用于控制轨道车辆轮对的致动器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于控制轨道车辆的轮对的致动器，包括：机轴壳，用于紧固到所述轨道车辆的底架或轮对支承壳体；同步缸，其设置在所述机轴壳中并包括活塞表面，所述活塞表面具有活塞杆，所述活塞杆在所述机轴壳的两个平面侧中的每一侧处穿过所述机轴壳；以及壳体，其能够根据所述同步缸的运动而相对于所述机轴壳运动；其中，将相应的活塞杆连接到所述壳体的活塞弹簧元件布置在所述相应的活塞杆的远离所述活塞表面的端部处。

Actuator for controlling wheelset of railway vehicle

The present invention relates to an actuator for controlling a wheelset of a rail vehicle, comprising: a shaft housing for fastening a chassis or a wheelset support housing of the rail vehicle; a synchronous cylinder, which is arranged in the shaft housing and includes a piston surface having a piston rod on the piston surface, and two piston rods on the shaft housing of the rail vehicle. Each side of the plane side passes through the machine shaft housing; and the housing, which can move relative to the machine shaft housing according to the motion of the synchronous cylinder; wherein the piston spring element connected to the housing is arranged at an end far from the piston surface of the corresponding piston rod.

【技术实现步骤摘要】
用于控制轨道车辆轮对的致动器
本专利技术涉及一种用于控制轨道车辆轮对的致动器、涉及一种具有这种致动器的轨道车辆底架、并涉及一种操作所述致动器的方法。
技术介绍
轨道车辆有必要在转弯过程中使轮对的轮子(其通常通过轴杆而刚性地连接)相对于轨道车辆底架枢转。在现有技术中，为此目的而提供了所谓的轮对引导元件，其通常由橡胶金属元件构成。图1和图2在此示出用于控制轨道车辆轮对的致动器在轨道车辆向前直行时和在转弯时的不同位置，以更好地理解本主题。对于图1中所示的向前直行而言有利的是：致动器使轮对刚性地联接到底架框架。与此不同的是，在转弯过程中有必要的是，致动器使轮对相对于底架框架枢转以确保以尽可能低的磨损在车轨上行进。现有技术中存在的致动器具有受限的冲程，其不足以实现令人满意的轮对枢转。这样的致动器另外还具有高的纵向硬度值，从而导致高的操纵力。现有技术中公知的致动器的纵向硬度和横向硬度的结合也减弱了特定底架性能的复制灵活性。渗漏风险在设置有液压线路的致动器中也会增大。此外，这种致动器的力通常由于致动器中橡胶部件上的应变而受到限制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：克服现有技术中公知的用于控制轨道车辆轮对的致动器的上述缺点。这使用具有如下所述特征的致动器进行。这样的致动器包括：机轴壳，用于紧固到所述轨道车辆的底架或轮对支承壳体；同步缸，其设置在所述机轴壳中并包括活塞表面，所述活塞表面上具有活塞杆，所述活塞杆在所述机轴壳的两个平面侧中的每一侧处穿过所述机轴壳；以及壳体，其能够根据所述同步缸的运动而相对于所述机轴壳运动；其中将相应的活塞杆连接到所述壳体的活塞弹簧元件，优选地布置在所述相应的活塞杆的远离所述活塞表面的端部处。相应地，致动器可以引起壳体的运动，这进而用于通过同步缸调节和通过活塞杆运动而引起轮对的枢转运动。机轴壳在此通常紧固到底架处的固定位置，使得壳体相对于机轴壳的相对运动可用于偏转轮对的冲程。根据本专利技术的可选修改方案，所述机轴壳具有大致细长的形状；所述同步缸优选地布置在所述机轴壳的纵向中心处。在此可采取措施：所述两个活塞杆垂直于所述机轴壳的纵向方向而取向。根据本专利技术的进一步的优化方案，布置在相应活塞杆处的活塞弹簧元件是橡胶叠层弹簧，优选地具有柱形形状和/或所述橡胶叠层弹簧的各层平行于所述相应活塞杆的纵向方向堆叠。这样的橡胶叠层弹簧适于复制或确定轮对引导部的纵向硬度。另外可采取的措施是：这样的橡胶叠层弹簧以预加载方式通过轴承套安装。另外，这样的橡胶叠层弹簧可具有很低的抗剪切性，使轮对支承壳体可在活塞杆及其引导部上没有任何实质载荷的情况下实行垂直于活塞纵向轴线的运动。当致动器以正确取向安装到轨道车辆底架中时，相应地可在活塞杆上没有任何实质载荷的情况下执行轮对的横向运动，而期望的弹簧力沿纵向方向作用。另外可行的是，所述壳体被压入机轴引导部中或者直接连接到(例如旋拧到)轮对支承壳体。不过，其另外也可直接集成到轮对支承壳体中。根据本专利技术的进一步的优化方案，所述致动器包括：至少一个机轴壳弹簧元件，其布置在所述机轴壳与所述壳体之间，其中，所述机轴壳弹簧元件的主弹簧方向平行于所述机轴壳的纵向方向取向；所述机轴壳弹簧元件优选是橡胶叠层弹簧，所述橡胶叠层弹簧的各层平行于所述机轴壳的所述纵向方向堆叠。在此可采取措施：机轴壳相对于其纵向轴线而旋转对称。机轴壳也可相对垂直于机轴壳纵向方向的平面具有镜像对称性。在致动器的正确取向的安装完毕状态下，机轴壳弹簧元件复制或确定轮对引导部的横向硬度。有利的是，这样的机轴壳弹簧元件沿垂直于主弹簧方向的方向很软，使得致动器能够以小的动力消耗执行大的移位。另外可在此采取措施：一对机轴壳弹簧元件仅设置在由所述活塞杆和所述机轴壳的纵向方向限定的平面的一侧处，并被布置为使其缓冲所述壳体沿所述机轴壳的纵向方向相对于所述机轴壳的运动。在致动器的安装完毕状态下，这对应于缓冲底架相对于轮对的横向运动。根据本专利技术的进一步的可选修改方案，所述致动器具有：滑动元件，该滑动元件用于在通过所述活塞杆的纵向方向和所述机轴壳的纵向方向限定的平面中滑动支承所述机轴壳处的所述壳体；其中，第一滑动元件优选地被设置在通过所述活塞杆的纵向方向和所述机轴壳的纵向方向限定的所述平面的第一侧处，第二滑动元件设置在所述平面的另一第二侧处。滑动元件可以使壳体沿活塞杆纵向方向相对于机轴壳运动。在致动器的安装完毕状态下，此运动方向对应于纵向方向。根据优选实施例，所述滑动元件具有平坦滑动表面以允许沿所述活塞杆的纵向方向运动，其中圆弧段形状的元件优选地设置成允许围绕与由所述活塞杆的纵向方向和所述机轴壳的纵向方向限定的平面相垂直的方向旋转。由此可通过低摩擦系数获得尽可能无磨损的运动。另外可采取措施：滑动元件沿径向预加载。根据本专利技术的方案，滑动元件也可同样被设计为橡胶叠层弹簧，其方式类似于例如也可用于活塞弹簧元件的这种橡胶叠层弹簧。所述致动器另外优选地包括：位置编码器，其与活塞杆和所述机轴壳协作，以确定所述同步缸与零位置的偏移。根据本专利技术的进一步的可选方案，致动器另外包括：阀，其将所述同步缸的两个腔相互连接；阀控制器，其适于仅通过关闭和打开所述阀而实现所述同步缸的调节，其中，仅允许在对应于期望调节运动的方向上进行从所述一个腔到另一腔中的液压流体流动，其中，所述致动器优选地不利用或不具有用于有源致动所述同步缸的液压单元。可例如切换所述阀而使其仅允许液压流体从一个腔流入另一腔，但不能从所述另一腔回流到所述一个腔中。如果产生对应液压流体流动的外力然后作用于活塞杆上，则使致动器至期望位置。因而仅能通过同步缸间接地或者被动地产生力。根据本专利技术的进一步的可选修改方案，所述致动器的阀联接到首侧或尾侧致动器的另外的同步缸；其中，所述阀控制器适于根据所述首侧致动器的调节需求而利用所述尾侧致动器的液压流体流动；其中所述首侧致动器和所述尾侧致动器优选地均不利用或者不具有用于有源致动所述同步缸的液压单元。相对于彼此布置在首侧或尾侧的多个轮对通常存在于轨道车辆中。在此可以有利的是，相关联的轮对的致动器联接到首侧或尾侧致动器。根据本专利技术的进一步的优化方案，所述致动器另外包括：液压单元，用于致动所述同步缸；其中所述液压单元优选地布置在所述底架处和/或在所述机轴壳的纵向端处的前侧处。另外可采取措施：所述致动器另外具有：能量生成单元，用于为所述致动器供应能量，其中所述能量生成单元当利用轨道车辆行进过程中所产生的所述同步缸中的压力变化或者基于所述压力变化的液压流体流动时生成能量。另外还可采取措施：由此生成的能量储存在能量储存单元中，并仅根据需要供应到致动器。由于当轨道车辆向前直行时轮对也执行沿行进方向的小的连续摇摆运动(称为正弦运动)，因而连接到轮对的致动器在其可用作能量源的同步缸中经历压力变化。为致动器和其它可选致动器部件(例如，电子元件、传感器系统、阀或液压单元)提供电源的电池可通过发电机充电，发电机利用压力变化或者基于压力变化的液压流体流动以获取能量。能量生成单元相应地适于将同步缸中的压力变化转变为电能。可替代地或另外地，能量生成单元可适于将由于同步缸中压力变化而发生的液压流体流动转变为电能。如果可将同步缸的各个腔连接的阀连接在这些腔之间，则产生压力变化的能量可通过对应的阀的致动引起本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种致动器(1)，用于控制轨道车辆(60)的轮对(50)，包括：机轴壳(2)，用于紧固到所述轨道车辆(60)的底架(100)或轮对支承壳体(120)；同步缸(3)，所述同步缸(3)设置在所述机轴壳(2)中并包括活塞表面(4)，所述活塞表面(4)上具有活塞杆(5)，所述活塞杆(5)在所述机轴壳(2)的两个平面侧中的每一侧处穿过所述机轴壳(2)；壳体(6)，其能够根据所述同步缸(3)的运动而相对于所述机轴壳(2)运动；其中将相应的活塞杆(5)连接到所述壳体(6)的活塞弹簧元件(7)，所述活塞弹簧元件(7)优选地布置在所述相应的活塞杆(5)的远离所述活塞表面(4)的端部处。

【技术特征摘要】
2017.03.27 DE 102017002926.11.一种致动器(1)，用于控制轨道车辆(60)的轮对(50)，包括：机轴壳(2)，用于紧固到所述轨道车辆(60)的底架(100)或轮对支承壳体(120)；同步缸(3)，所述同步缸(3)设置在所述机轴壳(2)中并包括活塞表面(4)，所述活塞表面(4)上具有活塞杆(5)，所述活塞杆(5)在所述机轴壳(2)的两个平面侧中的每一侧处穿过所述机轴壳(2)；壳体(6)，其能够根据所述同步缸(3)的运动而相对于所述机轴壳(2)运动；其中将相应的活塞杆(5)连接到所述壳体(6)的活塞弹簧元件(7)，所述活塞弹簧元件(7)优选地布置在所述相应的活塞杆(5)的远离所述活塞表面(4)的端部处。2.根据权利要求1所述的致动器(1)，其中，所述机轴壳(2)具有大致细长的形状；且所述同步缸(3)优选地布置在所述机轴壳(2)的纵向中心。3.根据权利要求2所述的致动器(1)，其中，两个所述活塞杆(5)垂直于所述机轴壳(2)的纵向方向而取向。4.根据前述权利要求中的任一项所述的致动器(1)，其中，布置在相应的活塞杆(5)处的所述活塞弹簧元件(7)是橡胶叠层弹簧，且优选地具有矩形或柱形形状和/或所述橡胶叠层弹簧的各层平行于所述相应的活塞杆(5)的纵向方向堆叠。5.根据前述权利要求中的任一项所述的致动器(1)，进一步包括：机轴壳弹簧元件(8)，所述机轴壳弹簧元件(8)直接地布置在所述机轴壳(2)与所述壳体(6)之间，其中所述机轴壳弹簧元件(8)的主弹簧方向以平行于所述机轴壳(2)的纵向方向取向；且其中所述机轴壳弹簧元件(8)优选地是橡胶叠层弹簧，所述橡胶叠层弹簧的各层平行于所述机轴壳(2)的所述纵向方向堆叠。6.根据前述权利要求中的任一项所述的致动器(1)，其中，一对机轴壳弹簧元件(8)在由所述活塞杆(5)的纵向方向和所述机轴壳(2)的纵向方向限定的平面的仅一侧设置，并被布置为使其缓冲所述壳体(6)沿所述机轴壳(2)的纵向方向上的相对于所述机轴壳(2)的运动。7.根据前述权利要求中的任一项所述的致动器(1)，进一步包括：滑动元件(9)，所述滑动元件(9)用于在由所述活塞杆(5)和所述机轴壳(2)的纵向方向限定的平面中使所述壳体(6)滑动支撑在所述机轴壳(2)处；其中，第一滑动元件(9)优选地设置在由所述活塞杆(5)和所述机轴壳(2)的纵向方向限定的平面的第一侧，且第二滑动元件(9)设置在由所述活塞杆(5)和所述机轴壳(2)的纵向方向限定的平面的另一侧，即第二侧。8.根据权利要求6或7所述的致动器(1)，其中，所述滑动元件(9)具有平坦滑动表面(91)以允许所述活塞杆(5)在其纵向方向上运动，并且优选地具有圆弧段形状的元件(92)以允许围绕与由所述活塞杆(5)的纵向方向和所述机轴壳(2)的纵向方向限定的平面相垂直的方向旋转。9.根据前述权利要求中的任一项所述的致动器(1)，进一步包括：路径传感器(10)，所述路径传感器(10)与所述活塞杆(5)和所述机轴壳(2)协作，以确定所述同步缸(3)与零位置的偏移。10.根据前述权利要求中的任一项所述的致动器(1)，进一步包括：阀(11)，所述阀(11)将所述同步缸(3)的两个腔(31,32)相互连接；和阀控制器(12)，所述阀控...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·施奈特，
申请(专利权)人：利勃海尔运输系统股份有限两合公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT