КОЛЕСО С ПОДВИЖНЫМ ОБОДОМ Российский патент 1999 года по МПК B60B17/00 

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности, к колесам транспортного средства.

Известно-железнодорожное колесо, содержащее ступицу и жестко связанный с ней обод (а.с. СССР N 269191 B 60 B 9/00, 1968 г.). Недостатком такого колеса является то, что при жестком соединении с осью два колеса образуют колесную пару, которая значительно увеличивает сопротивление движению экипажа, особенно на поворотах из-за разности линейных скоростей. Это приводит к интенсивному износу ободов и рельсов.

Известно колесо с подвижным ободом, управляемым от встроенного в ступицу привода, работающего по сигналам от путевых датчиков (Патент ФРГ N 3811409 B 60 B 19/00). Недостатком указанного колеса является его значительная сложность.

Известна колесная пара дифференциального вращения, содержащая, по меньшей мере, одно колесо, на ступице которого обод установлен с возможностью вращения и фиксировано от осевого перемещения (Патент РФ N 2076806 B 60 B 37/12, 1996 г. ). В данной колесной паре отсутствует техническое решение относительно выполнения элементов фиксации обода от осевого перемещения, что затрудняет возможность реализации предложенного в указанном патенте технического решения. Техническое решение, приведенное в указанном патенте принято в качестве прототипа, так как включает большинство признаков предполагаемого изобретения.

Целью предполагаемого изобретения является создание колеса с подвижным ободом максимально простого по конструкции, технологичного в изготовлении и ремонте, а также долговечного в эксплуатации.

Указанная цель достигается тем, что в колесе, содержащем ступицу и обод, установленный на ней с возможностью вращения и фиксирования от осевого перемещения, средства фиксации обода от осевого перемещения выполнены в виде разрезного кольца, фиксирующей пластинки и стопорных элементов, при этом кольцо установлено во внутренней кольцевой канавке, выполненной в ободе, фиксирующая планка установлена в прорези кольца, а стопорные элементы имеют S-образную форму и установлены в пазах, выполненных на боковых и торцевой сторонах фиксирующей планки и в пазах на концах кольца в зоне кольцевой канавки обода, причем фиксирующая планка выполнена упругодеформируемой со стороны концов разрезного кольца, а на последних выполнены выступы, предназначенные для размещения в боковых пазах фиксирующей планки, и отверстия, предназначенные для сведения и разведения концов разрезного кольца при его монтаже в кольцевую канавку обода.

Приведенная совокупность признаков не известна из аналогов, выявленных в процессе поиска. Поэтому заявленное техническое решение соответствует требованиям критерия "новизна".

Предполагаемое изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид колеса с подвижным ободом в осевом разрезе; на фиг. 2 - сечение А-А по фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б по фиг. 2.

Колесо с подвижным ободом содержит ступицу 1 с кольцевым выступом 2, на котором установлен с возможностью вращения обод 3 с гребнем 4, поверхностью катания 5 и внутренним кольцевым выступом 6. Во внутренней кольцевой канавке 7 обода 3 установлено разрезное кольцо 8 с концами 9, расположенными на расстоянии, обеспечивающем возможность ввода кольца в канавку 7 за счет сведения его концов и тем самым уменьшения его наружного диаметра. В прорези кольца между концами 9 установлена фиксирующая планка 10 с пазами 11 на боковых и торцевой внешней сторонах. На концах 9 разрезного кольца в зоне кольцевой канавки 7 также выполнены пазы 12, а на их боковых сторонах, образующих прорезь выполнены выступы 13, предназначенные для размещения в пазах 11 на боковых сторонах фиксирующей планки. Фиксирующая планка 10 выполнена упругодеформируемой за счет отверстий 14 и прорезей 15, образующих упругие лепестки 16 с фасками 17. При установке планки 10 в прорезь разрезного кольца фаски 17 и упругие лепестки 16 взаимодействуют с концами 9 кольца, обеспечивая его разжим и закрепление в кольцевой канавке 7 силами трения.

Перед установкой планки 10 в пазы 12 концов 9 разрезного кольца устанавливаются стопорные элементы 18 в виде стержней Г-образной формы, которые после установки планки 10 и загиба их концов в торцевые пазы принимают 8-образную форму. При этом планка 10 стопорится от выпадания и разрезное кольцо надежно фиксируется в кольцевой канавке 7 обода, исключая возможность его сползания с кольцевого выступа 2 ступицы 1.

Отверстия 19 на концах разрезного кольца предназначены для соединения этих концов устройством, посредством которого производят упругое деформирование кольца при его вводе в кольцевую канавку 7 обода или при его выводе из этой канавки. В ободе 3 и на кольцевом выступе 2 ступицы выполнены соответственно внутренняя и наружная кольцевые канавки, образующие полость 20, предназначенную для заполнения смазкой. Между разрезным кольцом 8, кольцевым выступом 6 обода и торцевыми поверхностями кольцевого выступа 2 ступицы 1 установлены шайбы 21 с антифрикционным покрытием, предназначенные для уменьшения трения между указанными поверхностями и защиты сопряженных поверхностей кольцевого выступа 2 и обода 3 от частиц из окружающей среды.

Колесо с подвижным ободом работает следующим образом.

При трогании транспортного средства момент от приводной оси передается на ступицы и далее за счет сил трения на обода. В процессе движения на поворотах обода поворачиваются на кольцевых выступах, компенсируя разницу линейных скоростей колес каждой колесной пары. Это позволяет уменьшить сопротивление движению транспортного средства, а следовательно, износ ободов и рельсов и уменьшить затраты энергии.

Замок в виде разрезного кольца, фиксирующей планки и стопорных элементов надежно удерживает обод от смещения вдоль оси ступицы и позволяет исключить из конструкции колеса резьбовые крепежные элементы, что значительно упрощает его конструкцию и повышает его надежность.

Колесо предназначено для использования на железнодорожном транспорте. Колесо содержит ступицу и обод, установленный с возможностью вращения на кольцевом выступе ступицы. Средства фиксации обода от осевого перемещения выполнены в виде кольцевого внутреннего выступа в отверстии обода и разрезного кольца, установленного в кольцевой канавке, выполненной в отверстии обода. В прорези между концами разрезного кольца установлена фиксирующая планка, а в пазах планки и концов кольца установлены стопорные элементы S-образной формы. Фиксирующая планка выполнена упругодеформируемой со стороны концов кольца, чем обеспечивается надежное крепление разрезного кольца в кольцевой канавке обода. Такое техническое решение значительно упрощает конструкцию колеса и повышает его надежность в работе за счет исключения применения резьбовых элементов типа болтов и т.п. 3 ил.

Колесо с подвижным ободом, содержащее ступицу и обод, установленный на ней с возможностью вращения и фиксировано от осевого перемещения, отличающееся тем, что средства фиксации обода от осевого перемещения выполнены в виде разрезного кольца, фиксирующей планки и стопорных элементов, при этом кольцо установлено во внутренней кольцевой канавке, выполненной в ободе, фиксирующая планка установлена в прорези кольца, а стопорные элементы имеют S -образную форму и установлены в пазах, выполненных на боковых и торцевой сторонах фиксирующей планки, и в пазах, выполненных на концах кольца в зоне кольцевой канавки обода, причем фиксирующая планка выполнена упругодеформируемой со стороны концов разрезного кольца, а на последних выполнены уступы, предназначенные для размещения в боковых пазах фиксирующей планки, и отверстия, предназначенные для сведения концов разрезного кольца при его монтаже в колевую канавку обода и разведения при монтаже фиксирующей планки в прорезь разрезного кольца.