Устройство с ходовой частью
Группа изобретений относится к системам передач для локомотивов и моторных вагонов. Экипажная часть транспортного средства (12), в частности рельсового транспортного средства содержит ходовую часть (10), тяговые двигатели и блок силового питания. Ходовая часть (10) содержит колесные пары (14.1, 14.2) опирающиеся на железнодорожное полотно (16), и основание (18), опирающееся на колесные пары (14.1, 14.2). Основание (18) содержит связующее устройство (28) для механической связи с кузовом (26; 27) вагона транспортного средства (12). Блок (40) силового питания предназначен для питания тяговых двигателей (30.1, 30.2) электрической мощностью и содержит инверторный блок (42.1, 42.2). Блок (40) силового питания расположен частично в зоне (52) ходовой части (10). Экипажная часть транспортного средства содержит монтажный блок (48; 78; 84), предназначенный для установки блока (40) силового питания. Также заявлено рельсовое транспортное средство с кузовом вагона и экипажной частью. Технический результат изобретения заключается в более компактной конструкции экипажной части транспортного средства 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к устройству для транспортного средства, в частности рельсового транспортного средства, включающему в себя ходовую часть, по меньшей мере, с одной первой, опирающейся на железнодорожное полотно колесной парой и опирающимся на первую колесную пару основанием, которое содержит устройство для механической связи, по меньшей мере, с одним кузовом вагона транспортного средства, по меньшей мере, один первый тяговый двигатель, предусмотренный для привода первой колесной пары, и, по меньшей мере, один блок силового питания, предусмотренный для питания тягового двигателя электрической мощностью и содержащий, по меньшей мере, один инверторный блок.
Современные приводные системы тяговых транспортных средств, в частности рельсовых транспортных средств, содержат обычно один или несколько тяговых двигателей, которые через соответствующий редукторный блок или напрямую через муфту приводят колесную пару ходовой части. Тяговые двигатели запитываются в большинстве случаев одним или несколькими импульсными инверторами блока силового питания. Они предназначены для вырабатывания тока, в частности трехфазного тока для тяговых двигателей.
В основе изобретения лежит задача создания родового устройства, которое позволило бы расширить функциональность ходовой части.
Для этого предложено, что блок силового питания, по меньшей мере, частично расположен в зоне ходовой части. За счет этого можно достичь предпочтительного расширения функциональности ходовой части, которая предоставляет место для вырабатывания электрической мощности посредством, по меньшей мере, одного инверторного блока.
Под выражением «зона ходовой части» следует понимать, в частности, зону, которая, если рассматривать в вертикальном направлении и относительно железнодорожного полотна, расположена на высоте колесной пары, и, если рассматривать в горизонтальном направлении перпендикулярно направлению движения транспортного средства, ограничена, по меньшей мере, частью ходовой части, в частности частью основания. Это ограничение может осуществляться с одной стороны или предпочтительно с двух сторон. В отношении устройства в вертикальном направлении блок силового питания расположен целесообразно, по меньшей мере, частично на высоте, которая меньше максимальной высоты колес колесной пары. Преимущественно блок силового питания преобладающим образом, в частности полностью, расположен в зоне, максимальная высота которой меньше этой высоты колес или самое большее соответствует ей. Особенно предпочтительно блок силового питания может быть расположен, по меньшей мере, частично на высоте оси вращения колесной пары.
Под выражением «по меньшей мере, частичное расположение блока силового питания на высоте» следует понимать, что, по меньшей мере, часть блока силового питания расположена на этой высоте.
Под термином «высота» следует понимать, в частности, высоту относительно железнодорожного полотна, которая вычисляется от места контакта колесной пары с железнодорожным полотном в вертикальном направлении.
Направление, ориентированное параллельно или перпендикулярно железнодорожному полотну, называется соответственно «горизонтальным направлением» и «вертикальным направлением». Горизонтальное направление, ориентированное перпендикулярно направлению движения транспортного средства, называется «поперечным направлением».
За счет, по меньшей мере, частичного расположения блока силового питания в зоне ходовой части можно предпочтительно создать свободное конструктивное пространство в кузове или под ним вне ходовой части, которое можно использовать иным образом. Свободное конструктивное пространство в кузове можно использовать, в частности, для сиденья. Далее достигаемая экономия места предпочтительна, в частности, для двухэтажного транспортного средства. По сравнению с расположением блока силового питания в зоне крыши транспортного средства можно достичь предпочтительного смещения центра тяжести транспортного средства вертикально вниз. Особенно предпочтительно блок силового питания расположен, по меньшей мере, преобладающим образом, предпочтительно полностью в зоне ходовой части.
В отношении расположения блока силового питания и тягового двигателя особенно компактной конструкции можно достичь тогда, когда тяговый двигатель расположен в зоне ходовой части. При этом зона для блока силового питания и зона для тягового двигателя преимущественно непосредственно граничат между собой. Этим можно создать для блока силового питания место установки, расположенное в непосредственной близости от тягового двигателя. Кроме того, это имеет то преимущество, что трансмиссия, включающая в себя блок силового питания, тяговый двигатель, ось колесной пары и связанный с тяговым двигателем и осью колесной пары редукторный блок, может быть расположена в зонах ходовой части. Кроме того, можно достичь коротких кабельных путей для соединения блока силового питания с тяговым двигателем. Передача приводной энергии с кузова на ходовую часть может осуществляться далее в виде постоянного напряжения, вырабатываемого обычно так называемым промежуточным контуром. В другом варианте передача приводной энергии с кузова на ходовую часть может осуществляться в виде среднечастотного переменного напряжения. Рассчитанная, в частности, на сильный ток передача переменного тока между инверторным блоком и тяговым двигателем может осуществляться крайне коротким путем на высоте ходовой части. Это может дать несколько преимуществ: снижение токовой нагрузки на кабели на 30-50% по сравнению с решением с расположенным в или на кузове блоком силового питания, уменьшение среднего временного значения токовой нагрузки в пригородных транспортных средствах с небольшой долей случаев эксплуатации с максимальной тяговой мощностью, недорогая и легкая прокладка силовых кабелей. В частности, можно достичь непосредственного гибкого проводного соединения между тяговым двигателем и инверторным блоком, поскольку могут возникнуть лишь незначительные относительные движения между этими блоками, в частности, в случае вращательных движений и боковой качки ходовой части.
Устройство содержит предпочтительно монтажный блок для монтажа блока силового питания. Монтажным блоком может быть выполненный отдельно от блока силового питания конструктивный блок, например монтажная плита или монтажная рама, на которой установлен блок силового питания и скреплен с другим конструктивным элементом. В качестве альтернативы или дополнительно монтажный блок может быть образован, по меньшей мере, частью самого блока силового питания, например корпуса, причем эта часть блока силового питания закреплена тогда непосредственно на другом конструктивном элементе.
Между кузовом и ходовой частью, на которую он опирается, обычно установлена одно- или в большинстве случаев многоступенчатая система подрессоривания, так что кузов подвержен заметно меньшим ударным ускорениям и длительным колебаниям, чем ходовая часть. Таким образом, в случае традиционного расположения блока силового питания в кузове компоненты блока силового питания, выполненные обычно из чувствительных полупроводниковых элементов, подвержены демпфированным механическим нагрузкам.
Для защиты блока силового питания в одном предпочтительном варианте осуществления изобретения предложено, что устройство содержит подрессоривающий блок, посредством которого, по меньшей мере, один компонент блока силового питания подрессорен, по меньшей мере, относительно первой колесной пары. Компонент представляет собой преимущественно элементы силовой электроники, в частности полупроводниковые элементы, которые могут быть защищены от ударов и сильных ускорений. Достигаемым посредством подрессоривающего блока подрессориванием может быть подрессоривание в направлении движения транспортного средства, в поперечном направлении и/или в вертикальном направлении.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения предложено, что подрессоривающий блок содержит рессорное устройство, посредством которого монтажный блок подрессорен относительно основания. За счет этого можно достичь, по меньшей мере, частичного развязывания монтажного блока и установленных посредством него компонентов, в частности блока силового питания, от основания. Это развязывание происходит целесообразно в направлении движения транспортного средства, в горизонтальном, перпендикулярном ему поперечном направлении и/или в вертикальном направлении. За счет этого, по меньшей мере, частичного развязывания монтажного блока от основания можно заметно уменьшить ударные ускорения монтажного блока относительно остальных частей ходовой части. В частности, эти ударные ускорения можно поддерживать ниже критического для инверторного блока предельного значения около 5g. Это значение обусловлено, в частности, типичной конструкцией инверторного блока с чувствительной силовой электроникой, в частности с полупроводниковыми элементами. По меньшей мере, частичное развязывание дает, кроме того, преимущество уменьшения колебаний, которые могут возникать в вертикальном и поперечном направлениях. За счет предложенного подрессоренного соединения монтажного блока - и потому блока силового питания - с основанием через рессорное устройство можно также достичь предпочтительной стабилизации ходовой части.
Рессорное устройство соединяет преимущественно один или несколько участков монтажного блока соответственно с одним или несколькими участками основания. Для этого рессорное устройство содержит соответственно один или несколько рессорных элементов, расположенных в зоне ходовой части.
Если само основание подрессорено относительно колесной пары, то можно достичь двухступенчатого подрессоривания блока силового питания относительно колесной пары. Подрессоривание основания относительно колесной пары, называемое также «первичным подрессориванием», образует вместе с предложенным рессорным устройством один вариант подрессоривающего блока, посредством которого блок силового питания особенно эффективно подрессорен относительно первой колесной пары.
Особенно предпочтительно рессорное устройство и блок силового питания образуют компоненты блока гашения колебаний. Он служит целесообразно для того, чтобы ограничивать амплитуды колебаний основания в определенном, критическом частотном диапазоне. Согласованные с этим ограничением массы образованы предпочтительно, по меньшей мере, блоком силового питания в комбинации с другими компонентами, установленными целесообразно на монтажном блоке.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения предложено, что первый тяговый двигатель установлен на монтажном блоке. За счет этого можно достичь конструктивно простого выполнения устройства. В частности, тяговый двигатель и блок силового питания могут быть установлены на общем, образованном монтажным блоком прибородержателе. Преимущественно этот прибородержатель выполнен в виде взаимосвязанной, в частности цельной, детали. Если монтажный блок подрессорен посредством рессорного устройства относительно основания, то это рессорное устройство может дополнительно вызвать, по меньшей мере, частичное развязывание тягового двигателя от основания. При этом тяговый двигатель и блок силового питания могут быть, по меньшей мере, частично развязаны сообща посредством рессорного устройства от основания.
Если устройство выполнено, по меньшей мере, с одним вторым тяговым двигателем, то он может быть установлен предпочтительно на монтажном блоке.
За счет установки первого и/или второго тягового двигателя и блока силового питания на монтажном блоке может быть - если он посредством рессорного устройства подрессорен относительно основания - создан служащий в качестве блока гашения колебаний агрегат, компонентами которого являются, по меньшей мере, рессорное устройство, монтажный блок, блок силового питания и первый и/или второй тяговый двигатель. Благодаря этому компоненты трансмиссии могут конструктивно просто служить в качестве гасящих масс. Этим в сумме может быть достигнута высокая гасящая масса, что обеспечивает особенно эффективное демпфирование колебаний основания и, тем самым, улучшение ходовой характеристики ходовой части. Эти усовершенствования могут достигаться без повышения всей массы транспортного средства, поскольку для стабилизации ходовой части можно избежать использования дополнительных масс, отсутствующих в традиционных транспортных средствах.
Посредством первого и/или второго тягового двигателя можно далее особенно предпочтительно использовать в качестве гасящей массы вращающуюся массу.
В другом варианте осуществления изобретения предложено, что монтажный блок установлен на основании. Под этим следует, в частности, понимать то, что вес монтажного блока и установленных на нем компонентов передается на основание. Это может привести предпочтительно к повышению стабильности ходовой части, в частности, за счет повышенной инерции.
Например, монтажный блок может быть подвешен на основании. При этом может быть достигнута предпочтительная комбинация несущей и пружинящей функций, если монтажный блок подвешен на основании посредством рессорного устройства.
В одном альтернативном варианте предложено, что устройство содержит, по меньшей мере, один кузов транспортного средства, причем монтажный блок установлен на кузове. За счет этого можно достичь, по меньшей мере, двухступенчатого подрессоривания блока силового питания относительно колесной пары. Подрессоривание основания относительно колесной пары - называемое также «первичным подрессориванием» - и подрессоривание кузова относительно основания - называемое также «вторичным подрессориванием» - образуют сообща выполнение подрессоривающего блока, посредством которого блок силового питания особенно эффективно подрессорен относительно первой колесной пары.
Далее предложено, что блок силового питания - по меньшей мере, в направлении движения транспортного средства - по меньшей мере, частично расположен в средней зоне ходовой части. За счет этого среднего относительно ходовой части расположения блока силового питания можно достичь предпочтительной - по возможности, вертикальной - прокладки кабельных соединений между блоком силового питания и кузовом. Кроме того, можно достичь высокой защиты этих кабельных соединений, в частности, от ударов камнями. Если ходовая часть выполнена со шкворнем тележки, то средняя зона окружает шкворень тележки непосредственно.
Если блок силового питания подвижен относительно кузова за счет механической связи с основанием, например, посредством монтажного блока, то в средней зоне ходовой части возникают движения относительно кузова, которые ограниченны и потому легко компенсируются. Конструктивное пространство в средней зоне ходовой части можно использовать для, по меньшей мере, частичного расположения блока силового питания, если тяговый двигатель и колесная пара установлены коаксиально друг другу, причем ось двигателя целесообразно соответствует оси вращения колесной пары. При этом может отпасть редукторный блок для приводной связи тягового двигателя с колесной парой.
Если ходовая часть содержит, по меньшей мере, одну вторую опирающуюся на железнодорожное полотно колесную пару, то предложено, что блок силового питания расположен в направлении движения транспортного средства между колесными парами. В частности, конструктивное пространство в средней зоне ходовой части можно использовать для, по меньшей мере, частичного расположения блока силового питания, если эта вторая колесная пара выполнена в виде бегунковой колесной пары, т.е. колесной пары без привода.
Предпочтительным является то, что основание содержит пару параллельных, ориентированных в направлении движения транспортного средства продольных балок, а блок силового питания расположен в поперечном направлении, по меньшей мере, частично между продольными балками. Этим можно достичь среднего по отношению к поперечному направлению расположения блока силового питания в ходовой части, чем достигается, в частности, предпочтительная защита блока силового питания.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения предложено, что устройство содержит два кузова вагонов транспортного средства, опирающихся на ходовую часть. В частности, ходовая часть может быть выполнена при этом в виде так называемой «тележки Якобса».
В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения предложено, что устройство содержит, по меньшей мере, одно тормозное устройство, приданное ходовой части, и предусмотренный для управления тормозным устройством блок управления, расположенный, по меньшей мере, частично в зоне ходовой части. При этом могут быть достигнуты короткие управляющие линии системы управления торможением к тормозным элементам.
Далее предложено, что устройство содержит сенсорный блок, служащий для регистрации, по меньшей мере, одного параметра ходовой части, и блок обработки параметра, расположенный, по меньшей мере, частично в зоне ходовой части. За счет этого могут быть достигнуты короткие линии между элементами блоков управления и обработки. Параметром может быть параметр температуры, скорости, ускорения, колебания и т.д.
Целесообразным является то, что блок управления и/или блок обработки является, по меньшей мере, частично компонентом блока силового питания, благодаря чему можно уменьшить конструктивное пространство и число деталей.
Примеры осуществления изобретения поясняются со ссылкой на чертежи, на которых представлено следующее:
- фиг. 1: устройство с ходовой частью при виде сбоку;
- фиг. 2: устройство по фиг. 1 при виде сверху;
- фиг. 3: размещенный на ходовой части монтажный блок в перспективе;
- фиг. 4: альтернативное выполнение устройства по фиг. 2;
- фиг. 5: устройство по фиг. 1 или 4 и кузов вагона;
- фиг. 6: альтернативную связь устройства с кузовом вагона;
- фиг. 7: выполнение устройства с тележкой Якобса.
На фиг. 1 при виде сбоку изображено устройство с ходовой частью 10 для рельсового транспортного средства 12 на фиг. 5. На фиг. 2 устройство изображено при виде сверху.
Ходовая часть 10 выполнена в данном примере в виде тележки с двумя колесными парами 14.1, 14.2. Колесные пары 14 опираются на железнодорожное полотно 16, образованное рельсами. Ходовая часть 10 содержит далее основание 18, опирающееся на колесные пары 14. Основание называется на языке специалистов «рамой ходовой части» и содержит две параллельные друг другу, проходящие в направлении 20 движения рельсового транспортного средства 12 продольные балки 22а, 22b, которые соединены между собой посредством двух ориентированных перпендикулярно направлению 20 движения горизонтальных поперечных балок 24.1, 24.2. Колесные пары 14 опираются на основание 18 посредством подшипников 25.
При изготовлении рельсового транспортного средства 12 ходовая часть 10 механически соединяется с кузовом 26. Для этого ходовая часть 10 содержит связующее устройство 28, включающее в себя, как поясняется ниже более подробно, газовые рессоры, в частности пневморессоры.
Ходовая часть 10 выполнена в виде ведомой ходовой части, в частности в виде ведомой тележки. При этом устройство содержит два тяговых двигателя 30.1, 30.2, предусмотренных, каждый, для привода соответственно одной из колесных пар 14.1, 14.2. Тяговые двигатели 30.1, 30.2 показаны на фиг. 2. В показанном выполнении тяговые двигатели 30 расположены соответственно сбоку рядом с осью 34 соответствующей колесной пары 14 и посредством редукторного блока 32.1, 32.2 находится в приводной связи с соответствующей колесной парой 14.1, 14.2. При этом тяговые двигатели 30 имеют соответственно ось 36, которая расположена сбоку рядом с осью 34 колесной пары 14 и ориентирована параллельно оси вращения 38 соответствующей колесной пары 14. В другом варианте, по меньшей мере, один из тяговых двигателей 30 может включать в себя ось 34 колесной пары, причем ось 36 двигателя совпадает с осью вращения 38 соответствующей колесной пары 14. В целом, приводная связь тяговых двигателей 30 с соответствующей осью 34 колесной пары 14 может осуществляться альтернативно редукторному блоку посредством связующего устройства.
Для питания тяговых двигателей 30 электрической мощностью устройство снабжено блоком 40 силового питания. Он содержит два инверторных блока 42.1, 42.2, приданных соответствующему тяговому двигателю 30.1, 30.2 и предусмотренных исходя из созданного постоянного напряжения для вырабатывания электрического переменного тока для соответствующего тягового двигателя 30.1, 30.2. Этим постоянным напряжением является, в частности, созданное в так называемом промежуточном контуре 43 напряжение, которое подается либо непосредственно от направляющей постоянное напряжение контактной сети, либо от блока преобразования напряжения, который служит для преобразования созданного контактной сетью 45 переменного напряжения. Блок преобразования напряжения содержит для этого, по меньшей мере, один трансформатор 44 и выпрямительный блок 46, расположенные в кузове 26 (фиг. 5). Блок преобразования напряжения и промежуточный контур 43, а также их расположение в кузове 26 изображены сильно схематично.
В рассматриваемом примере тяговые двигатели 30 выполнены в виде асинхронных машин, в частности в виде асинхронных машин трехфазного тока. В одном варианте рассматриваемого примера с двумя инверторными блоками 42 могут быть предусмотрены асинхронные машины трехфазного тока. Инверторные блоки 42 выполнены соответственно в виде импульсных инверторов, которые, согласно вырабатываемому приводному моменту, вырабатывают необходимый для соответствующего тягового двигателя 30 ток, в частности трехфазный ток. Они содержат известным образом коммутационные элементы, выполненные, в частности, в виде полупроводниковых элементов. В частности, эти коммутационные элементы выполнены в виде IGBT (или «Insulated Gate Bipolar Transistor» - биполярный транзистор с изолированным затвором). В одном альтернативном варианте возможно, чтобы оба тяговых двигателя 30 запитывались от одного общего инверторного блока 42.
Устройство содержит далее монтажный блок 48, на котором установлен блок 40 силового питания. На фиг. 3 монтажный блок 48, место 40' установки блока 40 силового питания и тяговые двигатели 30 изображены в перспективе. Для наглядности блок 40 силового питания изображен на фиг. 3 неполностью.
Как видно, в частности, на фиг. 1, 2, блок 40 силового питания расположен в зоне 52 ходовой части 10. Расположение блока 40 силового питания в рассматриваемом примере более подробно поясняется ниже для каждого пространственного направления.
В отношении расположения блока 40 силового питания в вертикальном направлении 50 следует отметить, что он расположен, по меньшей мере, частично на высоте осей 34 колесных пар (фиг. 1). Под этим следует понимать, что, по меньшей мере, часть блока 40 силового питания расположена на этой высоте. Эта высота «HRad» на фиг. 1 соответствует высоте оси вращения 38 относительно железнодорожного полотна 16.
В отношении высоты блока 40 силового питания на фиг. 3 содержится тот признак, что он находится на высоте тяговых двигателей 30. В частности, по меньшей мере, часть блока 40 силового питания расположена на высоте осей 36 двигателей.
Расположение блока 40 силового питания - при дальнейшем рассмотрении в вертикальном направлении 50 - можно, кроме того, охарактеризовать тем, что он, по меньшей мере, частично расположен на высоте основания 18 ходовой части 10. Иначе говоря, зона 52, в которой расположен блок 40 силового питания, - при рассмотрении в поперечном направлении 54, т.е. в продольном направлении осей 34 колесных пар - ограничена, по меньшей мере, частью основания 18, в частности продольной балкой 22.
Верхний конец блока 40 силового питания имеет высоту Н в вертикальном направлении 50 относительно железнодорожного полотна 16, которая меньше максимальной высоты колес колесных пар 14 и максимально соответствует ей. В состоянии соединения ходовой части 10 с кузовом 26 блок 40 силового питания находится поэтому - при дальнейшем рассмотрении в вертикальном направлении 50 - между кузовом 26 и железнодорожным полотном 16.
В отношении расположения блока 40 силового питания в направлении 20 движения оно характеризуется тем, что он расположен между колесными парами 14.1, 14.2. Поэтому блок 40 силового питания - при рассмотрении в направлении 20 движения - расположен в средней зоне 60 ходовой части 10. В частности, блок 40 силового питания находится на ориентированной в поперечном направлении 54 средней оси 56 ходовой части 10.
Кроме того, на фиг. 2, 3 содержится тот признак, что блок 40 силового питания - при дальнейшем рассмотрении в направлении 20 движения - расположен между тяговыми двигателями 30.
В отношении расположения блока 40 силового питания в поперечном направлении 54 следует отметить, что он расположен между продольными балками 22а, 22b (фиг. 2). Инверторные блоки 42.1, 42.2 расположены с обеих сторон ориентированной в направлении 20 движения средней оси 58 ходовой части 10. Это подходит, в частности, для выполнения ходовой части 10 с центральным шкворнем тележки (не показан).
Монтажный блок 48, подробно изображенный на фиг. 3, содержит монтажную раму 62. Тяговые двигатели 30 прочно опираются на оба - при рассмотрении в направлении 20 движения - конца монтажной рамы 62. Между этими концами находится средняя часть монтажной рамы 62, содержащая, в частности, две параллельные друг другу продольные балки 64, на которых размещен и закреплен блок 40 силового питания. Вместо этих продольных балок 64 может быть предусмотрена несущая плита.
Монтажный блок 48 установлен в рассматриваемом примере на основании 18. Для этого предусмотрены крепежные блоки 66, закрепленные на основании 18 или на жестко соединенной с ним детали. Монтажный блок 48 соединен с крепежными блоками 66 посредством соединительных элементов 68. Эти соединительные элементы 68 проходят от соответствующего крепежного блока 66 вертикально вниз, так что монтажный блок 48 находится относительно основания 18 в висячем положении. Другими словами, монтажный блок 48 подвешен на основании 18 посредством крепежных блоков 66 и вертикальных соединительных элементов 68. Вес монтажного блока 48 и установленных на нем компонентов передается через соединительные элементы 68 и крепежные блоки 66 на основание 18, которое выполняет при этом функцию несущего тела для монтажного блока 48 и соответствующих компонентов.
При техобслуживании или для замены компонентов трансмиссии монтажный блок 48 может быть отделен от основания 18 и демонтирован вниз из ходовой части 10.
В рассматриваемом примере блок 40 силового питания может быть подрессорен относительно колесных пар 14 следующим образом. Для подрессоривания устройство содержит рессорное устройство 70, посредством которого монтажный блок 48 подрессорен относительно основания 18. Рессорное устройство 70 включает в себя для этого соединительные элементы 68, выполненные соответственно в виде рессор. В рассматриваемом примере они выполнены в виде листовых рессор. Соединительные элементы 68 служат, по меньшей мере, для частичного развязывания монтажного блока 48 - и поэтому блока 40 силового питания и тяговых двигателей 30 - от основания 18. Это развязывание осуществляется в рассматриваемом примере, в основном, в поперечном направлении 54. В других приспособленных к соответствующей потребности вариантах соединительные элементы 68 могут быть предусмотрены для подрессоривания, в основном, в вертикальном направлении 50, причем рессорное устройство 70 может содержать, при необходимости, рессорные элементы, предусмотренные для подрессоривания монтажного блока 48 в поперечном направлении 40 и/или в направлении 20 движения. Само основание 18 подрессорено посредством блока 72 первичного подрессоривания относительно колесных пар 14 (фиг. 1). Рессорное устройство 70 и блок 72 первичного подрессоривания образуют подрессоривающий блок 74, посредством которого монтажный блок 48 и поэтому, в частности, блок 40 силового питания подрессорены относительно колесных пар 14. Рессорное устройство 70 образует соединение между основанием 18 и монтажным блоком 48, отличающееся от блока вторичного подрессоривания.
Монтажный блок 48, установленные на нем компоненты, в частности блок 40 силового питания и тяговые двигатели 30, и рессорное устройство 70 образуют в отношении колебаний ходовой части 10 блок гашения колебаний. При этом гасящие массы образованы, в основном, тяговыми двигателями 30 и блоком 40 силового питания. При необходимости могут быть предусмотрены дополнительные массы, жестко связанные с монтажным блоком 48. Блок гашения колебаний содержит вращающиеся гасящие массы, образованные тяговыми двигателями 30.
Другой пример изображен на фиг. 4. Он соответствует, в основном, примеру на фиг. 2, причем нижеследующий текст ограничен отличиями от выполнения на фиг. 1-3. Кроме того, сохранены ссылочные позиции описанного выше примера.
Пример на фиг. 4 отличается от предыдущего примера тем, что блок 40 силового питания жестко соединен с основанием 18. Например, это может осуществляться посредством крепежных элементов 76, которыми монтажный блок 78 закреплен на поперечных балках 24.1, 24.2. В рассматриваемом примере монтажный блок 78 образован корпусом блока 40 силового питания, например корпусами инверторных блоков 42. В качестве альтернативы или дополнительно может быть предусмотрен выполненный отдельно от блока 40 силового питания монтажный блок, на котором жестко установлен блок 40 силового питания и который закреплен на основании 18, в частности на поперечных балках 24. В этом примере блок 40 силового питания подрессорен относительно колесных пар 14 посредством блока 72 первичного подрессоривания. Последний образует поэтому подрессоривающий блок 80, посредством которого блок 40 силового питания подрессорен относительно колесных пар 14.
На фиг. 5 изображено рельсовое транспортное средство 12 с кузовом 26 вагона, опирающимся посредством ходовой части 10 на железнодорожное полотно 16. При этом ходовая часть 10 может быть выполнена, как на фиг. 1-3 или как на фиг. 4. Соединение между промежуточным контуром 43 и блоком 40 силового питания осуществляется посредством кабельных соединений 81, направляющих постоянное напряжение. Кабельный путь, по которому выработанный блоком 40 силового питания переменный ток направляется к тяговым двигателям 30, проходит исключительно внутри ходовой части 10 и выполнен соответственно коротким. Помимо кабельных соединений 81 от кузова 26 к ходовой части 10 могут вести также водоохлаждающая линия и/или управляющие линии (не показаны).
На фиг. 6 изображен другой пример осуществления изобретения. Здесь показаны кузов 26 вагона и связанная с ним ходовая часть 10. Нижеследующий текст ограничен отличиями от примеров на фиг. 1-3 и 4. Кроме того, сохранены ссылочные позиции описанных выше примеров. Пример на фиг. 6 отличается тем, что блок 40 силового питания установлен на кузове 26. Это может осуществляться, например, крепежными элементами 82, посредством которых на кузове 26 закреплен монтажный блок 84. В рассматриваемом примере монтажный блок 84 образован корпусом блока 40 силового питания, например корпусами инверторных блоков 42. В качестве альтернативы или дополнительно может быть предусмотрен выполненный отдельно от блока 40 силового питания монтажный блок, на котором жестко установлен блок 40 силового питания и который закреплен на кузове 26. Крепежные элементы 82 проходят от точки сочленения с кузовом 26 вертикально вниз, так что монтажный блок 84 находится относительно кузова 26 в висячем положении. Иначе говоря, монтажный блок 84 подвешен на кузове 26 посредством крепежных элементов 82. Посредством них вес монтажного блока 84 и установленных на нем компонентов передается на кузов 26. Что касается положения блока 40 силового питания относительно ходовой части 10, то здесь следует сослаться на приведенные выше рассуждения.
В этом примере блок 40 силового питания подрессорен относительно колесных пар 14 посредством блока 72 первичного подрессоривания и блока 86 вторичного подрессоривания. Блок 86 вторичного подрессоривания выполняет функцию подрессоривания кузова 26 относительно основания 18 ходовой части 10. Он содержит газовые рессоры, в частности пневморессоры, которые, как описано выше, образуют компонент связующего устройства 28. Блок 72 первичного подрессоривания и блок 86 вторичного подрессоривания образуют подрессоривающий блок 88, посредством которого блок 40 силового питания подрессорен относительно колесных пар 14. Подрессоривающий блок 88 может дополнительно содержат рессорное устройство, подрессоривающее монтажный блок 84 относительно кузова 26.
На фиг. 7 изображен другой пример осуществления изобретения. Нижеследующий текст ограничен отличиями от примеров на фиг. 1-6. Кроме того, сохранены ссылочные позиции описанных выше примеров. Пример на фиг. 7 отличается тем, что на ходовую часть 10 опираются два кузова 26, 27 вагонов. В этом примере ходовая часть 10 выполнена в виде тележки Якобса.
Со ссылкой на фиг. 4 описаны аспекты изобретения, касающиеся техники управления торможением и сенсорной техники.
Устройство содержит приданное ходовой части 10 тормозное устройство 90, образованное, с одной стороны, связанным с колесными парами 14.1, 14.2 механическим тормозным блоком 92, а с другой стороны, - тяговыми двигателями 30.1, 30.2. Для наглядности на фиг. 4 изображен только один тормозной элемент механического тормозного блока 92. Для управления тормозным устройством 90 предусмотрен блок 94 управления, расположенный в зоне 52 ходовой части 10. Этот блок 94 управления может быть образован устройством управления, служащим для управления, по меньшей мере, одним инверторным блоком 42.
Кроме того, устройство содержит сенсорный блок 96, служащий для регистрации, по меньшей мере, одного параметра ходовой части 10. На фиг. 4 в качестве примера изображены датчик 98 температуры и датчик 100 частоты вращения, причем могут быть предусмотрены дополнительные датчики. Для обработки зарегистрированных сенсорным блоком 96 параметров предусмотрен блок 102 обработки, расположенный в зоне 52 ходовой части 10. В частности, блок 102 обработки выполнен как составная часть блока 40 силового питания. Например, блок 102 обработки может быть образован блоком 94 управления, как показано на чертеже.
Кроме того, предусмотрены соединения (не показаны), посредством которых тормозное устройство 90 и сенсорный блок 96 соединены соответственно с блоком 94 управления и блоком 102 обработки. В рассматриваемом примере эти соединения осуществляются между тормозным устройством 90 или сенсорным блоком 96 и блоком 40 силового питания и могут осуществляться особенно короткими путями.
Поясненные выше на основе фиг. 4 аспекты изобретения, касающиеся техники управления торможением и сенсорной техники, могут использоваться также в варианте по фиг. 2.
1. Экипажная часть транспортного средства (12), в частности рельсового транспортного средства, содержащая
- ходовую часть (10), по меньшей мере, с одной первой опирающейся на железнодорожное полотно (16) колесной парой (14.1, 14.2) и опирающимся на первую колесную пару (14.1, 14.2) основанием (18), которое содержит связующее устройство (28) для механической связи, по меньшей мере, с одним кузовом (26; 27) вагона транспортного средства (12),
- по меньшей мере, один первый тяговый двигатель (30.1, 30.2), предназначенный для привода первой колесной пары (14.1, 14.2), и
- по меньшей мере, один блок (40) силового питания, предназначенный для питания тягового двигателя (30.1, 30.2) электрической мощностью и содержащий, по меньшей мере, один инверторный блок (42.1, 42.2), причем
- блок (40) силового питания расположен, по меньшей мере, частично в зоне (52) ходовой части (10), отличающаяся тем, что она содержит монтажный блок (48; 78; 84), предназначенный для установки блока (40) силового питания.
2. Экипажная часть по п. 1, отличающаяся тем, что содержит подрессоривающий блок (74; 80; 88), посредством которого, по меньшей мере, один компонент блока (40) силового питания подрессорен, по меньшей мере, относительно первой колесной пары (14.1, 14.2).
3. Экипажная часть по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что подрессоривающий блок (74) содержит рессорное устройство (70), посредством которого монтажный блок (48) подрессорен относительно основания (18).
4. Экипажная часть по п. 3, отличающаяся тем, что рессорное устройство (70) и блок (40) силового питания образуют компоненты блока гашения колебаний.
5. Экипажная часть по п. 1, отличающаяся тем, что первый тяговый двигатель (30.1) установлен на монтажном блоке (48).
6. Экипажная часть по п. 1, отличающаяся тем, что монтажный блок (48) установлен на основании (18).
7. Экипажная часть по п. 3, отличающаяся тем, что монтажный блок (48) подвешен на основании (18) посредством рессорного устройства (70).
8. Экипажная часть по п. 1, отличающаяся тем, что содержит, по меньшей мере, один кузов (26) вагона транспортного средства (12), причем монтажный блок (48) установлен на кузове (26) вагона.
9. Экипажная часть по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что блок (40) силового питания - при рассмотрении, по меньшей мере, в направлении (20) движения транспортного средства (12) - расположен, по меньшей мере, частично в средней зоне (60) ходовой части (10).
10. Экипажная часть по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что содержит два кузова (26, 27) вагонов транспортного средства (12), опирающихся на ходовую часть (10).
11. Экипажная часть по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что содержит тормозное устройство (90), приданное ходовой части (10), и предназначенный для управления тормозным устройством (90) блок (94) управления, расположенный, по меньшей мере, частично в зоне (52) ходовой части (10).
12. Экипажная часть по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что содержит сенсорный блок (96), предназначенный для регистрации, по меньшей мере, одного параметра ходовой части (10), и блок (102) обработки параметра, расположенный, по меньшей мере, частично в зоне (52) ходовой части (10).
13. Экипажная часть по п. 11, отличающаяся тем, что блок (94) управления и/или блок (102) обработки является, по меньшей мере, частично компонентом блока (40) силового питания.
14. Рельсовое транспортное средство с первым кузовом (26) вагона и экипажной частью по любому из пп. 1-13.
