軌道車輛的運(yùn)行裝置單元的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種軌道車輛的運(yùn)行裝置單元，包括一個(gè)定義縱向方向、橫向方向和高度方向的運(yùn)行裝置框架主體（107）。所述框架主體（107）包括兩個(gè)縱梁（108）和一個(gè)橫梁?jiǎn)卧?09），該橫梁?jiǎn)卧跈M向方向上提供兩縱梁間的結(jié)構(gòu)連接以形成一種大致為H形的結(jié)構(gòu)。每個(gè)縱梁（108）都設(shè)有一個(gè)初級(jí)懸掛界面部，該初級(jí)懸掛界面部與縱梁（108）的一個(gè)自由端部（108.1）相關(guān)聯(lián)并形成一個(gè)與相關(guān)車輪單元（103）相連的初級(jí)懸掛裝置（105.1）的初級(jí)懸掛界面（110）。每個(gè)縱梁（108）都設(shè)有一個(gè)樞軸界面部（111），該樞軸界面部與所述初級(jí)懸掛界面部相關(guān)聯(lián)并形成一個(gè)與相關(guān)車輪單元（103）連接的旋轉(zhuǎn)臂（112）的樞軸界面。當(dāng)所述框架主體（107）支撐在相關(guān)車輪單元（103）上時(shí)，所述初級(jí)懸掛界面（110）承擔(dān)作用于自由端部（108.1）區(qū)域的總支撐合力。所述初級(jí)懸掛界面（110）的設(shè)置使總支撐合力關(guān)于縱向方向傾斜并且關(guān)于高度方向傾斜。
【專利說(shuō)明】軌道車輛的運(yùn)行裝置單元
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種軌道車輛的運(yùn)行裝置單元，包括一個(gè)定義縱向方向、橫向方向和 高度方向的運(yùn)行裝置框架主體。所述框架主體包括兩個(gè)縱梁和一個(gè)橫梁?jiǎn)卧?，該橫梁?jiǎn)卧?在橫向方向上提供兩縱梁間的結(jié)構(gòu)連接以形成一種大致為H形的結(jié)構(gòu)。每個(gè)縱梁都設(shè)有一 個(gè)初級(jí)懸掛界面部，該初級(jí)懸掛界面部與縱梁的一個(gè)自由端相關(guān)聯(lián)并形成一個(gè)與相關(guān)車輪 單元相連的初級(jí)懸掛裝置的初級(jí)懸掛界面。而且，每個(gè)縱梁都設(shè)有一個(gè)樞軸界面部，該樞軸 界面部與所述初級(jí)懸掛界面部相關(guān)聯(lián)并形成一個(gè)與相關(guān)車輪單元連接的旋轉(zhuǎn)臂的樞軸界 面。當(dāng)所述框架主體支撐在相關(guān)車輪單元上時(shí)，所述初級(jí)懸掛界面承擔(dān)作用于自由端部區(qū) 域總支撐合力。本發(fā)明還涉及一種具有根據(jù)本發(fā)明的運(yùn)行裝置單元的軌道車輛單元。
【背景技術(shù)】
[0002]這種運(yùn)行裝置框架從例如DE 41 36 926 Al (整個(gè)公開(kāi)文本被納入本文中以供參 考)中被認(rèn)識(shí)。這種運(yùn)行裝置框架由于其支撐在車輪單元(如輪對(duì)或輪副等)上的特有的設(shè) 計(jì)而特別適合用于低地板車輛，如電車等。但是，由于這種支撐采用水平設(shè)置的初級(jí)彈簧， 該初級(jí)彈簧緊靠關(guān)于樞軸界面在縱向上縮進(jìn)很多的支柱元件，因而運(yùn)行裝置框架為一個(gè)非 常復(fù)雜、具有多分叉的幾何體。因此，正如許多其他軌道車輛結(jié)構(gòu)元件，從DE41 36 926 Al 所知的運(yùn)行裝置框架的生產(chǎn)，尤其是由于其相對(duì)復(fù)雜的幾何體，是通過(guò)焊接板材進(jìn)行的。但 這種生產(chǎn)方法的缺點(diǎn)是它要求相對(duì)以手工勞動(dòng)為主，這就使運(yùn)行裝置框架的生產(chǎn)成本相對(duì) 較聞。
[0003]此外，一方面，支柱元件和水平設(shè)置的初級(jí)彈簧要求相對(duì)較大的建筑空間。通常情 況下，由于運(yùn)行裝置內(nèi)可用的建筑空間預(yù)算(用于容納現(xiàn)代軌道車輛所要求的多個(gè)元件)被 高度限制，這種結(jié)構(gòu)并不理想。這尤其是因?yàn)閷⑺斜匾惭b到有限的可用建筑空間 內(nèi)需要更多工作量，最終提高了整個(gè)車輛的成本。而且，旋轉(zhuǎn)臂本身相對(duì)復(fù)雜并且設(shè)計(jì)繁 雜’因此，也增加了車輛整體復(fù)雜性和重量,最終增加了車輛的整體成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，本發(fā)明的目的是提供一種上述的運(yùn)行裝置單元，該運(yùn)行裝置單元沒(méi)有如上 所述的缺點(diǎn)，或至少僅有較小的缺點(diǎn)，且特別地提供了一種節(jié)省空間的設(shè)計(jì)，其減少了總工 作量并且有利于這種運(yùn)行裝置單元的簡(jiǎn)單生產(chǎn)。
[0005]上述目的的實(shí)現(xiàn)首先需要如權(quán)利要求1前序部分所述的一種運(yùn)行裝置單元來(lái)實(shí) 現(xiàn)，并通過(guò)權(quán)利要求1的特征部分所述特征來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0006]本發(fā)明以下列技術(shù)示范為基礎(chǔ):如果設(shè)置初級(jí)懸掛界面使作用于各自由端的總支 撐合力(即，當(dāng)運(yùn)行裝置框架被支撐在車輪單元上時(shí)，所有通過(guò)初級(jí)懸掛作用于自由端內(nèi)的 支撐力)關(guān)于縱向方向和高度方向傾斜，則能夠得到可以使生產(chǎn)更為簡(jiǎn)單的節(jié)省空間的設(shè) 計(jì)。
[0007]應(yīng)當(dāng)指出的是，除非下文另有說(shuō)明，所有關(guān)于總合力的傾斜是指軌道車輛在標(biāo)稱負(fù)荷下位于直線水平軌道上的靜態(tài)狀態(tài)下。
[0008]特別地，所述總支撐合力關(guān)于縱向方向和高度方向的傾斜可實(shí)現(xiàn)就必要建筑空間 而言非常有益的結(jié)構(gòu)。特別地，與DE 41 36 926 Al中的結(jié)構(gòu)相比，這種設(shè)置允許初級(jí)懸掛 裝置更靠近車輪單元，更準(zhǔn)確地說(shuō)，更靠近車輪旋轉(zhuǎn)軸線。這種方法的優(yōu)點(diǎn)不僅包括:初級(jí) 懸掛界面能更靠近車輪單元，明顯地節(jié)省了運(yùn)行裝置的中心部所占的空間。此外，特別地， 連接至車輪單元的旋轉(zhuǎn)臂可以為一種更小、更輕和更簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)。
[0009]此外，例如，根據(jù)待審核的專利號(hào)10 2011 110 090.7 (整個(gè)公開(kāi)文本被納入本文
中以供參考)的德國(guó)專利申請(qǐng)中更詳細(xì)的描述細(xì)節(jié)，這種傾斜的總支撐合力能提高在樞軸 界面上實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)臂和框架主體的連接的可能，旋轉(zhuǎn)臂和框架主體都為負(fù)荷下自我調(diào)節(jié)(由 于作用于縱向方向和高度方向上的總合力的分力)，同時(shí)當(dāng)沒(méi)有支撐負(fù)荷時(shí)容易被拆卸。
[0010]最后，這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于:尤其是由于主懸掛連接部更加靠近車輪單元，，其促 進(jìn)了向更為具有成本效益的采用自動(dòng)化鑄造方法的框架主體自動(dòng)化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)換，以下全更 詳細(xì)地做出闡述。
[0011]因此，根據(jù)一方面，本發(fā)明涉及一種軌道車輛的運(yùn)行裝置單元，包括一個(gè)定義縱向 方向、橫向方向和高度方向的運(yùn)行裝置框架主體。所述框架主體包括兩個(gè)縱梁和一個(gè)橫梁 單元，該橫梁?jiǎn)卧跈M向方向上提供兩縱梁間的結(jié)構(gòu)連接以形成一種大致為H形的結(jié)構(gòu)。 每個(gè)縱梁都設(shè)有一個(gè)初級(jí)懸掛界面部，該初級(jí)懸掛界面部與該縱梁的一個(gè)自由端部相關(guān)聯(lián) 并形成一個(gè)與相關(guān)車輪單元相連的初級(jí)懸掛裝置的初級(jí)懸掛界面。每個(gè)縱梁都設(shè)有一個(gè)樞 軸界面部，該樞軸界面部與所述初級(jí)懸掛界面部相關(guān)聯(lián)并形成一個(gè)與相關(guān)車輪單元連接的 旋轉(zhuǎn)臂的樞軸界面。當(dāng)所述框架主體支撐在相關(guān)車輪單元上時(shí)，所述初級(jí)懸掛界面承擔(dān)作 用于自由端部區(qū)域內(nèi)的總支撐合力。所述初級(jí)懸掛界面的設(shè)置使總支撐合力關(guān)于縱向方向 傾斜并且關(guān)于高度方向傾斜。
[0012]從根本上講，所述總支撐合力Ftks可有任何需要的、適當(dāng)?shù)年P(guān)于縱向方向和高度方 向的傾斜。優(yōu)選地，總支撐合力以一個(gè)初級(jí)懸掛角關(guān)于所述高度方向傾斜20°到80°，優(yōu) 選30°到70°，更優(yōu)選40°到50°，這是因?yàn)?，這些角度值在其中特別有利于節(jié)省空間的 設(shè)計(jì)并且有利于更好地將支撐負(fù)荷從車輪單元通過(guò)初級(jí)懸掛應(yīng)用到框架主體上。
[0013]一般來(lái)說(shuō)，在總支撐合力與車輪單元之間，特別是與車輪旋轉(zhuǎn)軸線之間，可選擇任 何需要的關(guān)聯(lián)方式。優(yōu)選地，相關(guān)車輪單元通過(guò)樞軸聯(lián)接到樞軸界面的旋轉(zhuǎn)臂與框架主體 連接。由于所述初級(jí)懸掛界面和初級(jí)懸掛裝置的設(shè)置，總支撐合力貫穿所述車輪單元的一 個(gè)車輪軸，特別是貫穿所述車輪軸的車輪旋轉(zhuǎn)軸線。此外，這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致支撐負(fù)荷能更好地 從車輪單元應(yīng)用至初級(jí)懸掛裝置并向前地被應(yīng)用至框架主體。
[0014]初級(jí)懸掛界面部可有任何需要的形狀。例如，可實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)分開(kāi)的界面表面。 這些界面表面還可具有任何需要的形狀，如分段式平面形、分段式曲線形、分段式階梯形
坐 寸o
[0015]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，所述初級(jí)懸掛界面定義了一個(gè)主界面平面，所述主界 面平面承擔(dān)了至少大部分的總支撐合力。所述主界面平面關(guān)于縱向方向傾斜并關(guān)于高度方 向傾斜。優(yōu)選地，所述主界面平面以一個(gè)主界面平面角關(guān)于高度方向傾斜，所述主界面平面 角的范圍是從20°到80°，優(yōu)選30°到70°，更優(yōu)選40°到50°。而且，所述主界面平面 關(guān)于橫向方向大體平行，由此形成便于生產(chǎn)的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，并且這種結(jié)構(gòu)有利于將力應(yīng)用到框架主體上。
[0016]從根本上講，所述初級(jí)懸掛界面與樞軸界面之間可選擇任何需要的適當(dāng)相對(duì)位置。但是，優(yōu)選地，所述樞軸界面部在縱向上至少部分地縮進(jìn)初級(jí)懸掛界面中心后面，這就使得作為支柱部的縱部端部在設(shè)計(jì)上非常簡(jiǎn)單。這對(duì)于生產(chǎn)的許多方面都是有利的，尤其有利于框架主體適合采用自動(dòng)化澆鑄工藝。
[0017]此外，這種結(jié)構(gòu)有利于旋轉(zhuǎn)臂的設(shè)計(jì)，并有利于將支撐負(fù)荷應(yīng)用到框架主體上。
[0018]通常情況下，其中一個(gè)縱梁的前初級(jí)懸掛界面的中心與后初級(jí)懸掛界面的中心在縱向上定義了一個(gè)最大初級(jí)懸掛界面中心距離。而且，通常前樞軸界面部與前初級(jí)懸掛界面相關(guān)聯(lián)，定義了一個(gè)前旋轉(zhuǎn)臂的前樞軸軸線，而后樞軸界面部與后初級(jí)懸掛界面相關(guān)聯(lián)，定義了一個(gè)后旋轉(zhuǎn)臂的后樞軸軸線，所述前樞軸軸線和后樞軸軸線在縱向上定義了一個(gè)樞軸軸線距離。優(yōu)選地，所述樞軸軸線距離為最大初級(jí)懸掛界面中心距離的60%至105%，優(yōu)選70 %至95 %，更優(yōu)選80 %至85 %。這種結(jié)構(gòu)特別有利于旋轉(zhuǎn)臂的設(shè)計(jì)，并有利于將支撐負(fù)荷應(yīng)用到框架主體上。
[0019]因此，從根本上講，所述初級(jí)懸掛單元和初級(jí)懸掛界面可有任何需要的、適當(dāng)?shù)男螤?。例如，所述初?jí)彈簧元件可以根據(jù)合適的界面采用任何適當(dāng)?shù)男螤詈?數(shù)量。在本發(fā)明的一些具有非常簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)的優(yōu)選實(shí)施例中，所述初級(jí)懸掛界面被設(shè)置成一個(gè)單獨(dú)初級(jí)懸掛裝置的界面。優(yōu)選地，所述初級(jí)懸掛裝置由一個(gè)單個(gè)的初級(jí)懸掛單元構(gòu)成，更優(yōu)選地，由一個(gè)單個(gè)的初級(jí)彈簧構(gòu)成，因此在設(shè)計(jì)上更為簡(jiǎn)單并易于生產(chǎn)?？墒褂萌魏晤愋偷某跫?jí)彈簧。優(yōu)選地，由于其緊湊而牢固的設(shè)計(jì)，所述初級(jí)彈簧采用橡膠金屬?gòu)椈蓡卧?br> [0020]一般來(lái)說(shuō)，所述框架主體可通過(guò)任何需要的生產(chǎn)工藝來(lái)生產(chǎn)。然而，如上所述，對(duì)于界面部，其設(shè)計(jì)上傾斜的總支撐合力和界面部與車輪單元之間更為靠近允許向更為具有成本效益的采用自動(dòng)化鑄造方法的框架主體自動(dòng)化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)換。這尤其是因?yàn)?，所述縱梁的端部越靠近車輪單元，該端部的分枝就越少，因此，設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度越低(與DE 41 36926 Al中的解決方案相比)，其目前適用于這樣一種自動(dòng)化鑄造工藝。
[0021]因此，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，所述框架主體形成為一種由灰口鑄鐵原料制成的一體鑄件。使用灰口鑄鐵的優(yōu)點(diǎn)是:由于其碳含量高，在鑄造時(shí)有特別好的流性，從而保證了非常高的加工可靠性。結(jié)果證明，由于本文描述的一種或幾種幾何形狀修改，使用灰口鑄鐵是可行的，這就允許這種相對(duì)大體積的、復(fù)雜的、通常具有三維幾何形狀的框架主體在自動(dòng)鑄造工藝的傳統(tǒng)型箱里進(jìn)行生產(chǎn)。因此，極大簡(jiǎn)化了框架主體的生產(chǎn)，更具成本效益。事實(shí)上，結(jié)果證明，與傳統(tǒng)的焊接運(yùn)行裝置框架相比，這種自動(dòng)化鑄造工藝能節(jié)約超過(guò)50%的成本。
[0022]灰口鑄鐵材料的又一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是與通常使用的鋼材相比其改良的阻尼性能。這種優(yōu)勢(shì)特別有利于減少傳遞至軌道車輛旅客車廂的震動(dòng)。
[0023]所述灰口鑄鐵材料可為任何一種適當(dāng)?shù)幕铱阼T鐵材料。優(yōu)選一種所謂的球狀石墨鑄鐵材料或球墨鑄鐵(SGI)材料。也可以使用所謂的奧貝球鐵(ADI)澆鑄料。因此，可使用目前歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 1563 (SGI材料)和EN 1564 (ADI材料)中規(guī)定的EN-GJS材料。特別合適的材料是EN-GJS-400材料(歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 1563中規(guī)定的)，這種材料在剛度、斷裂延伸率和韌性上具有很好的平衡度。優(yōu)選使用EN-GJS-400-18U LT,其特點(diǎn)是在低溫時(shí)具有良好的韌性。另一種優(yōu)選材料是EN-GJS-250-22-LT。[0024]本發(fā)明的另一些優(yōu)選實(shí)施例提供了一種結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的框架主體，非常適用于自動(dòng)化鑄造工藝，每個(gè)縱梁都設(shè)有與自由端部相關(guān)聯(lián)的一個(gè)角形部，角形部的設(shè)置使自由端部形成一個(gè)至少主要在高度方向上延伸的支柱部。此外，優(yōu)選地，所述樞軸界面部整合到角形部中。所述樞軸界面部與角形部的整合明顯降低了框架幾何體的復(fù)雜度，便于使用灰口鑄鐵材料在自動(dòng)化鑄造工藝中形成框架主體一體鑄件(即形成一個(gè)為單體鑄件的框架主體)。
[0025]在鑄造過(guò)程中，材料流動(dòng)應(yīng)遵循的原則是:所述樞軸界面部整合到角形部中可以為任何適當(dāng)?shù)膸缀涡螤?，在結(jié)構(gòu)上沒(méi)有分離的分枝(正如現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu))。優(yōu)選地，所述樞軸界面部在縱向上設(shè)置為至少部分地縮進(jìn)相關(guān)自由端部的后面，因此，通過(guò)這種簡(jiǎn)單方式可使樞軸界面部整合到角形部里。
[0026]對(duì)本發(fā)明典型的變形是:其中一個(gè)縱梁的一個(gè)前自由端部和一個(gè)后自由端部在縱向上定義出該縱梁的最大縱向梁長(zhǎng)。此外，通常情況下，一個(gè)前樞軸界面部與所述前自由端部相關(guān)聯(lián)，一個(gè)后樞軸界面部與所述后自由端部相關(guān)聯(lián)，所述前樞軸界面部和后樞軸界面部在縱向上定義出該縱梁的最大樞軸界面尺寸。優(yōu)選地，所述最大樞軸界面尺寸為最大縱梁長(zhǎng)的70%至110%,優(yōu)選80%至105%，更優(yōu)選90%至95%，從而得到一個(gè)非常緊湊的設(shè)計(jì)，其只顯示(如可顯示)出一個(gè)樞軸界面區(qū)域內(nèi)的相對(duì)合適的縱向突起，為鑄造過(guò)程中的良好的材料流動(dòng)提供合適的邊界條件，這在所使用的自動(dòng)鑄造工藝中是必不可少的。
[0027]本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例提供了一種效果非常好的樞軸界面整合到角形部里的方式，一個(gè)與前自由端部相關(guān)聯(lián)的前樞軸界面部定義了一個(gè)前旋轉(zhuǎn)臂的前樞軸軸線，而一個(gè)與后自由端部相關(guān)聯(lián)的后樞軸界面部定義了一個(gè)后旋轉(zhuǎn)臂的后樞軸軸線。所述前樞軸軸線和后樞軸軸線在縱向上定義了一個(gè)樞軸軸線距離，該樞軸軸線距離為最大縱梁長(zhǎng)的60%至90%，優(yōu)選70%至80%，更優(yōu)選72%至78%。
[0028]結(jié)果證明，在本文描述的設(shè)計(jì)說(shuō)明中，自動(dòng)化鑄造工藝可適用于在空間三個(gè)維度的尺寸都很大的運(yùn)行裝置框架主體，特別是不僅在水平平面(即與縱向方向和橫向方向平行的平面)而且在高度方向尺寸都很大的運(yùn)行裝置框架主體。因此，本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在高度方向上，其中一個(gè)縱梁在縱梁中心部中定義了一個(gè)縱梁底面以及該縱梁在縱梁底面上方的最大中心梁高，而該縱梁的其中一個(gè)自由端部定義了縱梁底面上方的最大梁高。所述最大梁高為最大中心梁高的200%至450%，優(yōu)選300%至400%，更優(yōu)選370%至380%。此外，這種具有大高度尺寸的支柱部便于初級(jí)懸掛單元在設(shè)置上做如上所述的改動(dòng)(即從已知的水平設(shè)置轉(zhuǎn)換為傾斜設(shè)置)。
[0029]所述橫梁?jiǎn)卧蔀槿魏涡枰男螤詈驮O(shè)計(jì)。例如，其可包括一個(gè)或多個(gè)與兩個(gè)縱梁連接的橫梁。這種橫梁可具有任何需要的橫截面。例如，這種橫梁可為一個(gè)通常為盒子形狀的設(shè)計(jì)，具有一個(gè)封閉的或通常為環(huán)形的橫截面。但也可以選擇許多其它類型的橫梁。例如，也可選擇一種傳統(tǒng)的I梁形狀。
[0030]優(yōu)選地，所述橫梁?jiǎn)卧ㄖ辽僖粋€(gè)橫梁，所述至少一個(gè)橫梁在與縱向方向和高度方向平行的剖面內(nèi)定義了一個(gè)大致為C形的橫截面。這種開(kāi)口設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于(雖然所用材料剛性一般)，橫梁的扭轉(zhuǎn)較為柔軟，即關(guān)于橫軸的抗扭矩剛度較低(與橫梁的一般的封閉、盒形的設(shè)計(jì)相比)。由于運(yùn)行裝置框架本身能提供傾向于平衡所有四個(gè)車輪到軌道的接觸力的一定扭轉(zhuǎn)變形，對(duì)關(guān)于運(yùn)行裝置的脫軌安全性能特別有利。[0031]一般來(lái)說(shuō)，大致為C形的橫截面可選擇任何需要的定位。特別地，這種定位與該橫梁所承擔(dān)的彎曲負(fù)荷的大小和/或位置有關(guān)。優(yōu)選地，所述大致為C形的橫截面的設(shè)置在縱向上朝框架主體的一個(gè)自由端開(kāi)口，特別地，基本上朝框架主體的中心閉合。如果使用一個(gè)以上的橫梁，重點(diǎn)將放在橫梁?jiǎn)卧牡涂古偠壬?，這種結(jié)構(gòu)特別有利。
[0032]所述大致為C形的橫截面可在橫梁?jiǎn)卧械娜魏我粋€(gè)橫向位置上。優(yōu)選地，所述C形橫截面在橫向方向上延伸越過(guò)橫梁?jiǎn)卧囊粋€(gè)橫向中心部，這是因?yàn)樵谶@個(gè)位置上可對(duì)橫梁?jiǎn)卧目古偠犬a(chǎn)生特別有利的影響。
[0033]該大致為C形的橫截面延伸越過(guò)在橫向方向上的橫梁?jiǎn)卧恼麄€(gè)延伸。優(yōu)選地，該大致為C形的橫截面在橫向上延伸越過(guò)一個(gè)橫向的尺寸，該橫向尺寸至少為在橫梁?jiǎn)卧獏^(qū)域內(nèi)的縱梁的縱向中心線間的橫向距離的50%，優(yōu)選至少70%，更優(yōu)選80%至95%。即便是使用這種灰口鑄鐵框架主體，通過(guò)這種方式也能實(shí)現(xiàn)一種特別有利的抗扭剛度。
[0034]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，所述至少一個(gè)橫梁為一個(gè)第一橫梁，橫梁?jiǎn)呜０ㄒ粋€(gè)第二橫梁。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于，與只具有一個(gè)橫梁的結(jié)構(gòu)相比，更容易調(diào)整其機(jī)械性能以適應(yīng)特定運(yùn)行裝置的要求。優(yōu)選地，第一橫梁和第二橫梁大致地關(guān)于一個(gè)對(duì)稱平行于橫向方向和高度方向的平面對(duì)稱設(shè)置，因此，可以不考慮前進(jìn)方向而提供相同的運(yùn)行性能。
[0035]此外，由于橫梁具有C形橫截面，并且C形橫截面的開(kāi)口側(cè)相互背離，橫梁?jiǎn)卧目傮w抗扭剛度由于使用兩個(gè)橫梁而增加相對(duì)較少。這是因?yàn)樗鰞蓚€(gè)橫梁位于(在縱向方向上)橫梁?jiǎn)卧獌?nèi)較為中心的位置，因此，它們的抗扭力矩影響較小。
[0036]此外，優(yōu)選地，所述第一橫梁和第二橫梁在縱向上被一個(gè)具有縱向尺寸的間隙隔開(kāi)。所述兩橫梁之間的這個(gè)間隙的優(yōu)點(diǎn)在于在沒(méi)有增加框架主體質(zhì)量的前提下，兩個(gè)橫梁的主要延伸面內(nèi)的抗彎剛度增加了，因此實(shí)現(xiàn)了一種較輕的結(jié)構(gòu)。此外，間隙能容易地用于安裝運(yùn)行裝置的其它部件，其特別有利于現(xiàn)代軌道車輛中關(guān)于可用建筑空間的嚴(yán)格限制。
[0037]可按需要選擇縱向間隙尺寸。優(yōu)選地，所述縱向間隙尺寸為其中一個(gè)橫梁在縱向上的最小縱向尺寸的70%至120%，優(yōu)選85%至110%，更優(yōu)選95%至105%，因此得到一個(gè)平衡度高的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)既具有較低抗扭剛度(關(guān)于橫向方向)也具有較高抗彎剛度(關(guān)于高度方向)。
[0038]所述第一橫梁可為任何一種變通的形狀。優(yōu)選地，所述第一橫梁和第二橫梁中的每一個(gè)都定義了一個(gè)橫梁中心線。至少橫梁中心線中的一個(gè)，至少是一段，在與縱向方向和橫向方向平行的第一平面內(nèi)和/或與橫向方向和高度方向平行的第二平面內(nèi)具有一般為曲線的或多邊形的形狀。橫梁中心線這種一般為曲線或多邊形的形狀可適應(yīng)于作用于各個(gè)橫梁的負(fù)荷分布，從而使各個(gè)橫梁里的應(yīng)力平穩(wěn)分布，并使框架主體的質(zhì)量較輕和應(yīng)力最優(yōu)化。
[0039]在本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施例中，所述橫梁?jiǎn)卧且粋€(gè)局部收窄的單元，特別是中心收窄的單元，所述橫梁?jiǎn)卧哂幸粋€(gè)收窄部，該收窄部定義了橫梁?jiǎn)卧诳v向上的最小縱向尺寸。此外，這種收窄結(jié)構(gòu)在關(guān)于橫向方向的框架主體的低抗扭剛度方面具有優(yōu)勢(shì)。
[0040]一般來(lái)說(shuō)，橫梁?jiǎn)卧氖照潭瓤杀贿x作需要實(shí)現(xiàn)的機(jī)械性能，特別是抗扭剛度的一種關(guān)系變量。優(yōu)選地，所述橫梁?jiǎn)卧淖钚】v向尺寸為橫梁?jiǎn)卧诳v向上的最大縱向尺寸的40%至90%，優(yōu)選50%至80%，更優(yōu)選60%至70%，特別地，所述最大縱向尺寸被定義在橫梁?jiǎn)卧推渲幸粋€(gè)縱梁的連接處。[0041]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，自由端部在背離初級(jí)彈簧界面的部分里形成停止裝置的一個(gè)停止界面。優(yōu)選地，所述停止裝置為一個(gè)旋轉(zhuǎn)停止裝置和/或縱向停止裝置，該停止裝置也適應(yīng)于在框架主體和支撐在框架主體上的元件，尤其是承梁或車廂體之間形成一種牽引連接。應(yīng)當(dāng)指出的是，由于其提供一種高度的功能整合并能實(shí)現(xiàn)一種較輕的整體設(shè)計(jì)，這種結(jié)構(gòu)特別有利。
[0042]本發(fā)明還涉及一種軌道車輛單元，包括一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的通過(guò)初級(jí)彈簧單元和旋轉(zhuǎn)臂支撐在兩個(gè)車輪單元上的第一運(yùn)行裝置單元，所述旋轉(zhuǎn)臂與第一運(yùn)行裝置單元的框架主體連接形成第一運(yùn)行裝置。另一軌道車輛元件可支撐在框架主體上，特別地，所述軌道車輛元件為一個(gè)承梁或車廂體。
[0043]應(yīng)當(dāng)理解的是，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，框架主體可形成用于不同類型運(yùn)行裝置的標(biāo)準(zhǔn)部件。通過(guò)在標(biāo)準(zhǔn)框架主體上附加地安裝特定的類型部件，能實(shí)現(xiàn)適用于運(yùn)行裝置的特定類型的框架主體的定制。這種方法有高度有利的商業(yè)影響。這是因?yàn)?，除了自?dòng)化鑄造工藝中所節(jié)約的大量成本外，僅需生產(chǎn)一種類型的框架主體，其進(jìn)一步大量地節(jié)約了成本。
[0044]因此，優(yōu)選地，所述軌道車輛單元包括一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的通過(guò)初級(jí)彈簧單元和旋轉(zhuǎn)臂支撐在兩個(gè)車輪單元上的第二運(yùn)行裝置框架，所述旋轉(zhuǎn)臂與第二運(yùn)行裝置框架的框架主體連接形成第二運(yùn)行裝置。所述第一運(yùn)行裝置可為一個(gè)從動(dòng)運(yùn)行裝置，該從動(dòng)運(yùn)行裝置包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元，而所述第二運(yùn)行裝置可為一個(gè)非從動(dòng)運(yùn)行裝置，該非從動(dòng)運(yùn)行裝置設(shè)有一個(gè)無(wú)驅(qū)動(dòng)單元。優(yōu)選地，至少，所述第一運(yùn)行裝置框架的框架主體和第二運(yùn)行裝置框架的框架主體是大致相同的。
[0045]應(yīng)當(dāng)指出的是，在相同的框架主體的基礎(chǔ)上，本文中運(yùn)行裝置的特定類型和功能的定制不限制于從動(dòng)和非從動(dòng)運(yùn)行裝置的差異。在標(biāo)準(zhǔn)化的相同框架主體的基礎(chǔ)上，可使用其它任何功能的部件以實(shí)現(xiàn)這種運(yùn)行裝置之間相關(guān)的功能差異。
[0046]參照附圖，通過(guò)從屬權(quán)利要求和以下對(duì)優(yōu)選實(shí)施方案的描述，本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方案將是顯而易見(jiàn)的。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0047]圖1是帶有一種根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案的一種運(yùn)行裝置單元的根據(jù)本發(fā)明的一種軌道車輛的優(yōu)選實(shí)施方案的一部分的側(cè)視示意圖；
[0048]圖2是圖1中運(yùn)行裝置單元的框架主體的側(cè)視示意圖；
[0049]圖3是圖2中框架主體沿圖1中II1-1II線的剖視示意圖；
[0050]圖4是圖2中框架主體的主視示意圖；
[0051]圖5是運(yùn)行裝置單元沿圖1中V-V線的局部剖視示意圖；
[0052]圖6是圖1中運(yùn)行裝置單元的俯視示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0053]參考圖1至6，以下對(duì)帶有一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的一種運(yùn)行裝置102的一種優(yōu)選實(shí)施方案的根據(jù)本發(fā)明的一種軌道車輛101的一種優(yōu)選實(shí)施方案作更詳細(xì)地描述。為了簡(jiǎn)化以下的闡述，圖中引入了一個(gè)xyz-坐標(biāo)系，其中(在一個(gè)直線的、水平軌道T上)X-軸指定了軌道車輛101的縱向方向，y_軸指定了軌道車輛101的橫向方向，Z-軸指定了軌道車輛101的高度方向(同樣也適用于運(yùn)行裝置102)。應(yīng)當(dāng)指出的是，除非另有以下關(guān)于軌道車輛部件的位置和方向的闡述，都指軌道車輛101在標(biāo)稱負(fù)荷下位于直線水平軌道上的靜態(tài)狀態(tài)下。
[0054]車輛101為一種低地板軌道車輛，例如電車等。車輛101包括由運(yùn)行裝置102上的一個(gè)懸掛系統(tǒng)支撐的一個(gè)車廂體101.1。運(yùn)行裝置102包括輪副103形式的兩個(gè)車輪單元，其通過(guò)一個(gè)初級(jí)彈簧單元105支撐運(yùn)行裝置框架104。運(yùn)行裝置框架104通過(guò)一個(gè)次級(jí)彈簧單元106支撐車廂體。
[0055]運(yùn)行裝置框架104設(shè)有一個(gè)框架主體107,該框架主體包括兩個(gè)縱梁108和一個(gè)橫梁?jiǎn)卧?09，該橫梁在橫向方向上提供兩縱梁108間的結(jié)構(gòu)連接以形成一種大致為H形的結(jié)構(gòu)。每個(gè)縱梁108都設(shè)有兩個(gè)自由端部108.1和一個(gè)中心部108.2。該中心部108.2連接至橫梁?jiǎn)卧?09，同時(shí)自由端部108.1形成與相關(guān)的車輪單元103相連的初級(jí)懸掛單元105的一個(gè)初級(jí)懸掛裝置105.1的一個(gè)初級(jí)懸掛界面110。在本實(shí)施例中，該初級(jí)彈簧裝置105.1使用一種緊湊且牢固的橡膠金屬?gòu)椈伞?br> [0056]每個(gè)縱梁108設(shè)有與自由端部108.1中的一個(gè)相關(guān)聯(lián)的一個(gè)角形部108.3。由于每個(gè)角形部108.3的設(shè)置，以致自由端部109.1形成一個(gè)主要在高度方向延伸的支柱部。因此，從根本上講，框架主體107為一個(gè)較復(fù)雜的、通常為三維的幾何體。
[0057]每個(gè)縱梁108都設(shè)有一個(gè)與自由端部108.1相關(guān)聯(lián)的樞軸界面部111。該樞軸界面部111形成與相關(guān)聯(lián)的車輪單元103的輪副軸承單元103.1牢固連接的旋轉(zhuǎn)臂112的一個(gè)樞軸界面。旋轉(zhuǎn)臂112通過(guò)樞軸螺栓連接113旋轉(zhuǎn)式地連接至框架主體107。該樞軸螺栓連接113包括一個(gè)定義了一個(gè)樞軸軸線113.2的樞軸螺栓113.1。樞軸螺栓113.1被插入到旋轉(zhuǎn)臂112的一個(gè)叉部的匹配凹部和樞軸界面部111的凸緣111.2上的一個(gè)樞軸界面凹部111.1里(該凸緣111.2位于旋轉(zhuǎn)臂112的端部之間)。
[0058]為了降低框架主體107的復(fù)雜性，樞軸界面部111被整合到縱梁108的角形部
108.3里，從而實(shí)現(xiàn)一種非常緊湊的結(jié)構(gòu)。更準(zhǔn)確地說(shuō)，將樞軸界面部111整合到角形部
108.3里使框架主體有一個(gè)較光滑、無(wú)分枝的幾何外形。
[0059]此外，這種緊湊的、光滑的、無(wú)分枝的結(jié)構(gòu)使框架主體107可能形成為一種一體鑄件。更準(zhǔn)確地說(shuō)，該框架主體107可由灰口鑄鐵材料通過(guò)自動(dòng)化鑄造過(guò)程制成一種單獨(dú)的鑄件?；铱阼T鐵材料有以下優(yōu)點(diǎn):由于其碳含量高，在鑄造時(shí)有特別好的流性，從而保證了非常高的加工可靠性。
[0060]鑄造在一種自動(dòng)化的鑄造生產(chǎn)線的傳統(tǒng)型箱里進(jìn)行。因此，框架主體107的制造被顯著地簡(jiǎn)化，且比傳統(tǒng)的焊接框架主體方案更有效地節(jié)約了成本。事實(shí)上，(與傳統(tǒng)的焊接框架主體相比)這種自動(dòng)化鑄造工藝能節(jié)約超過(guò)50%的成本。
[0061]本實(shí)施例中使用的灰口鐵材料是目前歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 1563中規(guī)定的一種所謂的球狀石墨鑄鐵材料或球墨鑄鐵(SGI)材料。更準(zhǔn)確地說(shuō)，使用一種EN-GJS-400-18U LT的材料，其剛度、斷裂延伸率和韌性的平衡度很好，特別是在低溫的時(shí)候。顯然地，根據(jù)框架主體的機(jī)械要求，可選用如上所述的其它任何合適的鑄造材料。
[0062]為了實(shí)現(xiàn)將樞軸界面部111適當(dāng)?shù)卣系浇切尾?08.3里，在縱向方向上(X軸)樞軸界面部111縮進(jìn)相關(guān)聯(lián)的自由端部108.1后面。[0063]在本實(shí)例中，每個(gè)縱梁的前自由端108.1和后自由端108.1在縱向上定義了縱梁108的最大縱向梁長(zhǎng)此外，前樞軸界面部111 (與前自由端108.1相關(guān)聯(lián))和后樞軸界面部111 (與后自由端108.1相關(guān)聯(lián))在縱向上定義了縱梁108的最大樞軸界面尺寸
Lpi’ max。
[0064]在本實(shí)例中，最大樞軸界面尺寸LPI，max大約是最大縱向梁長(zhǎng)U，max的92%，因此，得到了一個(gè)在樞軸界面部111領(lǐng)域沒(méi)有縱向突出的非常緊湊的設(shè)計(jì)，為鑄造過(guò)程中的良好的材料流動(dòng)提供合適的邊界條件，這在所使用的自動(dòng)鑄造工藝中是必不可少的。
[0065]另外，前樞軸軸線113.2 (前旋轉(zhuǎn)臂112的樞軸軸線)和后樞軸軸線113.2 (后旋轉(zhuǎn)臂112的樞軸軸線)在縱向上定義了樞軸軸線距Lpa，約為最大縱向梁長(zhǎng)UB，max的76%。
[0066]盡管本實(shí)施例中的框架主體107在空間三個(gè)維度(X，y, z)的尺寸都很大，特別是不僅在水平平面(即xy_平面)而且在高度方向(z —軸)的尺寸都很大，它仍適于自動(dòng)鑄造。更具體地說(shuō)，從圖3可以看出 ，在高度方向上，縱梁中心部108.2定義了縱梁底面以及縱梁108在縱梁底面上方的最大中心梁高H1-max，而自由端部108.1定義了縱梁底面上方的最大梁高itB，max。盡管本實(shí)例中的最大梁高約為最大中心梁高的380%，框架主體107仍可以鑄造成一個(gè)整塊的構(gòu)件。
[0067]此外，(特別地，從圖5中可看出)，由于初級(jí)懸掛界面110的設(shè)置以致作用于自由端108.1區(qū)域的總支撐合力Ftks (即當(dāng)運(yùn)行裝置框架104被支撐在車輪單元103時(shí)，通過(guò)初級(jí)懸掛裝置105作用于自由端108.1區(qū)域的支撐力的總合力)大致地關(guān)于Xz平面平行，同時(shí)以一個(gè)初級(jí)懸架角apsF x關(guān)于縱向方向(X軸)傾斜，并以一個(gè)互為余角的初級(jí)懸掛角
[0068]a psF，z-90 _ ct PSF，x(I)
[0069]關(guān)于高度方向(z軸)傾斜，從而實(shí)現(xiàn)了建筑空間(運(yùn)行裝置102中框架主體107所需的)的大量減小。與DE 41 36 926 Al中的結(jié)構(gòu)相比，這種總支撐合力Ftks的傾斜允許該初級(jí)懸掛裝置105.1更靠近輪副103，更準(zhǔn)確地講，更靠近輪副103的旋轉(zhuǎn)軸線103.2。這種方法的優(yōu)點(diǎn)不僅包括:初級(jí)懸掛界面110能更靠近車輪單元，明顯地節(jié)省了運(yùn)行裝置102的中心部所占的空間。此外，連接至輪副軸承單元103.2的旋轉(zhuǎn)臂112可以為一種更小、更輕和更簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)。
[0070]此外，根據(jù)待審核的專利號(hào)10 2011 110 090.7(整個(gè)公開(kāi)文本被納入本文中以供
參考)的德國(guó)專利申請(qǐng)中更詳細(xì)的描述細(xì)節(jié)，這種傾斜的總支撐合力Ftks能提高在樞軸界面111上實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)臂112和框架主體107的連接的可能，旋轉(zhuǎn)臂和框架主體都為負(fù)荷下自我調(diào)節(jié)(由于作用于縱向方向和高度方向上的總合力Ftks的分力)，同時(shí)當(dāng)沒(méi)有支撐負(fù)荷Ftks時(shí)容易被拆卸。
[0071]最后，這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于:尤其是由于界面部更加靠近輪對(duì)，其進(jìn)一步地促進(jìn)了框架主體的通過(guò)自動(dòng)化鑄造方法的自動(dòng)化生產(chǎn)。
[0072]從根本上說(shuō)，盡管總支撐合力Ftks可有任何需要的、適當(dāng)?shù)年P(guān)于縱向方向和高度方向的傾斜，在本實(shí)施例中，總支撐合力Ftks以一個(gè)初級(jí)懸掛角apsF x=45°關(guān)于縱向方向傾斜。因此，總支撐合力以一個(gè)與初級(jí)懸掛角度互為余角的角度aPSF，z=90° -apsF> χ=45°關(guān)于高度方向傾斜。因此，這種傾斜提供了一個(gè)特別緊湊的、有利的設(shè)計(jì)。此外，其也更好地將支撐負(fù)荷FTkS從輪副103應(yīng)用到框架柱體107上。最后，因此，支柱部或端部108.1可以為一種輕微地前傾結(jié)構(gòu)，其有利于促進(jìn)鑄造材料的流性以及自動(dòng)化鑄造方法的使用。[0073]從圖5中進(jìn)一步地可以看出，由于初級(jí)懸掛界面110和初級(jí)懸掛裝置105.1的設(shè)置，總支撐合力Ftks貫穿輪副103的一個(gè)輪副軸103.3，導(dǎo)致支撐負(fù)荷能更好地從輪副103應(yīng)用至初級(jí)懸掛裝置105.1并向前地被應(yīng)用至框架主體107。更準(zhǔn)確地講，總支撐合力FTRS貫穿車輪軸103.3的車輪旋轉(zhuǎn)軸線103.2。
[0074]此外，這種結(jié)構(gòu)使總支撐合力Ftks的杠桿臂較短(例如，樞軸螺栓113.1處的杠桿臂ATKS)，因此也使作用于縱梁108的彎曲力矩較低，其反過(guò)來(lái)允許框架主體107的一種更輕的設(shè)計(jì)。
[0075]以上所述結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)在于，旋轉(zhuǎn)臂112可為一種非常簡(jiǎn)單和緊湊的設(shè)計(jì)。更準(zhǔn)確地講，在本實(shí)施例中，整合除了叉部(安裝樞軸螺栓113.1用)外的輪副軸承單元103.1的旋轉(zhuǎn)臂112需簡(jiǎn)單地為位于靠近輪副軸承單元103.1的外圍的初級(jí)彈簧裝置105.1提供一個(gè)相應(yīng)的支撐表面。因此，與現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)相比，不需要復(fù)雜的臂或者類似部件來(lái)將支撐力應(yīng)用至初級(jí)彈簧裝置105.1。
[0076]從根本上說(shuō)，盡管初級(jí)懸掛界面部110可有任何需要的、適當(dāng)?shù)男螤?，在本?shí)施例中，初級(jí)懸掛界面部110為一個(gè)簡(jiǎn)單平坦表面110.1，其兩邊是兩個(gè)突起110.2 (此外，為達(dá)到居中的目的，初級(jí)懸掛裝置105.1與之相配的表面緊靠所述突起站立)。該平坦表面110.1定義了一個(gè)主界面平面，該主界面平面承擔(dān)了一部分總支撐合力FTKS。
[0077]主界面平面110.1與總支撐合力Ftks大體垂直并與橫向方向(y軸)大體平行。因此，主界面平面110.1關(guān)于縱向方向傾斜并關(guān)于高度方向傾斜。更準(zhǔn)確地講，主界面平面110.1以主界面平面角度關(guān)于高度方向傾斜
[0078]α up, ζ_90 _ α psF,ζ_ α psF,X (2)
[0079]因此，在本實(shí)施例情況下，主界面平面110.1以主界面平面角度αΜΙρ, z=45°關(guān)于高度方向傾斜。
[0080]為了得到略微向前傾斜的自由端部108.1并使其具有以上描述的優(yōu)點(diǎn)，在本實(shí)施例中，樞軸界面部111在縱向上縮進(jìn)初級(jí)懸掛界面Iio的中心110.3后面。為此，在本實(shí)施例，樞軸軸線距LpaS由縱梁108的前初級(jí)懸掛界面110和后初級(jí)懸掛界面110的中心110.3定義(縱向方向上)的初級(jí)懸掛界面中心距Lpsic的82%。
[0081 ] 橫梁?jiǎn)卧?09包括兩個(gè)橫梁109.1，其大致地關(guān)于一個(gè)平行于yz平面的對(duì)稱面彼此對(duì)稱地設(shè)置，并設(shè)置在框架主體107的中心。橫梁109.1 (在縱向方向上)被一個(gè)間隙
109.5隔開(kāi)。
[0082]從圖3中可以看出，在一個(gè)平行于Xz平面的截面內(nèi)，每個(gè)橫梁109.1都設(shè)有帶有一個(gè)內(nèi)墻109.2、一個(gè)上墻109.3和一個(gè)下墻109.4的一個(gè)大致為C形的橫截面。該C形橫截面的設(shè)置方式為，在縱向方向上，其開(kāi)口朝向(位于更近的)框架主體107的自由端，同時(shí)其大致地被與框架主體107的中心相鄰的內(nèi)墻109.2封閉。換句話說(shuō)，橫梁109.1的開(kāi)口側(cè)相互背離。
[0083]橫梁109.1的這種開(kāi)口設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于(雖然所用材料剛性一般)，不僅單個(gè)的橫梁109.1的扭轉(zhuǎn)較為柔軟，即關(guān)于橫向的y軸的抗扭矩剛度較低(與橫梁的一般的封閉、盒形的設(shè)計(jì)相比)。由于內(nèi)墻109.2 (在縱向方向上)相對(duì)來(lái)說(shuō)較為位于橫梁?jiǎn)卧?09的中心處，這點(diǎn)也適用于作為整體的橫梁?jiǎn)卧?09，因此它們關(guān)于橫向的y軸的抗扭力矩影響較小。[0084]此外，位于框架主體107中心區(qū)域的間隙109.5設(shè)有一個(gè)最大縱向間隙尺寸Le，max，其為縱向方向上的橫梁109.1中的一個(gè)的最小縱向尺寸Lmmin的100% (位于框架主體107的中心區(qū)域)。間隙109.5的優(yōu)點(diǎn)在于，在沒(méi)有增加框架主體107質(zhì)量的前提下，兩個(gè)橫梁
109.1的主要延伸面內(nèi)(平行于xy_平面)的抗彎剛度增加了，因此實(shí)現(xiàn)了一種較輕的結(jié)構(gòu)。
[0085]此外，間隙109.5能容易地用于安裝運(yùn)行裝置102的其它部件(例如圖6中所示的橫向減震器114)，其特別有利于現(xiàn)代軌道車輛中關(guān)于可用建筑空間的嚴(yán)格限制。
[0086]C形橫截面延伸越過(guò)橫梁?jiǎn)卧?09的一個(gè)橫向中心部，這是因?yàn)樵谶@個(gè)位置上可對(duì)橫梁?jiǎn)卧目古偠犬a(chǎn)生特別有利的影響。。在本實(shí)施方案中，該大致為C形的橫截面延伸越過(guò)在橫向方向上的橫梁?jiǎn)卧恼麄€(gè)延伸(即從一個(gè)縱梁108到另一個(gè)縱梁108)。因此，在本實(shí)施例中，該C形橫截面延伸越過(guò)一個(gè)橫向的尺寸Wtb。，其為在橫梁?jiǎn)卧?09區(qū)域內(nèi)的縱梁108的縱向中心線108.4間的橫向距離W.的85%。即便是使用這種灰口鑄鐵框架主體，通過(guò)這種方式也能實(shí)現(xiàn)一種特別有利的抗扭剛度。
[0087]至于在橫向方向上的延伸，同樣(指C形橫截面)也適用于間隙109.5的延伸。此夕卜，值得指出的是，縱向間隙的尺寸不需要和橫向方向上的相同。根據(jù)需要可選用所需的間隙。
[0088]在本實(shí)施例中，每個(gè)橫梁109.1都定義了一個(gè)橫梁中心線109.6，在平行于xy平面的第一平面和平行于yz平面的第二平面里，其一般為曲線的或多邊形的形狀。這種一般為曲線的或多邊形的形狀的橫梁中心線109.6的優(yōu)點(diǎn)在于，各個(gè)橫梁109.1適應(yīng)于作用于各個(gè)橫梁109.1的負(fù)荷分布，從而使各個(gè)橫梁109.1里的應(yīng)力平穩(wěn)分布，并最終使框架主體107的質(zhì)量較輕和應(yīng)力最優(yōu)化。
[0089]因此，從圖2和圖6中可以看出，橫梁?jiǎn)卧?09是一個(gè)帶有一個(gè)收窄中心部109.7的中心收窄單元，該收窄中心部109.7定義了橫梁?jiǎn)卧囊粋€(gè)最小縱向尺寸(在縱向方向上)，在本實(shí)施例中，最小縱向尺寸Lmuin為橫梁?jiǎn)卧淖畲罂v向尺寸LTBU，max(在縱向方向上)的65%。在本實(shí)施例中，該最大縱向尺寸被定義在橫梁?jiǎn)卧?09和縱梁108的連接處。
[0090]一般來(lái)說(shuō)，橫梁?jiǎn)卧?09的收窄程度可被選作框架主體107需要實(shí)現(xiàn)的機(jī)械性能(特別地指框架主體107的抗扭剛度)的一種關(guān)系變量。在任何情況下，本文中所述的橫梁?jiǎn)卧脑O(shè)計(jì)為一種平衡性好的結(jié)構(gòu)，且抗扭剛度較低(關(guān)于橫向方向)和抗彎曲剛度較高(關(guān)于高度方向)。由于運(yùn)行裝置框架104能提供傾向于平衡輪副103的所有四個(gè)車輪的車輪到軌道的接觸力的一定扭轉(zhuǎn)變形，這種結(jié)構(gòu)對(duì)關(guān)于運(yùn)行裝置102的脫軌安全性能特別有利。
[0091]從圖3和圖6中進(jìn)一步地可以看出，在本實(shí)施例中，自由端部108.1在背離初級(jí)彈簧界面110的部分里形成停止裝置115的一個(gè)停止界面。停止裝置115整合了車廂體101.1的一個(gè)旋轉(zhuǎn)停止裝置和一個(gè)縱向停止裝置的功能。此外，停止裝置115也適應(yīng)于在框架主體107和支撐在框架主體107上的車廂體101.1間形成一種牽引連接。應(yīng)當(dāng)指出的是，由于其提供一種高度的功能整合并能實(shí)現(xiàn)一種較輕的整體設(shè)計(jì)，這種結(jié)構(gòu)特別有利。
[0092]從圖1中可以看出，車廂體101.1 (更準(zhǔn)確地講，或者是車廂體101.1的相同部分被支撐在第一運(yùn)行裝置102上或車廂體101的另一部分)被支撐在一個(gè)另外的第二運(yùn)行裝置116上。如上所述的所有部件，第二運(yùn)行裝置116和第一運(yùn)行裝置102是一樣的。然而，當(dāng)?shù)谝贿\(yùn)行裝置102為一種帶有一個(gè)安裝在框架主體107上的驅(qū)動(dòng)裝置的(沒(méi)有標(biāo)示出)從動(dòng)運(yùn)行裝置時(shí)，第二運(yùn)行裝置116則為一個(gè)不帶有這種安裝在框架主體107上的驅(qū)動(dòng)裝置的非從動(dòng)運(yùn)行裝置。
[0093]因此，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，框架主體107形成了一個(gè)供第一運(yùn)行裝置102和第二運(yùn)行裝置使用的標(biāo)準(zhǔn)化部件，即不同類型的運(yùn)行裝置。通過(guò)在標(biāo)準(zhǔn)框架主體107上附加地安裝特定的類型部件，能實(shí)現(xiàn)適用于運(yùn)行裝置的特定類型的框架主體107的定制。這種方法有高度有利的商業(yè)影響。這是因?yàn)?，除了自?dòng)化鑄造工藝中所節(jié)約的大量成本外，僅需生產(chǎn)一種類型的框架主體107，其進(jìn)一步大量地節(jié)約了成本。
[0094]應(yīng)當(dāng)再次被指出的是，在相同的框架主體107的基礎(chǔ)上，本文中運(yùn)行裝置102、106的特定類型和功能的定制不限制于從動(dòng)和非從動(dòng)運(yùn)行裝置的差異。在標(biāo)準(zhǔn)化的相同框架主體107的基礎(chǔ)上，可使用其它任何功能的部件(例如特定類型的制動(dòng)器、傾斜系統(tǒng)、滾動(dòng)支撐系統(tǒng)等)以實(shí)現(xiàn)這種運(yùn)行裝置之間相關(guān)的功能差異。
[0095]盡管在前文中只以帶有內(nèi)置輪副軸承的運(yùn)行裝置為背景對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，應(yīng)該指出的是，本發(fā)明也可用于帶有外置輪副軸承的情況。只需對(duì)運(yùn)行裝置框架做輕微改動(dòng)即可，特別是縱梁、磁力制動(dòng)器等元件的位置，以適應(yīng)不同軌距。
[0096]雖然本發(fā)明在上文中僅以低地板軌道車輛為背景做出了說(shuō)明，然而應(yīng)當(dāng)指出的是，其也適用于其它任何類型的軌道車輛，以解決關(guān)于降低生產(chǎn)難度的類似問(wèn)題。
【權(quán)利要求】
1.一種軌道車輛的運(yùn)行裝置單元，包括--個(gè)定義縱向方向、橫向方向和高度方向的運(yùn)行裝置框架主體(107);一所述框架主體(107)包括兩個(gè)縱梁(108)和一個(gè)橫梁?jiǎn)卧?109)，該橫梁?jiǎn)卧跈M向方向上提供兩縱梁(108)間的結(jié)構(gòu)連接以形成一種大致為H形的結(jié)構(gòu)；一每個(gè)縱梁(108)都設(shè)有一個(gè)初級(jí)懸掛界面部，該初級(jí)懸掛界面部與該縱梁(108) 的一個(gè)自由端部(108.1)相關(guān)聯(lián)并形成一個(gè)與相關(guān)車輪單元(103)相連的初級(jí)懸掛裝置 (105.1)的初級(jí)懸掛界面(I 10)；一每個(gè)縱梁(108)都設(shè)有一個(gè)樞軸界面部(111 )，該樞軸界面部與所述初級(jí)懸掛界面部相關(guān)聯(lián)并形成一個(gè)與相關(guān)車輪單元(103)連接的旋轉(zhuǎn)臂(112)的樞軸界面；-當(dāng)所述框架主體(107)支撐在相關(guān)車輪單元(103)上時(shí)，所述初級(jí)懸掛界面(110)承擔(dān)作用于自由端部(108.1)區(qū)域內(nèi)的總支撐合力。其特征在于一所述初級(jí)懸掛界面(110)的設(shè)置使總支撐合力關(guān)于所述縱向方向傾斜并且關(guān)于所述高度方向傾斜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)行裝置單元，其特征在于一所述總支撐合力以一個(gè)初級(jí)懸掛角關(guān)于所述高度方向傾斜；一所述初級(jí)懸掛角的范圍是20°到80°，優(yōu)選30°到70°，更優(yōu)選40°到50°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的運(yùn)行裝置單元，其特征在于 一所述相關(guān)車輪單元(103)通過(guò)樞軸聯(lián)接到樞軸界面的旋轉(zhuǎn)臂(112)與所述框架主體 (107)連接；一由于所述初級(jí)懸掛界面(110)和初級(jí)懸掛裝置(105.1)的設(shè)置，所述總支撐合力貫穿所述車輪單元(103)的一個(gè)車輪軸(103.3)，特別是貫穿所述車輪軸(103.3)的旋轉(zhuǎn)軸線 (103.2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的運(yùn)行裝置單元，其特征在于一所述初級(jí)懸掛界面(110)定義了一個(gè)主界面平面；一所述主界面平面被設(shè)置用來(lái)承擔(dān)至少大部分的總支撐合力；-所述主界面平面關(guān)于所述縱向方向傾斜并關(guān)于所述高度方向傾斜；一特別地，所述主界面平面以一個(gè)主界面平面角關(guān)于所述高度方向傾斜，所述主界面平面角的范圍是20°到80°，優(yōu)選30°到70°，更優(yōu)選40°到50° ;-所述主界面平面關(guān)于所述橫向方向大體平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的運(yùn)行裝置單元，其特征在于一所述樞軸界面部(111)在所述縱向上至少部分地縮進(jìn)初級(jí)懸掛界面(110)的中心 (110.3)的后面；一其中一個(gè)所述縱梁(108)的前初級(jí)懸掛界面(110)的中心(110.3)與后初級(jí)懸掛界面(110)的中心(110.3)在所述縱向上定義了一個(gè)最大初級(jí)懸掛界面中心距離；一一個(gè)前樞軸界面部(111)與所述前初級(jí)懸掛界面(110)相關(guān)聯(lián)，定義了一個(gè)前旋轉(zhuǎn)臂(112)的前樞軸軸線(I 13.2)；一一個(gè)后樞軸界面部(111)與所述后初級(jí)懸掛界面(110)相關(guān)聯(lián)，定義了一個(gè)后旋轉(zhuǎn)臂(112)的后樞軸軸線(I 13.2)；一所述前樞軸軸線(113.2)和后樞軸軸線(113.2)在所述縱向上定義了一個(gè)樞軸軸線距離；一所述樞軸軸線距離為所述最大初級(jí)懸掛界面中心距離的60%至105%，優(yōu)選70%至 95%，更優(yōu)選80%至85%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的運(yùn)行裝置單元，其特征在于一所述初級(jí)懸掛界面(110)被設(shè)置成一個(gè)單獨(dú)初級(jí)懸掛裝置(105.1)的界面；一特別地，所述初級(jí)懸掛裝置(105.1)由一個(gè)單個(gè)的初級(jí)懸掛單元構(gòu)成；一特別地，所述初級(jí)懸掛單元由一個(gè)單個(gè)的初級(jí)懸掛彈簧構(gòu)成，優(yōu)選橡膠金屬?gòu)椈蓡蜫 Li o
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的運(yùn)行裝置單元，其特征在于一所述框架主體(107)形成為一種由灰口鑄鐵原料制成的一體鑄件；一特別地，所述框架主體(107)由球狀石墨鑄鐵材料；一特別地，所述球狀石墨鑄鐵材料為EN-GJS-400-18U LT和EN-GJS-350-22-LT中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的運(yùn)行裝置單元，其特征在于一每個(gè)縱梁(108)都設(shè)有與所述自由端部(108.1)相關(guān)聯(lián)的一個(gè)角形部(108.3)； 一所述角形部(108.3)的設(shè)置使所述自由端部形成一個(gè)至少主要在所述高度方向上延伸的支柱部； -所述樞軸界面部(111)與所述角形部(108.3)相關(guān)聯(lián)；一特別地，所述樞軸界面部(111)整合到所述角形部(108.3)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的運(yùn)行裝置單元，其特征在于-所述樞軸界面部(111)在所述縱向上設(shè)置為至少部分地縮進(jìn)所述相關(guān)自由端部 (108.1)的后面；一其中一個(gè)所述縱梁的前自由端部(108.1)和后自由端部(108.1)在所述縱向上定義出該縱梁的最大縱向梁長(zhǎng)；一一個(gè)與所述前自由端部(108.1)相關(guān)聯(lián)的前樞軸界面部(111)定義了一個(gè)前旋轉(zhuǎn)臂 (112)的前樞軸軸線(I 13.2)；一一個(gè)與所述后自由端部(108.1)相關(guān)聯(lián)的后樞軸界面部(111)定義了一個(gè)后旋轉(zhuǎn)臂(112)的后樞軸軸線(I 13.2)；一所述前樞軸軸線(113.2)和后樞軸軸線(113.2)在所述縱向上定義了一個(gè)樞軸軸線距離；一所述樞軸軸線距離為所述最大縱梁長(zhǎng)的60%至90%，優(yōu)選70%至80%，更優(yōu)選72%至78%。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的運(yùn)行裝置單元，其特征在于一在所述高度方向上，其中一個(gè)所述縱梁(108 )在縱梁中心部中定義了一個(gè)縱梁底面以及該縱梁(108)在所述縱梁底面上方的最大中心梁高；一該縱梁(108)的其中一個(gè)所述自由端部定義了所述縱梁底面上方的最大梁高；一所述最大梁高為所述最大中心梁高的200%至450%，優(yōu)選300%至400%，更優(yōu)選370% 至 380%。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的運(yùn)行裝置單元，其特征在于一所述橫梁?jiǎn)卧?109)包括至少一個(gè)橫梁(109.1)；一所述至少一個(gè)橫梁(109.1)在與所述縱向方向和所述高度方向平行的剖面內(nèi)定義了一個(gè)大致為C形的橫截面；一特別地，所述大致為C形的橫截面的設(shè)置在所述縱向上朝所述框架主體(107)的一個(gè)自由端開(kāi)口，特別地，基本上朝所述框架主體(107)的中心閉合；一所述大致為C形的橫截面在所述橫向方向上延伸越過(guò)所述橫梁?jiǎn)卧?109)的一個(gè)橫向中心部；一所述大致為C形的橫截面在所述橫向上延伸越過(guò)一個(gè)橫向的尺寸,該橫向尺寸至少為在所述橫梁?jiǎn)卧?109 )區(qū)域內(nèi)的所述縱梁(108 )的縱向中心線間的橫向距離的50%，優(yōu)選至少70%，更優(yōu)選80%至95%。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的運(yùn)行裝置單元，其特征在于-所述至少一個(gè)橫梁(109.1)為一個(gè)第一橫梁(109.1),所述橫梁?jiǎn)呜?109)包括一個(gè)第二橫梁(109.1)；一特別地，所述第一橫梁(109.1)和所述第二橫梁(109.1)大致地關(guān)于一個(gè)對(duì)稱平行于所述橫向方向和所述高度方向的平面對(duì)稱設(shè)置； 一特別地，所述第一橫梁(109.1)和第二橫梁(109.1)在所述縱向上被一個(gè)具有縱向尺寸的間隙(109.5)隔開(kāi)；一特別地，所述縱向間隙尺寸為其中一個(gè)所述橫梁(109.1)在所述縱向上的最小縱向尺寸的70%至120%，優(yōu)選85%至110%，更優(yōu)選95%至105% ；一特別地，所述第一橫梁(109.1)和所述第二橫梁(109.1)中的每一個(gè)都定義了一個(gè)橫梁中心線(109.6)，特別地，至少橫梁中心線(109.6)中的一個(gè)，至少是一段，在與所述縱向方向和所述橫向方向平行的第一平面內(nèi)和/或與所述橫向方向和所述高度方向平行的第二平面內(nèi)具有一般為曲線的或多邊形的形狀。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的運(yùn)行裝置單元，其特征在于一所述橫梁?jiǎn)卧?109)是一個(gè)局部收窄的單元，特別是中心收窄的單元；一所述橫梁?jiǎn)卧?109)具有一個(gè)收窄部(109.7)，該收窄部定義了所述橫梁?jiǎn)卧?109) 在所述縱向上的最小縱向尺寸；一特別地，所述橫梁?jiǎn)卧?109)的最小縱向尺寸為所述橫梁?jiǎn)卧?109)在所述縱向上的最大縱向尺寸的40%至90%，優(yōu)選50%至80%，更優(yōu)選60%至70%，特別地，所述最大縱向尺寸被定義在所述橫梁?jiǎn)卧?109 )和其中一個(gè)所述縱梁(108 )的連接處。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的運(yùn)行裝置單元，其特征在于一所述自由端部(108.1)在背離所述初級(jí)彈簧界面的部分里形成一個(gè)停止裝置(115) 的停止界面；一特別地，所述停止裝置(115)為一個(gè)旋轉(zhuǎn)停止裝置和/或縱向停止裝置；一特別地，所述停止裝置(115)適應(yīng)于在框架主體(107 )和支撐在框架主體(107 )上的元件，尤其是承梁或車廂體(101.1)之間形成一種牽引連接。
15.—種軌道車輛單元,包括一一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1至14中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的通過(guò)初級(jí)彈簧單元(105)和旋轉(zhuǎn)臂(112)支撐在兩個(gè)車輪單元(103)上的第一運(yùn)行裝置單元(104)，所述旋轉(zhuǎn)臂與第一運(yùn)行裝置單元(104)的框架主體(107)連接形成第一運(yùn)行裝置(102);-一個(gè)軌道車輛元件(101.1)，特別地，所述軌道車輛單元支撐在所述框架主體(107) 上，特別地，所述軌道車輛元件為一個(gè)承梁或車廂體(101.1)。一特別地，所述軌道車輛單元包括一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1至14中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的通過(guò)初級(jí)彈簧單元(105)和旋轉(zhuǎn)臂(112)支撐在兩個(gè)車輪單元(103)上的第二運(yùn)行裝置單元(104)，所述旋轉(zhuǎn)臂與第一運(yùn)行裝置單元(104)的框架主體(107)連接形成第二運(yùn)行裝置(116)；一特別地，所述第一運(yùn)行裝置(102)為一個(gè)從動(dòng)運(yùn)行裝置，該從動(dòng)運(yùn)行裝置包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元，特別地，所述第二運(yùn)行裝置(116)為一個(gè)非從動(dòng)運(yùn)行裝置，該非從動(dòng)運(yùn)行裝置設(shè)有一個(gè)無(wú)驅(qū)動(dòng)單元，至少，所述第一運(yùn)行裝置框架(104)的框架主體(107)和所述第二運(yùn)行裝置框架(104 )的框架主體(107 )是大致 相同的。
【文檔編號(hào)】B61F5/02GK103448743SQ201210506018
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月30日
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