[发明专利]铁道车辆用两轴转向架及铁道车辆

说明书

技术领域

本发明涉及铁道车辆用两轴转向架及具有该铁道车辆用两轴转向架的铁道车辆。

背景技术

图7是表示铁道车辆用两轴转向架1在曲线轨道上行驶的状况的说明图。

如图7所示，在转向架1在曲线轨道上行驶时，行进方向前侧的轮轴(以下称作“前轮轴”)2f外侧的车轮3和曲线轨道的外侧导轨5之间的左右方向的力F1(在本说明书中称作“横压”)较高。

图8是表示在曲线轨道上行驶时的前轮轴2f的车轮3与曲线轨道的导轨5之间的关系的说明图。

如图8所示，在曲线轨道上行驶时，前轮轴2f与导轨5的相对偏转角即冲角(attack angle)α(如图8所示，在曲线轨道中，将轮轴朝向外侧导轨的方向作为正值)变大。因此，车轮3产生过大的横向滑动(也称作“横向蠕滑”)，如图7的箭头所示，使转向架1产生横摆，在转向架1的前轮轴2f上产生横压F1。

另一方面，在行进方向后侧的轮轴(以下称作“后轮轴”)2r中，几乎不产生后轮轴2r的横向位移，也几乎不产生左右车轮3的旋转半径差。因此，在内外的导轨5之间不能得到需要的车轮半径差(也称作“纯滚动径差”)，会产生较大的纵向滑动(也称作“纵向蠕滑”)。这样产生的纵向蠕滑力F2也成为导致前轮轴2f的横压F1增加的原因。

在非专利文献1中记载着后轮轴的纵向蠕滑、其次是前轮轴的横向蠕滑很可能是在半径小的曲线轨道的内侧导轨上产生波磨的主要原因。

在专利文献1中公开了为了降低上述横压而使能自由旋转地支承前轮轴、后轮轴的前后的轴箱支承装置的刚性变化的发明、使后轮轴为独立车轮的发明。

专利文献1：日本特许第2738114号公报

非专利文献1：平成7年铁道技术联合专题论文集(J-Rail’95)“通过小半径曲线时的转向架、轨道的特性和对产生波磨的影响”

但是，为了实施专利文献1所公开的发明，需要改造现存的转向架的轴箱支承装置、轮轴，需要较高的成本。

图1是放大表示具有基本圆锥形状的踏面6的车轮7的一个例子的说明图。如图1所示，为了使在直线轨道上行驶时的直进性和在曲线轨道上行驶时的转弯性并存而在车轮7的踏面6上设有踏面斜度。踏面斜度使用在图1中的车轮基准点Z处踏面6相对于水平面所成的角度θ而确定，踏面斜度γ＝tanθ，该车轮基准点Z为基准线L与踏面6的交点，该基准线L是为了测定车轮半径R而在车轮7的宽度方向大致中央附近针对每个车轮设定的。踏面斜度γ通常设定为0.03～0.06的范围。在铁道车辆用两轴转向架中，4个车轮的踏面斜度都设定为相同的值。

发明内容

本发明人进行了仔细钻研，结果发现通过使设在一个轮轴的车轮上的踏面斜度与设在另一个轮轴的车轮上的踏面斜度不同能解决上述问题，从而完成了本发明。

本发明是一种铁道车辆用两轴转向架，其特征在于，该铁道车辆用两轴转向架包括第1轮轴和第2轮轴，该第1轮轴包括具有第1踏面斜度的车轮，该第2轮轴包括具有与第1踏面斜度不同的第2踏面斜度的车轮。采用本发明的铁道车辆用两轴转向架，能不改变现存的转向架的轴箱支承装置、轮轴的构造地、降低在曲线轨道上行驶时在前轮轴上产生的横压。

在使用本发明的铁道车辆用两轴转向架时，将第1轮轴和第2轮轴中的具有踏面斜度较大的车轮的轮轴配置在行进方向的后侧。采用本发明的铁道车辆用两轴转向架，既能通过使前轮轴的车轮具有上述的γ处于0.03～0.06范围内的通常的踏面斜度来确保在直线轨道上的行驶稳定性，又能通过使后轮轴的车轮的踏面斜度大于前轮轴的车轮的踏面斜度来降低过大的纵向滑动，从而能降低在曲线轨道上行驶时在前轮轴上产生的横压。

从另一个观点看，本发明是在前后都具有两轴转向架的铁道车辆，在前后都具有两轴转向架的铁道车辆中，位于行进方向前侧的前转向架的横压大于位于行进方向后侧的后转向架的横压，在上述本发明的前后都具有两轴转向架的铁道车辆中，位于行进方向前侧的前转向架使用上述本发明的在进行方向后侧包括具有踏面斜度较大的车轮的轮轴的铁道车辆用两轴转向架，或者位于行进方向前侧的前转向架和位于行进方向后侧的后转向架均使用上述本发明的在进行方向后侧包括具有踏面斜度较大的车轮的轮轴的铁道车辆用两轴转向架。采用本发明，由于最前侧的轮轴的车轮具有上述通常的踏面斜度，因此能确保在直线轨道上的行驶稳定性，通过使前转向架的后轮轴的车轮的踏面斜度大于前轮轴的车轮的踏面斜度，能降低在曲线轨道上行驶时在前轮轴上产生的横压。