專利名稱：有第一框架和側向擺動的第二框架的組件及其鐵道車輛的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于鐵道車輛的組件，包括一第一框架和一與固定框架相連的第二框架，第二框架可相對第一框架在靜止位置每側側向擺動，該組件還包括用于使第二框架側向運動的裝置。
本發(fā)明例如應用于一擺動鐵道車輛的動力接收組件。
這種鐵道車輛被設計，使在鐵道線的彎曲部分，其車體相對于其車架軸的軸線可側向擺動。
在動力接收裝置的情況下，第一框架是一固定框架，用于安裝在鐵道車輛車頂上的組件，第二框架是一活動框架，其裝有一屬于動力接收組件的導電架。
如果一這樣的組件安裝在鐵道車輛的頂部，用于從一高架動力線上接收動力，則這一組件對于在車體相對其輪軸傾斜方向的相反方向上要相對于車體側向傾斜的導電架是必需的，從而限制導電架的集電弓相對于高架動力線的接觸線的側向運動。
這是因為如果沒有導電架在相反方向的這種傾斜(其稱為擺動補償傾斜)，集電弓相對于接觸線的相對運動能足夠大，使線僅與集電弓的絕緣部分接觸，或甚至側向與其隔開，這能引起高架動力線和導電架的損壞，特別是當車體返回到其靜止位置時。
文件EP-A-785，100中描述了一種上述類型的動力接收組件，其中，活動導電架支承框架通過4個連桿連接于一固定框架。在靜止位置，也就是說當沒有傾斜補償時，連桿的鉸接點橫向形成一向下收斂的梯形?；顒涌蚣艿膫认蜻\動使導電架相對于車體側向傾斜。
通過一個或多個在側向推活動框架并布置在導電架支架一側或兩側的推桿，使活動框架側向運動。一控制系統(tǒng)操縱推桿使活動框架移動并對導電架提供擺動補償。
為了保證活動框架滿意的運動，同時限制不希望有的平移運動和轉(zhuǎn)動，其適于提供導向件，活動框架可靠在其上滑動，并配合一個在活動框架各側的中央側向推桿。
通過布置在導電架和活動框架之間的電絕緣體對導電架與鐵道車輛車頂提供電絕緣。
所以，動力接收裝置的正確操作需要一復雜的體積結構，由于在形成了磨損部分的導向件上的磨擦，其導致了機械能的消耗。
這種類型的動力接收組件的較大的體積特別不符合鐵道車輛的尺寸要求，而鐵道車輛是不限制車輛中乘客可用的凈空高度。
本發(fā)明的目的是提供一種上述類型的組件，其有較小的體積。
本發(fā)明提供了一種用于鐵道車輛的組件，包括一第一框架和一第二框架，第二框架連接于第一框架并相對于第一框架向靜止位置的各側側向擺動，組件還包括用于使第二框架側向移動的裝置，該組件的特征在于第二框架通過至少兩個側向間隔的樞轉(zhuǎn)連桿連接于第一框架，并且，移動裝置包括一個臂，用于側向驅(qū)動第二框架，臂在一點連接于第二框架，當?shù)诙蚣茉谄潇o止位置時，該點大致位于兩個樞轉(zhuǎn)連桿的橫向中央，該臂的安裝使其能圍繞一縱向軸線樞轉(zhuǎn)；驅(qū)動臂在點連接于第二框架，當?shù)诙蚣芟鄬τ诘谝豢蚣茉谄潇o止位置附近擺動時，點大致描繪一以所述縱向軸線為圓心的圓?。桓鳂修D(zhuǎn)連桿包括一剛性的擺動支架，其一方面在兩個縱向間隔的點鉸接于第一框架，另一方面，在兩個縱向間隔的點鉸接于第二框架；各擺動支架包括一軛形件，其通過支臂鉸接于第一框架，和兩個U形夾式安裝座，其從軛形件的基部延伸，并鉸接于第二框架；各擺動支架有一橫向輪廓，其內(nèi)凹面朝向組件的內(nèi)側；各擺動支架的U形夾式安裝座大致垂直于對應軛形件的支臂；當?shù)诙蚣茉谄潇o止位置時，擺動支架鉸接于第一和第二框架的鉸接點在橫向形成一梯形，其在從所述縱軸向第二框架上的驅(qū)動臂與之連接的點的方向收斂；驅(qū)動臂通過一樞轉(zhuǎn)和滑動連桿連接于第二框架；
所述組件是一用于鐵道車輛的動力接收組件，包括一導電架和一導電架支架，導電架支架包括第一框架，用于將組件安裝在鐵道車輛的車頂上，和一裝有導電架的第二框架；當動力接收組件安裝在鐵道車輛的車頂上時，樞轉(zhuǎn)臂在鉸接點處連接于第二框架，點位于所述縱向軸線下方；所述第一框架包括裝置，用于使導電架與要安裝組件的鐵道車輛的車頂電絕緣；第一框架包括電絕緣體，其形成支腳，用于將第一框架支承在鐵道車輛的車頂上；第一框架包括4個電絕緣體，其形成支腳，布置在方形或矩形的總體結構上；用于使第二框架移動的裝置包括若干電絕緣裝置；用于使第二框架移動的裝置包括一轉(zhuǎn)動電機，用于驅(qū)動臂從而驅(qū)動第二框架，轉(zhuǎn)動電機的輸出軸在縱向定位；轉(zhuǎn)動電機通過一電絕緣體連接于驅(qū)動臂；本發(fā)明的另一目的是提供一種鐵道車輛，包括上面所述的組件。
下面通過實施例并參照附圖對本發(fā)明進行描述。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的鐵道車輛車頂?shù)牟糠质疽馔敢晥D；圖2是圖1中的導電架支座和用于使車輛動力接收組件移動的裝置的分解透視圖；圖3是圖1和2中移動裝置和活動框架之間連接裝置的放大縱向剖視圖；圖4和圖5是圖1中鐵道車輛分別在靜止位置和傾斜位置時的橫向示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的部分橫向示意圖，顯示了其用于擺動鐵道車輛的車架。
圖1顯示了一動力接收組件1，其安裝在一擺動鐵道車輛3的的車頂2的頂部。在圖1中僅以虛線示意顯示了車頂2的一部分。
動力接收組件1基本上包括
一導電架4，其本身包括一鉸接臂5，在其上端有一集電弓6；一導電架支座7，其本身包括一固定的第一框架8，和一活動的第二框架9；一用于使活動框架9移動的裝置10。
為清楚起見，在圖1中對支座7的顯示簡化了，但在圖2中顯示了其更詳細的結構。
固定框架8包括一大致方形的或矩形的支架11，在支架11的各角上布置有4個電絕緣體12，位于支架的下方。固定框架8通過電絕緣體12安裝在車頂2上，電絕緣體形成了支腳將框架8支承在車頂2上。電絕緣體12使固定框架8的支架11與車頂2保持隔開。
活動框架9是一支架，其尺寸比支架11要小。活動框架9布置在固定框架8的內(nèi)側，并通過兩個擺動剛性支架14連接于固定框架，支架14各布置在活動框架9的兩側。
各支架14包括一U形部分15或軛狀部，其兩個支臂16在點17鉸接于支架11的前側18和后側19，兩個凸耳或U形夾式安裝座20從軛狀部15的基部21與支臂16垂直地向下延伸，并在點22處鉸接于活動框架9的側邊。
所以，擺動支架14相對于車輛3的縱向L有一橫向的曲柄形狀，其內(nèi)凹面朝向?qū)щ娂苤Ъ?的內(nèi)側。
點17和22是圍繞與縱向L平行的軸線的鉸接點。
支臂16的鉸接點17和同一擺動支架14的凸耳20的鉸接點22分別在縱向?qū)R并隔開，也就是說在車輛3的縱向L對齊和隔開。
圖4中示意地顯示了車輛3的車體在其靜止(rest)位置，也就是說，在其非傾斜的位置，所以，其車頂2與其車架輪軸的軸線平行，并與車輛3所在的鐵道線的平面平行。在該圖中，假設鐵道線的平面是水平的，并僅顯示了車輛3的車體和動力接收組件1。所以，擺動支架14對固定框架8和活動框架9的鉸接點17和22橫向形成一個向下收斂的，也就是說向鐵道車輛車頂2收斂的等腰梯形。
在圖4中應該注意到，為了簡化起見，所示的擺動支架14有直線的橫向輪廓。
兩個擺動支架14的鉸接點17橫向隔開的距離是大約870mm。兩個擺動支架14的鉸接點22橫向隔開的距離是大約760mm。同一擺動支架14的鉸接點17和22橫向隔開的距離是大約280mm。擺動支架14與固定框架8的鉸接點17位于車頂2上方的540mm處。
通過形成了兩個橫向隔開的樞轉(zhuǎn)連桿的擺動支架14，活動框架9能相對于固定框架8在圖4中所示的靜止位置的兩側側向地擺動。于是，由鉸接點17和22橫向形成的四邊形能變形。
由于支架14的剛性和鉸接點17和22的縱向間隔，在活動框架9的擺動運動中能滿意地引導活動框架，并限制了不希望有的轉(zhuǎn)動和平移運動。
如圖1和2中所示，使活動框架9移動的裝置10布置在導電架支架7的前面(圖1和2中的左面)，并包括一電機26，一減速齒輪27和一驅(qū)動臂28。
電機26通過一支架29固定在鐵道車輛3的車頂2上。其輸出軸(未示)與縱向L平行，并朝向齒輪。輸出軸通過一電絕緣體30連接于減速齒輪27。
減速齒輪27通過突緣安裝在固定框架8的支架11的前側18。其輸出軸31(圖3)與縱向L平行，并從固定框架8的前側18稍向后延伸。
驅(qū)動臂28的上端33固定于輸出軸31，使臂28能在電機26的作用下圍繞與縱向L平行的軸線X-X側向擺動。
臂28的下端34的后側有一大致長圓形的槽35，其在臂28的長度方向延伸。槽35中容納了一球36，球36固定在一個從活動框架9前側39向前伸出的短桿37上。球36和長圓形槽35在驅(qū)動臂28和活動框架9之間形成一鉸鏈，允許它們相對于軸線X-X樞轉(zhuǎn)和徑向滑動。
如圖4中示意地顯示，對應于臂28與活動框架9的鉸接點的球36位于由鉸接點17和22形成的梯形的短底邊的中央。于是，鉸接點36橫向地位于擺動支架14鉸接于活動框架9的鉸接點22之間的中央。
同樣，臂28圍繞其樞轉(zhuǎn)的軸線X-X位于擺動支架14鉸接于固定框架8的鉸接點17之間的橫向中央。軸線X-X位于鉸接點17平面的稍下方。然而，為清楚起見，軸線X-X被顯示在由鉸接點17和22橫向構成的梯形的長底邊上。
導電架4的臂5的下端以這種方式固定于活動框架9，使臂5和活動框架9在橫向固定。
所以，擺動支架14橫向地布置于導電架4的兩側。
以普通的方式，臂5可在一展開的動力接收位置和一折疊的最小空間位置之間變形，以允許集電弓6在車頂2上方垂直平移。
在圖4中由虛線所示的展開位置，導電架4的集電弓6的中央?yún)^(qū)域43壓靠在鐵道車輛3頂部上方的高架動力線的接觸線44上。
在折疊位置(圖1)，連接臂5上部46和下部47的中央鉸鏈45位于導電架支架7的后方。
當鐵道車輛3沿鐵道線的彎曲部分行駛時，其車體(所以其車頂2也)向軌道的曲率中心，例如向圖5中所示的左側側向傾斜一角度α。
所以，一控制裝置(未示)操縱電機26使臂28在一相反方向，也就是說向圖5的右側側向樞轉(zhuǎn)。所以，在驅(qū)動臂28的作用下，活動框架9相對于固定框架8側向移動，從而使導電架4的臂5與鐵道線大致保持垂直或正交。
于是，集電弓6大致保持水平或平行于鐵道線的平面，并且高架動力線的接觸線44與集電弓6的中央?yún)^(qū)域43保持接觸。
可以看出，當通過由鉸接點17和22橫向形成的梯形的變形使活動框架9在其靜止位置附近側向運動時，鉸接點36實際上以一以軸線X-X為圓心的圓49的弧線(圖5)移動。
于是，用于驅(qū)動活動框架9的臂28使該框架能滿意地移動，對導電架4提供一個擺動補償。
通常，當活動框架9相對于固定框架8擺動時，固定框架8和活動框架9和它們之間的連接的設計使鉸接點36大致描繪一圓弧形，從而對擺動角度提供一小于10°的擺動補償。
在實際上，臂28的下端34和活動框架9之間的滑動連接使其能吸收球36相對于圓弧49的小的徑向偏差。
通過用于使活動框架9移動的裝置10的結構，動力接收裝置1的體積，特別是橫向體積可以較小。另外，該組件1使其能對導電架提供滿意的傾斜補償。另外，在驅(qū)動裝置10和活動框架9之間的鉸接較為簡單和可靠。
應注意到，該原理可更廣泛地應用于包括一第一框架和相對第一框架擺動的第二框架的組件。
如圖6中所示，該原理可應用于一擺動鐵道車輛3的車架(bogie)。所以，第一框架8包括至少一個支承橫梁，其通過一主懸掛裝置53座落于車架的輪軸54上，并且第二框架9包括一個橫梁，其通過一第二懸掛裝置45支承車輛3的車體。在該例子中，第二框架9承載鐵道車輛的車體，從而使其擺動。
轉(zhuǎn)動臂28在這里使其能限制用于使第二框架9橫向移動的裝置10的側向體積。
應注意到，在圖6中，由鉸接點17和22形成的梯形向上，也就是說，在與從軸線X-X向點36的方向相反的方向。
返回到圖1-5，與電絕緣體布置在導電架4和活動框架9之間的情況相比，通過使電絕緣體12形成了固定框架8的一部分，使其能進一步減少動力接收組件1的整個垂直體積。
這一特征也使其能減少相對于固定框架8擺動的組件1的部件的垂直尺寸和質(zhì)量。
所以，電絕緣體12的位置分別有助于減少動力接收組件1的整體尺寸。
也應注意到，活動框架9與車頂2保持一足夠的距離，從而保證了框架9和車頂2之間的良好的電絕緣。
也應注意到，擺動支架14的橫向輪廓(其內(nèi)凹面朝向?qū)щ娂苤Ъ?的內(nèi)側)使其能在一小的體積中得到一寬的角度偏移。這一特征使其能進一步地減少動力接收組件1的體積。
順便說，擺動剛性支架14使活動框架9有滿意的側向引導性和有限的磨擦。擺動支架14的存在意味著至今為了滿意驅(qū)動活動框架9所需的兩個側向推桿和引導件可以被省略。
所以，一方面，剛性的擺動支架14在限制動力接收組件1的尺寸中分別作為一個部件，另一方面，也能有效地獲得導電架的傾斜補償。
另外，用于支承導電架4的支架7的結構允許使用普通結構的導電架4。
最后，根據(jù)未描述的一個變換形式，用一個用于標明活動框架9在靜止位置的指狀件，能容易地裝配臂28。這樣的一個指狀件允許活動框架9精確地固定在靜止位置，而不提供能量，從而允許列車在移動裝置10發(fā)生故障的情況下運行。這種變換形式通?？梢詰糜诎ǖ谝豢蚣芎湍芟鄬Φ谝豢蚣軘[動的第二框架的組件，例如圖6中所描述的組件。
權利要求
1. 一種用于鐵道車輛的組件(1)，包括一第一框架(8)和一第二框架(9)，第二框架(9)連接于第一框架(8)并相對于第一框架向靜止位置的各側側向擺動，組件(1)還包括用于使第二框架(9)側向移動的裝置(10)，該組件的特征在于第二框架(9)通過至少兩個側向間隔的樞轉(zhuǎn)連桿(14)連接于第一框架(8)，并且，移動裝置(10)包括一個臂(28)，用于側向驅(qū)動第二框架(9)，臂(28)在一點(36)連接于第二框架，當?shù)诙蚣?9)在其靜止位置時，該點(36)大致位于兩個樞轉(zhuǎn)連桿(14)的橫向中央，該臂(28)的安裝使其能圍繞一縱向軸線(X-X)樞轉(zhuǎn)。
2. 如權利要求1所述的組件，其特征在于驅(qū)動臂(28)在點(36)連接于第二框架(9)，當?shù)诙蚣?9)相對于第一框架(8)在其靜止位置附近擺動時，點(36)大致描繪一以所述縱向軸線(X-X)為圓心的圓弧。
3. 如權利要求1或2所述的組件，其特征在于各樞轉(zhuǎn)連桿包括一剛性的擺動支架(14)，其一方面在兩個縱向間隔的點(17)鉸接于第一框架(8)，另一方面，在兩個縱向間隔的點(22)鉸接于第二框架(9)。
4. 如權利要求3所述的組件，其特征在于各擺動支架(14)包括一軛形件(15)，其通過支臂(16)鉸接于第一框架(8)，和兩個U形夾式安裝座(20)，其從軛形件(15)的基部延伸，并鉸接于第二框架(9)。
5. 如權利要求3或4所述的組件，其特征在于各擺動支架(14)有一橫向輪廓，其內(nèi)凹面朝向組件(1)的內(nèi)側。
6. 如權利要求4和5一起所述的組件，其特征在于各擺動支架(14)的U形夾式安裝座(20)大致垂直于對應軛形件(15)的支臂(16)。
7. 如權利要求3-6中任一所述的組件，其特征在于當?shù)诙蚣?9)在其靜止位置時，擺動支架(14)鉸接于第一和第二框架(8，9)的鉸接點(17，22)在橫向形成一梯形，其在從所述縱軸(X-X)向第二框架(9)上的驅(qū)動臂(28)與之連接的點(36)的方向收斂。
8. 如權利要求1-7中任一所述的組件，其特征在于驅(qū)動臂(28)通過一樞轉(zhuǎn)和滑動鉸鏈(在點36處)連接于第二框架(9)。
9. 如權利要求1-8中任一所述的組件，其特征在于所述組件是一用于鐵道車輛的動力接收組件，包括一導電架(4)和一導電架支架(7)，導電架支架(7)包括第一框架(8)，用于將組件(1)安裝在鐵道車輛的車頂(2)上，和一裝有導電架(4)的第二框架(9)。
10. 如權利要求9所述的組件，其特征在于當動力接收組件(1)安裝在鐵道車輛的車頂(2)上時，樞轉(zhuǎn)臂(28)在點(36)處連接于第二框架(9)，點(36)位于所述縱向軸線(X-X)下方。
11. 如權利要求9或10所述的組件，其特征在于所述第一框架(8)包括裝置(12，30)，用于使導電架(4)與要安裝組件(1)的鐵道車輛的車頂(2)電絕緣。
12. 如權利要求11所述的組件，其特征在于第一框架(8)包括電絕緣體(12)，其形成支腳，用于將第一框架(8)支承在鐵道車輛的車頂(2)上。
13. 如權利要求12所述的組件，其特征在于第一框架(8)包括4個電絕緣體(12)，其形成支腳，布置在方形或矩形的總體結構上。
14. 如權利要求9-13中任一所述的組件，其特征在于用于使第二框架移動的裝置(10)包括若干電絕緣裝置(30)。
15. 如權利要求1-14中任一所述的組件，其特征在于用于使第二框架(9)移動的裝置(10)包括一轉(zhuǎn)動電機(26)，用于驅(qū)動臂(28)從而驅(qū)動第二框架(9)，轉(zhuǎn)動電機(26)的輸出軸在縱向定位。
16. 如權利要求14和15一起所述的組件，其特征在于轉(zhuǎn)動電機(26)通過一電絕緣體(30)連接于驅(qū)動臂(28)。
17. 一種鐵道車輛，其特征在于包括一由權利要求1-16中任一所述的組件。
全文摘要
一種用于鐵道車輛的組件,包括一第一框架和一第二框架,第二框架連接于第一框架并相對于第一框架向靜止位置的各側側向擺動,組件還包括用于使第二框架側向移動的裝置,該組件的特征在于:第二框架通過至少兩個側向間隔的樞轉(zhuǎn)連桿連接于第一框架,并且,移動裝置包括一個臂,用于側向驅(qū)動第二框架,臂在一點連接于第二框架,當?shù)诙蚣茉谄潇o止位置時,該點大致位于兩個樞轉(zhuǎn)連桿的橫向中央,該臂的安裝使其能圍繞一縱向軸線樞轉(zhuǎn)。
文檔編號B60L5/19GK1295953SQ0013379
公開日2001年5月23日 申請日期2000年11月10日 優(yōu)先權日1999年11月10日
發(fā)明者勞倫特·哈澤德, 埃里克·本納德, 勞倫特·弗里奧特 申請人:阿爾斯托姆公司