技术领域
[0001] 本
发明涉及用于轨道车辆的
转向架构架，其包括呈开放或封闭的中空轮廓的形式的两个纵向构件，以及至少一个横向构件，其中所述纵向构件的中空轮廓由具有特定厚度的壁元件形成。
[0002] 本发明既能够应用于带有安装在内部的转向架
轴承的转向架构架（由此在组装状态中，轨道车辆的
车轮设置在纵向构件外侧），也能够应用于带有外部轴承的转向架。
背景技术
[0003] 在转向架中，由转向架构架操纵各种功能单元（诸如
驱动器或者
制动器）之间的
力的传递。尤其是在用于高速火车的转向架的情况中，转向架构架的高的纵向和对
角刚度是车轮组的操作需要。由于操作中产生高负载以及所需的操作安全性，因此以高的材料和生产成本制造转向架构架。除了技术方面的高成本之外，这还导致转向架构架具有大重量。
[0004] 为了适应转向架构架上的高负载，对于其制造，使用由
焊接在一起的板材生产的开放或封闭中空轮廓。在操作中，
焊缝基本上经受高负载。
[0005] 在封闭中空轮廓的情况下，由于无法通达，因此不再可能在焊缝的侧面上产生相对的焊缝，使得焊缝不能经受与当具有相
对焊接时能经受的力相同的力。在这种情况下，必须增加板材厚度以便之后能够使焊缝更厚并且因此更坚固。替代性地，纵向构件能够被制成带有罩，该罩使得可能在内侧焊接焊缝。这种方法的缺点是由于更长的焊接时间、增加的操纵支出和额外需要的
覆盖零件所导致的显著增加的生产支出。总之，转向架构架的重量和生产成本进一步增加。
发明内容
[0006] 因此，本发明的目标是使得能够获得一种轨道车辆转向架构架，其包含被构造为开放或封闭中空轮廓的两个纵向构件以及至少一个横向构件，其中所述纵向构件的中空轮廓由具有特定厚度的壁元件形成，相比于上文描述的已知转向架构架，该转向架构架具有更轻的重量，或者更少的生产支出（根据具体情况），并且因此意味着更低的生产成本。
[0007] 在此，根据本发明提供的是，每个纵向构件在至少一个横向构件的附接区域中具有壁元件，且该壁元件带有厚度减小的至少一个区域。能够实现这种减小的厚度，因为壁元件在上述
位置被磨出。
[0008] 在此，壁元件能够仅具有一个厚度减小的连续区域。或者壁元件也能够具有厚度减小的若干单独区域。
[0009] 大体而言，壁元件具有恒定厚度，使得在厚度减小的区域中，壁元件具有相比于壁元件的其余部分减小的厚度。在此，能够想到的是，在厚度减小的区域中，除边缘区域之外，这种厚度是恒定的，其中作为从壁元件的其余部分的厚度到厚度减小的区域的厚度的过渡部的边缘区域具有
倒角。
[0010] 具体地，能够提供的是，在厚度减小的区域（除了厚度减小的区域的边缘区域之外）中的壁元件的厚度最多等于厚度减小的区域之外的壁元件的厚度的90%，优选地落在从10-90%的范围内，具体地在从30-70%的范围内。
[0011] 表述“至少一个横向构件的附接区域”意味着横向构件附接于其上的纵向构件的区段连同由其包绕的部分。不过，也能够理解为，安置在紧接着该区段周围的纵向构件的部分，即例如安置成比纵向构件的端部、纵向构件的中部或另一横向构件更靠近该横向构件的纵向构件的部分。
[0012] 由厚度减小的区域减小焊缝的区域中的
变形，并且因此减小焊缝中的
应力。这使得可能减小重量，并且也意味着罩不再必要，使得减小了生产工作。
[0013] 具体地，能够提供的是，在面向所述至少一个横向构件的侧面上，每个纵向构件在其内部上具有呈带有内侧的脊的形式的壁元件，在该内侧上设有至少一个具有减小厚度的区域。借助于此，在横向构件连结在其上的位置处，背离横向构件的侧面上的内部脊的厚度减小，这尤其减小了最接近厚度减小的区域的那些焊缝的区域中的变形。
[0014] 此外，能够提供的是，每个纵向构件均具有呈带有内侧的外部脊的形式的壁元件，该内侧安置成与面向所述至少一个横向构件的内部脊相对，并且在该内侧上设置有至少一个厚度减小的区域。这改变了纵向构件的变形特性，从而导致最接近厚度减小的区域的那些焊缝的区域中的变形减小。大体而言，纵向构件上的内部脊上和外部脊上二者都将存在厚度减小的区域，具体地全等区域。
[0015] 纵向构件上的脊能够被成形，使得围绕厚度减小的区域，至少部分地保留延伸脊的高度的从10-30%的边缘。因此，脊能够具有在其上侧上向上延伸到纵向构件的上
腹板和/或在其下侧上向下延伸到纵向构件的下腹板的这种边缘。于是脊和上腹板之间和/或脊和下腹板之间的焊缝上的应力将减小。
[0016] 如果每个纵向构件均包含至少一个连接元件，其用作用于所述至少一个横向构件的连接并具有带有厚度减小区域的至少一个壁元件，则可能特别良好地控制从纵向构件至横向构件的过渡部处的变形，以及在纵向构件中位于内部的脊和连接元件（箱型轮廓）之间和/或连接元件和连接板和/或纵向构件的中空轮廓的壁元件之间的焊缝上的应力。在此，术语“连接元件”指的是位于横向构件和纵向构件的其余部分之间且形成用于横向构件的连接的元件。
[0017] 转向架构架的
实施例的一种形式提供了，连接元件被构造为箱型轮廓，并且带有被构造为连接脊的两个壁元件，以及被构造为连接所述两个连接脊的上腹板的一个壁元件和被构造为也连接所述两个连接脊的下腹板的一个壁元件，其中所述连接脊与所述上腹板和所述下腹板一起
正交于面向至少一个横向构件的纵向构件的侧面竖立，并且在操作位置中，所述上腹板被设置在顶部处并且所述下腹板被设置在底部处。术语“箱型轮廓”在此指的是包含四个壁元件的封闭中空轮廓，不过其中壁元件均不必须平行于另一壁元件对齐，并且壁元件甚至能够具有
曲率。术语正交将被理解为意味着连接脊与上腹板和下腹板一起在平行于横向构件的纵轴线的表面上形成平面。术语连接脊将被理解为意味着箱型轮廓的侧部分，并且术语上腹板将被理解为意味着箱型轮廓的上部分且下腹板将被理解为意味着箱型轮廓的下部分。
[0018] 转向架构架的实施例的一种形式提供了，连接脊具有至少一个厚度减小的区域，借助于该区域可能减小最靠近该厚度减小的区域的焊缝中的应力。
[0019] 转向架构架的实施例的一种形式提供了，连接脊包含在所述至少一个厚度减小的区域周围的厚度均匀的边缘。因此厚度减小的区域居中地安置在相关的壁元件中，这产生壁元件中的力的均匀分布。如果边缘相比于厚度减小的区域的尺寸是狭窄的，则这为重量节省做出了增加的贡献。例如，能够提供的是，边缘在连接脊的内侧的表面上的10%至30%、具体地在20%上延伸。
[0020] 具体地，能够提供的是，所述至少一个厚度减小的区域设在连接脊的外侧上。因为能够容易地通达外侧，因此这代表了特别简单但仍然有效的可能性。
[0021] 大体而言（既对于纵向构件本身也对于其连接元件而言），将通常在单个零件（即，在单个壁元件上）上制造，具体地磨削出厚度减小的区域（并且只有这样单个零件才焊接在一起）。在此厚度减小的区域被制造在与焊缝倒角相同的侧面上，使得能够省去对焊缝倒角与厚度减小的区域的产生之间的壁元件的任意调整。在壁元件基本上是矩形的情况下，在壁元件的平面中观察，厚度减小的区域的形状将也几乎是基本上矩形的。
[0022] 转向架构架的实施例的一种形式提供了，对于连接元件而言，厚度减小的区域对应于外侧的表面的20-90%，具体地40-80%。
[0023] 转向架构架的实施例的一种形式提供了，连接元件的上腹板具有至少一个厚度减小的区域。这使得安置为最接近厚度减小的区域的上部区域中的焊缝上的应力减小。
[0024] 其实施例的一种形式提供了，所述至少一个厚度减小的区域设在连接元件的上腹板的外侧上。因为能够容易地通达外侧，所以这代表了特别简单但仍然有效的可能性。在此同样，通常在与焊缝倒角相同的侧面上在单个零件上制造厚度减小的区域，使得能够省去对焊缝倒角与厚度减小的区域的产生之间的壁元件的任意调整。
[0025] 如果连接元件的上腹板与纵向构件的上腹板在一个平面中形成封闭部，具体地如果连接元件的上腹板与纵向构件的上腹板被制成一体，则刚度进一步增加。
[0026] 进一步地，转向架构架的实施例的一种形式提供了，连接元件的下腹板与纵向构件的下腹板在一个平面中形成封闭部，具体地连接元件的下腹板与纵向构件的下腹板被制造成一体，这也导致刚度增加。
[0027] 转向架构架的实施例的一种形式提供了，当正交于上腹板看去时，连接元件的上腹板的所述至少一个厚度减小的区域仅在所述至少一个横向构件的纵轴线的侧面的区域上延伸。这种具体的几何构型实现简单，并且有效地减小了安置为最接近厚度减小的区域的焊缝中的应力。
[0028] 该区域能够位于面向另一横向构件的轴线的侧面上，或者在另一侧上。也可能的是，厚度减小的区域延伸穿过横向构件的宽度的大部分，具体地关于横向构件的纵轴线对称。
[0029] 转向架构架的实施例的一种形式提供了，纵向构件上的内部脊和/或外部脊的内侧上的厚度减小的区域的长度对应于横向构件的直径的0.5至2.5倍。
[0030] 不过，在这两种情况下，厚度减小的区域的长度均能够处于横向构件的直径的0.5至2.5倍的范围之外。
[0031] 转向架构架的实施例的一种形式提供了，至少一个连接板设置在横向构件和连接元件之间并且连结二者，该连接板至少部分地封闭连接元件并且具有沿接头的方向在连接元件和横向构件之间的孔。在此，借助于该连接板，刚度增加，同时在另一方面，可能通过改变板的硬度，例如通过使孔的大小和形状变化或者通过磨削出区域，来控制焊接接头中的应力，具体地减小应力。
附图说明
[0032] 出于进一步解释本发明的目的，在
说明书的后续部分中，参考附图，从附图中将得出本发明的进一步有利的实施例、细节和发展。附图示出：
[0033] 图1是从转向架构架上方观察的视图，
[0034] 图2是在图1中的截面线II-II处截取的通过连接元件的截面视图，
[0035] 图3是图1中的截面线III-III处的截面视图，
[0036] 图4是图3中的截面线IV-IV处的截面视图，
[0037] 图5是针对替代性实施例变型的图1中的截面线II-II处的通过连接元件的截面视图。
具体实施方式
[0038] 图1示出转向架构架，其包含两个纵向构件1和两个横向构件3。横向构件3在此代表两个纵向构件1的连结部；它们平行于横向方向4。在图1中，纵向构件1平行于行进方向2对齐。在中央区域中，它们向下弯曲（图3）。
[0039] 在纵向构件1和横向构件3之间，在每种情况下均存在连接元件12，该连接元件12将纵向构件的其余部分与相关的横向构件3连结。在这种实施例变型（图2中示出）中，连接元件12包含四个平面壁元件7，所述壁元件7彼此正交地对齐，并形成封闭构架。它们焊接到彼此并且每一个在外侧上在两个壁元件7之间均具有焊缝。不过，连接元件12能够由更多或更少的壁元件制成。
[0040] 图2示出穿过延伸通过连接元件12的图1中的交线II-II的截面视图。连接元件12具有被构造为连接脊13的两个壁元件7，在每一种情况中还具有被构造为连接元件12的上腹板15和连接元件12的下腹板17的壁元件7。在此，两个连接脊13中的每一个以及上腹板15均具有厚度减小的区域6。连接脊13上的厚度减小的区域6在除了边缘21之外的连接脊13的整个外侧14上延伸。
[0041] 从边缘21（即，从区域6外侧的厚度5）至区域6内的厚度的过渡区具有象限弧的形状，并且在此利
用例如带有10 mm的半径的球形切刀被磨削。厚度减小的区域6的长度和宽度取决于给定的安装空间；通常有利的是，如果，（根据具体情况）每个焊缝的边缘或壁元件7的边缘（其上应力将减小）尽可能地窄。这适用于附图中所示的所有区域6。
[0042] 图2中的壁元件7或连接脊13（根据具体情况），以及上腹板15在厚度减小的区域6中的保留厚度是6 mm，壁元件7或连接脊13（根据具体情况），以及上腹板15的原始厚度5的厚度减小等于大约10 mm，因此壁元件的原始厚度5是大约16 mm。壁元件7在厚度减小的区域6中的厚度因此对应于壁元件7的原始厚度5或区域6外侧的厚度（根据具体情况）的大约38%。
[0043] 连接元件的上腹板15的外侧20上的厚度减小的区域6仅在其侧面具有一个区域，正交于上腹板15看去，是在至少一个横向构件3的纵轴线的侧面，并且即在面向另一横向构件3的侧面上。在此，区域6的面积对应于上腹板15的外表面的大约20%。在这个区域中，上腹板15和连接板22之间的焊缝具有高应力。在上腹板15的厚度减小的情况下，这个区域更易弯；因此，焊缝根部中的弯曲被减小并且焊缝上的应力下降。
[0044] 在每个连接脊13的区域6周围，存在带有均匀宽度的边缘21，使得厚度减小的区域6对应于外侧14的表面的大约80%。因此，连接脊13的上侧上存在朝向上腹板15的边缘21，使得连接脊13和上腹板15之间的焊缝上的应力减小。连接脊13的下侧上也存在朝向下腹板17的边缘21，使得连接脊13和下腹板17之间的焊缝上的应力减小。因为连接脊13和纵向构件1上的内部脊8之间的边缘21，所以区域6也几乎延伸远至脊8，使得连接脊13和脊8之间的焊缝上的应力减小。因为连接脊13和连接板22之间的边缘21，所以区域6也几乎延伸与连接板
22同样远，使得连接脊13和连接板22之间的焊缝上的应力减小。
[0045] 设置成邻近连接元件12的连接板22（图1）具有孔23（图2）。在图2中示出的实施例变型中，这个孔是圆形形状，因为横向构件3具有圆形横截面（圆形中空轮廓，见图1中的虚线表示）。不过，也能够想到的是，孔采取任意其他的形状，也能够想到的是在纵向构件1的一侧上的形状或大小不同于横向构件3的一侧上的形状或大小，以便确保从纵向构件1到横向构件3的最佳过渡。
[0046] 连接脊13与上腹板15和下腹板17一起形成箱型轮廓。在这种示例中，这被形成为，两个连接脊13与上腹板15和下腹板17一起设置成彼此平行，其中在操作位置中，连接元件13被竖直地设置并且上腹板15和下腹板17被
水平地设置。每个连接脊13正交于上腹板15和下腹板17二者。不过，箱型轮廓也能够由彼此不平行地
定位的壁元件形成。
[0047] 图5示出沿图1的截面线II-II的通过连接元件12的替代性实施例变型的截面。在此，不同于图2中的实施例变型，两个平面连接脊13彼此不平行，一个连接脊垂直于上腹板15和下腹板17二者竖立，另一个连接脊13不竖立在两个法线中的任一个上。下腹板17（在此为平面的）能够被水平地设置在转向架构架的平面中（图2）或者成对应于连接元件12的部位处在纵向构件1中的曲线（图5）的倾斜，图5中的上腹板15沿循纵向构件1中的曲线或者纵向构件1的上腹板16的线（根据具体情况）。弯曲的上腹板15被设置成其截面平行于下腹板
17。
[0048] 图5中，仅左侧连接脊13和上腹板15中的每一个具在壁厚度减小的区域6。在左侧连接脊13上的区域6中，连接脊13的原始壁厚度保留大约40%，区域6在连接脊13的高度的大部分上延伸。区域6周围的边缘21于是仅与焊缝倒角24大约同样高。上腹板15上的区域6设置在外侧上，靠近左侧连接脊13，并且也具有上腹板15的壁厚度的大约40%的保留部分。不过，上腹板15上的区域6仅在上腹板15的宽度（从左边底部到右边顶部测量）的大约六分之一上延伸。区域6的深度（垂直于绘图的平面测量）能够等于宽度，从而在上腹板15上产生区域6的基本上方形形状，并且也在纵向构件1的内部脊8上留下边缘21（带有如针对连接脊13那样的相似宽度）。
[0049] 因为左侧连接元件13上的区域6延伸接近连接元件13的上侧，所以这减小了连接元件13和上腹板15之间的焊缝上的应力，这由焊缝倒角24限定。以相同方式，上腹板15的区域6延伸接近连接元件13的上侧从而实现该焊缝的应力减小。
[0050] 不过，在图5中，这两个连接脊13和/或下腹板17也能够具有一个或多个壁厚度减小的区域6。
[0051] 纵向构件1呈开放或封闭中空轮廓的形式，并且由壁元件7构成（图1、图3、图4）。在此，在每种情况下，每个纵向构件1的一个壁元件7均形成内部脊8并且一个壁元件7形成外部脊9。内部脊8具有内侧10，且外部脊9具有内侧11。内侧10和内侧11二者均具有厚度减小的区域6（图3、图4）。
[0052] 内部脊8的内侧10和外部脊9的内侧11二者上的厚度减小的区域6在形式上均沿长度方向，并且因此沿纵向构件1的纵向方向延伸。其沿循曲线。其与上腹板16和下腹板18二者相距相同距离。沿纵向方向，区域6的边界因此平行于上腹板16和下腹板18延长，并且沿横向方向垂直于上腹板16和下腹板18。不过，沿横向方向，区域6的线不需要垂直于上腹板16或下腹板18。
[0053] 内部脊8的内侧10和外部脊9的内侧11的厚度减小的区域6被制成覆盖全等面积。沿纵向构件1测量的区域6的长度大体上等于横向构件3的直径的0.5至2.5倍之间。在这种示例中，区域6是大约290 mm长，横向构件3的管的直径是大约190 mm。因此在这种示例中，区域6的长度等于横向构件3的直径的大致1.5倍。不过，区域6的长度与横向构件3之比也能够大于或小于0.5至2.5。
[0054] 如图4所描绘，纵向构件1上是六条焊缝，上腹板16和下腹板18二者在所述焊缝的帮助下被附连到内部脊8和外部脊9上。在此，上腹板16在每种情况下均由外部焊缝附接到内部脊8和外部脊9，并且下腹板18在每种情况下均由内部和外部焊缝二者附连到内部脊8和外部脊9。
[0055] 在脊8、9的厚度减小的区域6的周围，脊8、9具有边缘21，该边缘21覆盖脊8、9的内侧的高度（在图4中沿竖直方向延长）的10%至30%，在此是大约20%。脊8、9的区域6和上侧（远至纵向构件1的上腹板16）之间存在边缘21，脊8、9的下侧（远至纵向构件1的下腹板16）上存在边缘21。因此对于厚度减小的区域6，保留脊8、9的高度的大约60%。因为在每种情况下，脊8、9的上侧和上腹板16之间以及脊8、9的下侧和下腹板18之间的焊缝均处于紧接着区域6的周边，所以其中的应力由区域6减小。
[0056] 在该示例中，脊8、9具有14 mm的厚度5，在厚度减小的区域6内，该厚度减小到7 mm，使得厚度减小的区域6中的脊8、9的厚度等于厚度减小的区域6外侧的脊8、9的厚度的50%。显然地，对于其他示例性实施例，纵向构件1上的脊8、9的厚度比能够偏离50%，例如能够落在30-70%的范围内。
[0057] 附图标记列表
[0058] 1纵向构件
[0059] 2行进方向
[0060] 3横向构件
[0061] 4横向方向
[0062] 5厚度
[0063] 6厚度减小的区域
[0064] 7壁元件
[0065] 8纵向构件上的内部脊
[0066] 9纵向构件上的外部脊
[0067] 10内部脊的内侧
[0068] 11外部脊的内侧
[0069] 12连接元件
[0070] 13连接脊
[0071] 14连接脊的外侧
[0072] 15连接元件的上腹板
[0073] 16纵向构件的上腹板
[0074] 17连接元件的下腹板
[0075] 18纵向构件的下腹板
[0076] 19横向构件的纵轴线
[0077] 20连接元件的上腹板的外侧
[0078] 21厚度减小的区域周围的边缘
[0079] 22连接板
[0080] 23孔
[0081] 24焊缝倒角。
