[发明专利]倾斜承梁以及包括该承梁的二系悬挂

说明书

技术领域

本发明涉及倾斜承梁以及包括该承梁的二系悬挂。

背景技术

承梁是已知的，其用于铁路车辆(诸如货车、客车或机车)的二系(secondary)悬挂，以确保车辆主体相对于底盘的悬挂，其中轴-轮组件通过一系(primary)悬挂安装在底盘上。

对于例如包括两个轴和四个轮(或者例如包括三个轴)的转向架，已知设置两个或四个二系悬挂子组件，每个二系悬挂子组件具有用于获得水平挠性的一个承梁或者一对承梁，以及与承梁串联设置或设置在承梁之间的一个或多个金属弹簧，该金属弹簧的功能在于获取二系悬挂所需的垂直挠性。

存在为这样的应用而设计的若干类型的承梁，但是它们的性能有限。

专利申请EP 155 209关注弹性支撑装置，该装置包括层压的弹性体环，该弹性体环与螺旋弹簧串联安装，以形成铁路转向架的二系悬挂。当水平应力被施加时，弹性体环的间隙的幅度由中央截头圆锥形停止件来限定。该装置仅具有普通的倾斜特性，因此根据水平应力方向的水平刚度的解耦(decoupling)较差。

专利FR 1540 148描述了包括两个螺旋弹簧的子组件，螺旋弹簧的上端连接至车辆主体，螺旋弹簧的下端连接至绕接合部自由枢转的支撑件(或叶片组件)，侧向缓冲器被设置以充当枢转的支撑件的倾斜的弹性停止件。除了倾斜没有减弱的事实之外，该装置还具有集成和维护方面的问题。

专利BE 7 00027描述了一种车辆主体支撑元件，其使弹簧与一个半球形球窝接头相关。球窝接头的使用并不能改善(differentiate)根据水平面上的方向的特性。

专利申请FR 2 801 268使一个螺旋弹簧和层压或非层压的两个弹性体球窝接头串联相关，它们是头对尾安装的。在实践中，这类装置在高度方向上需要基本尺寸，以确保所需的性能水平。此外，球窝接头的使用并不能够改善根据水平方向的特性。

专利申请FR 2 354 299建议通过串联截头圆锥形弹簧和圆柱形弹簧来省掉金属弹簧，截头圆锥形弹簧具有高水平的轴向挠性以确保悬挂的垂直间隙、以及低水平的水平挠性以确保垂直引导的功能，圆柱形弹簧具有高水平的垂直刚度以支撑主体的重量、以及高水平的水平挠性以适应主体和转向架的相对水平运动。该装置并不能改善根据水平方向的特性。

此外，层压的截头圆锥形弹簧可能具有确保基本垂直间隙、以及保证独立于负载水平的垂直刚度(对于这类部件，轴向力对轴向位移的特性倾向于是非线性的)的问题，除此之外，还存在隆起的问题并因此存在调整的问题以在一段时间内确保底板相对于站台的高度。

本申请的发明人考虑，期望能够在限制垂直尺寸的同时改善的侧向解耦性能。

发明内容

为此，本发明提出了一种可以集成在悬挂子组件(尤其是车辆的二系悬挂)中的倾斜承梁，其具有并联类型的架构，其中功能被分配在中央枢轴与安装在中央枢轴两侧的至少一对弹性螺栓之间。

本发明因此涉及一种倾斜承梁，该倾斜承梁为车辆(尤其是铁路车辆，诸如货车、客车或机车)的悬挂而设计，首先为了确保车辆主体所产生的垂直负载的吸收，其次为了随着相对水平的运动进行倾斜，承梁包括：第一支撑件，安装在车辆的元件上；以及第二支撑件，与第一支撑件垂直地间隔开，以接收悬挂弹簧的端部，其特征在于，承梁还包括：

-中央垂直引导枢轴，包括圆柱形或截头圆锥形弹性元件，该弹性元件安装在内部件与外部件之间，内部件与第一支撑件和第二支撑件中的一个成一体，外部件与第一支撑件和第二支撑件中的另一个成一体，枢轴的水平刚度大于其垂直刚度；以及

-至少一对弹性螺栓，螺栓对称地设置在中央枢轴的两侧，螺栓的中心位于第一水平轴上，螺栓安装在第一支撑件与第二支撑件之间，螺栓相对于其水平或剪切刚度具有高水平的垂直或压缩刚度。

第一水平轴构成承梁的倾斜的优选轴，对于该轴，枢轴和弹性螺栓主要地有角度地张紧。

设置在中央枢轴两侧的一对或多对螺栓的存在能够在绕垂直于第一轴的第二水平轴倾斜期间增加刚度，因为由弹性螺栓的压缩引发的刚度被增加到先前存在的倾斜刚度中。

并联架构具有限制垂直尺寸的特定优点，从而避免了现有装置的主要缺点，包括由于垂直尺寸约束而限制该装置的性能。事实上，垂直尺寸约束常常需要减小部件的大小，因而不能完全符合技术规范，尤其影响乘客的舒适度。

中央枢轴的几何形状优选为截头圆锥形，以圆锥形地减少其刚度，从而减少其倾斜时的刚度(不通过中央枢轴改善)。

圆柱形或截头圆锥形弹性元件可以至少部分地由弹性体制成，尤其是层压弹性体。