[发明专利]铁路车辆可变轮距转向架

说明书

本发明涉及铁路车辆的可变轮距转向架和轮距变化的轨道布置，尤其是涉及能自动调整其轮距至轨道轨距大小的可变轮距转向架，和用于改变该可变轮距转向架之轮距的轮距变化的轨道布置。

已提出了各种各样的用于1435mm标准轨距轨道上，如新干线轨道上，和1067mm窄轨轨道上，如老的铁路线轨道上铁路车辆用的可变轮距转向架，以及各种各样的轮距变化的轨道布置。

例如，特许JP-A 5-39036公开的一种轮距变化技术使用了一车辆起重装置，如安装在轨道车辆上的气动缸执行机构，它可通过该车辆起重装置抬起轨道车辆从而改变支撑轨道车辆的转向架的轮距，并且在轨道车辆停车后通过上述执行机构移动车轮。

在特许JP-A 6-40335公开的一种可变轮距转向架中，在其车轴上安装有一圆筒形滑动轴套，该轴套不可转动；其车轮则支撑于上述圆筒形滑动轴套的轴承上；驱动马达的定子则与该圆筒形滑动轴套固定连接；而该圆筒形滑动轴套则可使车轮和驱动马达两者都能轴向移动从而使轮距改变。在车轴箱、车轴及滑动轴套上均开设有通孔，用于容纳由动力驱动的定位-锁止销。通过将该定位-锁止销分别置入车轴箱、车轴及滑动轴套相应的通孔中，使该车轴箱、车轴及滑动轴套连为一体，从而使车轮定位并锁定于所需的轮距。由于车轮已被锁定，使其不能横向移动，因此，在可变轮距转向架运行过程中，可使某一设定的轮距保持不变。

在特许JP-A 5-246329公开的一种铁路车辆用的可变轮距转向架中，其支撑各个车轮之车轴的车轴箱通过一并列杆支撑于转向架上。沿轨道的轨距变化区段安装有车辆支撑架。当支撑于可变轮距转向架上的轨道车辆以低速进入轨距变化区段时，轨道车辆的重量由车辆支撑架承受，以减轻车轮承受的重量，因此支撑非承载车轮的并列杆的联杆可自由移动并使轮距调整至轨距大小。通过将定位销置入在并列杆相对端形成的孔中而使车轮定位。

在“欧洲高速铁路与卧铺列车”(Rapid Trains andSleeping Cars in Europe)一文中(Sharyou Gijutsu,No.163,Nippon Tetsudo Sharyo Kogyo-kai FDN)涉及一种Tarugo自动轮距变化系统，它用于法国国家铁路与西班牙国家铁路的铁路车辆，所述的铁路车辆运行于两种轨道上，一种为轨距1435mm的标准轨道，另一种为轨距为1668mm的宽轨轨道。Tarugo自动轮距变化系统上的铁路车辆没有装备任何用于换轨的驱动机构，而是使用未与单根车轴相连的独立的车轮或类似件，并与其车轴一起横向移动以达到变换轮距的目的。当铁路车轮通过轮距变化段时，其重量由一附加的承载钢轨承担，该承载钢轨沿着轮距变化段的钢轨铺设，从而可使铁路车辆的车轮空载，因而在铁路车辆运行时能使该车轮自由地横向移动，用以自动地变换轮距。

然而，特许JP-A 5-39036和6-40335中公开的轮距变化系统为完成轮距变换操作，需在铁路车辆停车时通过车厢起重装置将整个列车的车厢抬起。因此，这种轮距变换操作需耗用较长的时间，而且当列车是由多节车厢组成时，需要采用多个车厢起重装置或需要一个很长的车厢支撑结构。

在一车轮定位-锁止机构中，使用一定位-锁止销，当锁定车轮时，为了使该定位-锁止销能平顺地进入通孔中，所述通孔的直径必须稍大于相应的定位-锁止销的直径。因此，用于锁定车轮的这种车轮定位-锁止机构不可避免地存在着摆动，并且也因此而使位于车轴上的每一对车轮能分别地横向移动并使轮距变换能快速和连续地进行。在高速运行时，轮距的这种快速变换会加大铁路车辆的曲线运动，从而产生包括影响铁路车辆行驶舒适性的诸多问题。

当转向架沿曲线运行或通过铁路道岔时，会在转向架上产生很强的横向力。因此，车轮定位-锁止机构中元件间的晃动会引起包括使该转向架的结构件变形、断裂和磨损的问题，从而降低了转向架的使用寿命。

由于车轴箱是通过一车轴弹簧悬置于转向架的框架之上而未被固定，因此为了使车轴箱的通孔与这些车轴及滑动轴套对准，必须使用一种特殊的装置。

由于日本特许JP-A 5-24639中公开的轮距变换系统当需改变铁路车辆的轮距时是通过并列联杆的转动来使车轮移动，因此，当并列联杆到达水平位置时，由车轮的重量、车轴、车轴箱产生的力以及作用于一延伸的轴向导引件上的力就会增大。因而，所述的延伸的轴向导引件容易变形或断裂，因此这种轮距变换系统的可靠性不能令人满意。