ТЕЛЕЖКА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ЭКИПАЖА Российский патент 1999 года по МПК B61F5/00 B61F5/38 

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к тележкам грузовых вагонов. Изобретение может быть использовано при разработке новых и модернизации существующих конструкций тележек в направлении улучшения их технико-эксплуатационных качеств.

Известен ряд конструкций железнодорожных тележек для грузовых вагонов: тележка ЦНИИ-Х3-0 (модель 18-100), тележка железнодорожного вагона по авт. св. СССР N 1245477, грузовая тележка рельсового подвижного состава по авт. св. СССР N 1206152, тележка железнодорожного вагона по авт.св. СССР N 1142342, двухосная железнодорожная тележка по авт. св. СССР N 1093589, тележка грузового вагона по патенту РФ N 2014241, двухосная тележка рельсового транспортного средства по авт.св. СССР N 1830833, тележка Y25.

Разработанное Национальным обществом железных дорог Франции (SNCF) семейство тележек Y25 доя грузовых вагонов получило широкое распространение на европейских железных дорогах. Базовый вариант семейства тележек Y25 - тележка Y25C имеет жесткую в плане H-образную раму, билинейное надбуксовое рессорное подвешивание. В подвешивании используется специально разработанный для тележек этого типа и запатентованный Национальным обществом железных дорог Франции фрикционный гаситель колебаний, служащий для гашения как вертикальных, так и поперечных горизонтальных колебаний. Сила трения гасителя пропорциональна воспринимаемой рессорными комплектами нагрузке. Связь колесной пары с рамой тележки в продольном направлении осуществляется посредством челюстей с износостойкими прокладками из марганцовистой стали. Ввиду особенностей конструкции фрикционного гасителя колебаний продольный зазор между буксой и рамой тележки отсутствует, что приводит к более жесткой фиксации колесных пар в тележке и к увеличению длины волны колебаний виляния. С другой стороны, имеются экспериментальные данные, указывающие на то, что отсутствие возможности радиальной установки колесных пар тележки при прохождении кривых приводит к росту направляющих усилий между колесом и рельсом и более сильному износу рельсов и гребней колес.

Указанный недостаток является серьезным препятствием применения такой конструкции на ж.д. РФ и стран СНГ, имеющих большое количество кривых с радиусом менее 900 м и допускаемыми нагрузками от оси на рельс 23,5 т - 25 т.

Однако для французских железных дорог эти факторы не имеют существенного значения из-за сравнительно небольшого числа кривых на сети (на основных линиях SNCF радиус кривых не менее 900 м) и оборудования тяговых единиц устройствами для смазывания гребней колес и рельсов.

Тележки по пат. РФ N 2014241 и по авт. св. СССР N 1830833 имеют H-образную сварную раму, надбуксовое билинейное рессорное подвешивание с упругой фиксацией колесных пар в тележке (в продольном и поперечном направлениях). Эти тележки имеют колесные пары с независимым вращением колес. Между рамой тележки и буксами колесных пар установлены гасители колебаний постоянного трения, способные гасить только вертикальные колебания и не обеспечивают гашение колебаний в горизонтальной плоскости (поперек оси пути), что является существенным недостатком этих конструкций тележек.

Наиболее близкой к заявляемому изобретению по технической сущности является двухосная тележка рельсового транспортного средства по авторскому свидетельству СССР N 1830833, кл. B 61 F 5/38, 1993 г. (прототип). Основными существенными признаками прототипа, общими для него и заявленного изобретения, являются наличие H-образной рамы и билинейного бесчелюстного надбуксового подвешивания.

Отсутствие в этой тележке возможности гашения колебаний в горизонтальной плоскости (поперек оси пути) существенно ухудшает горизонтальную динамику вагона при использовании в тележках колесных пар с независимым вращением колес и делает невозможным использование в тележке колесных пар с наглухо насажденными на ось колесами. Необходимо отметить и то, что в настоящее время в РФ и за рубежом интенсивно ведутся работы по созданию скоростных грузовых тележек как на колесных парах с независимым вращением колес, так и с наглухо насаженными на ось колесами.

В связи с этим экономически целесообразно иметь унифицированную грузовую тележку, позволяющую устанавливать колесные пары как с наглухо насажденными на ось колесами, так и колесные пары с независимым вращением колес.

Предлагаем техническое решение грузовой тележки (фиг. 1) с жесткой H-образной рамой 1, билинейным бесчелюстным рессорным подвешиванием, состоящим из восьми пружинных комплектов 2, имеющих наружные и внутренние пружины разной высоты, колесные пары 3 с наглухо насаженными на ось колесами или с независимым вращением колес. При установке в тележку колесных пар с независимым вращением колес тележка оборудуется дополнительно продольными соединительными элементами 4, шарнирно связанными с осями колесных пар (по авт. св. СССР N 1830833). Для обеспечения эффективности гашения вертикальных, горизонтальных колебаний и обеспечения свободы установки колесных пар в радиальное положение при проходе кривых участков пути опирание буксовых пружин 2 на кронштейны 11, отлитые заодно с корпусами букс (фиг. 2), производится через качающиеся кронштейны 5, ножевые опоры 6, закрепленные на тарелках 7 параллельно осям колесных пар со смещением от центра пружин, и резиновые элементы 8.

Качающиеся кронштейны 5 оборудованы фрикционными планками 9, контактирующими с фрикционными планками 10, размещенными на раме тележки.

Работа заявляемой тележки заключается в следующем. При опирании вагона на тележку качающиеся кронштейны 5 поворачиваются на ножевых опорах 6 и фрикционные планки 9 входят в контакт с фрикционными планками 10. Устройство готово к гашению вертикальных и горизонтальных колебаний. При проходе кривых участков пути свобода установки колесных пар в радиальное положение обеспечивается возможностью поворота кронштейнов 5 на ножевых опорах 6.

В настоящее время разработаны рабочие чертежи на заявляемую тележку. Изготовлены опытные образцы и проведены предварительные испытания.

Тележка содержит жесткую Н-образную раму, колесные пары и билинейное бесчелюстное рессорное подвешивание. Буксовые пружины опираются на кронштейны букс через качающиеся кронштейны и ножевые опоры, закрепленные на тарелках параллельно осям колесных пар со смещением от центра пружин. Качающиеся кронштейны оборудованы фрикционными планками, контактирующими с фрикционными планками, размещенными на раме тележки. Обеспечивается унификация грузовой тележки. 2 ил.

Тележка железнодорожного экипажа, содержащая жесткую Н-образную раму, колесные пары и билинейное бесчелюстное рессорное подвешивание, отличающаяся тем, что буксовые пружины опираются на кронштейны букс через качающиеся кронштейны и ножевые опоры, закрепленные на тарелках параллельно осям колесных пар со смещением от центра пружин, качающиеся кронштейны оборудованы фрикционными планками, контактирующими с фрикционными планками, размещенными на раме тележки.