[发明专利]自导向铁路转向架

说明书

技术领域

本发明涉及铁路转向架，尤其但非排他地涉及用于机车的自导向转向架。

背景技术

普遍接受的观念是维护转向架上的车轮的直接成本可在转向架维护总成本的25%到40%之间。全世界花费大量时间和努力开发如下的这种转向架：其具有低轨道力和车轮与轨道之间小迎角并且因而具有较少轨道和车轮磨损。在机车、货车和客车上，车轮磨损量单独可达每车辆生命周期成本的40%，如果考虑能源、基础结构、装备利用和资金成本的总运营成本，则更巨大。

自导向转向架是本领域已知的。最简单形式的该技术已被使用在货运和客车转向架上很多年了，且在发明人为Scheffel、名称为“减震铁路车辆悬挂”的美国专利号4067261中描述，其内容通过参考的方式全部在此并入。自导向通常涉及用杠杆、杆或连杆对角连接前、后轮副上的相对轴箱的所谓的“交叉锚固”构件。几个其它专利，例如属于Scheffel的美国专利编号4067261、4067062、4735149、5588367、PCT/IB99/01890、PCT/IB/99/01383和WO00/07864，以及属于Schaller等的美国专利编号6871598描述了转向架（转向架）中的机构和系统，以实现优良的弯曲和稳定性能。

具有圆锥形或带花纹接触面的轮副允许一些偏转（yaw）自由度，通过车轴的内外车轮的滚动直径的差异，所述轮副能够在弯曲轨道上径向地自对准，以引导铁路车辆绕曲线移动。这在本领域中称为“离法兰（off-flange）”弯曲，由于车轮副基本上自由以与轨道自对准且利用带花纹接触面的锥度，因此在弯曲期间不需要车轮法兰与轨道接触。因而对于车轮副理想的是纵向地限定在水平面中，同时允许一定程度的相对车轮副偏转以能够自导向。这通过将容纳车轮副的轴颈的轴箱通过弹性约束装置或所谓的“剪切块（shearing blocks）”悬挂到转向架框架而实现。剪切块允许车轮副相对于框架在水平面内在所有方向上有限程度的移动。进一步理想的是轨道车辆（货车、客车或机车）以稳定运行模式下现有轨道条件的最大可允许操作速度处理直线轨道，以最小横向蠕变力处理弯曲轨道。因为弯曲轨道量平均占总行程长度的40%，需要对于弯曲轨道的良好追踪。良好追踪导致减少总铁路系统、架空导线、永久性铁路和铁路车辆的损耗和磨损。良好的追踪最大化弯曲和直线轨道的附着力利用。

离法兰弯曲转向架提供优于传统转向架的明显优势，它有利于车轮副靠着低刚度值偏转，抑制车轮副的相对横向运动或所谓的“轴间剪切刚度”以及平行的车轮偏转或“平行四边形运动”，导致车轮副的“偏航（hunting）”降低，降低轨道力，且因而导致更高的最大速度以及增加车轮副的服务寿命。

尽管交叉锚固构造适于用在货车或拖车式客车、机动客车的转向架上，且机车转向架经常具有由电动牵引电机或精细制动系统个别驱动的车轮副。这些牵引马达或制动系统占据转向架上的车轮副之间的额外空间，使得安装交叉构件费力。在作为最有效位置的与车轴箱同一水平面中安装交叉锚固构件特别困难。具有三个车轴的转向架遇到同样的问题。

以上问题已通过多种方式解决。一种方法在发明人为Scheffel的美国专利5588367中公开，通常在工业中称为框架安装式剪切增强筋（FMSS），其公开了连接车轮之间的空间外侧的车轮副的杠杆和连杆。这允许车轮副之间的空间被用于牵引和/或制动齿轮。这种方法的缺点在于其实施是连接车轮副的杠杆和连杆的复杂结构。

发明目标

本发明的目的是提供一种自导向铁路转向架，其至少部分减轻与现有技术相关的一些问题和/或提供对传统自导向铁路转向架的替代。

发明内容

根据本发明提供一种自导向铁路转向架，包括：

-具有两个端部的前车轮副；

-具有两个端部的后车轮副；

-用于限制车轮副端部的运动的框架；

-连接在车轮副端部和框架之间的多个流体液压缸；和

-缸之间的流体流动装置，其允许车轮副相对于彼此相反地偏转且限制车轮副的其它相对运动。

液压缸是具有前、后操作腔室和位于前、后操作腔室之间的活塞的双作用缸。

这些腔室通过活塞移动具有相同容积改变率。

每个腔室具有用于与形成流体流动装置的一部分的液压线路、诸如管道或管线连接的液压连接装置。

流体流动装置允许缸移动，使得沿对角线相对的缸彼此对应。