КОЛЕСО ДЛЯ РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТА С АМОРТИЗАТОРОМ Российский патент 2000 года по МПК B60B9/12 

Изобретение относится к области рельсового транспорта, в частности колесам с амортизаторами из эластичного материала, и может быть использовано преимущественно для транспортных средств метрополитена, для гашения вибрации и шума при их движении.

Известны различные конструкции колес для рельсового транспорта с упругими амортизирующими элементами, работающими на сдвиг и сжатие для гашения тряски на стыках рельсов, а также вибрации и шума.

Известно упругое колесо рельсового транспортного средства, на ободе с ребордой которого, на обкатывающей его части, имеется нижнее резиновое кольцо, установленное на нем металлическое упругое кольцо, расширяющееся в сторону реборды и охватывающее его резиновое кольцо, которые зафиксированы с помощью крышки, присоединенной к ободу шпильками [1].

Известное колесо имеет простую конструкцию, за счет амортизатора с двойным резиновым кольцом, хорошо работающим на сжатие, хорошо гасит тряску и шум, в частности при прохождении стыков рельсов.

Недостатком известного колеса является низкая износостойкость от трения при непосредственном контакте амортизатора с рельсом, а также непригодность амортизатора для гашения боковых колебаний.

Известно упругое колесо рельсового транспортного средства, состоящее из одеваемой на колесный центр шестигранной ступицы с расположенными по граням рессорами, соединенными друг с другом кольцами и охваченными ободом, обода колеса с внутренним кольцевым выступом и бандажом, а также нажимных дисков из эластичного материала, расположенных в пространстве по кольцу между ободом ступицы и бандажом колеса [2].

За счет двойной амортизации от рессор и нажимных дисков, колесо хорошо гасит вертикальные колебания и шум, в частности при проезде по стыкам.

Недостатками известного колеса являются:
- сложность конструкции и связанная с этим сложность сборки, разборки и регулировки;
- работа амортизатора лишь на сжатие, что недостаточно гасит боковые колебания и связанные с ним вибрации;
- недостаточная износостойкость, связанная с износом от трения контактирующих друг с другом эластичных нажимных дисков.

Известно наиболее близкое к заявляемому техническому решению выбранное в качестве ближайшего аналога упругое колесо, включающее одеваемую на колесный центр ступицу с фланцеобразным выступом, обод с внешним ребордным и внутренним боковым выступом, расположенный между ободом и ступицей амортизатор из трех упругих шайб, средняя из которых имеет меньший диаметр, чем остальные. Амортизатор с боковых сторон ограничен фланцем ступицы и прижимной шайбой-крышкой, удерживаемой прижимной гайкой [3].

Колесо имеет достаточно простую конструкцию амортизатора. За счет двух упругих шайб между ступицей и ободом, работающих на сжатие, колесо достаточно хорошо гасит вертикальные колебания. Фиксация шайб- амортизаторов между фланцем ступицей и крышкой позволяет им работать также на сдвиг и гасить боковые колебания. При этом средняя меньшего диаметра амортизационная шайба, работающая только на боковое сжатие, усиливает гашение боковых колебаний при воздействии на нее боковых шайб.

Недостатками известного колеса являются:
- низкая износоустойчивость, связанная с износом от трения контактирующих друг с другом упругих шайб амортизатора;
- недостаточная надежность и безопасность в работе, связанная с тем, что шайба фиксируется между ободом и ступицей лишь за счет бокового сжатия и имеется возможность их скольжения по ступице и ободу, износ и даже возгорание от трения.

Задачей изобретения является повышение износостойкости, надежности и безопасности эксплуатации амортизатора колеса.

Поставленная задача решается за счет того, что при использовании существенных признаков, характеризующих известное колесо для рельсового транспорта с амортизатором, включающее одеваемую на колесный центр ступицу с фланцеобразным выступом, обод с внешним ребордным и внутренним боковым выступом, расположенный между ободом и ступицей амортизатор из двух или более упругих шайб, который с боковых сторон ограничен фланцем ступицы и прижимной крышкой, удерживаемой прижимной гайкой, в соответствии с изобретением между ободом и амортизатором установлен центральный диск с Т-образным сечением с продольной центральной частью, расположенной между шайбами амортизатора, имеющий промежуточное пространство между своей поперечной частью и шайбами амортизатора и соединенный с ободом и ступицей стопорной шайбой и шунтом; при этом амортизационные шайбы фиксируются друг относительно друга, а также относительно фланца ступицы и крышки штифтами.

Предпочтительный вариант выполнения колеса предполагает выполнение амортизатора из двух кольцевых шайб из плотной резины с плоскими металлическими боковыми элементами, соединенные клеем при вулканизации.

Совокупность отличительных признаков заявляемого технического решения обеспечивает:
- исключение прокручивания амортизатора относительно обода и ступицы за счет фиксации обода, ступицы, центрального диска и шайб амортизатора друг относительно друга;
- надежное гашение вертикальных колебаний за счет опускания центрального диска и сдавливания амортизационных шайб его продольной частью, упирающейся в штифты;
- надежное гашение боковых колебаний за счет бокового сжатия смещающихся на штифтах амортизационных шайб продольной частью центрального диска;
- повышение износостойкости амортизатора за счет исключения контакта амортизационных шайб друг с другом и с ободом.

Боковое армирование амортизационных шайб плоскими металлическими элементами дополнительно повышает их износостойкость и эффективность работы на сдвиг при боковых колебаниях.

Более подробно заявляемое техническое решение рассматривается на чертеже, где представлена несущая часть колеса со ступицей, ободом и амортизатором в поперечном разрезе.

Представленное на чертеже колесо, включающее одеваемую на колесный центр ступицу 1 с боковым фланцеобразным выступом 2, обод 3 с внешним ребордным и внутренним боковым выступом 4 и расположенный между ободом и ступицей амортизатор, состоящий из двух резиновых шайб 5, который с боковых сторон ограничен фланцеобразным выступом 2 ступицы и прижимной крышкой 6, удерживаемой прижимной гайкой 7. Для предотвращения самопроизвольного отвинчивания гайки предусмотрены фиксаторы 8, закрепляемые болтами к прижимной крышке 6, посаженной на ступице и фиксируемой от поворота шлицами (на рисунке не показаны). Между ободом 3 и амортизатором 5 установлен с зазором Т-образный в сечении центральный диск 9, одна поперечная сторона которого упирается во внутренний боковой выступ 4 обода, а другая с помощью стопорной шайбы 10 с болтом соединена с ободом 3 и гибкого шунта 11 с болтом со ступицей 1. Продольной центральной частью центральный диск расположен между амортизационными шайбами 5 и упирается в штифты 12, фиксирующие с возможностью бокового смещения амортизационные шайбы друг относительно друга и относительно выступа 2 ступицы и прижимной крышки 6.

При воздействии на обод колеса вертикальных колебаний, например, на стыках рельсов, Т-образный центральный диск опускается, давит продольной, упирающейся в штифты частью на амортизационные шайбы, которые сжимаются, гася колебания. При воздействии боковых колебаний продольный элемент центрального диска давит на боковую сторону соответствующей амортизационной шайбы, которая, сжимаясь, гасит боковые колебания.

Заявляемая конструкция является простой, обеспечивает повышенную износостойкость, в частности, амортизатора, надежна и безопасна в эксплуатации.

За счет использования колес с предлагаемой конструкцией амортизаторов значительно снижается шум и вибрация при движении рельсового транспорта, в частности, в метро.

Заявляемое техническое решение полностью решает задачу, стоящую перед изобретением.

Заявляемое техническое решение на настоящее время не известно в Российской Федерации и за границей и отвечает требованиям критерия "новизна".

Заявляемое техническое решение является оригинальным, не вытекает очевидным образом из существующего уровня техники и отвечает требованиям критерия "изобретательский уровень".

Заявляемое колесо для рельсового транспорта может изготавливаться промышленным способом в условиях серийного производства с использованием известных технических средств, технологий, материалов и комплектующих и отвечает требованиям критерия "промышленная применимость".

Источники информации
1. А.с. СССР N 1729829, МКИ B 60 B 9/12, опубл. 1992, N16.

2. А.с. СССР N 1659232, МКИ B 62 B 9/12, опубл. 1991, N24.

3. А.с. СССР N 1622171, МКИ B 60 B 9/12, опубл. 1991, N3.

Изобретение относится к рельсовому транспорту, в частности может быть использовано для транспортных средств метрополитена. Колесо включает надеваемую на колесный центр ступицу с фланцевым выступом, обод с внешним ребордовым выступом и внутренним выступом. Между ободом и ступицей расположен амортизатор, состоящий из двух или более упругих шайб. Между ободом и амортизатором установлен центральный диск с Т-образным сечением с продольной частью, расположенной между шайбами амортизатора, соединенный с ободом и ступицей стопорной шайбой и гибким шунтом. Имеется прижимная крышка, удерживаемая прижимной гайкой, а Т-образный диск продольной частью упирается в штифты. В результате снижается шум и вибрация при движении транспортного средства. 1 ил.

Колесо для рельсового транспорта с амортизатором, включающее надеваемую на колесный центр ступицу, обод с внешним ребордовым выступом, расположенный между ободом и ступицей амортизатор, состоящий из двух или более упругих шайб, установленный между ободом и амортизатором центральный диск с Т-образным сечением с продольной частью, расположенной между шайбами амортизатора, соединенный с ободом и ступицей стопорной шайбой и гибким шунтом, отличающееся тем, что обод с внутренней стороны снабжен внутренним выступом, ступица снабжена фланцевым выступом и имеется прижимная крышка, удерживаемая прижимной гайкой, а Т-образный диск продольной частью упирается в штифты.