本发明通常涉及铁路工业，尤其涉及一种用于支承火车车厢的转向架（一般指世界上许多地方称之为“bogie”的转向架）。

传统的标准货车铁路车厢均包括一个转向架，在该架的两端设有两个或多个用于支承铁路车厢厢体的轮组。常规的铁路货车转向架被称为是一种三件的转向架结构，虽然这种转向架具有五个或更多个主要部件，如一个横梁、两个侧柱、和两组轮组。（一组轮组是一根轴、两个轮子和支承件的刚性组件，每个轮子均固定在该轴上且不能单独转动）。

传统的铁路转向架结构允许在直轨和弯轨上运行，但存在严重缺陷。这些转向架可借助每个车轮锥形的和允许每根轮组轴在弯轨上偏驶的传统设计来通过直段或弯段。

更详细地说，根据每个轮子和铁轨之间的接触点，这种轮子具有不同的半径，且每个轮子的转动将通过不同的直线距离。在铁轨的直道段上，一个轮组中的每个轮子均理想地以相同的半径与轨道接触，因而相对给定的轮子转动，每个轮子通过相同的直线距离。而在弯道 上，在弯道外侧与铁轨接触的轮子具有较大的半径，且通过比弯道内侧长的直线距离。这些不等的轮子半径理想地引起轴偏驶，因而转入弯道。这种轮组的偏驶必须要求每个轮组和转向架之间为非刚性的连接。

传统的三件铁路转向架结构具有这种非刚性连接。每个侧框架都基本上与铁轨平行对齐且与各轮组的一端相连接。横梁是一个跨在每个侧框架上的横向件并将其装在车厢厢体上，从而形成转向架在弯道上相对车厢厢体的转动。每个侧框架与横梁的非刚性连接形成侧框架和连于其上的轮组轴相对转向架横梁的运动。长期以来，一直以吸收和释能装置来构成这种非刚连接，如利用弹簧和/或弹簧和减振器。

当采用锥形轮子和允许轮组偏驶并允许在直轨段和弯轨段上运行的非刚性轮组安装结构时，传统的设计是有缺陷的。

这种常规结构所面临的问题是：即使是在直轨上，锥形轮结构也会使轮子随着波长约为55至65英尺的正弦波而波动。结果在初始对心偏差或某些干扰力的作用下，一组轮组中的每个轮子将以不同的半径与铁轨相接触。轮子半径的差异引起轴从在大半径上滚动的轮子上偏离来调整不等的半径。这种偏驶由设在侧框和横梁间的连接予以最大限度的限制，且在达到极限时，偏驶的方向将转变。这将导致出现明显的正弦摆动。轮子半径方面的差异使得传统的三件转向架结构为平行四边形，因而产生滚动阻力及接着而来的轮子与 铁轨的磨损。轴偏驶加速度随速度增加，且产生足以使轮子在铁轨上爬升的横向于轮子的力。通常，轮轴偏驶还产生横向加速度，还有可能损坏铁道车厢结构或所装载的货物。

为了使在直道上转向的有害因素减至最少，轮组轴应刚性且与铁轨垂直地被支承。原则上，这一目标可由增加弯转力矩和挠曲力矩来实现，而上述力矩的增加则有赖于根据横梁和车厢厢体之间的以及侧框架和横梁之间的相对运动来增加刚度和摩擦力来实现。

虽然，在运输竞争较小的年代里曾允许这种传统的三件转向器结构的不太理想的性能，但现在变化的运输战略则敦促铁路行业试图在改善燃料消耗、降低维护费、减少装货危险、以及更佳的生产力的等方面来改善运营成本，并以较少的车次，较快的速度及较高的载荷来经常地获得同样或更高的年吨位。

但是，为改善直轨上的性能在强度和摩擦力方面的增加反过来即由于降低了转向的能力而使得在弯轨段上转向效果恶化。这种矛盾的要求使得传统的三件转向器处于绝境。

因此铁路行业所面临的问题是如何同时在直道和弯道上同时提供最佳的或接近最佳的运行。在使用目前的火车转向器时，滚动阻力是燃料消耗的主要原因。滚动阻力还是形成轮子和铁轨磨损的原因之一，而上述两者又是维修费用的主要因素。横向摆动是货物损坏的一个主要原因。最终，现有的铁路转向器结构也限制了在1900年建立的运行速度的发展。

运输危险材料-如化学物品或核材料-的公认的危险增加了不计成本确保安全的要求。

前人已经根据传统的转向架就这些问题的解决进行了许多尝试，但这些尝试的解决方案或在技术上不可行或因经济原因而不成立。

为了使轴在弯道上径向移动，随着在轮组轴之间的被动依从的连接，已经发展出所谓的自转向径向转向架。该转向架消除了一些在弯道上运行所产生的问题，但通常并未改善直轨性能，实际上还可能形成一些在直轨上运行的问题，从而使在直轨上行驶变得很勉强。这种结构要求相对未磨损的高锥度轮子伸展轮廓（如40∶1），就象在美国本土之外所使用的那样。在美国，轮面的锥率低（20∶1）。对于低锥度轮廓和磨损后的高锥度轮廓，使用这种被动依从连接将导致在直道上行驶不稳。这些径向转向架具有在直道上运动不稳定的特性（摆动），这将导致高摩擦和磨损，以及低劣的乘行质量和脱轨的可能。

另一种改善运行性能企图包括在转向架对面的每组轮组中一个轮子的横向连接，以使轴的平行四边形最小且摆动趋势最小。如美国专利US4，480，553（申请人Scheffel）该专利于1984年11月6日授权。轮组的横向连接连接着轮组，从而由在铁轨接触点上轮组滚动半径的差异所产生的自然转向力引起拖曳轴向径向位置推引导轴。这种横向连接对于低速货车可以产生一些改进，但通常在高速下不能 使用，因为在直道上仍有摆动问题。

另一种改善运行性能的尝试则是以刚性臂和弹性连接材料来连接转向轮组，以在轮组之间允许有相对运动。如果将这种系统设计成通常使用的弹性减振器的线性系统，则其不可能具备所需的性能，这是由于使用环境远非线性，尤其是考虑到转向架、轮子和铁轨的磨损。参见美国专利US4，781，124，1988年11月1日授权，申请人List。但这种尝试的解决方案亦不能同时提供最佳的直轨和弯轨性能。

虽然现有技术中的转向器改善了弯道上的性能，但并未满足其它要求。每个这种系统均试图使每根轮组对准曲率中心。遗憾的是，对于直道的最大刚度的要求与弯道运行中的最小刚性的要求相矛盾，这种解决方案是不完善的。即使被动转向系统在弯道是最佳的，其在直道上的性能则被降低。

而且，根据单一轮组相对铁轨的几何条件或至多根据转向架相对铁轨的几何条件来形成一个被动转向系统的转向力，但这样仍不能使转向架的每组轮组    或铁路车厢定向一致。

还有一些尝试，试图实施一种安装有连杆机构或柔性系统的强制转向系统，以使两根轮组轴协调运动。如，1981年10月20日授予Dickharf等的美国专利4，295，428和1974年2月授予List的美国专利U3，789，770。这些在先实施例强制转向的尝试均不适用。

本发明通过提供一种转向架而有效地克服了常规技术和先有技 术解决方案中的限制，这种转向架可以一种理想的方式在弯道上转向，且在直轨段上仍无摆动，本发明包括几个方面。在一个重要的方面里，本发明在一个转向架中提供一种组合，其中一个刚性框架具有一条横臂和若干条纵向端臂，所述横臂具有可转动地将转向架固定于铁路车厢厢体上的装置，而所述纵向端臂刚性设置于通常与其垂直延伸的横臂上，将轮组悬挂于框架上并允许轮组相对于框架沿纵向、在一个水平面内可转动地垂直运动的装置;将铁道车厢厢体连接在悬挂装置上，用以控制轮组运动的装置。

在另一个重要方面，连接装置根据车厢厢体相对框架的运动控制车轮的运动。连接装置最好控制这种运动使轮组径向与铁轨曲率中心对齐。利用相对框架转动设置的可转动件，设置于车厢厢体和可转动件之间用以根据角度关系转动可转动件的连接装置以及相对框架纵向移动轮组的装置来简单地实现连接装置。

在本发明的另一方面，悬挂装置悬挂每一个轮子，使其基本上独立于轮组的其它轮子的运动而运动。一方面，悬挂装置为每个轮子包括一个轴座，其一端设在车轮的轴上，而其另一端可枢轴连接运动地设置，以允许所述的一端垂直运动;一个设置于框架和轴座之间可以纵向运动的悬挂件。悬挂装置最好还为每个轮子包括在轮组的位置处可转动地连接轴座的装置。

在本发明的另一方面，提供框架、悬挂装置和连接装置的各种实施例及其实施例的组合。

本发明的目的在于提供一种强制转向的转向架，可用一根中心销和碗形接收器将其与常规的铁路车厢相连接。

本发明的另一个目的在于提供一种强制转向的转向架，该架可用于普通的轮组，因而也是可改型的。

本发明的另一个目的在于提供一种强制转向的转向架，该架约束轮组在直轨上偏驶从而增加横向稳定性并减少摆动，还允许轮组沿径向与弯道上的曲线对齐以减少车轮和轨道间的冲击角度，由此而减少滚动阻力。

本发明的另一个目的在于提供一种强制转向的转向架，其中，以车厢厢体和轮组之间的转动角度形成轮组和铁轨之间的最佳转向对心，而不必考虑车轮与铁轨间相互作用力的影响。

本发明的另一个目的在于提供一种转向系统，该系统包含于美国铁路协会的货车转向架的标准范围之中。

本发明的另一个目的在于提供一个用于带或不带强制转向的刚性框架。

本发明的另一个目的在于提供一个用于与强制转向系统配合使用的独立悬挂装置。

本发明的另一个目的在于提供一个转向架，其中的轮组可准确地、静止地对齐。

本发明的另一个目的在于提供一种强制转向系统，其中可有较大的垂直悬挂位移，而不会出现轮组不对心。

本发明的另一个目的在于提供一个系统，其中的轮组支承与热箱检测兼容。

在阅读以下对本发明的更详细的描述之后，本发明的其它特征和优点将更明显地展现于本领域技术人员面前。

参照以下相应的附图：

图1表示包括铁轨在内的两节火车车厢以及每节车厢的车轮组、铁轨和火车车厢厢体之间关系的透视图;

图2是表示一个火车车厢厢体，一个根据本发明的转向架实施例和一条铁轨的侧视图;

图3是表示体现本发明的图2中强制转向转向架系统的实施例的分解侧视图;

图4是表示图2所示的强制转向转向架系统实施例的悬挂和转向部分状况的分解侧视图;

图5表示根据本发明的框架实施例;

图6A是表示轮组在直轨上运行情况下相对于铁轨和框架的方向的示意图;

图6B是表示轮组在弯轨上运行情况下相对于铁轨和框架方向的示意图;

图7为表示用于本发明实施例的轮组、转向架、火车车厢体以及铁轨之间的几何关系的示意图;

图8A-8C为表示根据本发明的一个实施例的强制转向系统的 部分的各零件之间的关系的示意图。

图1表示火车车厢厢体21、转向架22、轮组23和铁轨24之间通常的位置关系。火车车厢具有一条纵轴线27，在直轨上，该轴线通常限定车厢向前和向后的运行方向。名义上，每条轮组轴的轴线与横轴线28成一直线，在车厢处于直轨上时，横轴线28基本上与火车车厢的纵轴线相垂直。在弯道上，火车车厢21与转向架22之间的相对转动使得横轴线28在弯道段上脱离与纵轴线相垂直的位置。下面所述的转向运动使轮组轴29在弯道上有利地脱离名义垂线。

火车车厢21具有沿纵轴线27相间设置的两端31，32。每一个火车车厢端部31，32由转向架22支撑，转向架22设在轮组23和车厢厢体21之间。转向架22以可在弯道上相对车厢厢体21转动的方式连接在车厢厢体上。虽然图示每一节火车车厢21带有两个转向架22，每一个转向架22带有两个轮组23，但也可设想本发明的实施例具有不同数量的转向架或轮组。例如，可采用具有一个转向架22的火车车厢21，或具有三个、四个或更多个转向架22的火车车厢21。此外，虽然对具有两个轮组的转向架予以了图示和说明，但具有一个或两个以上轮组的转向经适当的修改亦可有利地用于本发明中。当采用不同数量的轮组时，根据本发明的原理将改变各种连杆、连接装置和锚固点（下面将对此进行描述）。除此之外，也可以根据本发明的原理同样地连接和转向马达驱动的轮组。本发明可用于所有类型的在轨道上行驶的车辆，包括所有载人和运货的车辆。

每个转向架22的工作原理基本相同，仅对一个予以详细描述。图2为一张侧视图，其中表示一个火车车厢厢体21，一个根据本发明的转向架22的实施例，两个轮组23和一条铁轨24。轮组23包括两个轮子36，一根轴37，以及设在各轮子附近的轴承38。该图仅表示了一个用于两个轮组23之一的轮子36，设置于转向架另一边的轮子在图中被挡住了。本发明不需改变就可以与常规轮组相配合或用于其它的轮组结构，也适于与用于将普通的转向架垫板装在火车车厢厢体21上的标准装置相配合，一般情况下这种装置均包括一个中心销33以及一个将火车车厢体21上的碗形接收器（未示出）连在下轿厢20上的环34。可以在环34和碗形接收器之间设一层衬垫，以便提供一个基本上恒定的摩擦力。因此，本发明的诸实施例均可很容易地变化，以便以目前的火车车厢厢体和轮组代替常规的转向架。

图3和4表示根据本发明的强制转向架系统优选实施例的分解视图。其中表示用于将火车车厢厢体纵向支承于铁轨24（图3和4中未表示）上的转向架具有两组轮组。转向架22包括一个刚性框架41，用于悬挂轮组的装置46，以及用于将车厢厢体连接到悬挂装置上以便控制轮组运动的装置49。

刚性框架41具有一条横臂42和若干条纵向端臂44，该臂与横臂42刚性连接并沿与其垂直的方向延伸。横臂42具有用于将转向架可旋转地固定在火车车厢体上的装置。图中亦表示了这种装置的一些零件，它们用于将轮组悬挂在框架，并允许轮组在一个平面内相 对框架41横向、纵向和旋转地运动，所述平面平行于一个由轮子36和铁轨之间的连接点所限定的平面，且处于框架轮组23的位置之间的位置上。其中还表示了用于将火车车厢厢体21连接到悬挂装置46上以便控制轮组运动的装置49。下面将对每一个上述装置给予更详细的描述。

在优选实施例中，最好如图5所示，框架41为一个整体构件，并由一条横臂42和两条纵向端臂44组成。框架41由平板材料制成，并组装成一个刚性焊接结构。但是，也可以采用其它方法制成框架41，例如，锻造、铸造以及除平板材料之外的制造和组装的方法。该框架的一个特点就是它足够牢固，以至于在轮子和铁轨之间接触所形成的力不会引起轴线歪曲或使框架变形超出公差范围。框架同样具有足够的刚性，以至于车厢厢体和转向架（包括框架41）之间的角度被精确地转换成所期望的转向力，且不会产生不需的改变控制几何结构的框架变形。

用于可旋转地将转向架固定到火车车厢厢体上的装置包括：一个环34和用于与位于车厢厢体21上的接收装置连接的连接销33。横臂42和纵向端臂44可以与构成空腔的、牢固并加强框架41的各种内部支承件和隔离件相配合。这些支承件和空腔可以形成许多位置，在该位置中可以设置其它零件，例如下面将要描述的强制转向系统的零件。尤其是，将连接装置49的支承轴承在框架41的横臂42范围之内装在支承件上。纵向臂上最好设有各种凹槽和入孔，以便于 悬挂和转向机构的检查、调整和维护。

图3和4详细表示悬挂装置46的一个实施例。也可使用设置于悬挂各轮组轴的而不是用于悬挂轮组23的各轮36的相应的装置的变化实施例。

在该优选的实施例中，悬挂装置46悬挂着每一个轮子36，使其相对于其它轮组23的轮子36的运动独立运动。悬挂装置对每一个轮子36均包括一个轴架51，该轴架的一端52装在轮组23的轴37上，其另一端53则安装成可枢轴运动，以便允许端部52的垂直运动。在框架41和轴架51之间设置一个悬挂件54，用以实现纵向的轮子运动和在不改变轮组线性的条件下的基本垂直的悬挂移动。因此，这种系统适用于大容量的货车车厢。将第一悬挂端56可转动地装在框架配件58上，从而使其可绕配件58的点枢轴运动。将第二悬挂端57可转动地安装在轴架配件59上，并邻近轴架端53，从而允许其绕轴架配件59枢轴运动。通过铰接连接装置（例如销60）将悬挂件54装在框架和轴架上，销60具有足够大的横截面来提供所需的强度并方便转动而不会产生过大的摩擦力。销60还有一个便于转动的圆柱形支承面。应以这样一种方式制成各悬挂件54，即具有扭转刚度。在销60和悬挂件54之间还可设置衬套或其它减少摩擦的装置。

悬挂装置对于各轮子36还包括用于将各轴架可转动地连到轮组23位置上的装置52。在所示的实施例中，用于可转动地连接各轴 架的装置包括圆柱形支承座61。支承座包括一个圆柱形支承62，它通过容纳圆柱形支承62的孔64与轴架51相连。其结果是，尤其是在施加控制力的情况下火车车厢驶过铁轨弯曲段时，可在无框架41的几何变型的情况下形成所期望的轮组轴转动。为保证基本恒定的摩擦系数（典型的是0.16）并使零件磨损最小，在轴架51和圆柱形支承座62之间插入一个支承磨损衬垫65。支承座61还包括一个在圆柱形支承62对面设置的轴支承连接器63，用于与每个轮组轴支承箱38（见图2）相连。圆柱形支承座61可使轮组23相对框架41再定位。为取得最小的磨损，还可再在轮支承38上施加支承载荷。作为一种变形，旋转连接装置还可包括一个球和一个设置于轴架51和轴支承连接器63之间的连接座。

在如图所示的变化实施例中，用于可转动连接的装置61包括一端67与轴座51相连，第二端68与轮组轴支承箱38相连的弹性块66。将弹性块66的成分和体积选择成使其相对端67、68可在扭力作用下承受相对转动。例如，可在每一个块的表面上使用金属附加面板69、70，用以将块66与轴座53和支承轴38相连接。

悬挂装置46还可包括设置于每个轴座51和框架41之间的用于贮存和释放能量的装置。在图3所示的实施例中，这种贮存和释放能量的装置包括用于每个轮子的弹簧72和阻尼器73。也可为每个轮子设置多个弹簧和/或阻尼器。这种弹簧可以是一个或多个普通螺旋弹簧、弹性体或许多Belville球形垫圈，或其它变形物。一般也使 用片簧。阻尼器可以是一种普通类型的减振器，也可以是由弹簧组合而成，尤其是在使用弹性材料时是这样。

作为变化，贮存和释放能量的装置可包括在框架41和轴座51之间形成的一种弹性减振器，例如使用一种实质上是液体的材料，这种材料在作为液体使用之后便凝固。此外，悬挂装置不必单独悬挂每个轮子36，而只需对每组轮组形成分离的悬挂。

连接装置49可以包括几个零件，并控制着轮组的运动，以便根据车厢厢体相对铁轨之间的角度关系使轮组与铁轨成直线。最好是使轮组沿径向与轨道曲率中心对齐，这样便使轮组轴的转动轴线位于铁轨曲率中心。

在图4中表示了一个用于将火车车厢厢体连接于悬挂装置46之上从而控制轮组运动的装置的优选实施例。这种前述悬挂装置的实施例中的诸零件也是已知的，因而可更清楚地表示这些个别的零件及其工作原理之间的关系。

连接装置49根据车厢厢体相对框架41的运动来控制轮组运动。在优选实施例中，连接装置包括一个用于根据车厢厢体21相对转向架22且间接相对铁轨24的角度关系产生一个对心力的装置81;以及用于将对心力引向悬挂装置46以便使轮组23与铁轨24对齐的装置82。

生力装置81包括一个设置成相对框架41转动的可转动件83，其中所述的转动轴最好总是相对火车车厢纵轴为横向的，或者说总 是与轮组轴的轴线平行;和连在车厢厢体21和可转动件83之间用于根据车厢厢体21相对铁轨24的角度关系来旋转可转动件83的连接装置84。

在如图4所示的实施例中，指向82的装置86包括用于相对框架41纵向移动轮组的装置，该装置设在可转动件83和悬挂装置46之间。尤其是，这种连接是在可转动件83和轴座51之间。

图6A和6B表示这种强制转向系统的工作原理。图6A表示，对于在直道上的转向架和车厢厢体，在轨道24、轮组23、框架41、火车车厢厢体21的安装点和连接装置49的零件之间关系的图解。图6B是火车车厢和转向架在弯道上的类似的示意图。

这些附图中每一幅均表示这样一种方式，即由产生对心力的装置81和引导对心力的装置82所构成的连接装置49影响轮组23方向（航行）角的变化。特别是，该图表示了设置在火车车厢21和用于相对框架41转动的可转动件83之间的生力装置81如何向可转动件83传递转动，件83再将一个力引向引导对心力的装置86，装置86连接于可转动件83和包括悬挂件54和轴座51的悬挂装置46之间。这些控制力和机构的作用是在转向器的各侧对轮距产生不同的变化。在外侧的轮子上距离增加，同时缩小内侧轮子的距离。在本优选实施例中，每个内侧轮子的运动大小相等方向相反;同样，每个外侧轮子的运动也是大小相等方向相反。这种运动偏转轮组，从而使其在弯道上定向。对车厢厢体的连接形成一条长的基线，转向对心 力便沿该线形成。在直轨段上这条长基线提供增加了的稳定性，对于弯轨段则形成更准确的对心。

图7与图6A和6B的简图相似，表示轮组转向器、火车车厢厢体和铁轨之间的几何关系。尤其是，表示了相对于直轨段和弯轨段在轮组23中方向的变化。以下将参考图7描述最佳几何关系，并更详细地说明强制转向系统实施例中的零件。

图8表示可转动件83的几个零件间的关系。这幅图并不对具体的物理结构进行描述，如不描述轴径或安装方法等，因此亦未按比例绘制该图。特别是为提供足够的承载能力需要不同的轴径。可转动件83包括轴91，如一根可转动地安装在框架41上的扭矩管;用于连接的第一装置92，该装置在距转向架22的旋转中心为α的距离、距轴91的旋转轴线为h的第一距离上，在相对轴端94之间的连接位置93上与轴91相连接。典型地是由主销中心销33，相应的环34和前述的碗形接收器的位置形成转动中心。可转动件83还包括用于连接的第二装置96，该装置在靠近轴91的端部94、距轴91的转动轴线为e的第二距离上于连接位置97处与轴91相连接。在中间连接位置93和火车车厢厢体连接件之间连接尺寸为b。

在本优选实施例中的连接装置49包括连到车厢厢体84上的连杆机构，该机构穿过框架横臂42顶部上的孔与引导装置的中部连接点相接触，由此形成分布诸力的载荷路线。引导装置具有相对转向架固定的方向性，从而使车厢厢体相对于将控制力引入引导装置中的 转向架的转动分布于轴座51上且最终到达轮组23。

引导装置的优选实施例包括设在轴座连杆82（见图4）端部上的可调球形铰链96和车厢厢体连杆84，以保证较好的直线性。可转动件83由带焊接上的端板的管段构成。

在优选实施例中，一根或一根以上的连杆的长度是可调的，从而使连接几何关系可精确对齐。在常规转向架中，轮组的对心有赖于其它零件的尺寸（希望均在规定的公差范围内），且除非再加工，如对各零件进行研磨，其尺寸是不可调的。

在希望降低成本的时候，可优选一种变形的实施例，其中采用许多杆，这些杆根据由轴的转动而指向该杆的力，象球铰那样，由弯曲形成同样的限制范围的运动。这种杆可由合成材料制成。

悬挂件54根据轴的转动形成轴座（和轮子）的横向位移。在优选实施例中，悬挂件由板块构成，但同样有利的是用其它材料，诸如铝或合成材料，制成或铸成悬挂件。

参照图7，在本发明的优选实施例中，由至少两个相间中心距L的转向架22支承火车车厢21，轮组23的间距为W，各轮组23的轮子36间隔S，可转动轴这样构成，即以满足e/h＝WS/2Ld±公差的关系来选择第一距离h，第二距离e和中间距离d。当这种关系满足公差为零时，通过对着轨道曲率中心的各轮组轴37，精确控制转向架轮组23通过弧线。这种条件使得滚动摩擦、轮子和轨道的磨损等等最小，同时也使得能耗最少并增加了安全性。由于减少或消除了在 弯道和直道上的噪音和摆动，因而使行驶状况得以改善。在参数中误差使得公差不为零时，对转向架22的控制将有一定量的上下浮动。

上述实现控制几何结构的关系由图7和8所示的几何条件导出。对于转动件（它可转动地安装到框架41上）和轮组轴的径向对心，上述参数必须满足以下关系：

φ车厢＝Sin-1〔（L/2）/R〕

φ′转向架＝Sin-1〔（L/2）/R〕

对于约为-15°至+15°之间的小角度，这些关系约为：

φ车厢≌S/2R

在此条件下

φ车厢＝△′/d

θ＝△′/h。

然后

θ＝φ车厢φd/h

或：θ＝（d/h）＊φ车厢

其中：

φ车厢是轴绕转向架转动中心的转动角度，θ是轴绕其自身轴线转过的角度。

通常θ对φ车厢的关系是非线性且非对称的。对于约为±15°之间的小φ车厢值，近似的线性化关系：

θ＝（d/h）＊φ车厢

是一种有效的简化。在约为±15°之间的小角度θ的附加假设条件下，产生如下关系：

φ′转向架（实际的）＝（edL）/（WhR）

过度转向角，即实际φ′转向架和要求的转向角之差由下式给出：

△φ′转向架＝φ′转向架（实际的）-φ′转向架（要求的）

＝（ed＜）（WhR）-（S/2R）

＝（1/R）〔（ed＜/Wh）-（S/2）〕

为将转向不足的角度减至零，上述参数必须满足下式：

e＝（Wsh）/（2dL）

当△φ′转向架＝0被满足时，便不存在过度转向或转向不足，不依赖于曲率半径R。但是，当未满足该条件时，φ′转向架必须依赖于曲率半径R。因此，在未满足上述条件时，任何过度转向和转向不足均取决于火车车厢正在行驶的实际曲率半径。

在本发明的一个可能的实施例中，设置一根可转动轴83，其中，一个或一个以上的第一距离、第二距离和/或中间距离是可调的。

在本发明的一个实施例中，每根连杆的长度是可调的。这种可调性使得转向架轮组23在组件上具有较好的对心性且可提供好的维护以补偿磨损。另外，亦可由具有不同特性的替代单元来代替连杆机构本身，从而可根据车厢厢体的长度来构造最适宜转向架22。可设置多个变化的中间连接位置，同样也可设置多个车厢厢体连接位置， 从而可根据实际车厢厢体特征以及转向架轮组的间距来构造最理想转向架。

虽然已经结合本发明的优选实施例对其进行了描述，但本领域的普通技术人员仍将认识到可在不脱离本发明精神的前提下做出各种变形和改进。例如，在无前述强制转向或悬挂零件的条件下，可使用上述的刚性框架。另外，可取消车厢厢体的连接机构，由不同的机构来实现转向和对心作用，从而使转向架在直道上行驶而不会在弯道上根据铁轨-车轮间的力或由机构产生的一些其它力被动转向。

因此，申请人所要求的保护范围仅由权利要求及其等价物所限定。