Устройство радиальной установки колесных пар и их параллельного поворота трехэлементных двухосных тележек железнодорожного вагона

 

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам, в частности к конструкции трехэлементных двухосных тележек железнодорожного вагона. Устройство содержит поперечные рычаги, установленные в горизонтальном поперечном направлении, связанные с буксами и расположенные по обе стороны надрессорной балки, буксы в буксовых проемах боковых рам с возможностью поворота колесных пар к радиальному положению, адаптеры над буксами с прокладками из эластичного работающего на сдвиг материала. Упомянутые рычаги установлены на цапфах на раме вагона для каждой тележки по обе стороны надрессорной балки тележки. Каждый рычаг соединен шарнирно с надрессорной балкой тележки и шарнирно с продольными горизонтальными стержнями, соответственно соединенными с шарнирами вертикальных рычагов, установленных на противоположных друг другу боковых рамах над буксами посредством цапф. Нижние концы вертикальных рычагов соединены с цапфами, установленными на буксах, соединенных продольными стержнями с верхними концами вертикального рычага соседних букс. На другой тележке вагона указанные соединения осуществлены симметрично плоскости, проходящей через середину вагона. Технический результат заключается в упрощении конструкции и повышении эффективности в снижении износа гребней колесных пар и рельсов, сопротивлении движению вагона, шума. 3 ил.

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам и касается устройства радиальной установки колесных пар и их параллельного поворота трехэлементных двухосных тележек железнодорожного вагона.

Известно устройство радиальной самоустановки колесных пар трехэлементной двухосной тележки железнодорожного вагона в виде адаптеров в буксовых проемах боковых рам с прокладками из эластичного материала, работающих на сдвиг, при этом буксы в проемах установлены с возможностью поворота колесных пар к радиальному положению [1-4].

Недостатком известного устройства является то, что эффективность его низкая.

Известны устройство радиальной установки колесных пар трехэлементной двухосной тележки грузового вагона, принятое за прототип, содержащее поперечные рычаги, закрепленные на буксах, расположенные по обе стороны надрессорной балки, шарнирно соединенные между собой, адаптеры в буксовых проемах боковых рам с прокладками из эластичного материала, буксы, установленные в буксовых проемах с возможностью поворота колесных пар к радиальному положению [1-4].

Недостатком известного устройства является то, что оно сложное и требует существенного изменения конструкции тележки. Необходимы специальные корпуса букс и надрессорная балка с проемами для размещения стыкующихся частей рычагов, кроме того, в нем нельзя еще повысить эффективность в снижении износа гребней колес и рельсов, сопротивлении движению, шума.

Техническим результатом настоящего изобретения является упрощение конструкции и повышение эффективности в снижении износа гребней колесных пар и рельсов, сопротивление движению вагона, шума за счет не только устройства радиальной установки колесных пар, но и их параллельного поворота в сторону снижения угла набегания.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве радиальной установки колесных пар и их параллельного поворота трехэлементных двухосных тележек железнодорожного вагона, содержащем поперечные рычаги, установленные в горизонтальном поперечном направлении, связанные с буксами, расположенные по обе стороны надрессорной балки, буксы, помещенные в буксовых проемах боковых рам, с возможностью поворота колесных пар к радиальному положению, адаптеры над буксами в буксовых проемах боковых рам с прокладками из эластичного материала, имеющих возможность работать на сдвиг, указанные поперечные рычаги установлены на цапфах на раме вагона для каждой тележки по обе стороны надрессорной балки тележки с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, один конец каждого поперечного рычага соединен шарнирно через упругий элемент с надрессорной балкой тележки, а другие их концы шарнирно присоединены посредством продольных горизонтальных стержней к верхним шарнирам вертикальных рычагов, установленных на противоположных друг другу боковых рамах над буксами посредством цапф с возможностью поворота в вертикальной продольной плоскости, нижние концы указанных вертикальных рычагов шарнирно соединены с цапфами, установленными на буксах, причем к вертикальному рычагу одной буксы между цапфами присоединен шарнирно продольный наклонный стержень, присоединенный другим концом также шарнирно к верхнему концу вертикального рычага буксы, причем с другой стороны тележки расположены такие же продольные стержни и вертикальные рычаги, а на другой тележке вагона - поперечные рычаги и продольные стержни установлены симметрично относительно поперечной вертикальной плоскости, проходящей через середину вагона.

На фиг.1 изображен вид сверху устройства радиальной установки колесных пар и их параллельного поворота трехэлементных двухосных тележек железнодорожного вагона; на фиг.2 - вид сбоку по стрелке А фиг.1; на фиг.3 - вид сбоку по стрелке Б фиг.1 (повернут на 180 по часовой стрелке).

Устройство радиальной установки колесных пар и их параллельного поворота трехэлементных двухосных тележек железнодорожного вагона (фиг.1-3) содержит поперечные рычаги 1, 2, установленные в горизонтальном поперечном направлении на цапфах 3, 4 рамы 5 вагона с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, один конец каждого поперечного рычага 1, 2 соединен шарниром 6 через упругий элемент 7 с надрессорной балкой 8 тележки 9, а другие их концы шарниром 10 присоединены посредством продольных горизонтальных стержней 11 к верхним шарнирам 12 вертикальных рычагов 13, установленных на противоположных друг другу боковых рамах 14 над буксами 15 посредством цапф 16 с возможностью поворота в вертикальной продольной плоскости, нижние концы вертикальных рычагов 13 шарнирно соединены с цапфами 17, установленными на буксах 15, помещенных в буксовых проемах 18 боковых рам 14, с адаптером 19 над буксами 15 в буксовых проемах 18 боковых рам 14 и прокладкой 20 из эластичного материала над ней, имеющих возможность работать на сдвиг, колесные пары 21. Адаптеры 19 и прокладки 20 из эластичного материала за счет своей подвижности дают возможность поворота колесных пар 21 к радиальному положению в кривых железнодорожного пути. К вертикальному рычагу 13 одной буксы 15 между цапфами 16 и 17 присоединен шарниром 22 продольный наклонный стержень 23, присоединенный другим концом также шарниром 24 к верхнему концу вертикального рычага 13 другой буксы 15, причем с другой стороны тележки 9 расположены такие же продольные стержни 11 и 23 и вертикальные рычаги 13, а на другой тележке 25 вагона поперечные рычаги 1, 2 и продольные стержни 11 и 23 установлены симметрично относительно поперечной вертикальной плоскости, проходящей через середину вагона. При этом для каждой тележки 9 и 25 поперечные рычаги 1, 2 установлены по обе стороны надрессорной балки 8 и связаны продольным горизонтальным стержнем 11 и вертикальным рычагом 13 с буксами 15, которые между собой шарнирно соединены продольным наклонным стержнем 23.

Устройство радиальной установки колесных пар и их параллельного поворота работает следующим образом.

При входе вагона в кривой участок пути тележки 9 и 25 поворачиваются относительно рамы 5 вагона в соответствии с закономерностями вписывания в противоположные стороны. Вместе с тележками 9 и 25 поворачиваются надрессорные балки 8, поворачивая вокруг цапф 3, 4 через упругие элементы 7 поперечные рычаги 1, 2. При этом стержни 11 с внешней стороны кривой работают на растяжение, увлекаемые поперечными рычагами 1, 2, и поворачивают вертикальные рычаги 13 каждой тележки, с которыми соединены шарнирами 12 вокруг цапф 16. При повороте вертикального рычага 13 он посредством продольного наклонного стержня 23 поворачивает рычаг 13 другой буксы 15, при этом буксы 15 раздвигаются в буксовых проемах 18 благодаря адаптерам 19 и прокладкам 20 из эластичного материала. С внутренней стороны кривой продольный стержень 11 работает на сжатие и с помощью рычагов 13 и стержня 23 происходит сближение букс 15 этой стороны тележек 9, 25.

Поскольку трехэлементная тележка 9, 25 имеет подвижность в соединениях боковых рам 14 с надрессорной балкой 8, вследствие чего происходит известный отрицательный эффект продольного относительного смещения боковых рам 14, приводящее к “отставанию” боковой рамы 14 со стороны наружного рельса кривой и увеличению угла набегания колес колесных пар 18 тележек. Поперечные рычаги 1 и 2 препятствуют этому явлению посредством силового воздействия на боковые рамы 14, устраняя их “отставание”, т.е. производя параллельный поворот колесных пар 18 в сторону снижения угла набегания, чем достигается дополнительное к радиальной установке колесных пар снижение износа гребней колесных пар и рельсов, сопротивление движению вагона, шума.

Источники информации

1. W.C.Vantuono. New choices for better ride quality. Railway Age, США, 1999, №5, р.37-38, 40, 48, 50, англ.

2. V.Terrey Hawthorn. Recent improvements to three-piece trucks. Proceedings of the 1996 ASME/IEEE joint Railroad Conference. США, р.151-161, англ.

3. List, H.A., "Design Approach to Problem Solving", 12^th Annual Railroad Engineering Conference, 1975.

4. Caldwell, W.N., Cope, G.W. and List, H.A. "The Development and Testing of a Steerable Type Freight Car Truck for Heavy haul service", Second International Heavv Haul Railway Conference, Colorado Springs, CO, September, 1982.

Формула изобретения

Устройство радиальной установки колесных пар и их параллельного поворота трехэлементных двухосных тележек железнодорожного вагона, содержащее поперечные рычаги, установленные в горизонтальном поперечном направлении, связанные с буксами, расположенные по обе стороны надрессорной балки, буксы, помещенные в буксовых проемах боковых рам, с возможностью поворота колесных пар к радиальному положению, адаптеры над буксами в буксовых проемах боковых рам с прокладками из эластичного материала, имеющими возможность работать на сдвиг, отличающееся тем, что указанные поперечные рычаги установлены на цапфах на раме вагона для каждой тележки по обе стороны надрессорной балки тележки с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, один конец каждого поперечного рычага соединен шарнирно через упругий элемент с надрессорной балкой тележки, а другие их концы шарнирно присоединены посредством продольных горизонтальных стержней к верхним шарнирам вертикальных рычагов, установленных на противоположных друг другу боковых рамах над буксами посредством цапф с возможностью поворота в вертикальной продольной плоскости, нижние концы указанных вертикальных рычагов шарнирно соединены с цапфами, установленными на буксах, причем к вертикальному рычагу одной буксы между цапфами присоединен шарнирно продольный наклонный стержень, присоединенный другим концом также шарнирно к верхнему концу вертикального рычага буксы, причем с другой стороны тележки расположены такие же продольные стержни и вертикальные рычаги, а на другой тележке вагона поперечные рычаги и продольные стержни установлены симметрично относительно поперечной вертикальной плоскости, проходящей через середину вагона.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3