ТЕЛЕЖКА ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА Российский патент 2004 года по МПК B61F3/00 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к тележкам пассажирского вагона.

Первые пассажирские вагоны строили с двухосными тележками, подобными тележкам грузовых вагонов, челюстного типа.

В 1950 г. постройка тележек челюстного типа была прекращена.

СССР перешел на постройку бесчелюстных тележек. Особенность бесчелюстной тележки заключалась в объединении корпуса буксы с балансиром в одну деталь буксу-балансир и отсутствие челюстей. Горизонтальное перемещение колесных пар при этом ограничивалось силами поперечной упругости пружин, внутри которых размещены шпинтоны, укрепленные к боковым балками рамы тележки. На нижние концы шпинтонов, пропущенных через отверстие в поддонах букс-балансиров, навинчены гайки.

Описанное техническое решение тележки пассажирского вагона легло в основу тележки типа КВЗ-5 разработки Калининского вагоностроительного завода, СССР, буксовое подвешивание которой оборудовано фрикционными гасителями колебаний, а центральное - гидравлическими гасителями колебаний.

Оснащенность вагонов тележками типа КВЗ-5 позволяет развивать скорость движения поездов до 140 км/ч, что можно отнести к недостаткам аналога.

Типовой для скоростных пассажирских вагонов признана тележка люлечной конструкции КВЗ-ЦНИИ разработки Калининского (ныне Тверского, РФ) вагоностроительного завода совместно с ЦНИИ НПС (ныне ВНИИЖТ - Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта).

Тележка типа КВЗ-ЦНИИ обладает лучшими ходовыми качествами по сравнению с ЕВЗ-5, большинство узлов и деталей которой использовано в новой конструкции, отличительной особенностью тележки типа КВЗ-ЦНИИ является новый способ опирания кузова на скользуны. а не на подпятник, как это было принято в ранее проектируемых конструкциях вагонов. Кроме того, в тележке КВЭ-ЦНИИ увеличен статический прогиб рессорного подвешивания до 190 мм вместо 120-150 мм в предшествующей конструкции. В результате применение тележки КВЗ-ЦНИИ обеспечивает получение конструктивной скорости до 160 км/ч, при улучшении плавности хода.

Однако для скоростных поездов эта скорость не может служить пределом.

В пассажирских вагонах Франции применяют тележки Y-32 безлюлечной конструкции, которые являются прототипом изобретения. Рама прототипа состоит из двух выгнутых в средней части боковых продольных балок, связанных между собой двумя поперечными балками трубчатого сечения, соединенных по осевой линии тележки продольной балкой трубчатого или швеллерного сечения.

В средней части боковые продольные балки имеют гнезда V-образной формы для установки в качестве центрального подвешивания разнообразных цилиндрических пружин, характеристики которых могут изменяться в зависимости от массы тары вагона. В буксовом подвешивании используют двухрядные цилиндрические пружины, параллельно с которыми шарнирно установлены гидравлические гасители колебаний. Тележка Y-32 снабжена также гасителями боковой качки и поперечных колебаний, Соединительная балка опирается на упругие элементы центрального подвешивания. Колесные пары тележки Y-32 изготовлены из сталей с повышенным до 0,52% содержанием углерода, оборудованы буксами с коническими роликовыми подшипниками. Тележка Y-32 оборудована дисковым и колодочным тормозами, а также противоюзовым устройством.

Тележка Y-32 базовая, рассчитана на скорости движения до 160 км/ч. Увеличение скорости движения до 200 км/ч и выше достигается за счет дооборудования ее магниторельсовым тормозом и устройством для гашения колебаний виляния тележки.

К недостаткам аналога следует отнести буксовое подвешивание, в котором один конец поводковой связи жестко крепится к буксе, а другой связан с рамой через шарнир, в котором установлены конические резиновые блоки, позволяющие колесной паре перемешаться относительно рамы тележки в вертикальном, продольном и поперечном направлениях.

Кроме того, в буксовом подвешивании применены двухрядные цилиндрические пружины, обеспечивающие совместно с гидравлическими гасителями гашение амплитуд всех видов колебаний рамы тележки и кузова вагона.

Центральное подвешивание тележки выполнено из однорядных цилиндрических пружин, которые кроме вертикального обрессоривания обеспечивают поперечное обрессоривание кузова и поворот тележки в кривых. Параметры пружин меняются в зависимости от массы вагона.

В итоге тележка Y-32 получается сложной конструкции, в которой под вагоны с разной массой тары следует осуществлять подбор пружин, которые не взаимозаменяемые по своим характеристикам. Кроме того, материал пружин, их размеры и покрытие требуют наличия специального оборудования по нагреву, навивке, закалке и нанесению покраски. В итоге тележка Y-32 и ее модификации, обеспечивая удовлетворительную работу, создают трудности в эксплуатации и ремонте тележек.

Известна тележка пассажирского вагона, принятая за прототип, содержащая раму из двух выгнутых в средней части боковых балок коробчатого типа, оборудованных торсионной подвеской (FR 2039658, В 61 F 3/00, 15.01.1971), также обладающая перечисленными выше недостатками.

Технический результат, достигаемый изобретением - упрощение конструкции тележки, сокращение сортамента материала пружин и технологии их производства, уменьшение диаметров пружин, приближение их к серийным размерам выпускаемых пассажирских и грузовых тележек.

Указанный результат достигается тем, что в тележке пассажирского вагона, содержащей раму из двух выгнутых в средней части боковых балок коробчатого типа, оборудованных торсионной подвеской, которая включает два полуторсиона на одной оси, закрепленных в трубчатых балках, оборудованных шлицевыми втулками, при этом шлицевая втулка для закрепления торсионов выполнена в виде Т-образного кронштейна, хвостовая часть которого закреплена в осевой балке, замыкающей поперечные балки трубчатого типа.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг.1 изображена боковая проекция тележки;
на фиг.2 - вид на боковину в плане;
на фиг. 3 - крепление торсионной подвески в поперечную балку трубчатого типа;
на фиг. 4 - крепление Т-образного кронштейна в поперечную балку трубчатого типа и осевую короткую балку.

Тележка пассажирского вагона 1 (фиг.1) выполнена с двухступенчатым рессорным подвешиванием. Ее рама состоит из двух выгнутых в средней части боковых продольных балок 2, связанных между собой двумя поперечными балками 3 трубчатого сечения. В средней части продольные балки 2 имеют гнезда для установки цилиндрических пружин 4, параллельно с которыми шарнирно установлены гидравлические гасители колебаний 5. Тележка пассажирского вагона 1 снабжена также гасителями боковой качки и поперечных колебаний. Соединительная балка 6 опирается на цилиндрические пружины 4, являющиеся основными упругими элементами центрального подвешивания.

Колесные пары 7 изготовлены из стали с повышенным содержанием углерода, оборудованы буксами 8 с коническими роликовыми подшипниками. Тележка пассажирского вагона 1 также оборудована дисковым тормозом, а при необходимости, противоюзовым устройством, позволяющим повысить скорость движения до 160 км/ч.

Большое внимание при разработке тележки пассажирского вагона 1 уделено выбору конструкции и параметров связей между буксой 8 и рамой тележки, в частности боковиной 2 и соединительной балкой 3 трубчатого сечения.

Буксовое подвешивание выполнено в виде торсионной подвески 9, оборудованной резинометаллическим блоком 10, дополненным гидравлическим гасителем колебаний 11. Резинометаллический блок 10 выполнен с заданными жесткостями по осям Х и Y (фиг.2) и жесткостями простого скручивания вокруг оси Y и конусного скручивания вокруг оси Z.

Соединительные балки 3 трубчатого сечения по оси рамы связаны между собой короткой продольной балкой 12 (фиг.3). В месте стыковки соединительной балки 3 трубчатого сечения и короткой продольной балки 12 вварен Т-образный кронштейн 13, оборудованный шлицами для соединения с двумя короткими торсионами 14.

Крепление балансира 15 (фиг. 4) к боковине 2 и соединительной балке 3 трубчатого сечения осуществляется следующим образом. Соединительная балка 3 трубчатого сечения оборудуется подшипниками 16 и 17 под посадочные места балансира 15.

Торсион 14 крепится в шлицах балансира 15 к торцу его при помощи шайбы 18 и болта 19. В боковине 2 торсион 14 крепится при помощи ограничительной планки 20 и болтов 21, стопорящихся попарно отгибными шайбами 22.

Подготовка тележки пассажирского вагона 1 к работе осуществляется следующим образом. В зависимости от массы вагона меняются параметры цилиндрических пружин 4 центрального подвешивания, Так для вагона с массой кузова 30-34 т комплектуется тележка пассажирского вагона 1 цилиндрическими пружинами 4 центрального подвешивания диаметром 380 мм, высотой 712 мм, количество витков 6,1 и диаметром прутка 60,4 мм. В кривой радиусом 80 мм при базе вагона 19 м поворот тележки составляет 6^o50', что приводит к горизонтальному смещению пружин на величину 82 мм. Для снижения напряжения в цилиндрических пружинах 4 центрального подвешивания внутри них устанавливают резиновые стержни, износ которых контролируется.

В буксовом подвешивании контролируется закрутка торсионов 14. Перед установкой торсионов 14 и балансиров 15 проверяют износ подшипников 16 и 17, а также качество приварки Т-образного кронштейна 13, оборудованного шлицами под торсионы 14.

Изобретение обеспечивает создание упрощенной надежной конструкции тележки пассажирского вагона путем замены в буксовом подвешивании двухрядных цилиндрических пружин торсионной подвеской.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к проектированию тележек пассажирских вагонов, предназначенных для движения со скоростями 160 км/ч и выше. Тележка пассажирского вагона содержит раму из двух выгнутых в средней части боковых балок коробчатого типа, замкнутых между собой поперечными балками трубчатого типа, оборудованных торсионной подвеской. Торсионная подвеска включает два полуторсиона на одной оси, закрепленных в трубчатых балках, оборудованных шлицевыми втулками, при этом шлицевая втулка для закрепления торсионов выполнена в виде Т-образного кронштейна, хвостовая часть которого закреплена в осевой балке, замыкающей поперечные балки трубчатого типа. Технический результат - упрощение конструкции тележки, повышение ее надежности, уменьшение номенклатуры применяемых типоразмеров пружин. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Тележка пассажирского вагона, содержащая раму из двух выгнутых в средней части боковых балок коробчатого типа, замкнутых между собой поперечными балками трубчатого типа, оборудованных торсионной подвеской, отличающаяся тем, что торсионная подвеска включает два полуторсиона на одной оси, закрепленных в трубчатых балках, оборудованных шлицевыми втулками.2. Тележка пассажирского вагона по п.1, отличающаяся тем, что шлицевая втулка для закрепления торсионов выполнена в виде Т-образного кронштейна, хвостовая часть которого закреплена в осевой балке, замыкающей поперечные балки трубчатого типа.