用于轨道车辆的转矩支撑件以及转向架的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于相互铰接地支撑两个元件、特别地一方面是支撑框架（6）或转向架（3）和另一方面是支撑壳体、如轨道车辆的传动机构壳体（8.1，8.2，8.3）的转矩支撑件（1）。该转矩支撑件具有杆（10），在其两个端部（10.1，10.2）上布置有各一个容纳头部（12.1，12.2），该容纳头部具有用于容纳销轴（14.1，14.2）的轴承（13.1，13.2），该销轴用于支撑在相应的元件上。杆至少在其两个端部的区域中设计为轴套，并且轴承具有衬套（17.1，17.2），该衬套沿销轴的径向方向布置在销轴和容纳头部之间并且通过至少一个另外的轴承元件（18.1，18.2）支撑在容纳头部上。衬套在其外圆周上具有球形帽类型的凸肚形部段。
【专利说明】用于轨道车辆的转矩支撑件以及转向架
【技术领域】
[0001]本发明设计一种转矩支撑件以及一种转向架，特别是用于配有驱动装置的轨道车 辆、例如用于机车。
【背景技术】
[0002]这种转向架具有转向架框架。该框架支撑一个或多个轮对。每个轮对包括车轮、 具有轮对轴和轮对传动机构壳体的轮对传动机构。至少一个轮对与轨道车辆的驱动发动机 传动连接。在该传动连接中通常布置有传动机构。
[0003]因此通常在最大运行速度为80至110km/h的地铁轨道车辆中、也就是说在轨道交 通中使用单级的正齿轮传动机构以用于将驱动发动机的驱动功率传递到车轮上。本发明特 别适合于这种轨道车辆。基于通常在80km/h和110km/h之间的不同的最大运行速度和不 同的发动机方案，传动机构变速比通常大多时候在6.3和7.7之间改变。这导致需要根据 操作员期望的、相应于预设的最大运行速度所选择的变速比，从多个不同大小的储存或提 供的传动机构中选出一个传动机构，并且必须安装在轨道车辆中。这种轨道车辆传动机构 的制造商因此通常提供不同大小的各种传动机构，其中极大地限制了相同部件对于不同的 传动机构大小的应用。
[0004]由于这种传动机构抵抗驱动发动机的驱动力矩在其安装位置方面必须特别在轨 道车辆的转向架中得到支持，因此设置有转矩支撑件。它能实现将传动机构铰接地支撑在 转向架上。取决于所应用的传动机构以及转向架和那里的安装位置的大小，必须通过转矩 支撑件跨接不同的距离。因此必须储存不同长度和结构的各种转矩支撑件。在成形制造的 转矩支撑件中对于每种实施方式需要单独的工具。所有这些情况都提高了用于新的传动机 构以及用于转矩支撑件和单独部件的制造成本和储存成本。那么不利的是，由于质保承诺 而必须常年储备不同部件的产品以用于可能需要的更换。提高的种类特别在创新的情况下 是不利的，这是因为每个单独的结构必须相应于新科技地进行调整。这又引发了提高的研 发成本。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于，提供用于轨道车辆的一种转矩支撑件以及一种转向架，它避 免了现有技术的缺点。特别应该提供一种转矩支撑件，其能容易地匹配于轮对传动机构与 转向架的不同连接，以及能实现不同长度和角度安装位置。同时应该减少部件种类以及研 发和制造成本。
[0006]根据本发明的目的通过根据独立权利要求所述的、用于轨道车辆的一种转矩支撑 件以及一种转向架来实现。在从属权利要求中给出了本发明的特别有利的和适宜的设计方案。
[0007]根据本发明的、相互铰接地支撑两个元件、特别地一方面是支撑框架或转向架和 另一方面是支撑壳体、如轨道车辆的轮对传动机构壳体的转矩支撑件包括杆，在该杆的两个端部上布置有各一个容纳头部。在此，容纳头部具有用于容纳销轴的轴承，销轴用于支撑 在相应的元件上。
[0008]杆根据本发明至少在该杆的两个端部的区域中设计为轴套。在此，轴承具有衬套， 该衬套沿销轴的径向方向布置在销轴和容纳头部之间并且通过至少另一个轴承元件支撑 在容纳头部上。衬套在此在该衬套的外圆周上具有球形帽类型的凸肚形部段。
[0009]借助于本发明可以实现传动机构相对于转向架的不同安装情况。因此杆被根据实 施方式的不同相应地定长切断并且随后配以容纳头部，该容纳头部例如通过摩擦焊接与杆 相连接，由此可以通过调整杆的长度来实现匹配于期望的安装情况。因此可以持续地将相 同的容纳头部用于不同的实施方式，而不需要像现有技术那样为每种转矩支撑件设置自有 的形状。由此极大地降低了转矩支撑件的部件种类以及研发成本、制造成本和储存成本。同 样情况也适用于所属的轮对传动机构，其通常在从驱动发动机到车轮的功率传递方向上看 后接于传动机构。
[0010]根据本发明的用于轨道车辆的转向架包括具有至少一个轮对的转向架框架，其包 括两个车轮、轮对传动机构、轮对轴和轮对传动机构壳体。此外设有一种用于将轮对传动机 构相互铰接地支撑在转向架上或转向架框架上的转矩支撑件，其中该转矩支撑件根据本发 明所述地设计。
【专利附图】
【附图说明】
[0011 ] 下面应该根据实施例和附图示范性地说明本发明。
[0012]图中示出:
[0013]图1在透视图中示出具有三个轮对的转向架。
[0014]图2根据现有技术在俯视图和经过其纵轴线的轴向截面图中示出转矩支撑件。
[0015]图3同样在俯视图以及经过纵轴线的横截面图中示出根据本发明的转矩支撑件。
【具体实施方式】
[0016]在图1中示出的转向架被规定用于机车。其如下所述地构造:其包括三个轮对2， 3，4。每个轮对2，3，4包括两个车轮2.1,2.2,3.1,3.2和4.1,4.2，还包括轮对轴2.3,3.3 和4.3、轮对传动机构2.4，3.4，4.4和各一个轮对传动机构壳体8.1，8.2，8.3。
[0017]还能看到四个弹簧5。这些弹簧被连接在转向架和未示出的机车框架之间，还有弹 簧6，该弹簧被连接在转向架框架15和相应的轮对轴2.3,3.3和4.3之间。
[0018]示出的部件被转向架框架15容纳。当前在转向架框架15上分别利用一个转矩支 撑件铰接地支撑了轮对传动机构2.4,3.4,4.4。转矩支撑件I用于吸收被未示出的驱动发 动机通过同样也未示出的轨道车辆传动机构传递到轮对传动机构2.4,3.4,4.4上的驱动 力矩。当然也可以通过根据本发明的转矩支撑件将传动机构例如铰接地支撑在转向架框架 15上。
[0019]在图2中示出这种转矩支撑件1，如它根据现有技术已经已知地那样。这通过成 形、例如浇铸或锻造制造而成，并且包括开口扳手形状的杆10，该杆在其两个端部10.1上 分别整体形成一个容纳头部12.1，12.2，其中设有用于容纳各一个销轴14.1，14.2的轴承
13.1，13.2。销轴14.1，14.2设计为桶形状，以将理想地吸收的横向力矩和弯曲力矩从传动机构传递到转向架上。然而桶形状由于制造公差限定为较高的制造成本。
[0020]然而在这种转矩支撑件中不利的是，对于不同的连接长度、也就是说对于在两个 销轴14.1和14.2的纵轴线之间不同的距离，始终需要新的转矩支撑件，并且因此需要用于 制造它的新浇铸模或锻造模。如果必须提供这样的转矩支撑件的各种不同的实施方式，那 么这就导致了高昂的研发成本、制造成本和存放成本。
[0021]在图3中示出了根据本发明的转矩支撑件I。在此如前述地那样，以相同的参考标 号标注同样的部件。
[0022]根据本发明的转矩支撑件I的杆10当前连续地设计为轴套。在此，轴套是圆形 形状，然而也可以考虑其它横截面形状。然而其也可能由固体材料制成并且仅在两个端部
10.1,10.2的区域中具有相应的轴套形状的镗孔。
[0023]在当前情况下，容纳头部12.1,12.2包括各一个连接销11.1，11.2，其中该连接销 具有在端部10.1，10.2的区域中与杆10的内部形状互补的外部形状。当然可以考虑的是， 连接销11.1和11.2被这样设计，即将其放置在杆10上。为此，连接销11.1和11.2可能 具有内镗孔，该内镗孔基本上具有和杆10的端部10.1和10.2的外直径相同的内直径。
[0024]为了制造根据本发明的转矩支撑件1，取决于杆10的需要的连接长度在其长度方 面相应地对杆进行调整。此后将两个连接销11.1，11.2插入杆10中或放置到其上，并且例 如材料配合地、例如通过摩擦焊接相互不可拆卸地连接。当然也可能采用其它的、特别是力 传递和形状配合的接合方法。
[0025]当前销轴14.1,14.2是圆柱形形状。当然也可以考虑其它的横截面形状、特别是 多边形。为了能实现对横向力矩和弯曲力矩的吸收，设有衬套17.1，17.2。其分别在其外 表面上包括一个凸肚部并且在圆周方向上围绕销轴14.1，14.2。衬套17.1，17.2被插入轴 承13.1,13.2中。每个衬套17.1，17.2都通过具有基本上球形外部形状的凸出部借助于一 个另外的轴承元件、例如橡胶元件支撑在轴承13.1，13.2中。同样可以考虑的是其它用于 将衬套17.1,17.2支撑在容纳头部12.1,12.2上的轴承元件。通过根据本发明设计的衬套 17.1，17.2，现在可以使用圆柱形的销轴，由此明显减少了制造成本。额外地可以通过设置 直径更小的销轴14.1，14.2，以及相应于内直径更小的衬套17.1，17.2在销轴14.1，14.2的 连接长度基本上始终不变的情况下，补偿彼此的角度位置(见图3的俯视图中的虚线)。由 此可以利用相同连接长度的转矩支撑件和使用不同直径的销轴14.1，14.2，在安装转矩支 撑件时，例如在轨道车辆投入运转之前，在传动机构和转向架的不同布置中已经补偿小角 度变化，而不必制造新的转矩支撑件。因此可以取决于由操作员期望的变速比对于不同的 传动机构大小而使用相同的连接长度。
[0026]圆柱形的销轴14.1，14.2的另一个优点在于，它们取代螺栓连接也可能借助于压 紧连接与轮对传动机构壳体8.1,8.2,8.3和/或转向架相连接。为此，销轴14.1，14.2以 及销轴14.1，14.2在转向架或轮对传动机构壳体8.1,8.2，8.3上的所属的容纳部相应地具 有用于压紧配合的公差。额外的螺栓连接(螺栓19)可以仅仅用于防扭保护。随后这通常 不需要用于像在现有技术中的螺栓连接的情况那样的对于专门知识的高要求，使得能明显 降低制造成本。防扭保护当然也可能是形状配合的，其中随后销轴14.1，14.2以及所属的 容纳部相应地设计。
[0027]由于销轴14.1，14.2的构造是完全灵活的，因此例如可以为每个转矩支撑件设置不同的容纳头部12.1，12.2。因此例如可能这样设计传动机构侧的容纳头部14.1，使得其具有与配属于转向架侧的容纳头部15.2的销轴14.2的不同直径的销轴14.1。当然可以将两个销轴14.1，14.2中的至少一个设计为圆柱形的并且将另一个设计为桶状的。为此可能需要相应设计的不同的容纳头部15.1，15.2。同样可以在一个和同一个转矩支撑件中相应不同地设计杆10的端部10.1，10.2以及连接销11.1，11.2。
[0028]根据本发明的转矩支撑件提供的优点是，其可以在轮对传动机构和/或转向架的制造商或供应商处就已经被预先安装。因此其已经可以在供应转向架时在那里仅利用转向架侧的端部固定在其上。然而它也可以在其供货时仅与轮对传动机构壳体8.1,8.2，8.3相连接，或其仅仅在前者安装之后在转向架中与两个元件相连接。在每种情况下都可以实现根据本发明的转矩支撑件的特别灵活的安装，由此大大降低了这种转矩支撑件的制造成本和安装成本。
[0029]参考标号表
[0030]I转矩支撑件
[0031]2轮对
[0032]2.1，2.2 车轮
[0033]2.3 轮对轴
[0034]2.4 轮对传动机构
[0035]3轮对
[0036]3.1，3.2 车轮
[0037]3.3 轮对轴
[0038]3.4 轮对传动机构
[0039]4轮对
[0040]4.1，4.2 车轮
[0041]4.3 轮对轴
[0042]4.4 轮对传动机构
[0043]5弹簧
[0044]6框架
[0045]7.1，7.2 衬套
[0046]8.1,8.2,8.3轮对传动机构壳体
[0047]9铰接塔
[0048]10 杆
[0049]10.1，10.2 端部
[0050]11.1，11.2 连接销
[0051]12.1，12.2 容纳头部
[0052]13.1，13.2 轴承
[0053]14.1,14.2 销轴
[0054]15 转向架框架
[0055]16 轮对轴
[0056]17.1，17.2 衬套L
61 [8900]
【权利要求】
1.一种用于相互铰接地支撑两个元件、特别地一方面是支撑框架(6)或转向架(3)和 另一方面是支撑壳体、如轨道车辆的轮对传动机构壳体(8.1,8.2,8.3)的转矩支撑件(I)；1.1所述转矩支撑件具有杆(10)，在所述杆的两个端部(10.1，10.2)上布置有各一个 容纳头部(12.1,12.2)；1.2所述容纳头部具有用于容纳销轴(14.1，14.2)的轴承(13.1，13.2)，所述销轴用于 支撑在相应的所述元件上；其特征在于:1.3所述杆(10)至少在所述杆的两个所述端部(10.1,10.2)的区域中设计为轴套；1.4所述轴承(13.1，13.2)具有衬套(17.1，17.2)，所述衬套沿所述销轴(14.1,14.2) 的径向方向布置在所述销轴(14.1，14.2)和所述容纳头部(12.1，12.2)之间并且通过至少 一个另外的轴承元件(18.1,18.2)支撑在所述容纳头部(12.1，12.2)上；1.5所述衬套(17.1，17.2)在所述衬套的外圆周上具有球形帽类型的凸肚形部段。
2.根据权利要求1所述的转矩支撑件(I)，其特征在于，所述容纳头部(12.1,12.2)具 有连接销(11.1，11.2)，所述连接销在所述杆(10)的端部区域中能插到所述杆(10)上或插 入所述杆中。
3.根据权利要求1或2所述的转矩支撑件(I)，其特征在于，所述连接销(11.1，11.2) 具有圆形的外部形状，所述杆(10)至少在所述杆的所述端部(10.1，10.2)的区域中具有互 补的横截面形状。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的转矩支撑件(I)，其特征在于，所述衬套(17.1， 17.2)和至少一个所述轴承元件(18.1，18.2)形成整体的橡胶-金属元件。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的转矩支撑件(I)，其特征在于，所述销轴(14.1，14.2)至少在所述销轴支撑在所述轴承(13.1，13.2)中的区域中具有圆形的横截面形状。
6.一种用于轨道车辆的转向架6.1具有转向架框架(15)；6.2具有至少一个轮对(2，4)，包括两个车轮(2.2,3.1,3.2,4.2)、轮对传动机构(3)、 轮对轴(16)和轮对传动机构壳体(8);6.3具有用于将所述轮对传动机构(3)相互铰接地支撑在所述转向架上或所述转向架 框架(15)上的转矩支撑件，其特征在于，6.4所述转矩支撑件根据权利要求1至5中任一项所述地设计。
【文档编号】B61C9/50GK103459229SQ201280017975
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年4月3日 优先权日:2011年4月13日
【发明者】弗兰克·斯塔巴蒂 申请人:沃依特专利有限责任公司