhuǎn)向架的兩軸在彎道上的通過性能，該術(shù)語軸的意思是一對雙輪的組件，該組件的軸承箱安裝在承載框架上，還有助于消除這種裝有獨立車輪而不是裝在用于常規(guī)安裝軸的自動對中連接器的轉(zhuǎn)向架上的固有動態(tài)效應(yīng)，且減少踏面磨損，因為該系統(tǒng)并不為承受由于所述的自動對中安裝軸所要承受的準(zhǔn)滑動，作為車輪導(dǎo)向的結(jié)果，還使輪緣磨損減少，其特征在于該導(dǎo)向系統(tǒng)可以由裝于客車車體中部的中心平衡器來實現(xiàn)，或者在第二實施例中，由用于每個轉(zhuǎn)向架的獨立導(dǎo)向系統(tǒng)來實現(xiàn)，該導(dǎo)向系統(tǒng)由一平衡器(36)構(gòu)成，其轉(zhuǎn)動軸與設(shè)置于各轉(zhuǎn)向架上的中心框架裝在一起，桿(37)鉸接于平衡器(36)的上端，其另一端與一支承件(38)連接，該支承件(38)安裝在客車車體上，平衡器(36)設(shè)有一個與支承件(38)鉸接的桿(39)，桿(39)的另一端安裝在一個擺叉(6)的外殼上，該擺叉又安裝在帶有滾動組件的框架(4)上，該平衡器(36)具有另一鉸接頭(40)位于其轉(zhuǎn)動軸的上方，并設(shè)置成與下鉸接頭相對于平衡器的轉(zhuǎn)動軸等距離處；桿(41)和(42)安裝在這個鉸接頭(40)上。
2.按照權(quán)利要求1的一種具有可變輪間距的四輪轉(zhuǎn)向架的導(dǎo)向系統(tǒng)，其特征在于桿(41)的另一端安裝在轉(zhuǎn)向架一側(cè)上的另一擺叉的外殼上，該轉(zhuǎn)向架又安裝在一第二框架(4)上；桿(42)的另一端鉸接在中心平衡器的下端或上端，該平衡器的轉(zhuǎn)軸安裝在客車車體的框架上。
3.按照權(quán)利要求1和2的一種具有可變輪間間距的四輪轉(zhuǎn)向架的導(dǎo)向系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)客車進(jìn)入一彎道時，在轉(zhuǎn)向架與車體之間產(chǎn)生一個相對的轉(zhuǎn)動，這個轉(zhuǎn)動的幾何軸線是垂直的，當(dāng)轉(zhuǎn)向架向前進(jìn)入該彎道時，該轉(zhuǎn)向架的所述轉(zhuǎn)動隨著變化的彎道逐漸產(chǎn)生，該平衡器(36)的安裝在中心框架(1)上的鉸接頭向后位移，這就引起了桿(41)和(39)之間的同樣的位移，從而在兩個帶有滾動組件的框架上產(chǎn)生一轉(zhuǎn)動，該轉(zhuǎn)動隨著平衡器圍繞其本身與固定桿(37)之間的鉸接頭的轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生。
4.按照權(quán)利要求1、2和3的一咱具有可變輪間間距的四輪轉(zhuǎn)向架的導(dǎo)向系統(tǒng)，其特征在于帶有滾動組件的兩個框架(4)的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生于這些框架(4)圍繞著鉸接頭(2)的轉(zhuǎn)動，由于這個轉(zhuǎn)動，安裝在螺旋彈簧下部構(gòu)成另一懸架的橡膠板和橡膠墊(3)均在剪切中變形，在桿(39)和(41)以及長桿(42)上作用剪切應(yīng)力，牽引力和壓力。
5.按照權(quán)利要求1、2、3和4的一種具有可變輪間間距的四輪轉(zhuǎn)向架的導(dǎo)向系統(tǒng)，其特征在于由平衡器(36)的轉(zhuǎn)動使桿(42)產(chǎn)生的位移將使平衡器(43)旋轉(zhuǎn)，該平衡器(43)又移動其他桿(42)，而這個桿的位移總是在后轉(zhuǎn)向架的平衡器(36)上引起一個與其它同類部件相同的運動，從而使第二轉(zhuǎn)向架的軸以與前面轉(zhuǎn)向架同樣的角度轉(zhuǎn)動。
6.按照權(quán)利要求1的一種具有可變輪間間距的四輪轉(zhuǎn)向架的導(dǎo)向系統(tǒng)，其特征在于用于各轉(zhuǎn)向架的獨立導(dǎo)向系統(tǒng)由一個平衡器(44)構(gòu)成，該平衡器的轉(zhuǎn)動軸安裝在中心框架(1)上，而桿(46)鉸接在所述平衡器(44)的上端，后端鉸接在一個支撐件(46)上，該支撐件又安裝在客車車體的框架上，桿(47)鉸接在所述平衡器(44)的上端，桿(47)的另一端鉸接在平衡器(48)的上端，這個平衡器的轉(zhuǎn)動軸安裝在轉(zhuǎn)向架的后軸擺叉(6)的外殼上，該轉(zhuǎn)向架安裝在帶有滾動組件的框架(4)上。
7.按照權(quán)利要求6的一種具有可變輪間間距的四輪轉(zhuǎn)向架的導(dǎo)向系統(tǒng)，其特征在于平衡器(48)的下端連接在桿(49)上，桿(49)的后端安裝在轉(zhuǎn)向架的中心框架(1)上，桿(51)連接在平衡器(44)的下端，桿(51)的另一端鉸接在平衡器(50)的下端，這個平衡器的轉(zhuǎn)動軸安裝在轉(zhuǎn)向架前軸擺叉(6)的外殼上，該轉(zhuǎn)向架安裝在帶有滾動組件的框架(4)上。
8.按照權(quán)利要求6和7的一種具有可變輪間間隙的四輪轉(zhuǎn)向架的導(dǎo)向系統(tǒng)，其特征在于，一桿(52)鉸接在中心平衡器(50)的上端，桿(52)的另一端安裝在中心框架(1)上，當(dāng)客車進(jìn)入彎道時，轉(zhuǎn)向架與車體之間產(chǎn)生一相對轉(zhuǎn)動，該轉(zhuǎn)動的幾何軸線是垂直的，當(dāng)轉(zhuǎn)向架向前進(jìn)入彎道時，并且當(dāng)所述的轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)動沿著變化的彎道逐漸產(chǎn)生時，該平衡器(44)傾斜，因為它的鉸接頭安裝在中心框架(1)上，并且在彎道的內(nèi)側(cè)向后或向前移動，這個平衡器的位移是由其上鉸接頭的轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生，事實上是由于桿(45)安裝在支撐件(46)上，而支撐件(46)又連接在客車車體的框架上。
9.按照權(quán)利要求6、7和8的一種具有可變輪間間距的四輪轉(zhuǎn)向架的導(dǎo)向系統(tǒng)，其特征在于平衡器(44)的下端移動桿(51)，桿(51)又牽引平衡器(50)的下端，平衡器(50)的上端還由桿(52)牽引，作為轉(zhuǎn)向架相對車體轉(zhuǎn)動的結(jié)果所述后端承受一位移，因為它的鉸接頭(53)的錨固件連接在主框架(1)上，該框架使平衡器(50)產(chǎn)生一同時的移動和轉(zhuǎn)動，它的轉(zhuǎn)動軸向后位移，該轉(zhuǎn)動軸安裝在擺叉(6)的外殼上，這就導(dǎo)致轉(zhuǎn)向架的第一軸的框架(4)運動。
10.按照權(quán)利要求6、7、8和9的一種具有可變輪間間距的四輪轉(zhuǎn)向架的導(dǎo)向系統(tǒng)，其特征在于，鉸接頭(54)的位移引起了轉(zhuǎn)向架與車體之間的相對轉(zhuǎn)動，向后移動桿(49)，該桿(49)又移動平衡器(48)的下端，推動鉸接頭在平衡器(48)上的固定桿(47)繞其上部鉸接頭旋轉(zhuǎn)，并且這個平衡器的轉(zhuǎn)軸當(dāng)位移時并安裝在后軸的擺叉(6)外殼上時，引起該第二軸的框架(4)轉(zhuǎn)動。
11.按照權(quán)利要求1的一種具有可變輪間間距的四輪轉(zhuǎn)向架的導(dǎo)向系統(tǒng)，其特征在于由于各轉(zhuǎn)向架的第一和第二軸系統(tǒng)的幾何外形，第一和第二實施例對于導(dǎo)向件來說并不完全相同，但是對于各轉(zhuǎn)向架的同名的軸來說是相同的，對任何一個系統(tǒng)沒有施加客車運行方向的影響，而且不需要任何可連接于此客車的車輛所用的連接結(jié)合。
全文摘要
具有可變輪間間距的四輪轉(zhuǎn)向架的導(dǎo)向系統(tǒng)的用途是導(dǎo)引兩個獨立的和可位移的轉(zhuǎn)向架，該導(dǎo)向系統(tǒng)裝配在一個常規(guī)的鐵路客車或者貨車上，不需要將所述的客車或貨車連接到其它車輛或機(jī)車上，當(dāng)車輛開始沿彎道運行時，按照轉(zhuǎn)向架向前的運行方向與車體之間的相對轉(zhuǎn)動進(jìn)行操作，由于它的結(jié)構(gòu)對稱于車體中部的橫向平面，它的功能特性獨立于運行方向，有效地導(dǎo)引裝有確定寬度車輪的轉(zhuǎn)向架。
文檔編號B61F5/38GK1114617SQ9411866
公開日1996年1月10日 申請日期1994年10月14日 優(yōu)先權(quán)日1993年10月15日
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