КОЛЕСНАЯ ПАРА С ПЕРЕСТАВНЫМИ КОЛЕСАМИ Российский патент 1998 года по МПК B61F7/00 B60B35/10 

Изобретение относится к железнодорожному подвижному составу, способному передвигаться по линиям с двумя разными колеями, а более конкретно - к колесным парам с переставными колесами.

Известна колесная пара с переставными колесами, в которой колесо содержит удлиненную ступицу с трапецеидальными пазами, служащими для фиксации положения колеса на оси с помощью разжимной втулки, имеющей с одной стороны трапецеидальные выступы, а с другой стороны - кольцо для крепления на фланцевой фиксирующей ступице, неподвижно насаженной на ось. Выступы разжимной ступицы прижимаются к трапецеидальным пазам с помощью комплекта тарельчатых пружин, опирающихся на центральную втулку, прикрепляемую к фланцу фиксирующей ступицы болтами, пропущенными через фланец фиксирующей ступицы и разжимную втулку. На оси между корпусом подшипника и колесом выполнены шлицы. Кольцо, насаженное на шлицы, имеет три выступа на наружной поверхности. Выступы, размещенные через каждые 120^o, соединены с соответственно расположенными на диске колеса вторыми выступами с помощью шарнирных рычагов таким образом, что обеспечивается совместное вращение оси колеса при одновременном перемещении колеса по оси во время изменения расстояния между колесами (данное техническое решение подробно изложено в статье Хосе Луиса Санчеса Гонсалеса "Essinex a ecartement variable", опубликованной в журнале RAIL International, N 4/1982, стр. 119-128).

Наиболее близким аналогом изобретения является решение, в котором колесная пара с переставными колесами снабжена колесами с удлиненными ступицами. В ступицах выполнены кольцевые выточки, предназначенные для фиксации положения колеса на оси с помощью клиньев. Клинья помещены в отверстия барабана, закрепляемого на оси. Зажим клиньев осуществляется с помощью колесных замков, прикрепленных к упору, внутри которого размещены сжимаемые пружины, опирающиеся на крышку. Сжимаемые пружины перемещают упор и замок в середину оси. Барабан и ступица колеса находятся в зацеплении для предотвращения поворота колеса вокруг оси (В. Гонсовский "Wagony kolejowe. Konstrukcja i badania" WKiL, Warszawa, 1988, стр. 140).

Основным недостатком, общим для всех известных колесных пар с переставными колесами, является необходимость выполнения дополнительных ручных операций. Для этого необходимо часто использовать специально изготовленные для этой цели механизмы, предназначенные для передвижения тормозных колодок. К другим недостаткам известных колесных пар относятся ослабление прочности оси между колесами и корпусами подшипников, а также ненадежное соединение колес с осью.

Изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в создании конструкции колесной пары, обеспечивающей автоматическое изменение расстояния между колесами при полном устранении ручных операций и дополнительных механизмов, связанных с регулировкой частей тормозной системы.

Достигаемый при осуществлении изобретения технический результат характеризуется упрощением конструкции устройства, повышением его прочностных характеристик и надежности.

Указанный технический результат достигается тем, что в колесной паре с переставными колесами, содержащей ось, на которую насажены переставные колеса с направленными друг к другу удлиненными частями ступиц, имеющими трапецеидальные в сечении кольцевые пазы, расположенные на их наружных поверхностях, и шлицы, выполненные на концевых участках этих ступиц и находящиеся в зацеплении со шлицами, выполненными на внутренних поверхностях неподвижных ступиц, насаженных неподвижно на ось, и блокирующие втулки, установленные вокруг неподвижных ступиц и внутри которых установлены системы сжимаемых пружин, согласно настоящему изобретению каждая неподвижная ступица выполнена в виде вставленных одна в другую втулок. На части внутренней поверхности большей втулки выполнены упомянутые шлицы соответствующей неподвижной ступицы, а на меньшую втулку неподвижной ступицы 7 насажена разжимная втулка, имеющая форму стакана с выполненным в центре дна отверстия с утолщенным краем и надрезами, равномерно размещенными на цилиндрической поверхности разжимной втулки. При этом форма утолщенного края отверстия втулки соответствует форме кольцевого паза удлиненной части ступицы. Упомянутая ось имеет две подступицы, размещенные между неподвижными ступицами на равных расстояниях от ее оси поперечной симметрии, а на подступицы неподвижно насажены тормозные диски.

Предпочтительно, чтобы оси систем сжимаемых пружин были расположены между поверхностью фланца центральной втулки, зафиксированной от перемещения гайкой, навернутой на неподвижную ступицу, и поверхностью диска, прикрепленного к блокирующей втулке.

Далее изобретение поясняется примером исполнения, который иллюстрируется чертежом, на котором изображено следующее:
на фиг.1 представлен внешний вид колесной пары;
на фиг.2 - подузел оси колесной пары с устанавливаемыми на ней элементами;
на фиг.3 - продольный разрез колесной пары.

На ось колесной пары 1 насажены переставные колеса 2 (см. фиг.1). Удлиненные ступицы 3 колес 2 обращены друг к другу (см. фиг.3). На наружных поверхностях удлиненных частей ступиц 3 выполнены кольцевые пазы 4 трапецеидального сечения. На концевых участках ступиц 3 выполнены шлицы 5, находящиеся в зацеплении со шлицами 6, выполненными на внутренних поверхностях неподвижных ступиц 7 (см. фиг.2). Неподвижные ступицы 7 насажены неподвижно на ось колесной пары 1. Вокруг неподвижных ступиц 7 установлены системы сжимающих пружин 8, в качестве которых в рассматриваемом примере используются винтовые пружины. Неподвижные ступицы 7 выполнены в виде двух вставленных одна в другую втулок, причем на части внутренней поверхности более широкой втулки выполнены шлицы 6. На противоположном конце неподвижной ступицы 7 выполнена наружная резьба, а на меньшую втулку неподвижной ступицы насажена разжимная втулка 9, имеющая форму стакана. В центре дна стакана втулки 9 выполнено отверстие с утолщенными краями и надрезами, равномерно размещенными на цилиндрической поверхности втулки 9.

Форма утолщенного края отверстия с внутренней стороны соответствует форме кольцевого паза 4 удлиненной части ступицы 3. Снаружи утолщенный край отверстия разжимной втулки 9 прилегает большей частью поверхности утолщения к поверхности конического отверстия, расположенного в центре дна блокирующей втулки 10, установленной вокруг неподвижной ступицы 7. Внутри блокирующей втулки 10 установлены системы сжимаемых пружин 8, расположенных между поверхностью фланца центральной втулки 11 и поверхностью диска 12, прикрепленного к блокирующей втулке 10. Ось 1 колесной пары имеет две подступицы 13, размещенные между неподвижными ступицами 7, находящиеся на равных расстояниях от ее оси поперечной симметрии. На подступицы 13 насажены неподвижные тормозные диски 14. Центральная втулка 11 зафиксирована от перемещения с помощью гайки 15, навернутой по резьбе на неподвижную ступицу 7. Между поверхностями удлиненных ступиц 3 и оси 1 колесной пары установлены антифрикционные вкладыши 16. Поверхности взаимодействия оси 1 колесной пары с антифрикционными вкладышами 16 предохранены от загрязнения защитными эластичными кожухами 17, расположенными со сторон подшипниковых корпусов 18. Поверхности взаимодействия кольцевых пазов 4 с разжимными втулками 9 предохранены от загрязнения эластичными кожухами 19.

Работа устройства осуществляется следующим образом. В ходе операции смены расстояния между колесами 2 взаимодействие шлицев 5 ступицы 3 со шлицами 6 ступиц 7 обеспечивает возможность перемещения колес 2 вдоль оси 1 колесной пары. Нажим систем сжимаемых винтовых пружин 8 на блокирующие втулки 10 вызывает зажатие разжимных втулок 9. При этом поверхности утолщенных краев втулок 9 прилегают к поверхности кольцевых пазов 4, гарантируя фиксацию расстояния между колесами 2 в положении, определяемом данной шириной колеи. Во время торможения момент силы торможения, возникающий между тормозными дисками 14 и колесами 2, передается через шлицевое соединение между шлицами 5 и 6. Применение винтовых пружин в системе сжимаемых пружин 8 повышает надежность работы устройства, так как трещина в одной или двух винтовых пружинах не оказывает влияния на действие разжимных втулок 9.

Достоинством изобретения является возможность автоматической смены расстояния между колесами вдоль оси колесной пары при полном устранении ручных операций и дополнительных механизмов перемещения тормозных колодок, что обеспечивается благодаря неподвижным соединениям оси колесной пары с тормозными дисками и неподвижными ступицами.

Таким образом, колесная пара, выполненная согласно настоящему изобретению, характеризуется высокой надежностью, а также широкими возможностями ее применения, практически не зависящими от вида устанавливаемых тормозных устройств.

Колесная пара содержит ось и насаженные на нее переставные колеса, имеющие направленные друг к другу удлиненные части ступиц с кольцевыми пазами на наружных поверхностях. На концевых участках ступиц выполнены шлицы, находящиеся в зацеплении со шлицами, которые выполнены на ступицах, насаженных неподвижно на ось. Ось имеет две подступицы, размещенные между неподвижными ступицами. На подступицы неподвижно насажены тормозные диски. Каждая неподвижная ступица выполнена в виде вставленных одна в другую втулок. Обеспечивается автоматическое изменение расстояния между колесами при полном устранении ручных операций и дополнительных механизмов, связанных с регулировкой частей тормозной системы. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Колесная пара с переставными колесами, содержащая ось, на которую насажены переставные колеса с направленными друг к другу удлиненными частями ступиц, имеющими трапецеидальные в сечении кольцевые пазы, расположенные на их наружных поверхностях, и шлицы, выполненные на концевых участках этих ступиц и находящиеся в зацеплении со шлицами, выполненными на внутренних поверхностях неподвижных ступиц, насаженных неподвижно на ось, и блокирующие втулки, установленные вокруг неподвижных ступиц и внутри которых установлены системы сжимаемых пружин, отличающаяся тем, что каждая неподвижная ступица выполнена по форме вставленных одна в другую втулок, причем на части внутренней поверхности большей втулки выполнены упомянутые шлицы соответствующей неподвижной ступицы, а на меньшую втулку неподвижной ступицы насажена разжимная втулка, имеющая форму стакана с выполненным в центре дна отверстием с утолщенным краем и надрезами, равномерно размещенными на цилиндрической поверхности разжимной втулки, при этом форма утолщенного края отверстия соответствует форме кольцевого паза удлиненной части ступицы, причем упомянутая ось имеет две подступицы, размещенные между неподвижными ступицами на равных расстояниях от ее оси поперечной симметрии, а на подступицы неподвижно насажены тормозные диски. 2. Колесная пара по п. 1, отличающаяся тем, что оси систем сжимаемых пружин расположены между поверхностью фланца центральной втулки, зафиксированной от перемещения гайкой, навернутой на неподвижную ступицу, и поверхностью диска, прикрепленного к блокирующей втулке.