[发明专利]用于动力机车转向架的重量偏移机构

说明书

本发明提供了一种用于转向构架的重量偏移机构。重量偏移机构可包括枢转地联接至空转轮轴上的轮轴支撑件、枢转地联接至轮轴支撑件上并与转向构架形成第一支点的推动连杆、枢转地联接至推动连杆和轮轴支撑件上的支撑构件以及安装在支撑构件上并经由活动连杆和接头连杆可致动地联接至轮轴支撑件上的致动器。活动连杆可与支撑构件形成第二支点，并可枢转地联接至接头连杆。接头连杆可枢转地联接至轮轴支撑件。致动器可以使轮轴支撑件绕着空转轮轴枢转并使转向构架相对于空转轮轴移动的方式选择性地使活动连杆绕着第二支点进行枢转。

技术领域

本发明总体上涉及动力机车，具体涉及用于动力机车的牵引力控制系统和方法。

发明背景

传统的机车通常由排列的悬挂元件或转向架支撑在轨道上。虽然存在有各种可用布置，但典型的机车由两个转向架支撑，其中每一个转向架都具有多个轮对。在一个已知结构中，每一转向架支撑三个轮对，其中每一轮对包括两个由轮轴连接在一起的车轮。典型的转向架还支撑推进或驱动机构(例如，电动机)来驱动轮对。通常，由于某些经济优势，转向架的轮对中只有一个或两个由电动机驱动，而剩下的轮对支撑部分负载，但在其他方面就处于空转状态中。虽然此类结构能够提供经济效益，但这些结构也引出了许多仍待解决的问题。

虽然实现最佳牵引力对于所有的机车而言是一个共同问题，但对于使用上述转向架布置的机车而言，牵引力是一个特殊问题，其中在该转向架布置中，只有三分之二的轮对被驱动。通常而言，牵引力可通过在从动轮上增加轮轴负载来获得提高。然而，法规要求和其他约束对一组轨道所能承受的轮轴负载量设置了上限。虽然可使用主动悬挂方案来克服这些限制中的一些，但目前可用的方案往往是不切实际且/或不适当的。

其中一个主动方案公开在第8,313,111号美国专利(阿胡贾(Ahuja)著)中，该专利公开了一种用于每一转向架具有三个轮对的机车的悬挂系统。特别地，在阿胡贾所提出的系统中，通过升高中心轮对使其远离轨道，得以将更多的重量偏移至各转向架的最末端轮对上。虽然该方案对于将重量转移至驱动轮而言是有效的，但阿胡贾所提出的结构涉及悬挂的完全重新设计以及其他针对传统转向架的实质性修改。此外，阿胡贾所提出的方案在实施上是昂贵的，且难以改装到现有的转向架和悬挂部件上。另外，阿胡贾所提出的系统仅仅适用于具有安装在中心的空转轮对和位于最末端的从动轮对的转向架结构，这种结构在传统的转向架布置中相对不那么普遍。

针对上述与传统机车相关联的缺点，需要一种不但适用于更常用的转向架结构而且在实施或改装方面足够简单和合算的方案。还需要一种能够在不超出法规约束且不对机车的整体性能带来负面影响的情况下大幅度提高牵引力或附着力的系统。此外，需要一种能够根据变化的操作条件主动调节轮轴负载和牵引力的主动系统。本发明旨在解决上文提出的不足和缺点中的一个或多个。然而，应理解的是，除非明确指出，否则任何特定问题的解决方案都不构成对本发明或所附权利要求书的范围的限制。

发明内容

在本发明的一个方面中，提供了一种用于支撑至少一个空转轮轴和一个或多个从动轮轴的转向构架的重量偏移机构。重量偏移机构可包括枢转地联接至空转轮轴上的轮轴支撑件、枢转地联接至轮轴支撑件上并与转向构架形成第一支点的推动连杆、枢转地联接至推动连杆和轮轴支撑件上的支撑构件以及安装在支撑构件上并经由活动连杆和接头连杆可致动地联接至轮轴支撑件上的致动器。活动连杆可与支撑构件形成第二支点，并可枢转地联接至接头连杆。接头连杆可枢转地联接至轮轴支撑件。致动器可以以被配置成使轮轴支撑件绕着空转轮轴枢转并使转向构架相对于空转轮轴移动的方式选择性地使活动连杆绕着第二支点进行枢转。

在本发明的另一方面中，提供了一种用于机车的支撑至少一个空转轮轴和一个或多个从动轮轴的转向构架的重量偏移系统。重量偏移系统可包括可移动地联接在空转轮轴与转向构架之间的重量偏移机构、可操作地联接至重量偏移机构上的致动器以及可操作地联接至致动器上的控制器。致动器可被配置成选择性地接合重量偏移机构以相对于空转轮轴移动转向构架。控制器可被配置成基于机车的一个或多个操作条件激活牵引力辅助命令，并在牵引力辅助模式处于工作状态中时选择性地启动致动器。