用于軌道車輛的水平可調的彈性機構和軌道車輛的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于軌道車輛的水平可調的彈性機構。
【背景技術】
[0002]現今的軌道車輛的發展旨在去除壓縮空氣供應裝置，因為所述壓縮空氣供應裝置包括大量昂貴、沉重和難以維護的組件。沒有車載壓縮空氣供應裝置的車輛必須以另一方式保證迄今用壓縮空氣運行的設備和組件的運行。針對制動器、門操縱器、移動踏板等已經開發了電氣的替代驅動器。若提供無空氣壓力的彈性機構，則能夠例如動用傳統的鋼板或者螺紋或者說螺旋的彈性機構。但是由此關聯了大量的缺點例如提高的重量、增大的位置需求、較差的彈性舒適性和在聲音方面的、車廂從轉動架的不足的脫耦。在乘用軌道車輛中特別經常應用的空氣彈性機構對各個底盤和各個車輛側來說具有用壓縮空氣填充的由彈性材料所制造的包囊，所述包囊在底盤和車廂之間設置并且能保證在彎道行駛中出現的在所提到的構件之間的大約8度的扭轉。這種形式的彈性機構帶來大量的優點，其例如在小的位置需求的情況下提供很好的彈性特性。但是尤其能借助于空氣彈性機構很簡單地實現水平平衡。其中要給空氣彈簧的空氣壓力系統配備用于充氣和排氣的器件，并且要設置用于獲取實時的彈性跳動的裝置。以這樣的形式能夠自動的水平調節，所述水平調節例如實現的是，地鐵與其裝載狀態無關地始終具有在登車臺(Bahnsteig)和乘客地面水平之間的盡可能小的水平差。典型地空氣彈簧包含大約401的體積，其中壓力在大約2到5巴的范圍中調節。水平調節的所述方式從現有技術中是很久已知的，但是需要車輛方面的壓縮空氣供應裝置，因為在水平下降過程中壓縮空氣被釋放到自由空間中，所述壓縮空氣在接續的水平升高過程中必須再次被填充。
【發明內容】
[0003]因此本發明所針對的任務在于，給出一種針對軌道車輛的水平可調的彈性機構，所述彈性機構不需要車輛方面的壓縮空氣供應裝置。
[0004]所述任務通過具有權利要求1的特征的水平可調的彈性機構和按照權利要求5所述的軌道車輛來解決。有利的設計方案是從屬權利要求的內容。
[0005]根據本發明的基本思想構造用于軌道車輛的水平可調的彈性機構，所述彈性機構能在車廂和轉動架之間設置并且其中水平可調的彈性機構包括空氣彈簧和機動地能在其長度上改變的高度調整元件，其中空氣彈簧能借助于填充機構用氣體填充并且其中高度調整元件的長度改變引起車廂的在轉動架方面的水平改變。
[0006]由此能實現的優點是，能提供一種用于軌道車輛的彈性機構，該彈性機構不需要車輛側的壓縮空氣供應裝置并且其中即便如此仍具有傳統的空氣彈性機構的所有優點，而且提供水平調節。
[0007]根據本發明水平可調的彈性機構包括兩個主組件。第一主組件是空氣彈簧，所述空氣彈簧作為封閉的、用壓縮氣體填充的系統工作。這一封閉的系統在長的時間段上維持氣體壓力。第二主組件是高度調整元件，所述高度調整元件能在空氣彈簧之下即在空氣彈簧的靠近底盤的端部上設置并且所述高度調整元件借助于機動操縱能改變確定的區域內的幾何尺寸。所述高度調整元件的布設也能夠在空氣彈簧的車廂側的端部上實現，從而尤其減小底盤的未被彈性加載的質量以及簡化線路(電氣或液壓的線路)的導引。
[0008]能例如將液壓缸應用為高度調整元件，對此電氣運行的液壓栗和相應的線路以及閥是必須的。
[0009]實現高度調整元件的另一可能方案是借助于螺旋傳動裝置。例如能通過螺紋銷連接兩個內螺紋部件，其中兩個螺紋連接中的一個是右螺紋并且第二螺紋連接是左螺紋。其中給螺紋銷配備電驅動器。這種高度調整好比所謂的夾箍(Spannschloss)所基于的原理。
[0010]實現高度調整元件的其它可能方案在于，借助于沖程剪切結構(Hubscherenkonstrukt1n),正如其在起重平臺中使用的那樣。
[0011]本發明的一種優選的實施形式規定了，將附加體積容器設置在空氣彈簧的附近區域中，該附加體積容器的氣體體積借助于閥能與空氣彈簧的氣體體積相連接。所述附加體積容器的氣體壓力被充至與在空氣彈簧中相同的值上。通過閥的完全或部分的開啟能將附加體積容器耦合到空氣彈簧體積上，從而彈簧常數或者說空氣彈簧的彈簧特性曲線能在運行期間改變。
[0012]根據本發明由空氣彈簧所包含的氣體體積能通過填充機構用氣體填充或者說氣體能通過所述填充機構排出。該氣體填充在空氣彈簧機構運轉時進行并且可以視情況在壓力損失時補充氣體。視情況存在的附加體積能與空氣彈簧的氣體體積共同得到填充。
[0013]有利地給空氣彈簧機構配備壓力確定機構(壓力表)，所述壓力確定機構能把信號發出到車輛控制器上，所述信號與在空氣彈簧中支配的壓力成比例。由此能提早地識別出出現的壓力損失并且進行氣體補充。若空氣彈簧、線路或視情況存在的附加體積不密封，即丟失總的氣體填充，則空氣彈簧下降到其幾何方面盡可能低的水平。但是乘用軌道車輛根據相關的許可標準即便在空氣彈簧機構被排氣的情況下也能安全地運行，從而由空氣彈簧機構的失效不引發危險。但是要承擔針對乘客的減小的上車舒適性，因為在乘客室地面和登車臺水平面之間的階梯是不能避免的。
[0014]根據本發明的彈性機構相比于那些個常用的在中央的壓縮空氣供應裝置上連接的空氣彈簧的可靠性較高。在根據本發明的空氣彈性機構中的較少數目的組件、構件和密封位置引起較小的故障率。
[0015]機動支持的高度調整元件的驅動借助于電動馬達和合適的控制或者說調節機構進行。其中調節機構包括用于求取軌道上車廂的瞬時水平并且從該測量值推斷出空氣彈簧中的所需要的壓力升高或者壓力下降并相應地操控電動馬達的器件。
[0016]此外值得推薦的是，用不同于空氣的氣體填充空氣彈性系統。其中適合于填充輪胎的氣體是尤其有利的，因為由于這種氣體通過橡膠的較低的擴散速度，系統壓力能在明顯較長的時間段上維持。典型地氮氣或者添加氮氣的空氣合適于這一應用。
[0017]在本發明的另一種設計方案中將水平可調的彈性機構設置在軌道車輛中，所述軌道車輛具有車輛側的控制機構。在控制機構上連接至少一個水平傳感器，該水平傳感器獲取在軌道水平上車廂的水平并且將其傳送到控制機構上并且其中控制機構對高度調整元件的力驅動器進行操控。其中有利地如此觸發高度調整元件，從而在乘客室地面和登車臺之間不出現水平差異。
[0018]此外能如此設計控制機構，從而在達到水平可調的彈性機構的氣體壓力系統的確定的最小壓力時發出警報信號。所述警報信號能一方面考慮對車輛駕駛者的光學或聲學的警告或另一方面考慮把警告狀態轉達到路段方面(streckenseitig)的機構上。后者尤其在無駕駛者的軌道車輛中是尤其有利的。在本發明的另一種改進方案中推薦的是，警報信號考慮了影響確定的行駛動態學方面的參數。例如能由此在水平可調的彈性機構中壓力損失時限制軌道車輛的最大速度或最大加速度。
【附圖說明】
[0019]示例性地示有:
[0020]圖1示出水平可調的彈性機構；
[0021]圖2示出具有附加體積的水平可調的彈性機構。
【具體實施方式】
[0022]圖1示例性并示意性展示水平可調的彈性機構。示出水平可調的彈性機構，所述彈性機構在車廂2和轉動架3之間設置。水平可調彈性機構包括空氣彈簧1、用于求取在空氣彈性I中所占據的氣體壓力的壓力確定機構6和填充機構5，其中所提到的組件與壓縮氣體線路相連接。此外水平可調彈性機構具有高度調整元件，該高度調整元件在所示的實施例中在氣體彈簧的轉動架側的端部上設置。所述高度調整元件如此地構造，從而它能在確定的范圍中改變其長度尺寸并且因此在車廂2和轉動架3之間的間距也能改變。
[0023]圖2示例性并示意性展示具有附加體積的水平可調的彈性機構。展示的是圖1中的水平可調的彈性機構，其中被包含在附加體積容器7中的氣體體積通過閥8能耦合在空氣彈簧I的氣體腔上。
[0024]附圖標iP,清單
[0025]I空氣彈簧
[0026]2 車廂
[0027]3轉動架
[0028]4高度調整元件
[0029]5填充機構
[0030]6壓力確定機構
[0031]7附加體積容器
[0032]8 閥
【主權項】
1.用于軌道車輛的水平可調的彈性機構，能設置在車廂(2)和轉動架(3)之間，其特征在于，水平可調的彈性機構具有空氣彈簧(I)和機動運行地能在其長度上改變的高度調整元件(4)，其中空氣彈簧(I)能借助于填充機構(5)用氣體填充并且其中高度調整元件(4)的長度改變引起車廂(2)的在轉動架(3)方面的水平改變。2.按照權利要求1所述的用于軌道車輛的水平可調的彈性機構，其特征在于，設置了附加體積容器(7 )，該附加體積容器的氣體體積能借助于閥(8 )與空氣彈簧(I)的氣體體積相連接。3.按照權利要求1或2中任一項所述的用于軌道車輛的水平可調的彈性機構，其特征在于，能在其長度上改變的高度調整元件(4)包括電驅動器。4.按照權利要求1或2中任一項所述的用于軌道車輛的水平可調的彈性機構，其特征在于，能在其長度上改變的高度調整元件(4)包括液壓的驅動器。5.按照權利要求1或2所述的用于軌道車輛的水平可調的彈性機構，其特征在于，設置了壓力確定機構(6)，該壓力確定機構能確定空氣彈簧(I)中的氣體壓力并且發出相應于該氣體壓力的電信號。6.軌道車輛，所述軌道車輛對各轉動架來說包括兩個按照權利要求1到5中任一項所述的水平可調的彈性機構。7.按照權利要求6所述的軌道車輛，其特征在于，設置了控制機構和至少一個水平傳感器，該水平傳感器獲取在軌道水平上的車廂的水平并且將其轉達給控制機構并且其中控制機構對高度調整元件的力驅動器進行操控。8.按照權利要求7所述的軌道車輛，其特征在于，壓力確定機構(6)將相應于氣體壓力的信號轉達給控制機構，其中控制機構在低于能預定的最小壓力時發出警報信號。
【專利摘要】用于軌道車輛的水平可調的彈性機構和軌道車輛，該用于軌道車輛的水平可調的彈性機構，能設置在車廂(2)和轉動架(3)之間，其中水平可調的彈性機構具有空氣彈簧(1)和機動運行地能在其長度上改變的高度調整元件(4)并且其中空氣彈簧(1)能借助于填充機構(5)用氣體填充并且設置了壓力確定機構(6)，所述壓力確定機構能確定空氣彈簧(1)中的氣體壓力并且發出相應于氣體壓力的電信號，并且其中高度調整元件(4)的長度改變引起車廂(2)的在轉動架(3)方面的水平改變。
【IPC分類】B60G17/052, B61F5/38, B61F5/10, B61F5/22
【公開號】CN204871044
【申請號】CN201490000251
【發明人】M·科爾曼恩, W·岡塞曼恩
【申請人】奧地利西門子公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2014年8月21日
【公告號】WO2015025023A1