用于轨道车辆的水平可调的弹性机构和轨道车辆的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于轨道车辆的水平可调的弹性机构。
【背景技术】
[0002]现今的轨道车辆的发展旨在去除压缩空气供应装置，因为所述压缩空气供应装置包括大量昂贵、沉重和难以维护的组件。没有车载压缩空气供应装置的车辆必须以另一方式保证迄今用压缩空气运行的设备和组件的运行。针对制动器、门操纵器、移动踏板等已经开发了电气的替代驱动器。若提供无空气压力的弹性机构，则能够例如动用传统的钢板或者螺纹或者说螺旋的弹性机构。但是由此关联了大量的缺点例如提高的重量、增大的位置需求、较差的弹性舒适性和在声音方面的、车厢从转动架的不足的脱耦。在乘用轨道车辆中特别经常应用的空气弹性机构对各个底盘和各个车辆侧来说具有用压缩空气填充的由弹性材料所制造的包囊，所述包囊在底盘和车厢之间设置并且能保证在弯道行驶中出现的在所提到的构件之间的大约8度的扭转。这种形式的弹性机构带来大量的优点，其例如在小的位置需求的情况下提供很好的弹性特性。但是尤其能借助于空气弹性机构很简单地实现水平平衡。其中要给空气弹簧的空气压力系统配备用于充气和排气的器件，并且要设置用于获取实时的弹性跳动的装置。以这样的形式能够自动的水平调节，所述水平调节例如实现的是，地铁与其装载状态无关地始终具有在登车台(Bahnsteig)和乘客地面水平之间的尽可能小的水平差。典型地空气弹簧包含大约401的体积，其中压力在大约2到5巴的范围中调节。水平调节的所述方式从现有技术中是很久已知的，但是需要车辆方面的压缩空气供应装置，因为在水平下降过程中压缩空气被释放到自由空间中，所述压缩空气在接续的水平升高过程中必须再次被填充。
【发明内容】
[0003]因此本发明所针对的任务在于，给出一种针对轨道车辆的水平可调的弹性机构，所述弹性机构不需要车辆方面的压缩空气供应装置。
[0004]所述任务通过具有权利要求1的特征的水平可调的弹性机构和按照权利要求5所述的轨道车辆来解决。有利的设计方案是从属权利要求的内容。
[0005]根据本发明的基本思想构造用于轨道车辆的水平可调的弹性机构，所述弹性机构能在车厢和转动架之间设置并且其中水平可调的弹性机构包括空气弹簧和机动地能在其长度上改变的高度调整元件，其中空气弹簧能借助于填充机构用气体填充并且其中高度调整元件的长度改变引起车厢的在转动架方面的水平改变。
[0006]由此能实现的优点是，能提供一种用于轨道车辆的弹性机构，该弹性机构不需要车辆侧的压缩空气供应装置并且其中即便如此仍具有传统的空气弹性机构的所有优点，而且提供水平调节。
[0007]根据本发明水平可调的弹性机构包括两个主组件。第一主组件是空气弹簧，所述空气弹簧作为封闭的、用压缩气体填充的系统工作。这一封闭的系统在长的时间段上维持气体压力。第二主组件是高度调整元件，所述高度调整元件能在空气弹簧之下即在空气弹簧的靠近底盘的端部上设置并且所述高度调整元件借助于机动操纵能改变确定的区域内的几何尺寸。所述高度调整元件的布设也能够在空气弹簧的车厢侧的端部上实现，从而尤其减小底盘的未被弹性加载的质量以及简化线路(电气或液压的线路)的导引。
[0008]能例如将液压缸应用为高度调整元件，对此电气运行的液压栗和相应的线路以及阀是必须的。
[0009]实现高度调整元件的另一可能方案是借助于螺旋传动装置。例如能通过螺纹销连接两个内螺纹部件，其中两个螺纹连接中的一个是右螺纹并且第二螺纹连接是左螺纹。其中给螺纹销配备电驱动器。这种高度调整好比所谓的夹箍(Spannschloss)所基于的原理。
[0010]实现高度调整元件的其它可能方案在于，借助于冲程剪切结构(Hubscherenkonstrukt1n),正如其在起重平台中使用的那样。
[0011]本发明的一种优选的实施形式规定了，将附加体积容器设置在空气弹簧的附近区域中，该附加体积容器的气体体积借助于阀能与空气弹簧的气体体积相连接。所述附加体积容器的气体压力被充至与在空气弹簧中相同的值上。通过阀的完全或部分的开启能将附加体积容器耦合到空气弹簧体积上，从而弹簧常数或者说空气弹簧的弹簧特性曲线能在运行期间改变。
[0012]根据本发明由空气弹簧所包含的气体体积能通过填充机构用气体填充或者说气体能通过所述填充机构排出。该气体填充在空气弹簧机构运转时进行并且可以视情况在压力损失时补充气体。视情况存在的附加体积能与空气弹簧的气体体积共同得到填充。
[0013]有利地给空气弹簧机构配备压力确定机构(压力表)，所述压力确定机构能把信号发出到车辆控制器上，所述信号与在空气弹簧中支配的压力成比例。由此能提早地识别出出现的压力损失并且进行气体补充。若空气弹簧、线路或视情况存在的附加体积不密封，即丢失总的气体填充，则空气弹簧下降到其几何方面尽可能低的水平。但是乘用轨道车辆根据相关的许可标准即便在空气弹簧机构被排气的情况下也能安全地运行，从而由空气弹簧机构的失效不引发危险。但是要承担针对乘客的减小的上车舒适性，因为在乘客室地面和登车台水平面之间的阶梯是不能避免的。
[0014]根据本发明的弹性机构相比于那些个常用的在中央的压缩空气供应装置上连接的空气弹簧的可靠性较高。在根据本发明的空气弹性机构中的较少数目的组件、构件和密封位置引起较小的故障率。
[0015]机动支持的高度调整元件的驱动借助于电动马达和合适的控制或者说调节机构进行。其中调节机构包括用于求取轨道上车厢的瞬时水平并且从该测量值推断出空气弹簧中的所需要的压力升高或者压力下降并相应地操控电动马达的器件。
[0016]此外值得推荐的是，用不同于空气的气体填充空气弹性系统。其中适合于填充轮胎的气体是尤其有利的，因为由于这种气体通过橡胶的较低的扩散速度，系统压力能在明显较长的时间段上维持。典型地氮气或者添加氮气的空气合适于这一应用。
[0017]在本发明的另一种设计方案中将水平可调的弹性机构设置在轨道车辆中，所述轨道车辆具有车辆侧的控制机构。在控制机构上连接至少一个水平传感器，该水平传感器获取在轨道水平上车厢的水平并且将其传送到控制机构上并且其中控制机构对高度调整元件的力驱动器进行操控。其中有利地如此触发高度调整元件，从而在乘客室地面和登车台之间不出现水平差异。
[0018]此外能如此设计控制机构，从而在达到水平可调的弹性机构的气体压力系统的确定的最小压力时发出警报信号。所述警报信号能一方面考虑对车辆驾驶者的光学或声学的警告或另一方面考虑把警告状态转达到路段方面(streckenseitig)的机构上。后者尤其在无驾驶者的轨道车辆中是尤其有利的。在本发明的另一种改进方案中推荐的是，警报信号考虑了影响确定的行驶动态学方面的参数。例如能由此在水平可调的弹性机构中压力损失时限制轨道车辆的最大速度或最大加速度。
【附图说明】
[0019]示例性地示有:
[0020]图1示出水平可调的弹性机构；
[0021]图2示出具有附加体积的水平可调的弹性机构。
【具体实施方式】
[0022]图1示例性并示意性展示水平可调的弹性机构。示出水平可调的弹性机构，所述弹性机构在车厢2和转动架3之间设置。水平可调弹性机构包括空气弹簧1、用于求取在空气弹性I中所占据的气体压力的压力确定机构6和填充机构5，其中所提到的组件与压缩气体线路相连接。此外水平可调弹性机构具有高度调整元件，该高度调整元件在所示的实施例中在气体弹簧的转动架侧的端部上设置。所述高度调整元件如此地构造，从而它能在确定的范围中改变其长度尺寸并且因此在车厢2和转动架3之间的间距也能改变。
[0023]图2示例性并示意性展示具有附加体积的水平可调的弹性机构。展示的是图1中的水平可调的弹性机构，其中被包含在附加体积容器7中的气体体积通过阀8能耦合在空气弹簧I的气体腔上。
[0024]附图标iP,清单
[0025]I空气弹簧
[0026]2 车厢
[0027]3转动架
[0028]4高度调整元件
[0029]5填充机构
[0030]6压力确定机构
[0031]7附加体积容器
[0032]8 阀
【主权项】
1.用于轨道车辆的水平可调的弹性机构，能设置在车厢(2)和转动架(3)之间，其特征在于，水平可调的弹性机构具有空气弹簧(I)和机动运行地能在其长度上改变的高度调整元件(4)，其中空气弹簧(I)能借助于填充机构(5)用气体填充并且其中高度调整元件(4)的长度改变引起车厢(2)的在转动架(3)方面的水平改变。2.按照权利要求1所述的用于轨道车辆的水平可调的弹性机构，其特征在于，设置了附加体积容器(7 )，该附加体积容器的气体体积能借助于阀(8 )与空气弹簧(I)的气体体积相连接。3.按照权利要求1或2中任一项所述的用于轨道车辆的水平可调的弹性机构，其特征在于，能在其长度上改变的高度调整元件(4)包括电驱动器。4.按照权利要求1或2中任一项所述的用于轨道车辆的水平可调的弹性机构，其特征在于，能在其长度上改变的高度调整元件(4)包括液压的驱动器。5.按照权利要求1或2所述的用于轨道车辆的水平可调的弹性机构，其特征在于，设置了压力确定机构(6)，该压力确定机构能确定空气弹簧(I)中的气体压力并且发出相应于该气体压力的电信号。6.轨道车辆，所述轨道车辆对各转动架来说包括两个按照权利要求1到5中任一项所述的水平可调的弹性机构。7.按照权利要求6所述的轨道车辆，其特征在于，设置了控制机构和至少一个水平传感器，该水平传感器获取在轨道水平上的车厢的水平并且将其转达给控制机构并且其中控制机构对高度调整元件的力驱动器进行操控。8.按照权利要求7所述的轨道车辆，其特征在于，压力确定机构(6)将相应于气体压力的信号转达给控制机构，其中控制机构在低于能预定的最小压力时发出警报信号。
【专利摘要】用于轨道车辆的水平可调的弹性机构和轨道车辆，该用于轨道车辆的水平可调的弹性机构，能设置在车厢(2)和转动架(3)之间，其中水平可调的弹性机构具有空气弹簧(1)和机动运行地能在其长度上改变的高度调整元件(4)并且其中空气弹簧(1)能借助于填充机构(5)用气体填充并且设置了压力确定机构(6)，所述压力确定机构能确定空气弹簧(1)中的气体压力并且发出相应于气体压力的电信号，并且其中高度调整元件(4)的长度改变引起车厢(2)的在转动架(3)方面的水平改变。
【IPC分类】B60G17/052, B61F5/38, B61F5/10, B61F5/22
【公开号】CN204871044
【申请号】CN201490000251
【发明人】M·科尔曼恩, W·冈塞曼恩
【申请人】奥地利西门子公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2014年8月21日
【公告号】WO2015025023A1