自动改变成多种轨道宽度的铁路车轴的制作方法
【专利说明】自动改变成多种轨道宽度的铁路车轴
[0001]发明目标
[0002]本发明涉及一种自动改变成多种轨道宽度的铁路车轴，使得能够解决世界各地在不同铁路网中采用的轨道宽度差别的问题，所述问题代表了铁路运输的障碍，需要转移货物或手动改变宽度。
[0003]确切来说，本发明的铁路车轴被设想来改变轨道车辆车轮之间的宽度以连续地从一种轨道宽度转换成另一种轨道宽度，使得它们沿具有轨道和护轨的转换轨道部分循环，所述转换轨道部分通过连续地变化其宽度将具有不同宽度的两个轨道连接起来。
[0004]本发明的目标是消除目前由货运和客运两者宽度的改变所代表的物理障碍，以便顺利地执行所述转换，而不需要在宽度改变过程期间停止并且不需要释放车轮荷载。
[0005]本发明涉及铁路领域，并且更确切地说，涉及对应于铁路车辆或车队的车轮串联领域。
【背景技术】
[0006]铁路网之间的宽度差别的问题是历史上已通过主要面向客运的解决方案来解决的问题，所述解决方案尤其为CAF、Talgo或Brava万能转换乳制系统(Universal ShiftingRolling System)，当前能令人满意地发挥作用。
[0007]然而，在铁路货运领域，存在基于自动改变成可变宽度的车轴的不同已知解决方案，各自具有其自身特征，但是无一能够解决由于强加的严格重载要求而给货运带来的挑占戈。
[0008]因此，已知命名为“配备有自动轨道宽度改变并能适应常规货物转向架的铁路车轴组件”的Talgo系统。然而，这不是典型的连续安装车轴并且宽度改变过程通过释放车轮荷载来执行。除了锁在极低温度情况下执行效果会较差的可能性之外，它需要在内部热箱的检测方面存在问题的内部轴承。所述锁设置在直立位置并具有空心桥，所述空心桥在接收宽度改变装置的解锁导引件的适当轮廓的头部时接合竖直的解封阻杆，这要求对车轴的精确作用。
[0009]对于货运有效的典型的组装车轴系统包括，S卩，波兰SUW2000系统和德国RafilV型系统。
[0010]SUW2000具有通过带螺纹的阳阴接合元件在轮组之间传递扭矩的复杂性，所述接合元件在接触区中发生严重的磨损损耗，产生最终由车轮锁定系统支撑并随后破坏它的间隙，从而增加维护工作的复杂性。
[0011]已知其他可变宽度系统，通过固定两角规解决这个问题，但不具有铰接连接并且设置在车轴的外部部分上，这增加了疲劳并因此增加了所述部分的破损。另外，它们需要专门设计的润滑脂箱，所述润滑脂箱大大提高了解决方案的成本。还已知其他可变宽度系统，其中执行宽度变化所需要的力通过铁路车轮的额外车轮胎面的导引来施加，这增加了多余重量。在其他车轴中，宽度改变过程通过与宽度改变平台相互作用的摆动件的参与来实施，所述摆动件是除了使维护进一步复杂化之外还给系统增加多余重量的元件。
[0012]此外，Rafil V型和SUW2000两者均具有仅适用于两种不同轨道宽度的特点，从而将其使用限制到单一铁路边界，限定了到具有多种宽度的其他网络的任何运输，如在欧洲与亚洲货运中所需要的。
[0013]另外，存在通常与当前可变宽度铁路车轴相关联的问题，因为它们需要使用来自制造商的特定乳制材料，这代表了对于其在货运中使用的障碍，因为对于现有固定宽度不能再利用汽车和转向架列队，增加了总操作成本。
[0014]概括地说，目前没有具有自动轨道宽度改变的铁路车轴，所述铁路车轴解决在具有不同轨道宽度的基础设施之间的国际铁路货运的问题，能够顺利地并且以维护要求改变到两种以上的宽度而不需要释放车轮荷载，不需要车轮内侧上的轴承，并且适用于操作员通常使用的双轴式汽车和货物转向架。
[0015]发明描述
[0016]不需要释放车轮荷载的自动改变成多种轨道宽度的铁路车轴是基于新车轴的设计，所述新车轴安装在列车上，允许其在具有不同宽度的铁路网之间自由地循环。宽度的改变在经过安装在轨道上的系统时执行，所述系统负责执行对应的操纵，所述操纵实现设想用于此目的的内部机构的解锁及随后的锁定。
[0017]确切地说，本发明的铁路车轴由实际车轴和通过调整衬套联接到所述车轴的两个车轮组成，允许车轮在载荷条件下在车轴上的轴向运动而不遭受过度磨损或破损，即使在货运引起的重载条件下亦是如此。这可能归因于通过设置用于此目的的加润滑脂器在内区中实现的利用润滑脂进行的润滑作用。车轴具有以每个车轮有一个滑动套筒的方式成形的棘爪系统，使得当所述套筒的棘爪进入安装在车轮轮毂的环中设想的环状、梯形凹槽时，实现使得可能维持恒定轨道宽度的锁定。
[0018]车轴可被配置来通过修改滑动套筒的长度以及车轴的长度，并且安装具有环状、梯形凹槽的更多的环并结合间隔环来实现两种以上的宽度，所述间隔环被设想来将具有环状凹槽的环分开，并且它们的分开将建立适当的距离，直到实现期望的轨道宽度为止。
[0019]棘爪的每个套筒将旋转紧固到车轴，因为它是通过环箍并紧固到车轴的基座环而固定，所述固定和环箍由旋拧到环箍基座环的带螺纹段上的单个螺栓实施。为了实现轨道宽度尺寸的准确调整，将在棘爪的套筒与环箍并紧固到车轴的基座环之间安装校准垫圈。为了防止棘爪套筒的维持锁定的末端滑出环状的环凹槽，将使用与一个或多个预张紧弹簧关联的夹紧套筒。
[0020]当施加能够克服由安装的预张紧弹簧提供的阻力并移动棘爪的套筒的力时，将发生宽度的改变并因此发生车轮的解锁或解封阻。由于车轴与安装在轨道上的宽度改变装置或平台的相互作用，将在宽度改变的整个过程中施加所述力。所述力将被施加于紧固到棘爪的套筒的将压缩安装在车轴中的弹簧的盘状推出器，以便将棘爪从环状凹槽中释放，从而促进车轮在轴向方向上的运动，直到套筒末端的棘爪被容纳在对应于铁路车辆将在其上循环的新轨道宽度的环状凹槽中。
[0021]铁路车轴还具有称作两角规的部件，所述两角规用作车轮与车轴之间在旋转方向上的联接件，每个两角规由在其间铰接的一对半两角规或支臂形成，其中涉及允许俯仰的球窝式接头，使得此球窝式接头的使用允许在其横摇期间吸收车轮在车轴上的小的非轴向运动，从而防止连接它们的杆损坏。车轮与车轴之间的联接在通过支撑套筒将一个半两角规连接到车轮的内侧并将另一个半两角规连接于环箍并紧固到车轴的基座环时发生。当车轴在较大的轨道宽度配置上运行时，两角规支撑件另外用来保护具有环状、梯形凹槽的环。
[0022]另外，铁路车轴补充有波纹管式可延伸隔膜，所述波纹管式可延伸隔膜具有一个或多个皱褶并将充当对较小轨道宽度位置的保护，使得所述隔膜通过平板接合到车轴并接合到车轮的外部部分，所述平板容纳在车轴的凹形突出中，所述凹形突出接合到外部保护部件，并通过可延伸隔膜将接合到其的环接合到车轮。
[0023]构成本发明的铁路车轴目标的结构元素包括，S卩，如下:
[0024]-车轴被设计来支撑重载铁路货运。
[0025]-铰接两角规系统的纳入确保了在正常运行期间车轮在车轴上的非轴向运动的吸收，而不致使接合两个半两角规的连接杆疲劳。
[0026]-在套筒棘爪与环的梯形凹槽之间的接触区中，以及在棘爪的套筒与夹紧套筒之间的接触区或外区中使用不含铁材料延长了接触元件的使用寿命。
[0027]-所有元件被设计成快速更换而无需辅助装置。
[0028]所描述的铁路车轴的优点如下:
[0029]-它解决了在各种宽度改变系统中出现的冰块的问题。
[0030]-它实现了减少的维护，限于一般磨损。
[0031]-铁路车轴适用于铁路操作员可利用的任何双轴式汽车和转向架。
[0032]-铁路车轴对于同时改变成两种以上的宽度有效。
[0033]-铁路车轴构成高度坚固组件。
[0034]-铁路车轴具有足够的结构阻力来在其中间区域中容纳刹车盘。
【附图说明】
[0035]作为对以下所作的描述的补充，并且为了有助于使本发明的特征更加容易理解，本说明书附有形成其组成部分的一组图，并且本说明书的图通过示例而非限制的方式表示如下:
[0036]图1示出可变宽度铁路车轴组件的剖视图，所述可变宽度铁路车轴组件具有不同部件将它整合在两个位置，一个是最大宽度而另一个是最小宽度。
[0037]图2示出参与本发明的铁路车轴的两角规的剖视图，其展示了并入在两个两角规之间的球窝式接头。
[0038]图3示出对应于展示了环箍环和棘爪的套筒相对于车轴的固定的细节的剖视图。
[0039]图4最后示出对应于由可变宽度车轴的外部保护波纹管构成的可延伸隔膜的细节的剖视图。