[发明专利]轨道车辆的减重运行机构框架

说明书

背景技术

本发明涉及轨道车辆的运行机构框架，这种运行机构框架包括两条纵梁与至少一条横梁，所述纵梁与横梁形成一个大致为H型的构设，确定纵向、横向与高度方向。所述横梁在所述纵梁间提供横向的结构连接。此外，至少一条梁与/或者运行机构框架的至少另一个构件由多个墙单元构成。本发明进一步涉及一种包括上述运行机构框架的运行机构和一种包括上述运行机构的轨道车辆。

现代的轨道车辆，特别是高速轨道车辆，为了达到在高速行驶时提供良好舒适度且尽可能减少能耗的目的，通常使用的运行机构必须满足各种不同有时甚至相矛盾的要求。尽管高速行驶时，运行机构层面需要具备非常坚固的结构，特别是用于接收大量动力荷载的运行机构框架需要非常坚固的结构，然而较低的运行机构构件质量有利于高速行驶时的运行稳定性。

发明内容

因此本发明的一个目的是提供一种如前所概述的、至少在一定程度上克服以上缺点的运行机构框架、运行机构和轨道车辆。本发明的又一个目的是提供一种具备改良的动力特性、充分的结构稳定性并可减少车辆总体能耗的运行机构框架、运行机构和轨道车辆。

上述目的的实现首先需要如权利要求1的前序部分所述的运行机构框架，其特征如权利要求1的特征部分所述。

本发明基于以下技术示范：如果用重量有所减轻但结构相当的运行机构框架构件来减轻运行机构的重量并同时保持其结构稳定性，则最终可在充分的结构稳定性下实现对运行机构动态特性特别是高速行驶时的运行机构动态特性的改善，同时减少车辆的总体能耗。其实现方法如下：为运行机构框架使用至少一个(较佳多个)减重墙单元，所述减重墙单元在一个机械应力较小的位置上有至少一个(否则将不起作用)减重凹洞。通过这种方式实现的运行机构框架减重不仅可减少总体能耗，而且有利于高速行驶时的运行稳定性，高速行驶时的惯性力矩特别是运行机构偏航轴(即高度轴)的惯性力矩较低。

因此，根据一个方面，本发明涉及一种轨道车辆的运行机构框架，其包括两条纵梁与至少一条横梁，所述纵梁与横梁形成一个大致为H型的构设，确定纵向、横向与高度方向，所述横梁在所述纵梁间提供横向的结构连接。至少一条梁与/或者运行机构框架的至少另一个构件由多个墙单元构成，至少一个墙单元是在机械应力较小的位置上有至少一个(否则将不起作用)减重凹洞的减重墙单元。所述机械应力较小的位置为如下位置：在参考墙单元中且在轨道车辆单元正常运行状态下可能预期的任何总荷载下，该位置上的参考应力小于最大参考应力(产生于参考墙单元中的参考应力)的5％，较佳小于最大参考应力的10％，更佳小于最大参考应力的15％至20％。参考墙单元除了是连续的无凹洞墙壁设计外，基本类似于具有减重凹洞的相应横梁墙单元，并取代所述具有凹洞的墙单元。

此外，最大参考应力指在总荷载中的各个总荷载下于参考墙单元内产生的最大机械应力。

应知，参考应力与最大参考应力都是相对同一总荷载而言，即参考应力与最大参考应力是在运行机构框架相同负载状态下的参考应力与最大参考应力，因此需要根据负载状态考虑不同的最大参考应力。因此，虽然某些位置可能在第一总荷载(在车辆正常运行状态下可能预期、因此可以考虑)下符合“机械应力较小”的要求，但另一不同的总荷载(同样在车辆正常运行状态下可能预期、因此可以考虑)下则无法满足要求。在这样的情况下，上述位置不符合本发明要求的“机械应力较小的位置”这一条件，因此，此位置上不设有凹洞。进而应知，在本发明的某些实施方式中，只需要考虑车辆正常运行中可能预期最大应力时的总荷载。

进而应知，作为特色，在本发明中，上述减重凹洞与构件或墙单元内其他传统凹洞的区别在于所述减重凹洞的唯一目的是实现减重。因此，出于这一原因，所述减重凹洞与其他最终用于(通常必须)实现与车辆其他构件的接触或用于直接容纳更多车辆构件的凹洞有所不同。

进而应知，可将减重概念分别应用到运行机构的任一构件或墙单元。优选的是，所述至少一个减重墙单元是所述横梁的上墙单元与/或者下墙单元。进一步地，或作为备选地，所述至少一个减重墙单元是横梁的内加固墙单元，例如如上所概述的、限定牵引连接元件容器位置的墙单元。此外，进一步地或作为备选地，所述至少一个减重墙单元是横梁的一个侧止动元件的支撑元件，例如如上所概述的墙单元。

所述减重概念基本上还可应用到运行机构的其他结构部件。因此，所述至少一个其他结构部件可以是运行机构(如发动机和/或齿轮箱等)驱动单元的驱动支撑单元，其中所述至少一个减重墙单元作为驱动支撑单元的墙单元。