專利名稱：帶轉(zhuǎn)軸的可變軌距轉(zhuǎn)向架及固定軌距變換設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有能在具有不同軌距的軌道上行進的裝置的轉(zhuǎn)向架，更具體地 說是涉及這樣一種轉(zhuǎn)向架，其具有配備軌距變換裝置的轉(zhuǎn)軸，該軌距變換裝置與設(shè)置在兩 種具有不同軌距的軌道之間的變換設(shè)備相配合，本發(fā)明還涉及一種固定軌距變換設(shè)備。
背景技術(shù)：
在數(shù)十年前，本發(fā)明的申請人曾應西班牙國家鐵路網(wǎng)(Renfe)就避免乘客在 西-法邊境更換列車的解決方案的邀標而開發(fā)了一種軌距變換系統(tǒng)，其為專利ES332，453 的主題。一直到那時為止，由于伊比利亞半島上的軌距(1668毫米)與歐洲軌距(1435毫 米)之間存在差異，列車更換是必須的。這種系統(tǒng)一方面需要在鐵路單元中安裝輪軸上的車輪的平移裝置，另一方面需要 在兩種具有不同軌距的軌道之間裝配固定設(shè)備。改變車輪間距離的操作是自動進行的，無 須人的介入，列車按五個連續(xù)的階段通過所述固定設(shè)備。在第一階段，將車輪從它們的豎直 載荷中釋放出來；在第二階段，將輪軸組件從把它們保持在運行位置的橫向鎖定機構(gòu)中釋 放出來；在第三階段，已從豎直載荷和橫向鎖定中釋放出來的車輪進入導向器，隨著輪軸的 向前移動，該導向器按照新的軌距將車輪橫向移動到新的運行位置；在第四和第五階段，再 次將車輪組件橫向鎖定，豎直載荷再次落到輪軸上，從而完成變換操作。在這一鐵路技術(shù)的里程碑式的創(chuàng)新之后，本發(fā)明的申請人又進行了不同的開發(fā) 以將這種系統(tǒng)應用于不同的軌道結(jié)構(gòu)獨立式輪軸、轉(zhuǎn)向架、貨車轉(zhuǎn)向架和電力車轉(zhuǎn)向架， 其中，名稱為“具有自動軌距變換功能且適用于傳統(tǒng)貨車轉(zhuǎn)向架的鐵路輪軸組件”的專利 ES2130039中所描述的輪軸組件，可以被裝入傳統(tǒng)的貨車轉(zhuǎn)向架中以替換固定軌距輪軸而 無須進行大的改動。該輪軸集成了兩個獨立運行的組件(具有短軸或半軸以及兩個軸承的車輪)，車 輪間的軌距變化是通過兩個運行組件的同步橫向移動以類似于泰爾戈(Talgo)列車中所 采用的方式來進行，但它們僅在內(nèi)部軸承中安裝鎖定裝置，而不是在每個運行組件的兩個 軸承中均安裝鎖定裝置。在結(jié)構(gòu)上，該輪軸組件包括輪軸架，其上安裝兩個運行組件及它們的鎖定系統(tǒng)、運 行組件之間的連接裝置、兩個剎車塊平移架、車輪間的電氣連接系統(tǒng)或電轉(zhuǎn)軌系統(tǒng)、以及用 于檢測熱內(nèi)軸承的裝置。雖然在專利ES2130039中描述的技術(shù)提升了傳統(tǒng)貨車轉(zhuǎn)向架對看變軌距的適應 性，但鐵路業(yè)不斷需要新的解決方案以面對鐵路貨車在適應具有不同軌距的軌道中所遇到 的各種問題。在這個意義上，必須指出，特別是在西班牙，在高速網(wǎng)絡(luò)中使用歐洲軌距更加 劇了對軌距變換的技術(shù)需求。本發(fā)明旨在滿足這一需求。發(fā)明概述本發(fā)明的一個目的是提供一種能適應具有不同軌距的鐵路軌道的貨車轉(zhuǎn)向架，其 中，非懸掛重量構(gòu)件達到最小。
本發(fā)明的另一目的是提供一種能適應具有不同軌距的鐵路軌道的貨車轉(zhuǎn)向架，其 中，允許改變車輪間距離的裝置發(fā)生意外解鎖的危險達到最小。上述及其它的目的由這樣一種轉(zhuǎn)向架來實現(xiàn)，其包括鐵路貨車承臺和至少一個轉(zhuǎn) 軸，所述轉(zhuǎn)軸上通過連接裝置安裝兩個車輪，所述連接裝置允許所述車輪橫向移動并具有 軌距變換裝置，所述軌距變換裝置使用能阻止/允許每個車輪橫向移動的裝置，諸如鎖定 器，其在被用于執(zhí)行軌距變換的固定設(shè)備中所設(shè)置的鎖定/解鎖導向器致動時能豎直移 動，其中，一所述連接裝置連接有鎖定導向件，通過所述鎖定導向件其橫向移動受控制而位 于與兩個軌距對應的位置；一所述轉(zhuǎn)軸包括所述承臺的軸承部分，所述軸承部分在內(nèi)部包括軸承和容納所述 鎖定導向件及所述鎖定器的殼體，以及通過與所述固定設(shè)備的相應部件相配合而便于其鎖 定/解鎖的裝置；-所述轉(zhuǎn)軸在其端部固定有軸套；一所述軸承部分還包括側(cè)架，所述側(cè)架具有支承靴和中心套環(huán)，所述支承靴能夠 擱置在所述固定設(shè)備上，在通過所述固定設(shè)備的過程中，所述中心套環(huán)用于通過連接于所 述中心套環(huán)的半圓形軸套而支承所述輪軸的所述端部。在本發(fā)明的一個較佳實施例中，轉(zhuǎn)向架還包括閂銷作為附加的安全元件，該閂銷 通過水平彈簧連接于每個鎖定器，用于與連接于軸承部分的所述閂銷的保持件相配合而防 止所述鎖定器的豎直移動。本發(fā)明的另一目的是提供一種用于執(zhí)行軌距變換操作的固定設(shè)備，其適用于帶有 這樣的裝置的轉(zhuǎn)向架，該裝置使得允許改變車輪間距離的裝置發(fā)生意外解鎖的危險達到最 小。該目的由這樣一種用于執(zhí)行軌距變換的固定設(shè)備來實現(xiàn)，其包括滑動和支承導向 器、橫向移動導向器以及鎖定/解鎖導向器，其中，所述鎖定/解鎖導向器的頭部構(gòu)制成能 克服所述水平彈簧的力而橫向移動所述閂銷。本發(fā)明的其它的特點和優(yōu)點，可以通過以下參照附圖
對本發(fā)明的示例性而非限制 性的實施例進行的詳細描述變得清楚。附圖簡述圖IA-圖IE是本發(fā)明的轉(zhuǎn)向架的半個輪軸的剖視圖，其中轉(zhuǎn)向架處于軌距變換過 程的五個階段。圖2A-圖2E是本發(fā)明的處于軌距變換過程的五個階段的轉(zhuǎn)向架的半個輪軸的側(cè) 視圖。圖3A和圖;3B是本發(fā)明的轉(zhuǎn)向架的輪軸的簡化側(cè)視圖和剖視圖，示出軌距變換裝 置的基本元件。圖3C、圖3D和圖3E是裝有鎖定導向件的環(huán)的俯視圖和剖視圖。圖4是固定軌距變換設(shè)備的俯視圖。圖5是固定軌距變換設(shè)備沿圖4中的A-A線的剖視圖。較佳實施例詳述本發(fā)明的轉(zhuǎn)向架包括
一承臺，其載荷通過懸掛彈簧11傳遞出去。-至少一個轉(zhuǎn)軸2，在其每一個端部上裝配有a)車輪1，通過能允許其橫向移動的連接裝置來裝配，b)所述承臺的軸承部分10，c)軌距變換裝置，其采用能阻止/允許車輪橫向移動的裝置，諸如鎖定器22，其在 被固定設(shè)備中所設(shè)置的鎖定/解鎖裝置致動時能豎直移動。在附圖中所示的本發(fā)明的實施例中，用于將車輪1連接到輪軸2的連接裝置包 括與車輪1成一體的套筒3，其在輪軸2上滑動，輪軸在其端部包括環(huán)7，該環(huán)具有軸 向內(nèi)軸承8，并固定有鎖定導向器18，管狀件4，其通過套筒5和6固定于輪軸2的中心部分。在車輪1和軸向軸承8之間設(shè)有分隔套筒9，用于恒定地保持一個距離。套筒3與管狀件4相配合以便車輪1在軌距變換操作過程中的橫向移動。為此， 管狀件4可設(shè)置有內(nèi)部槽，套筒3可包括在軌距變換操作中的車輪1橫向移動過程中與所 述槽相配合的頭部3’，如下面將會更詳細說明的，該軌距變換操作是通過與套筒3成一體 的鎖定導向器18的移動來進行的，軸套13與鎖定器22相配合來確定車輪1的與兩個相關(guān) 軌距對應的兩個位置。軸承部分10通過軸承12與輪軸2相接觸，并包括用于容納所述鎖定導向器18和 所述鎖定器22的內(nèi)部殼體以及設(shè)置用作鎖定器22的定位和插入裝置的止擋件20。輪軸2的中心部分上通過前面所述的連接裝置在與兩個軌距對應的位置設(shè)有車 輪1，該中心部分的直徑大于輪軸端部的直徑。在兩個軌距間的平移區(qū)域中設(shè)有套筒8’，其 用作套筒3的移動的止擋件。在輪軸2的端部處設(shè)有軸套13及罩蓋15，它們通過螺釘固定 于輪軸2，從而在軌距變換操作過程中用作輪軸的保護件，并用作軸承12的止擋件。軸承部分10還包括側(cè)架，其具有在固定設(shè)備中的支承和滑動靴16，為此目的，這 些支承和滑動靴具有尼龍引導件17和中心套環(huán)，它們在經(jīng)過固定設(shè)備的過程中用于通過 連接于所述中心套環(huán)的半圓形軸套14而支承輪軸2的端部，其中，輪軸2由軸套13罩住， 而半圓形軸套最好由青銅制成。如下面將會描述到的，在軌距變換操作過程中，轉(zhuǎn)向架由這 些支承和滑動靴16支承并在其上滑動，從而使車輪1不受載荷。如本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的，軸承部分的側(cè)架的這種構(gòu)造至少部分是由定心和 滑動導軌19的配置所決定的。如果定心和滑動導軌具有其它的配置，則側(cè)架的構(gòu)造自然也 將隨之改變，以實現(xiàn)所需的功能。鎖定器22由兩根豎直桿形成，這兩根豎直桿通過中空橋彼此連接，該中空橋設(shè)計 成使得固定軌距變換設(shè)備的雙T形解鎖導向器M的頭部能引導通過所述中空橋，并且該中 空橋具有尼龍導板23。為防止發(fā)生意外鎖定/解鎖，該鎖定器包括預張緊安全彈簧觀，用 以在導向器22未與解鎖導向器M相接觸時防止該導向器發(fā)生不希望有的豎直移動。在附圖所示的實施例中，固定裝置具有額外的安全件，其由閂銷25構(gòu)成，該閂銷 連接于鎖定器22并能克服水平彈簧21的力橫向移動，且還有保持件沈連接于軸承部分 10。當彈簧21處于靜止位置時，閂銷25與保持件沈相接觸，從而防止鎖定器22的豎直移 動。為了鎖定器可以豎直移動，必須在彈簧21上施加一個使閂銷25橫向移動而脫離保持件26保持的力。下面參照圖4和圖5來描述經(jīng)過上述固定設(shè)備時的軌距變換過程，該固定設(shè)備的 主要構(gòu)件列于如下-大軌距軌道的導軌31的末端，-小軌距軌道的導軌32的末端，—定心和滑動導向器導軌19，-鎖定器22的鎖定和解鎖導向器對，—車輪1的平移導向器27。該固定設(shè)備是雙向的，從大軌距到小軌距的變換是沿一個方向進行，而反之則沿 另一個方向進行。從大軌距鐵路到達固定設(shè)備的鐵路貨車，其軌距變換過程如下。第一階段當車輪1到達導軌31的向下區(qū)域時，轉(zhuǎn)向架開始逐漸下降，直到滑動靴16與定心 和滑動導向器導軌19相接觸。此后，車輪1被除去載荷，并在整個變換過程中保持如此，直 到在變換過程的末尾接觸小軌距導軌32。第二階段一旦輪軸2定心并支承在定心和滑動導向器19上時，解鎖導向器M的端部的頭 部被導入鎖定器22的中空橋中，且由于該導向器的向下的輪廓，豎直彈簧觀的力被克服， 迫使鎖定器22下降，從而使鎖定導向件18解鎖，因此鎖定導向件便能夠自由地橫向移動， 車輪也能隨之移動。在本發(fā)明的該較佳實施例中，固定裝置包括閂銷25作為額外的安全件，因此在該 階段還必須對水平彈簧21施加作用以使閂銷25橫向移動，從而解除保持件沈?qū)︽i定器22 下降的阻止作用。為此，固定設(shè)備的解鎖導向器M的頭部的一個側(cè)部具有雙T形，其從端 部到中心具有漸變的寬度(progressively variable gauge)，端部處要小于中心處，這可 以從圖IB和圖IC的比較中看出；因此，導向器對用作一個元件來致動控制著閂銷25橫向 移動的水平彈簧21。至于導向器27，它們可以使得用于將車輪1連接于輪軸2的連接裝置橫向移動，直 至到達與小軌距軌道32相應的位置。第三階段導向器M的向上的輪廓迫使導向器22向上移動，從而將導向件18鎖定在新的位置。本發(fā)明的該較佳實施例包括了閂銷25和導向器M，且導向器的頭部的一個側(cè)部 具有變化的寬度，在該實施例中，在階段的末尾，彈簧21保持靜止，閂銷25由保持件沈保持。第四階段當車輪1到達軌道32時，滑動靴16不再支承在它們的滑動導向器19中，軌距變 換操作結(jié)束。盡管以上參照較佳的實施例對本發(fā)明進行了完整的描述，但顯然在本發(fā)明的范圍 之內(nèi)可以引入許多改動。因此，本發(fā)明的范圍不應受到以上實施例的限制，而應由所附權(quán)利要求書來限定。
附圖標記
1車輪
2轉(zhuǎn)軸
3套筒
3，配合頭部
4管狀件
5套筒
6套筒
7環(huán)
8內(nèi)部軸向軸承
9分隔套筒
10軸承部分
11懸掛彈簧
12軸承
13軸套
14半圓形軸套
15早皿
16支承和滑動靴
17尼龍導向件
18鎖定導向件
19定心和滑動導向器導軌
20止擋件
21水平彈簧
22鎖定器
23尼龍導板
24鎖定/解鎖導向器
25閂銷
26保持件
27車輪平移導向器
28豎直安全彈簧
31大軌距軌道的導軌
32小軌距軌道的導軌
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)向架，其包括鐵路貨車承臺和至少一個轉(zhuǎn)軸O)，所述轉(zhuǎn)軸上通過連接裝置 安裝兩個車輪(1)，所述連接裝置允許所述車輪橫向移動并具有軌距變換裝置，所述軌距變 換裝置使用能阻止/允許每個車輪(1)橫向移動的裝置，諸如鎖定器(22)，其在被用于執(zhí)行 軌距變換的固定設(shè)備中所設(shè)置的鎖定/解鎖導向器04)致動時能豎直移動，其特征在于，a)所述連接裝置連接有鎖定導向件(18)，通過所述鎖定導向件其橫向移動被控制在 位于與兩個軌距對應的位置；b)所述轉(zhuǎn)軸( 包括所述承臺的軸承部分(10)，所述軸承部分在內(nèi)部包括軸承(12) 和容納所述鎖定導向件(18)及所述鎖定器0 的殼體，以及通過與所述固定設(shè)備的相應 部件相配合而便于其鎖定/解鎖的裝置；c)所述轉(zhuǎn)軸( 在其端部固定有軸套(13)；d)所述軸承部分(10)還包括側(cè)架，所述側(cè)架具有支承靴(16)和中心套環(huán)，所述支承靴 能夠擱置在所述固定設(shè)備上，在通過所述固定設(shè)備的過程中，所述中心套環(huán)用于通過連接 于所述中心套環(huán)的半圓形軸套(14)而支承所述輪軸O)的所述端部。
2.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向架，其特征在于，所述輪軸(2)在其中心部分上在對應于 兩個軌距的位置處設(shè)有所述車輪(1)，所述中心部分的直徑大于所述輪軸的通過所述軸承 (12)與所述軸承部分(10)相接觸的側(cè)部的直徑。
3.如權(quán)利要求1-2的任一項所述的轉(zhuǎn)向架，其特征在于，所述連接裝置包括與所述車 輪成一體的套筒(3)，所述套筒與固定于所述輪軸O)的所述中心部分的管狀件(4)相配 合，并在其端部包括環(huán)(7)，所述環(huán)具有內(nèi)部軸向軸承(8)，所述鎖定導向件(18)固定于所 述環(huán)。
4.如權(quán)利要求1-3的任一項所述的轉(zhuǎn)向架，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向架還包括通過水平 彈簧連接于每個鎖定器02)的閂銷(25)，所述水平彈簧用于與連接于所述軸承部分 (10)的所述閂銷0 的保持件06)相配合而防止所述鎖定器的豎直移動。
5.一種用于在如權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)向架移動通過時執(zhí)行軌距變換的固定設(shè)備，其包 括滑動和支承導向器(19)、橫向移動導向器(XT)以及鎖定/解鎖導向器(M)，其特征在 于，所述鎖定/解鎖導向器04)的頭部構(gòu)制成能克服所述水平彈簧的力而橫向移動 所述閂銷05)。
6.如權(quán)利要求5所述的用于執(zhí)行軌距變換的固定設(shè)備，其特征在于，所述鎖定/解鎖導 向器04)具有雙T形輪廓，其頭部的半凸緣中的一個具有沿縱向從所述導向器的端部到中 心、從小到大的漸變的寬度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有轉(zhuǎn)軸的可變軌距轉(zhuǎn)向架及固定軌距變化設(shè)備。該轉(zhuǎn)向架包括鐵路貨車承臺；至少一個轉(zhuǎn)軸(2)，該轉(zhuǎn)軸在其外部區(qū)域包括所述承臺的懸掛彈簧的軸承部分(10)，該軸承部分在內(nèi)部包括軸承(12)，在該軸承(12)上通過連接裝置裝配兩個車輪(1)，該連接裝置允許車輪橫向移動，并連接有鎖定導向件(18)，所述橫向移動通過該鎖定導向件被控制成位于與兩個軌距相應的位置處；以及容納在所述軸承部分(10)內(nèi)的軌距變換裝置，該軌距變換裝置是基于所述鎖定導向件(18)和鎖定器(22)的配合而工作，該鎖定器在被用于執(zhí)行軌距變換的固定設(shè)備中所設(shè)置的鎖定/解鎖導向器(24)致動時能豎直移動。
文檔編號B61F7/00GK102076544SQ200980124898
公開日2011年5月25日 申請日期2009年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月29日
發(fā)明者何塞·路易斯·洛佩斯·戈麥斯 申請人:帕朋佩斯-塔爾戈股份有限公司