用于轨道车辆的行走装置和侧向减震系统及轨道车辆的制作方法

本发明涉及一种具有一对独立的左轮和右轮的行走装置，并且涉及设置有这种行走装置的轨道车辆。

背景技术：

从kr101498450b1中已知一种设置有行走装置的轨道车辆，该行走装置具有一对独立的左轮和右轮、即可以彼此独立地旋转的轮。每个行走装置具有用于导引一对左惰轮和右惰轮的一对左旋转支承件和右旋转支承件，一对左惰轮和右惰轮位于左旋转支承件与右旋转支承件之间。行走装置设置有矩形框架，该矩形框架具有两个纵向梁和两个横向梁，所述两个纵向梁各自在旋转支承件中的一个旋转支承件的上方延伸，所述两个横向梁在位于轮的转动轴线下方的共同的水平平面中、分别在两个轮的前方和后方延伸。为了支承车身的载荷，在旋转支承件与转向架框架之间安装有竖向主悬架，并且在转向架框架与车辆本体之间安装有竖向副悬架。转向架框架通过一对纵向连杆连接至车身，所述一对纵向连杆形成了竖向可变形平行四边形以传递纵向力，同时允许车身与行走装置之间的竖向相对运动。在框架与车身之间设置有竖向阻尼器、纵向阻尼器和横向阻尼器以吸收动能并减小车身与行走装置的框架之间的相对运动。纵向阻尼器连接至行走装置框架的纵向梁，即，在与行走装置的竖向纵切中央平面相距较大距离处连接至行走装置框架的纵向梁，而横向阻尼器位于框架的横向梁上，即，在与包含左轮的转动轴线和右轮的转动轴线的竖向横切平面相距较大距离处位于框架的横向梁上。因此，纵向阻尼器和横向阻尼器可操作成抵抗行走装置框架相对于车身的任何转向运动。

从ep0655378中已知设置有具有一对左轮和右轮的行走装置的另一轨道车辆。此处，轮安装在共同的轮轴上，即，因为轮与轮轴一起旋转，所以轮不是独立的。因此，所产生的行走装置在轨道路线上的动态特性尤其是轮副摆动不同于具有独立的轮的行走装置。轮轴以轴颈接合的方式安装在一对旋转支承件中，所述一对旋转支承件通过主悬架连接至行走装置框架。框架相对于轨道车辆的车辆本体安装成绕竖向轴线枢转。车辆本体与框架之间的连结件包括弹性元件及致动器，该弹性元件用于产生抵抗行走装置的横摆运动的回复力，该致动器被控制成以与弹性元件的回复力相反的方式作用。框架沿横向方向的运动受到抵接止动件的限制，抵接止动件设置在于行走装置框架的每侧上侧向地固定至车身的导引支架上，这仅是可能的，因为车辆本体的宽度基本上大于行走装置的宽度。轮之间的空间由轮轴和马达单元占据。因此，车辆本体的底部大致位于轮的上方，并且行走装置似乎不适用于低底板型车辆。

技术实现要素：

本发明旨在提供用于低底板型车辆的具有紧凑布置的轻型行走装置，该轻型行走装置使得行走装置的横向运动有效地传递至车身而不影响行走装置的转向。

根据本发明的第一方面，提供了用于低底板型轨道车辆的行走装置，该行走装置包括：

-框架，该框架限定：横向参考轴线和包含横向参考轴线的竖向横切参考平面、垂直于横向参考轴线的竖向纵切中央平面以及包含横向参考轴线的水平参考平面；

-一对独立的左轮和右轮，所述一对独立的左轮和右轮分别位于竖向纵切中央平面的左侧和右侧、与竖向纵切中央平面等距；

-一对左旋转支承件和右旋转支承件，所述一对左旋转支承件和右旋转支承件附接至框架，从而允许左轮和右轮分别绕与横向参考轴线对准的左转动轴线和右转动轴线独立地转动；

-副悬架，该副悬架置于框架上以用于支承轨道车辆的车辆本体；以及

-侧向止动装置，该侧向止动装置固定至框架以用于侧向地导引轨道车辆的车辆本体，侧向止动装置包括分别面向平行于横向参考轴线的左横向方向和右横向方向的左接触面和右接触面，其中，左接触面和右接触面位于左轮与右轮之间。

侧向止动装置对于将车身侧向推动以遵循轨道路线的曲线是有效的。

轮之间的横向止动装置的中央位置利用了在该位置处可用的相对大的空间，这允许将侧向止动装置适当地定尺寸成吸收沿横向方向的峰值力。止动装置靠近横向参考平面、竖向纵切参考平面和水平参考平面之间的交叉位置，该交叉位置是行走装置相对于车辆本体的虚拟旋转中心。

根据优选实施方式，竖向横切参考平面穿过左接触面和右接触面。因为左接触面和右接触面位于竖向横切参考平面中，侧向止动装置基本上不对行走装置框架与车身之间的绕在框架的竖向横切轴线与竖向纵切中央平面之间的交叉位置处的竖向轴线的相对横摆运动造成干扰。

在实践中，左接触面和右接触面中的至少部分位于水平参考平面的下方，并且优选地，左接触面和右接触面完全位于水平参考平面的下方。因为左接触面和右接触面占据基本上在轮之间并且在轮的转动轴线下方的位置，侧向止动装置不会不利地影响低底板的布置及车身的下部结构的布置，如果必要，车身的下部结构可以在侧向止动装置正上方、轮之间的可用空间中自由延伸，例如，车身的下部结构向下自由延伸至行走装置框架的水平参考平面并且可能在水平参考平面下方延伸。

优选地，左接触面和右接触面与竖向纵切中央平面等距。

在优选实施方式中，左接触面和右接触面是至少部分地平面的、具有平行于竖向纵切中央平面的平面区域。

在实施方式中，左侧向止动件的接触面和右侧向止动件的接触面彼此面对。在替代性实施方式中，左侧向止动件的接触面和右侧向止动件的接触面彼此背对。

侧向止动装置可以包括两个独立的止动件，其中，为左接触面和右接触面中的每一者设置有一个独立的止动件。替代性地，左接触面和右接触面相对于彼此固定，并且属于单个止动组件以实现更简单且更紧凑的布置。

优选地，侧向止动装置包括成组的一个或更多个弹性体，所述成组的一个或更多个弹性体用于将左接触面和右接触面连接至框架并且用于允许左接触面和右接触面相对于框架的平行于横向参考轴线的有限运动。

在优选实施方式中，框架与一对左旋转支承件和右旋转支承件成一体。有限的主悬架段可以设置在旋转支承件自身内、在旋转支承件的固定支承件座圈与旋转支承件之间或者在旋转支承件的旋转支承件座圈与轮毂或轮轴之间。替代性地，轮自身可以设置有限的主悬架。

在实施方式中，框架包括：一对左纵向梁和右纵向梁，所述一对左纵向梁和右纵向梁各自对左旋转支承件和右旋转支承件中的相应的旋转支承件进行支承；一对前横向梁和后横向梁，所述一对前横向梁和后横向梁各自在竖向横切参考平面的相反侧上、在左纵向梁的相应的端部与右纵向梁的相应的端部之间延伸。前横向梁和后横向梁位于框架的水平参考平面的下方以避免对车身造成干扰。优选地，至少一个纵向支承梁在前横向梁与后横向梁之间延伸，其中，左接触面和右接触面中的至少一者由纵向支承梁支承。最优选地，纵向支承梁支承侧向止动装置。替代性地，纵向支承梁支承左侧向止动件和右侧向止动件中的一者，并且另一纵向支承梁支承左侧向止动件和右侧向止动件中的另一者。

在实践中，悬架包括一组左竖向悬架弹簧和右竖向悬架弹簧，所述左竖向悬架弹簧和右竖向悬架弹簧优选地各自位于左旋转支承件和右旋转支承件中的相应的旋转支承件的上方。竖向悬架弹簧可以包括空气弹簧(airbellows)或由空气弹簧组成，该空气弹簧不提供横向或纵向悬置。替代性地，竖向悬架弹簧可以包括螺旋弹簧或所谓的螺旋线圈弹簧或由螺旋弹簧或所谓的螺旋线圈弹簧组成，该竖向悬架弹簧在紧凑的布置内提供了在水平方向上充分的悬置效果。

本发明的另一方面涉及包括车辆本体的低底板型轨道车辆，该车辆本体由成组的一个或更多个行走装置支承，所述成组的一个或更多个行走装置包括如前文描述的至少第一行走装置，其中，车辆本体的底部设置有包括至少第一对侧向接触面的相应止动装置(counterstopmeans)，至少第一对侧向接触面各自面向第一行走装置的止动装置的左接触面和右接触面中的相应的接触面。特别地，低底板型轨道车辆可以是用于城市交通、特别地用于有轨电车运输、快速有轨电车运输或轻型轨道运输的轻型轨道车辆。

在优选实施方式中，行走装置的左接触面和右接触面位于车辆本体的侧向接触面之间。在替代性实施方式中，车辆本体的侧向接触面位于行走装置的左接触面与右接触面之间。

优选地，车辆本体直接置于第一行走装置的副悬架上。

在实践中，成组的一个或更多个根据权利要求1至11中的任一项所述行走装置优选地包括至少第二行走装置，其中，车辆本体设置有至少第二对侧向接触面，所述至少第二对侧向接触面各自面向第二行走装置的左接触面和右接触面中的相应的接触面。第一行走装置和第二行走装置优选地位于车辆本体的相反的端部处，即与靠近车辆本体的中央竖向横切平面相比更靠近相反端部中的相应的端部。

在实施方式中，成组的一个或更多个行走装置包括一对附加的行走装置，所述一对附加的行走装置各自具有一对独立的左轮和右轮，其中，附加的行走装置中的每个附加的行走装置邻近第一行走装置和第二行走装置中的相应的行走装置，并且优选地连结至第一行走装置和第二行走装置中的相应的行走装置。第一行走装置和第二行走装置中的每个行走装置与相关联的附加的行走装置之间的连结可以是转向连结，即，该转向连结是这样的连结：每当在两个相关联的行走装置中的一个行走装置与车辆本体之间发生包括绕竖向轴线的旋转的相对运动时，该连结将力从一个行走装置框架传递至另一个行走装置框架。

附加的行走装置可以与第一行走装置和第二行走装置类似，即，附加的行走装置具有侧向止动装置或可以不具有侧向止动装置。

优选地，底部在以下空间中至少部分地延伸：所述空间在第一行走装置的一对左轮与右轮之间、在与第一行走装置的左轮的上端部和右轮的上端部正切的水平平面下方，并且优选地在第一行走装置的框架的水平参考平面的下方。因此，由于第一行走装置和第二行走装置的布置而提供的可用的空间有利地用于使车辆本体的底部和车辆本体内的乘客空间的内部底板降低。

根据本发明的另一方面，提供了用于轨道车辆的侧向减震系统，该轨道车辆包括由车辆本体和行走装置组成的两个子组件，该减震系统包括第一止动装置和第二止动装置，第一止动装置和第二止动装置中的一者包括用于附接至行走装置的侧向止动装置，并且第一止动装置和第二止动装置中的另一者包括侧向相应止动装置，所述侧向相应止动装置用于附接至车辆本体以限制车辆本体与行走装置之间的沿轨道车辆的横向方向的相对运动。第一侧向止动装置包括：固定支承件；可移动承载件，该可移动承载件设置有一对相反的接触面并且能够相对于固定支承件沿平行于固定支承件的参考轴线的两个相反的方向移动；以及成组的一个或更多个弹性体，所述成组的一个或更多个弹性体用于将可移动承载件弹性地连接至固定支承件以用于允许可移动承载件相对于固定支承件的在可移动承载件相对于固定支承件的参考位置的两侧平行于参考轴线的有限运动，并且第二侧向止动装置包括对应的接触面，该对应的接触面在与第一侧向止动装置的接触面中的一个接触面相距一定距离处各自面向第一侧向止动装置接触面中的相应接触面。因此，相同的弹性体用于弹性地吸收在可移动承载件的两个相反运动方向上的震动。优选地，至少一对弹性减震体在可移动承载件与固定支承件之间设置成不对可移动承载件相对于固定支承件的在参考位置的两侧平行于参考轴线的低于预定幅度阈值的有限运动造成干扰，并且设置成各自沿两个相反方向中的相应的方向弹性地抵抗可移动承载件相对于固定支承件的远离参考位置的高于预定幅度阈值的进一步运动。

固定支承件优选地形成为管状壳体，可移动承载件延伸穿过该管状壳体，其中，可移动承载件的接触面从管状壳体的端部突出。

附图说明

根据下面仅作为非限制性示例给出的并且在附图中示出的本发明的特定实施方式的以下描述，本发明的其他优点和特征将变得更加明显，在附图中：

-图1是根据本发明的实施方式的行走装置的等距视图；

-图2是图1的行走装置和根据本发明的轨道车辆的底部的对应部分的示意性横截面图；

-图3是图2的细节；

-图4示出了根据本发明的实施方式的设置有一组行走装置的轨道车辆，一组行走装置中的一些行走装置与图1的行走装置类似；以及

-图5示出了根据本发明的替代实施方式的行走装置及行走装置的与轨道车辆底部的对应部分的相互作用的示意性横截面图。

在附图中的每个附图中，对应的附图标记指示相同的部分或对应的部分。

具体实施方式

参照图1，用于轨道车辆的行走装置10具有一对左旋转支承件12和右旋转支承件12，所述一对左旋转支承件12和右旋转支承件12用于导引一对独立的左惰轮14和右惰轮14，左惰轮14和右惰轮14位于左旋转支承件12与右旋转支承件12之间。轮14是独立的轮，在这种意义上，轮14不共用共同的轮轴并且可以绕其相应的转动轴线100l、100r彼此独立地转动。行走装置10设置有矩形框架16，该矩形框架16包括两个纵向梁18以及前横向梁20和后横向梁20两者，两个纵向梁18各自与左旋转支承件12和右旋转支承件12中的相应的旋转支承件一体形成，前横向梁20和后横向梁20两者分别在纵向梁18的两个前端部之间、并且纵向梁18的两个后端部之间延伸，使得轮14在从上方观察时被包括在矩形框架16内。

如图2中示意性地所示，为了支承轨道车辆的车辆本体22的载荷，竖向副悬架24直接地安装在转向架框架16与车辆本体22之间。在该实施方式中，竖向副悬架24包括螺旋弹簧26或串联或并联的一组同轴弹簧，该螺旋弹簧26位于两个旋转支承件12中的每个旋转支承件的正上方。作为替代，成组的两个独立的并联竖向弹簧可以设置在两个纵向梁18中的每个纵向梁的纵向端部处。

当行走装置处于标准操作位置、即处于直的轨道路线上的静止位置时，框架16限定：横向参考轴线100，该横向参考轴线100与左轮14的转动轴线100l和右轮14的转动轴线100r对准；包含横向参考轴线100的竖向横切参考平面t(即图2和图3的截面)；竖向纵切中央平面v，该竖向纵切中央平面v垂直于横向参考轴线100；以及水平参考平面h，该水平参考平面h包含横向参考轴线100。如图2和图4中所示，独立的左轮14和右轮14分别在竖向纵切中央平面v的左侧和右侧与竖向纵切中央平面v等距。横向梁18在竖向横切参考平面t的相反两侧至少部分地位于水平参考平面h下方。

框架16还设置有中央纵向支承梁28，该中央纵向支承梁28被竖向纵切中央平面v横穿。纵向支承梁对侧向止动装置30进行支承，以用于侧向地导引轨道车辆的车辆本体22，该侧向止动装置30在图2至图4中详细示出。侧向止动装置30位于左轮14与右轮14之间并且包括由筒形壳体32形成的固定支承件，该筒形壳体32与平行于横向参考轴线100的方向对准但在横向参考轴线100下方的一定距离处。壳体32设置有在竖向纵切中央平面v中延伸的内分隔壁34。横向杆36延伸穿过内分隔壁34中的孔并且穿过壳体32以从壳体32的两端部突出。横向杆36的端部形成与横向参考轴线100垂直的左平面接触面38和右平面接触面38。左接触面38和右接触面38位于轮14之间、至少部分地在水平参考平面h的下方，并且分别朝向平行于横向参考轴线100的左横向方向、右横向方向彼此背对。壳体32、杆36及杆36的左接触面38和右接触面38由框架18的竖向横切参考平面横穿。左接触面38和右接触面38与竖向纵切中央平面v等距。

如图3中所示，侧向止动装置30包括用于将横向杆36与壳体32连接的一组弹性体以及一组较硬的弹性止动件42，所述一组弹性体即一组相对可变形的环状弹性体40，所述一组相对可变形的环状弹性体40被硬化至杆36的筒状部分和壳体32的筒状内部面，所述一组较硬的弹性体止动件42被置于设置在杆36上的相关联的凸缘44与壳体32的中央分隔壁34之间。弹性体止动件42附接至杆36的相关联的凸缘44并且在与分隔壁34相距一定距离处面对分隔壁34。

车辆本体22的底部设置有由一对侧向接触面46形成的相应止动装置(counterstopmeans)45，所述一对侧向接触面46各自在一定距离处面向行走装置10的侧向止动装置30的左接触面38和右接触面38中的相应的接触面。

本发明的行走装置特别适于如图4中所示的低底板型轨道车辆220，该低底板型轨道车辆220包括由一个或更多个行走装置支承的车辆本体22，一个或更多个行走装置包括：如所描述的在车辆本体的第一端部221上方的至少第一行走装置101，以及优选地如所描述的在轨道车辆22的第二端部222处的第二行走装置102，使得车辆本体22的侧向运动可以在车辆本体的两个端部221、222处被控制。

如图2中示意性图示的，车辆本体22具有在以下空间中部分地延伸的底部：所述空间在第一行走装置101的一对左轮14与右轮14之间、在与第一行走装置101的左轮14的上端部和右轮14的上端部正切的水平平面h的下方，并且优选地在第一行走装置101的框架14的水平参考面h的下方。类似的考虑适于第二行走装置102。底部设置有第一对侧向接触面46和第二对侧向接触面46，该第一对侧向接触面46各自面向第一行走装置101的左接触面38和右接触面38中的相应的接触面，并且该第二对侧向接触面46各自面向第二行走装置102的左接触面38和右接触面38中的相应的接触面。如本领域中已知的，每个行走装置101、102的框架16通过纵向连杆48、竖向阻尼器50和横向阻尼器52连接至车辆本体22。

低底板型客运轨道车辆220还可以包括一对附加的行走装置111、112，所述一对附加的行走装置111、112各自具有用于支承车辆本体的一对独立的左轮114和右轮114，其中，附加的行走装置中的每个附加的行走装置邻近第一行走装置101和第二行走装置102中的相应的行走装置。附加的行走装置111、112还可以设置有侧向止动装置，或者如图5中所描绘的不具有侧向止动装置。

将容易理解的是，侧向止动装置30与相应止动装置45一起构成用于限制车辆本体20与行走装置10之间的相对横向运动的侧向减震系统。在行走装置框架16与车辆本体22之间的具有小于相关联的接触面38、46之间初始距离的幅度的有限的相对横向运动将对侧向止动装置30没有影响。在这种情况中，横向力通过副悬架的螺旋弹簧26和横向阻尼器52整体传递。随着横向运动的幅度增大，在车辆本体的接触面46中的一个接触面与侧向止动装置30的相应的接触面38之间建立接触。在横向方向上的接触力将导致环状弹性体40的剪切变形并且将所施加的力通过具有高频分量的动态阻尼传递至壳体32。在接触面46、38之间的沿横向方向的较高的接触力将使得较硬的弹性止动件42中的一个较硬的弹性止动件接触分隔壁34以限制杆36与壳体32之间的相对运动，并且因此限制行走装置10、101、102的框架12与车辆本体22之间的相对运动。

如图5中所示的改型，在行走装置10的框架16上的侧向止动装置30可以由两个刚性接触面38形成，两个刚性接触面38各自形成在专用的中间纵向梁28.1、28.2或框架16上，而相应止动装置45包括成组的两个接触面46，所述成组的两个接触面46固定至接纳在与第一实施方式的壳体类似的壳体32中的杆36。

作为另一改型，侧向止动装置30和相应止动装置45两者均可以设置有弹性体。

壳体32不必是筒状的。止动面38优选地是平面的或凸面的。