ПАССАЖИРСКИЙ ВАГОН Российский патент 2006 года по МПК B61F1/02 B61F5/16 B61F5/52 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно пассажирским вагонам, оборудованных двухосными тележками, позволяющими развивать скорость движения до 200 км/ч.

Двухосные тележки выполняют с двухступенчатой системой рессорного подвешивания. Типовая для современных вагонов тележка КВЗ-ЦНИИ ("Конструирование и расчет вагонов", Б.В.Лукин, УМК МПС Россия, 2000, 731 с.) разработана Калининским (ныне Тверским) вагоностроительным заводом совместно с ЦНИИ МПС (ныне ВНИИЖТ - Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта). Ее появление связано с богатым опытом эксплуатации большого числа типов и конструкций тележек, их узлов и деталей. Созданная на базе тележки КВЗ-5 СССР, она отличается способом опирания кузова пассажирского вагона. Он опирается на скользуны, а не на пятник, как это было принято в ранее проектируемых конструкциях вагонов. Кроме того, в тележке КВЗ-ЦНИИ увеличен статический прогиб рессорного подвешивания до 190 мм, что в итоге позволило получить скорость движения вагона до 160 км/ч, при обеспечении допустимой плавности хода. К недостаткам аналога следует отнести, что при движении на скоростях, близких к 160 км/ч, не обеспечиваются достаточно комфортные условия для пассажиров.

Аналогом изобретения является пассажирский вагон Франции, для которого фирма "Frankorail-MTE" и "Franko-Belge" в начале 70-х годов разработали тележку Y-32 ("Конструирование и расчет вагонов", Б.В.Лукин, УМК МПС Россия, 2000, 731 с.). Базовая тележка Y-32 рассчитана на скорость движения до 160 км/ч. Ее модификация Y-32E, предназначенная для скоростного движения 200 км/ч и выше, дополнительно дооборудована магниторельсовым тормозом и устройством для гашения колебаний виляния тележки.

Рама тележки состоит из двух вогнутых в средней части боковых балок, связанных между собой двумя поперечными балками трубчатого сечения. В средней части боковых балок имеются гнезда диаметром 440 мм для установки цилиндрических пружин центрального подвешивания. Поперечные балки связаны между собой вдоль центральной продольной оси тележки короткой продольной балкой. Эта балка предназначена для крепления двух тросов, служащих для передачи продольных усилий между кузовом и тележкой: тросы одним концом жестко крепятся к раме тележки, а другим, через упругие связи, соединяются с кузовом вагона.

Нагрузка от кузова вагона передается на пружины центрального подвешивания через надрессорную балку, которая несет на себе элементы крепления гасителей колебаний и кронштейна поперечных упоров. Надрессорная балка входит внутрь рамы вагона и не может поворачиваться относительно его. Между надрессорной балкой и кузовом вагона, в местах их контактов, устанавливаются резиновые опоры толщиной 52 мм, служащих для звукоизоляции.

Параллельно с пружинами буксового подвешивания установлены гидравлические гасители колебаний, которые уменьшают амплитуду галлопирования тележек и снижают уровень ускорений в кузове вагона.

Вторичное подвешивание тележки выполнено из однорядных цилиндрических пружин, которые кроме вертикального обрессоривания обеспечивают также поперечное обрессоривание кузова и поворот тележки в кривых.

Гашение колебаний кузова вагона осуществляется установкой на каждой тележке двух вертикальных и одного горизонтального гасителя колебаний. Уменьшение амплитуд колебаний боковой качки вагона осуществляется с помощью стабилизаторов боковой качки торсионного типа. Тележка Y-32 оборудована дисковыми, колодочными и магниторельсовыми тормозами - последние для скоростей движения свыше 160 км/ч.

Пассажирский вагон-прототип защищен декларационным патентом на изобретение Украины №47825 А, 7 В 61 D 1/00, заявка №2001096664 от 28.09.2001 г., Бюл.№7 от 15.07.02 г.

Пассажирский вагон содержит сварной кузов, рама которого включает две шкворневые балки, оборудованные в местах пересечения с хребтовой балкой шкворневым узлом соединения вагона с двухосными тележками, включающими закрепленную тросами на пружинном основании надрессорную балку с окном для прохождения шкворневого узла, оборудованного на конце поддерживающим рычагом соединения с двухосной тележкой и площадками-упорами ограничения перемещения кузова относительно тележки, рама которой соединена поперечными балками.

К недостаткам прототипа следует отнести то, что крепление ограничителей перемещения тележки относительно кузова вагона на шкворне не надежно, работа упругих упоров не совмещена с жесткими упорами, а для качественного гашения колебаний, воспринимаемых надрессорной балкой, не предусмотрена ее связь с рамой тележки.

Задачей изобретения является, во-первых, обеспечить взаимосвязь между работой упругих упоров, ограничивающих поперечное перемещение тележки, с жесткими упорами, во-вторых, обеспечить возможность подкрепления надрессорной балки гасителем колебаний, работающим во взаимодействии с рессорным комплектом.

Эта цель достигается путем оборудования тележки центральной рамой, на которой закреплены упругие и жесткие упоры ограничения поперечного перемещения тележки относительно кузова вагона, а для установки гасителя колебаний на центральной раме жестко закреплен кронштейн-петля.

Сущность технического решения, защищаемого изобретением, заключается в том, что улучшаются технические характеристики тележки, влияющие в целом на качество пассажирского вагона.

Технический результат, достигаемый внедрением изобретения, заключается в том, что создана тележка пассажирского вагона, обеспечивающая скорость его передвижения по путям до 200 км/ч.

Сущность технического решения поясняется на чертеж, где:

на фиг.1 изображен общий вид пассажирского вагона;

на фиг.2 - соединение кузова вагона с тележкой;

на фиг.3 - центральная рама;

на фиг.4 - фотография тележки (изометрия).

Пассажирский вагон 1 (фиг.1) оборудован двумя двухосными тележками 2, закрепленными к раме кузова 3 (фиг.2), оборудованный хребтовой балкой 4 и двумя шкворневыми балками. В местах пересечения хребтовой балки 4 со шкворневой балкой к раме кузова 3 закреплен шкворневой узел 5, представляющий собой тумбу, проходящую через окно в надрессорной балке 6 до основания рамы тележки 7, оборудованной петлями крепления продольных тяг 10 двуплечего рычага 8, предназначенного для передачи продольных усилий от тележки 2 к кузову пассажирского вагона 1.

Шкворневой узел 5 на конце оборудован посадочным местом двуплечего рычага 8, оборудованного амортизирующим устройством 9. Для ограничения перемещения двухосной тележки 2 относительно кузова пассажирского вагона 1, между поперечными балками рамы тележки 2 под надрессорной балкой 6 закреплена центральная рама 11, оборудована упругими упорами 14. На одном из ее углов закреплен кронштейн-петля 12, предназначенный для крепления поперечного гасителя колебаний 13, связанного с надрессорной балкой 6. Закрепление на центральной раме 11 упругих упоров 14 осуществляется в кронштейнах 15 (фиг.3), оборудованных жесткими упорами 16, выполненных в виде приварных пластин.

Общий вид изготовленной двухосной тележки 2 изображен на фотографии на фиг.4.

В процессе поперечного перемещения шкворневого узла 5 кузова вагона относительно рамы тележки на первом этапе в работу включается горизонтальная жесткость пружин центрального подвешивания, затем упругая жесткость упоров 14, и на третьем этапе, шкворневой узел взаимодействует с жесткими упорами 16 центральной рамки, передавая горизонтальные усилия на раму тележки. Параллельно этим упругим перемещениям работает упруговязкая жесткость горизонтального гасителя колебаний 13.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в том, что создан пассажирский вагон оборудован двухосными тележками, позволяющими увеличить скорости его движения свыше 160 км/ч.

По данному изобретению на ОАО "Крюковский вагоностроительный завод" разработана конструкторская и технологическая документация и ведется изготовление опытных образцов вагонов.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно пассажирским вагонам, оборудованным двухосными тележками. Тележка вагона дополнительно оборудуется центральной рамой 11, устанавливаемой между ее поперечными балками. На центральной раме закреплены упругие 14 и жесткие 16 упоры ограничения поперечного перемещения тележки относительно кузова вагона. Для установки гасителя колебаний на центральной раме жестко закреплен кронштейн-петля. Технический результат - увеличение скорости движения вагона свыше 160 км/ч. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Пассажирский вагон, содержащий сварной кузов, рама которого включает две шкворневые балки, оборудованные в местах пересечения с хребтовой балкой шкворневым узлом соединения вагона с двухосными тележками, включающими закрепленную тросами на пружинном основании надрессорную балку с окном для прохождения шкворневого узла, оборудованного на конце поддерживающим рычагом соединения с двухосной тележкой и площадками - упорами ограничения перемещения кузова относительно тележки, рама которой соединена поперечными балками, отличающийся тем, что между поперечными балками рамы тележки под надрессорной балкой посредством болтовых соединений закреплена центральная рама тележки, оборудованная упорами ограничения поперечного перемещения тележки относительно кузова вагона, а для установки поперечного гасителя колебаний, связывающего надрессорную балку с центральной рамой тележки, на одном из углов центральной рамы тележки жестко закреплен кронштейн - петля гасителя колебаний.2. Пассажирский вагон по п.1, отличающийся тем, что ограничение поперечного перемещения тележки относительно кузова вагона осуществляется как упругими, так и жесткими упорами.3. Пассажирский вагон по п.2, отличающийся тем, что жесткие упоры ограничения поперечного перемещения тележки относительно кузова вагона выполнены в виде приварных пластин.