Изобретение относится к области транспортной техники, в частности к устройству рельсовых транспортных средств.
Из уровня техники известно рельсовое транспортное средство, в низкорамной конструкции которого средняя часть кузова опущена по отношению к концевым частям (RU 2165862, 27.04.2001, В 61 С 5/00). По меньшей мере одна концевая часть выполнена в виде головной части моторного вагона, в качестве приводного устройства использован по меньшей мере один дизель-механический, или дизель-электрический, или чисто электрический привод, но может быть предусмотрен и многосистемный привод, скомбинированный из двух различных электрических модификаций привода или многосистемный привод, скомбинированный из дизель-электрических двух различных электрических модификаций привода с по меньшей мере одним тяговым электродвигателем, воздействующим на ось ходовой части. Указанное известное рельсовое транспортное средство относится к пассажирским транспортным средствам, используемым на любых маршрутах с небольшими расстояниями между остановками типа трамвайного вагона и позволяет пользоваться одноступенчатым или бесступенчатым входом в салон.
Известно рельсовое транспортное средство типа локомотива на электрической тяге (см. например RU 2244646, 20.01.2005, В 61 С 11/00). Транспортное средство содержит главную раму, автосцепки, кузов, кабину, двухступенчатое рессорное подвешивание, две, три или четыре двухосные тележки с рамами, рессорное подвешивание, колесные пары с буксами, тяговые электродвигатели, тяговые редуктора, тяги и поводки.
Известен мотор-вагонный электропоезд (см. например RU 94029574, 10.11.1995, B 61 F 3/12). В известном решении вагоны, соединенные сцепкой, опираются на тележку посредством комплектов люлечного подвешивания, каждый из которых снабжен своим шкворневым брусом, причем эти комплекты расположены снаружи по отношению к колесно-моторным блокам. Указанное техническое решение применимо и для сочлененных вагонов трамвая.
Задачей настоящего изобретения в части всех его объектов является обеспечение плавности хода при движении по рельсовому пути, обеспечение возможности прохождения кривых рельсовых путей, в том числе с минимальным радиусом, снижение динамического воздействия на путь и динамической нагрузки на элементы колесной тележки, снижение внешнего шума и увеличение межремонтных пробегов, а также повышение надежности, ресурса и ремонтопригодности транспортного средства.
Поставленная задача в части рельсового транспортного средства типа трамвайного вагона с пониженным уровнем пола, моторного вагона электропоезда или локомотива на электрической тяге решается за счет того, что согласно изобретению, оно состоит из кузова, имеющего шарнирно-сочлененные секции, и ходовой части, при этом ходовая часть каждой секции включает колесную тележку, содержащую рамную несущую конструкцию, объединяющую две колесные пары, каждая из которых имеет ось, колеса, буксы, причем колеса выполнены сборными, включающими объединенные через кольцевой амортизатор ступицу и бандаж, а рамная несущая конструкция содержит образованную системой продольных и поперечных балок, расположенную в пределах высоты колес и в плане в пределах колесной базы тележки пониженную центральную клеть с лемнискатным механизмом и, по меньшей мере, частично выступающие над ней арочные концевые участки продольных балок, опертые через амортизаторы буксового подвешивания на буксы колесных пар, кроме того, рамная несущая конструкция снабжена системой вынесенных за внешние грани продольных балок консольных амортизированных и снабженных демпферами опор, а кузов включает совмещенную с полом нижнюю несущую платформу с жестко прикрепленным к ней центральным шкворнем, через которые с трехступенчатым подрессориванием оперт на ходовую часть.
Лемнискатный механизм может содержать корпус в виде осесимметричной четырехлучевой плоской преимущественно коробчатой рамы с центральным проемом, имеющим форму тела вращения, и снабжен парной системой горизонтально ориентированных, предпочтительно, в продольном направлении осесимметрично разнесенных тяг, которыми шарнирно прикреплен, предпочтительно, к поперечным балкам центральной клети, а также парной системой аналогично разнесенных горизонтально ориентированных, предпочтительно, в поперечном направлении демпферов и амортизаторов, которыми прикреплен к продольным балкам центральной клети с возможностью гашения трехмерных упругих колебаний кузова, причем шкворень нижней несущей платформы кузова заведен в центральный проем корпуса лемнискатного механизма и упруго податливо соединен с ним через амортизатор, а демпферы и амортизаторы лемнискатного механизма образуют не менее чем две пары: демпфер горизонтальных колебаний и амортизатор, предпочтительно двухстороннего действия.
Поставленная задача в части трамвайного вагона решается за счет того, что согласно изобретению он состоит из кузова, имеющего шарнирно-сочлененные секции, и ходовой части, при этом ходовая часть каждой секции включает колесную тележку, содержащую рамную несущую конструкцию, объединяющую две колесные пары, каждая из которых имеет ось, колеса, буксы, причем колеса выполнены сборными, включающими объединенные через кольцевой амортизатор ступицу и бандаж, а рамная несущая конструкция содержит образованную системой продольных и поперечных балок, расположенную в пределах высоты колес и в плане в пределах колесной базы тележки пониженную центральную клеть с лемнискатным механизмом и, по меньшей мере, частично выступающие над ней арочные концевые участки продольных балок, опертые через амортизаторы буксового подвешивания на буксы колесных пар, при этом лемнискатный механизм содержит корпус в виде осесимметричной четырехлучевой плоской преимущественно коробчатой рамы с центральным проемом, имеющим форму тела вращения, и снабжен парной системой горизонтально ориентированных, предпочтительно, в продольном направлении осесимметрично разнесенных тяг, которыми шарнирно прикреплен, предпочтительно, к поперечным балкам центральной клети, а также парной системой аналогично разнесенных горизонтально ориентированных, предпочтительно, в поперечном направлении демпферов и амортизаторов, которыми прикреплен к продольным балкам центральной клети с возможностью гашения трехмерных упругих колебаний кузова, кроме того, рамная несущая конструкция снабжена системой вынесенных за внешние грани продольных балок консольных амортизированных и снабженных демпферами опор, а кузов включает совмещенную с полом нижнюю несущую платформу с жестко прикрепленным к ней центральным шкворнем, через которые с трехступенчатым подрессориванием оперт на ходовую часть.
Шкворень нижней несущей платформы кузова секции вагона может быть заведен в центральный проем корпуса лемнискатного механизма и упруго податливо соединен с ним через амортизатор, а демпферы и амортизаторы лемнискатного механизма могут образовывать не менее чем две пары: демпфер горизонтальных колебаний и амортизатор, предпочтительно двухстороннего действия, при этом корпус лемнискатного механизма содержит центральную часть и лучевые элементы по числу лучей корпуса, которые образуют четыре сектора лемнискатного механизма, разделенных средними условными вертикальными продольной и поперечной плоскостями корпуса, причем каждые два расположенных по диагонали сектора выполнены осесимметрично идентичными один другому как по форме, так и по установленным в них устройствам, при этом два лучевых элемента корпуса, ориентированных в продольном направлении, осесимметрично смещены в противоположные стороны относительно средней условной вертикальной продольной плоскости с эксцентриситетом не менее половины ширины соответствующего лучевого элемента в плане, выполнены с одной из боковых сторон в плане уступообразно расширяющимся к центру корпуса и снабжены каждый уступами, на которых размещены не менее чем одна шарнирная опора для крепления, соответственно, не менее чем одного амортизатора в направлении, параллельном поперечной средней условной вертикальной плоскости корпуса лемнискатного механизма и, не менее, чем одна шарнирная опора для крепления, соответственно, не менее, чем одного демпфера, например, гидродемпфера, горизонтально ориентированного аналогично осевой ориентации установленного в том же секторе амортизатора, при этом оба указанные устройства установлены с эксцентриситетами - демпфер с меньшим, а амортизатор с большим относительно средней условной вертикальной поперечной плоскости и центра лемнискатного механизма; два других противоположных лучевых элемента корпуса ориентированы в поперечном направлении и частично смещены относительно средней условной вертикальной поперечной плоскости с эксцентриситетом меньше половины ширины соответствующего лучевого элемента в плане и снабжены каждый с торца опорным элементом, установленным симметрично указанной плоскости и оппозитно упорному буферу, установленному на продольной балке колесной тележки, а с одной из боковых сторон этих лучевых элементов в плане размещена шарнирная опора для крепления горизонтально ориентированной в продольном направлении тяги, установленной в направлении к поперечной балке рамной несущей конструкции колесной тележки с эксцентриситетом относительно условной средней вертикальной продольной плоскости и центра корпуса лемнискатного механизма
Эксцентриситет амортизатора относительно центра корпуса лемнискатного механизма в плане, не менее, чем в два раза может превышать эксцентриситет демпфера, а эксцентриситет продольно ориентированной тяги относительно центра корпуса лемнискатного механизма превышает эксцентриситет демпфера, установленного в смежном секторе и выполнен меньшим или равным эксцентриситету амортизатора, а корпус лемнискатного механизма со стороны каждого сектора, в котором расположены тяги, содержит скошенный в плане участок, подкрепляющий продольные лучевые элементы.
При этом сектора лемнискатного механизма с размещенными в них тягами могут быть расположены через один с секторами, в которых размещены демпферы и амортизаторы, а чередование секторов выполнено по направлению вращения часовой стрелки, начиная с переднего по ходу колесной тележки правого сектора, в котором размещена тяга, направленная и прикрепленная к передней поперечной балке рамной несущей конструкции колесной тележки, в следующем за ним правом секторе размещены демпфер и амортизатор, а в следующем - размещена другая тяга, направленная и прикрепленная к задней поперечной балке, в следующем по ходу часовой стрелки левом переднем секторе размещены другой комплект демпфера и амортизатора.
Или сектора лемнискатного механизма с размещенными в них тягами могут быть расположены через один с секторами, в которых размещены демпферы и амортизаторы, а чередование секторов выполнено против направления вращения часовой стрелки, начиная с переднего по ходу колесной тележки левого сектора, в котором размещена тяга, направленная и прикрепленная к передней поперечной балке рамной несущей конструкции колесной тележки, в следующем за ним левом секторе размещены демпфер и амортизатор, а в следующем размещена другая тяга, направленная и прикрепленная к задней поперечной балке, в следующем против хода часовой стрелки правом переднем секторе размещен другой комплект демпфера и амортизатора.
Причем корпус лемнискатного механизма может быть выполнен с левосторонним или с правосторонним размещением опор под тяги, демпферы и амортизаторы всех секторов.
На продольных и поперечных балках рамной несущей конструкции колесной тележки могут быть размещены осесимметрично расположенные в диагонально противоположных секторах шарнирные опоры тяг, а шарнирные опоры демпферов и амортизаторов, а также упорные буферы смонтированы на продольных балках центральной клети рамной несущей конструкции колесной тележки, причем шарнирные опоры прикрепления тяг, а также шарнирные опоры демпферов и амортизаторов и упорные буфера размещены на внутренней стороне, образующей центральную клеть продольных и поперечных балок рамной несущей конструкции колесной тележки.
Каждая тяга лемнискатного механизма может быть выполнена жесткой, а ее прикрепление к лучевому элементу корпуса лемнискатного механизма - шарнирная опора включает шаровой шарнир и обеспечивает ограниченные угловые перемещения корпуса, в том числе на угол, превышающий величину зазора между опорным элементом на торце лучевого элемента корпуса и ответной поверхностью упорного буфера, установленного на продольной балке рамной несущей конструкции колесной тележки и величину наибольшего сжатия упорного буфера при максимальном динамическом воздействии на него массы нагруженного кузова рельсового транспортного средства совместно с массой лемнискатного механизма при максимальных поперечных колебаниях.
Трамвайный вагон может быть выполнен предпочтительно трехсекционным с шарнирно-сочлененным, преимущественно, четырехдверным кузовом с крышей, содержит два межсекционных соединения с поворотными площадками и ограждениями преимущественно гибкого типа, силовую энергетическую систему, тормозную систему, систему безопасности и жизнеобеспечения, при этом, по крайней мере, головная и хвостовая секции установлены на двухосной тележке с расположением верхней отметки пола не менее чем на половине его площади в каждой секции ниже высоты диаметра круга качения по рельсу колеса тележки, считая от уровня головки рельса, и снабжен системой стабилизации уровня пола и демпфирования динамических колебаний.
По крайней мере, одна колесная пара в колесной тележке может быть выполнена ведущей и снабжена редуктором тягового привода, а также дисковым тормозом, при этом каждая колесная пара состоит из оси, не менее чем двух колес, заземлителя, по крайней мере, двух букс с корпусами, по крайней мере, двух подшипников, при этом ступица колеса неподвижно закреплена на оси колесной пары, например, с помощью гайки, бандаж выполнен с ребордой, кольцевой амортизатор представляет собой набор V-образных амортизаторов, расположенных по периметру между ступицей и бандажом, причем диаметр круга качения колеса колесной пары составляет от 535 до 595 мм, при этом колеса снабжены брызговиками, а в корпусе, по крайней мере, одной буксы установлены датчики температуры подшипника и частоты вращения колесной пары, при этом колесные тележки снабжены заземлителями колесных пар, а бандаж колеса соединен со ступицей двумя электропроводными соединениями, причем каждый заземлитель колесных пар выполнен в виде щеточного узла заземления, который обеспечивает прохождение электрической нагрузки по току не менее 200 А, при этом каждая колесная пара раскреплена в рамной несущей конструкции с помощью двух букс с буксовыми корпусами, четырех амортизаторов буксового подвешивания и двух буксодержателей, причем на каждой буксе, на боковых гранях ее корпуса, установлены по два амортизатора буксового подвешивания, а на каждой из четырех арочных концевых участков продольных балок рамной несущей конструкции выполнены опорные поверхности под амортизаторы буксового подвешивания, а конструкция тележки и колесной пары с редуктором тягового привода обеспечивает возможность кантовки тележек и колесных пар, причем продольные балки рамной несущей конструкции тележки в зоне опирания на буксы снабжены понизу дополнительной перемычкой с опорой для буксы, предотвращающей смещение колесных пар при подъеме или кантовании колесной тележки, а конструкция редуктора тягового привода выполнена обеспечивающей легко доступный контроль уровня смазки, при этом в состав колесной тележки входит, по крайней мере, два рельсовых электромагнитных тормоза, каждый из которых пространственно расположен ниже рамной несущей конструкции и крепится на регулируемых пружинных креплениях к корпусам букс колесных пар, рамная несущая конструкция колесной тележки изготовлена из стали толщиной 10-14 мм и соединена с кузовом трамвая посредством четырех вертикальных гидродемпферов и четырех пружин центрального подвешивания, составляющих центральную подвеску, кроме того, трамвайный вагон снабжен противоюзовым и противобуксовочным устройством, датчики которого расположены в ходовой части.
Одна секция кузова может быть разделена на кабину управления и пассажирское помещение, причем кабина управления отделена от остальной части секции перегородкой с запирающейся дверью, а также снабжена наружной дверью, выходящей на правую сторону кузова трамвая, а межсекционное соединение содержит узел шарнирного сочленения с поворотной площадкой с возможностью открытого сообщения между секциями трамвайного вагона и включает защищающее пассажирское помещение от пыли и атмосферных осадков гибкое преимущественно складчатое ограждение из атмосферо- и искростойкого материала, при этом узел шарнирного сочленения выполнен обеспечивающим прохождение трамвайным вагоном кривых участков пути радиусом от 18 м и более, а также впадины и выпуклости пути с углом излома кузовных секций относительно друг друга в условной вертикальной плоскости, проходящей через ось трамвайного вагона, не более 7°, причем конструкция межсекционного соединения выполнена с сопряжением уровня пола поворотной площадки с уровнем пола жесткой части секции при допустимой ширине зазора в плане не более 10 мм, а по высоте не более 20 мм, в том числе при экстремально малом радиусе кривизны и максимально допустимой просадке рельсового пути, кроме того, в межсекционном соединении шарнирно сочлененных секций кузова установлены поручни и/или защитные панели, предотвращающие доступ к расположенным за ними периферийным участкам пола и к геометрически изменяемым гибким ограждениям межсекционного соединения.
Кузов трамвайного в головной и хвостовой секциях снабжен соответственно передними и задними бамперами, способными поглощать энергию удара при фронтовых и тыльных столкновениях с неподвижным препятствием неограниченной массы на скоростях до 8 км/ч, кроме того, трамвайный вагон оборудован межвагонными сцепками, расположенными в зоне бамперов, конструктивно выполненными преимущественно в виде автосцепки, при этом высота осевой линии межвагонной сцепки над уровнем головки рельса - УТР составляет (0,7±22%) от высоты верхней точки круга качения колеса, при этом конструкция межвагонной сцепки обеспечивает возможность присоединения аварийной сцепки, а в неиспользуемом положении межвагонной сцепка не выступает за габарит бампера и снабжена регулировочным устройством для выравнивания высоты оси межвагонной сцепки с учетом износа колес и разницы прогибов рессорного подвешивания кузова трамвайного вагона.
Трамвайный вагон может содержать силовую энергетическую систему, включающую силовую энергетическую сеть с токоприемником, тяговое электрооборудование, систему электродвигателей, в том числе тяговых электродвигателей приводов колес, приводов открывания и закрывания дверей, блоки резисторов, панели управления, ячейки с тормозными резисторами, контакторы и аппаратуру электронного управления процессами, оптимизации и регулирования режимов движения, торможения, систем безопасности жизнеобеспечения.
В зоне установки токоприемника и, по крайней мере, части электрооборудования силовой энергетической системы кузов выполнена с электроизоляционным покрытием, кроме того, токоприемник смонтирован на электроизолированной платформе и снабжен содержащим не менее чем один, преимущественно два токосъемных элемента, объединенных в токосъемный узел, смонтированный на подъемном механизме в виде, например, асимметричного пантографного механизма с приводом, обеспечивающим электропитание трамвайного вагона через рабочий контакт токосъемных элементов с проводом контактной сети постоянного тока напряжением предпочтительно по ГОСТ 6962, а в качестве аварийного источника электроэнергии на трамвайный вагон установлена, по крайней мере, одна аккумуляторная батарея с номинальным напряжением не менее 24 В постоянного тока, причем диапазон изменения напряжения аккумуляторной батареи составляет от 19 до 30 В, а емкость аккумуляторной батареи достаточна для обеспечения электропитанием в течение часа наиболее ответственных низковольтных потребителей при аварийном движении, при этом для размещения аккумуляторной батареи в трамвайном вагоне оборудован аккумуляторный отсек, конструктивно отделенный от пассажирского помещения и снабжен системой вентиляции наружного воздуха, а также оборудован выключателем аккумуляторной батареи.
Пантографный механизм токоприемника содержит верхнюю и нижнюю рамы и тяги, кинематически связанные между собой с обеспечением преобразования угловых перемещений элементов указанных рам и тяг в линейное, например, вертикальное возвратно-поступательное перемещение токосъемного узла, при этом верхняя рама пантографного механизма токоприемника содержит ригель или дугу, несущую токосъемный узел подвески, и не менее одного, преимущественно два, опорных элемента, нижние концы которых конструктивно выполнены с возможностью шарнирного соединения с содержащей подвижный механизм, работающий по типу параллелограмма, нижерасположенной частью пантографного механизма, при этом не меньше чем один, преимущественно каждый из упомянутых опорных элементов верхней рамы снабжен жестко присоединенным к нему под углом с вершиной преимущественно в осевой зоне или на геометрической оси упомянутого шарнирного соединения дополнительным элементом, ось которого ориентирована в условной продольной вертикальной плоскости пантографного механизма, при этом упомянутый дополнительный элемент снабжен расположенным у его свободного конца элементом шарнирного соединения с подвижным, работающим по типу параллелограмма, механизмом нижерасположенной части пантографного механизма и образует с упомянутым опорным элементом верхней рамы рычаг первого рода с осью поворота, совместной с осью упомянутого шарнирного соединения.
Система жизнеобеспечения может включать систему естественной и принудительной вентиляции, систему кондиционирования, систему отопления пассажирского помещения и кабины управления, причем система принудительной вентиляции пассажирского помещения снабжена вентиляторами, обеспечивающими подачу воздуха на каждого пассажира при номинальной вместимости в летнее время до 20 м3/ч, в зимнее время до 6 м3/ч, при этом вентилятор системы принудительной вентиляции воздуха кабины управления выполнен обеспечивающим приток свежего наружного воздуха не менее 30 м3/ч, а система естественной вентиляции выполнена обеспечивающей подвижность воздуха в кабине управления в пределах 0,5÷1,5 м/с, система отопления кабины управления выполнена независимой от системы отопления пассажирского помещения и снабжена заборным устройством, обеспечивающим приток свежего воздуха в систему, а также устройствами для регулирования теплопроизводительности и перераспределения подачи нагретых потоков воздуха в нижнюю часть кабины управления и непосредственно для обогрева стекол, система кондиционирования оборудована кондиционером, обеспечивающим температурный режим в кабине управления со средней температурой воздуха +10°С при наружной - 40°С и не более 25°С при наружной температуре +40°С.
Силовая энергетическая система может включать приводы вентиляторов, гидравлических насосов и электромеханических тормозов, систем отопления и кондиционирования песочниц тормозной системы, а также включает систему защитных устройств в цепях электропитания тяговых электродвигателей приводов колес, освещения, вентиляторов, систем кондиционирования, отопления трамвайного вагона, устройства и системы экстренного отключения токоприемника от контактной сети электроснабжения и, кроме того, оборудован системами и устройствами ручного открывания дверей, аварийного покидания пассажирского помещения через оконный проем с удалением остекления в экстренных аварийных ситуациях и оснащен системами и устройствами пожаротушения, в том числе трех огнетушителей порошкового или углекислотного типа, установленных на легкодоступных местах и выделенных яркой красной окраской, причем, по крайней мере, один огнетушитель установлен в кабине управления, также трамвайный вагон оборудован тормозными системами, обеспечивающими рабочее и аварийное торможение для уменьшения скорости и остановки трамвайного вагона и включает системы рельсового электромагнитного тормоза, дискового тормоза с гидравлическим приводом и механического тормоза в системе электродвигатель-трансмиссия привода колес, а также система взаимозаменяющегося рекуперативно-реостатного торможения тяговыми электродвигателями приводов колес, переведенными в генераторный режим, при этом механический тормоз выполнен с гидравлическим или электромеханическим приводом и оборудован органом управления и передаточным механизмом, независимым от других тормозных систем трамвайного вагона, кроме того, трамвайный вагон оборудован песочницами с дистанционным управлением и электроподогревом песка, а также системой автоматического включения песочниц при экстренном торможении трамвайного вагона, продублированной ручным приводом песочниц.
Силовые элементы кузова, монолитно объединенные с ними ограждающие оболочки могут быть выполнены, предпочтительно, из стеклопластика, например, марки СПШ-ПЭ-80М-85 с пределом прочности при растяжении не менее 900 кгс/см2, предпочтительно, 1000 кгс/см2 и стеклопластика на основе ткани, например, Т-11-ГВС-9 по ГОСТ 19170-2001 и полиэфирного связующего, например, в виде смолы "Norpol" и катализатора в виде перекиси метилэтилкетона с пределом прочности при растяжении не менее 1700 кгс/см2, предпочтительно 1800 кгс/см2, а заполнение среднего слоя трехслойных участков ограждений выполнено из плиточного пенопласта, например, марки ПХВ-1-85 с пределом прочности при сжатии не менее 4 кгс/см2.
Кузов трамвайного вагона может быть оборудован опорами для синхронного подъема секции трамвайного вагона с помощью четырех домкратов, а для удаления с рельсов посторонних предметов трамвайный вагон оборудован расположенной под кабиной управления по всей ее ширине, по крайней мере, одной защитной рамой с откидывающим упругим сметающим устройством, регулируемым по высоте, выполненным в виде предохранительной пластины из гибкого материала.
Тяговое электрооборудование, кроме тяговых электродвигателей приводов колес может быть размещено в защищенных от влаги и пыли отсеках, расположенных на крыше трамвайного вагона, а часть электрооборудования, преимущественно, низкого напряжения размещены в кабине управления и пассажирском помещении, при этом тяговые электродвигатели приводов колес установлены в нижней части кузова соответствующей секции трамвайного вагона, преимущественно, вне объема пассажирского помещения трамвайного вагона в зоне наиболее близкого соединения через трансмиссию, преимущественно, через карданный вал переменной длины с приводом ближайшей приводной колесной пары, причем при работе тяговых электродвигателей приводов колес величины токов должны различаться не более чем на 10%.
В зоне входа и выхода пассажиров трамвайный вагон может быть оборудован входными проходами с, по крайней мере, одной ступенькой, выполненной с предохранительной окантовкой контрастным цветом, при этом, по крайней мере, на части площади пол пассажирского помещения выполнен с наклоном, а наклон пола кузова во входном проходе не превышает 5%, а наклон пола прохода в пассажирском помещении не превышает в продольном направлении 8% и в поперечном направлении 5%, при этом максимальный уклон ступеньки в любом направлении не превышает 5%, причем для трамвайного вагона в укомплектованном состоянии высота первой ступеньки по отношению к уровню головки рельс выполнена не более 360 мм, а минимальная высота следующих ступенек от 120 до 250 мм, при этом минимальная глубина ступенек не менее 300 мм, а при наличии во входном проходе более одной ступеньки глубина каждой ступеньки превышает границу вертикальной проекции следующей ступеньки не более чем на 100 мм, при этом свободное пространство ступеньки, расположенной ниже за вычетом вертикальной проекции следующей ступеньки имеет ширину не менее 200 мм, причем форма ступенек выполнена предусматривающей возможность размещения на ней прямоугольника размером 400×300 мм, при этом прямоугольник не выступает за ступеньку более, чем на 5% своей площади, а при выполнении сдвоенной двери каждая половина входного проема со ступеньками отвечает указанным требованиям, причем внутренняя часть кузова выполнена с противошумным покрытием, а пол пассажирского помещения и кабины управления, а также ступеньки выполнены с покрытием из влагостойкого и износоустойчивого материала, исключающего скольжение в сухом и влажном состоянии и допускающего мойку водой и обработку дезинфицирующим средствами.
В пассажирском помещении трамвайного вагона, а также во входных проходах может быть предусмотрено выполнение поручней и/или опор для рук, причем все поручни и опоры имеют гигиеническое и износостойкое покрытие, при этом размер сечения поручней, размещенных на дверях и сидениях, установленных в пассажирском помещении составляет не менее 15 и не более 25 мм, а остальные поручни в пассажирском помещении не менее 20 и не более 45 мм.
Трамвайный вагон может быть оборудован вспомогательным пультом управления маневрового движения задним ходом, устройством для дистанционного переключения стрелочных переводов, устройством аварийного опускания токоприемника снаружи трамвайного вагона, системой диагностики тягового электрооборудования, основных узлов и систем, счетчиками расхода электроэнергии, средствами внешнего и внутреннего освещения, приводами открытия и закрытия дверей с электродвигателями, устройством для въезда и выезда инвалидных и детских колясок с поручнями, облегчающими посадку инвалида, системой радиооповещения пассажиров и средствами связи пассажиров с водителем, системами пожаротушения и звуковой сигнализацией, например, автомобильного типа.
Трамвайный вагон может быть выполнен с колесными парами под ширину рельсовой колеи, предпочтительно 1524 мм с габаритной теоретической шириной и высотой трамвайного вагона соответственно предпочтительно не более 2550 мм и 3900 мм при высоте верхней точки расположенного на крыше оборудования предпочтительно не более 3750 мм, причем при изготовлении трамвайного вагона трехсекционным в нем предусмотрено не менее 70 мест для сидения, а номинальная общая пассажировместимость при среднем размещении 5 чел/м2 составляет не менее 200 чел, предпочтительная высота пола над уровнем головки рельса - УГР при диаметре круга качения колеса 590 мм и полном оснащении трамвайного вагона составляет не более 460 мм, а указанная высота пола трамвайного вагона соответствует не менее 65% его общей площади, при этом конструкционная скорость трамвайного вагона, обеспечиваемая тяговыми электродвигателями приводов колес при номинальном напряжении тока контактной сети, не менее 75 км/ч, установившаяся скорость трамвайного вагона при движении с номинальной нагрузкой на прямолинейном горизонтальном участке с уклоном не более ±0,3% по сухим и чистым рельсам составляет не менее 62 км/ч при времени разгона на горизонтальном участке пути до 40 км/ч при номинальной нагрузке и напряжении контактной сети не более 12 с, а масса порожнего трамвайного вагона составляет не более 34 т, причем при максимальной нагрузке при пассажировместимости 8 чел/м2 нагрузка на одну ось трамвайного вагона не выше 10 т.
Технический результат, достигаемый совокупностью существенных признаков каждого объекта, состоит в обеспечении требуемой плавности хода трамвайного вагона при движении по рельсовому пути, обеспечении возможности прохождения кривых рельсовых путей, в том числе с минимальным радиусом кривизны, снижении динамического воздействия на путь и динамической нагрузки на элементы колесной тележки, а также снижении структурного шума от ходовой части и увеличении межремонтных пробегов, повышении надежности, ресурса и ремонтопригодности транспортного средства за счет уменьшения неподрессоренной массы и эффективной системы амортизации и демпфирования - многоступенчатой системы подрессоривания кузова.
Изобретение иллюстрируется чертежами, на которых
на фиг.1 изображено рельсовое транспортное средство типа трамвайного вагона, вид сбоку;
на фиг.2 - схематичное изображение секции рельсового транспортного средства с колесной тележкой и тяговым приводом, вид сверху;
на фиг.3 - колесная тележка с тяговым приводом, вид сбоку;
на фиг.4 - колесная тележка, вид сбоку;
на фиг.5 - тяговый привод ходовой части, вид сбоку;
на фиг.6 - колесная тележка, в которой установлен лемнискатный механизм с чередованием секторов по часовой стрелке, вид в плане;
на фиг.7 - центральная клеть колесной тележки с лемнискатным механизмом, в котором сектора чередуются против часовой стрелки, вид в плане;
на фиг.8 - колесная тележка, вид спереди с частичными вырезами и элементами кузова;
на фиг.9 - колесная тележка, вид спереди;
на фиг.10 - колесная тележка без колесных пар, вид сбоку;
на фиг.11 - вид по А-А на фиг.6;
на фиг.12 - головная секция рельсового транспортного средства -трамвайного вагона, вид сбоку;
на фиг.13 - колесная пара с частичными разрезами;
на фиг.14 - токоприемник, вид сбоку;
на фиг.15 - токоприемник, вид сзади.
Рельсовое транспортное средство, например трамвайный вагон 1 с пониженным уровнем пола 2, состоит из кузова 3, имеющего три шарнирно-сочлененные секции 4, и ходовой части 5. Ходовая часть включает три тяговых привода 6 и три колесные тележки 7. Каждая колесная тележка 7 содержит рамную несущую конструкцию 8 и две колесные пары 9, каждая из которых имеет ось 10, выполненные сборными колеса 11, включающие объединенные через кольцевой амортизатор 12 ступицу 13 и бандаж 14, и буксы 15 с буксовыми корпусами 16. Каждая колесная пара 9 раскреплена в рамной несущей конструкции 8 посредством букс 15 с буксовыми корпусами 16, амортизаторов буксового подвешивания 17 и буксодержателей 18. Рамная несущая конструкция 8 содержит образованную системой продольных 19 и поперечных 20 балок, расположенную в пределах высоты колес 11 и в плане в пределах колесной базы тележки 7, пониженную центральную клеть 21 с лемнискатным механизмом 22 и частично выступающие над ней и над колесами арочные концевые участки 23 продольных балок 19, опертые через амортизаторы буксового подвешивания 17 на буксы 15 колесных пар 9. Лемнискатный механизм 22 содержит корпус 24 в виде осесимметричной четырехлучевой плоской преимущественно коробчатой рамы с центральным проемом 25, имеющим форму тела вращения, и снабжен парной системой горизонтально ориентированных, предпочтительно, в продольном направлении осесимметрично разнесенных тяг 26, которыми шарнирно прикреплен, предпочтительно, к поперечным балкам 20 центральной клети 21, а также парной системой аналогично разнесенных горизонтально ориентированных, предпочтительно, в поперечном направлении демпферов 27 и амортизаторов 28, которыми прикреплен к продольным балкам 19 центральной клети 21, с возможностью гашения трехмерных упругих колебаний кузова 3.
Рамная несущая конструкция 8 снабжена системой вынесенных за внешние грани продольных балок 19 консольных амортизированных и снабженных демпферами 29 опор 30. Кузов 3 включает совмещенную с полом 2 нижнюю несущую платформу 31 с жестко прикрепленным к ней центральным шкворнем 32, через которые с трехступенчатым подрессориванием оперт на ходовую часть 5.
Шкворень 32 нижней несущей платформы 31 кузова 2 секции 4 вагона 1 заведен в центральный проем 25 корпуса лемнискатного механизма 22 и упруго податливо соединен с ним через амортизатор (на чертежах не показано).
Демпферы 23 и амортизаторы 24 лемнискатного механизма 18 образуют не менее чем две пары: демпфер 23 горизонтальных колебаний и амортизатор 24, предпочтительно двухстороннего действия.
Сущность второго независимого объекта изобретения поясняется с использованием тех же чертежей и тех же позиций.
Трамвайный вагон 1 с пониженным уровнем пола 2 состоит из кузова 3, имеющего три шарнирно-сочлененные секции 4, и ходовой части 5. Ходовая часть включает три тяговых привода 6 и три колесные тележки 7. Каждая колесная тележка 7 содержит рамную несущую конструкцию 8 и две колесные пары 9, каждая из которых имеет ось 10, выполненные сборными колеса 11, включающие объединенные через кольцевой амортизатор 12 ступицу 13 и бандаж 14, и буксы 15 с буксовыми корпусами 16. Каждая колесная пара 9 раскреплена в рамной несущей конструкции 8 посредством букс 15 с буксовыми корпусами 16, амортизаторов буксового подвешивания 17 и буксодержателей 18. Рамная несущая конструкция 8 содержит образованную системой продольных 19 и поперечных 20 балок, расположенную в пределах высоты колес 11 и в плане в пределах колесной базы тележки 7, пониженную центральную клеть 21 с лемнискатным механизмом 22 и частично выступающие над ней и над колесами арочные концевые участки 23 продольных балок 19, опертые через амортизаторы буксового подвешивания 17 на буксы 15 колесных пар 9. Лемнискатный механизм 22 содержит корпус 24 в виде осесимметричной четырехлучевой плоской преимущественно коробчатой рамы с центральным проемом 25, имеющим форму тела вращения, и снабжен парной системой горизонтально ориентированных, предпочтительно, в продольном направлении осесимметрично разнесенных тяг 26, которыми шарнирно прикреплен, предпочтительно, к поперечным балкам 20 центральной клети 21, а также парной системой аналогично разнесенных горизонтально ориентированных, предпочтительно, в поперечном направлении демпферов 27 и амортизаторов 28, которыми прикреплен к продольным балкам 19 центральной клети 21 с возможностью гашения трехмерных упругих колебаний кузова 3.
Рамная несущая конструкция 8 снабжена системой вынесенных за внешние грани продольных балок 19 консольных амортизированных и снабженных демпферами 29 опор 30. Кузов 3 включает совмещенную с полом 2 нижнюю несущую платформу 31 с жестко прикрепленным к ней центральным шкворнем 32, через которые с трехступенчатым подрессориванием оперт на ходовую часть 5.
Шкворень 32 нижней несущей платформы 31 кузова 2 секции 4 вагона 1 заведен в центральный проем 25 корпуса лемнискатного механизма 22 и упруго податливо соединен с ним через амортизатор (на чертежах не показано).
Демпферы 23 и амортизаторы 24 лемнискатного механизма 18 образуют не менее чем две пары: демпфер 23 горизонтальных колебаний и амортизатор 24, предпочтительно двухстороннего действия.
Корпус 24 лемнискатного механизма 22 содержит центральную часть 33 и лучевые элементы 34 и 35 по числу лучей корпуса 24, которые образуют четыре сектора 36, 37, 38 и 39 лемнискатного механизма 22, разделенных средними условными вертикальными продольной 40 и поперечной 41 плоскостями корпуса 24. Каждые два расположенных по диагонали сектора 36 и 38, 37 и 39 выполнены осесимметрично идентичными один другому как по форме, так и по установленным в них устройствам 26, 27, 28. Два лучевых элемента 34 корпуса 24, ориентированных в продольном направлении, осесимметрично смещены в противоположные стороны относительно средней условной вертикальной продольной плоскости 40 с эксцентриситетом не менее половины ширины соответствующего лучевого элемента 34 в плане, выполнены с одной из боковых сторон в плане уступообразно расширяющимся к центру корпуса 24 и снабжены каждый уступами 42, на которых размещены одна шарнирная опора 43 для крепления, соответственно одного амортизатора 28 в направлении, параллельном средней условной вертикальной поперечной плоскости 41 корпуса 24 лемнискатного механизма 22, и одна шарнирная опора 44 для крепления, соответственно одного демпфера 27, например гидродемпфера, горизонтально ориентированного аналогично осевой ориентации, установленного в том же секторе 37 или 39 амортизатора 28. Оба указанные устройства - демпфер 27 и амортизатор 28 установлены с эксцентриситетами - демпфер 27 с меньшим, а амортизатор 28 с большим относительно средней условной вертикальной поперечной плоскости 41 и центра лемнискатного механизма 22.
Два других противоположных лучевых элемента 35 корпуса 24 ориентированы в поперечном направлении и частично смещены относительно средней условной вертикальной поперечной плоскости 41 с эксцентриситетом меньше половины ширины соответствующего лучевого элемента 35 в плане и снабжены каждый с торца опорным элементом 45, установленным симметрично указанной плоскости 41 и оппозитно упорному буферу 46, установленному на продольной балке 19 колесной тележки 7. А с одной из боковых сторон этих лучевых элементов 35 в плане размещена шарнирная опора 47 для крепления горизонтально ориентированной в продольном направлении тяги 26, установленной в направлении к поперечной балке 20 рамной несущей конструкции 8 колесной тележки 7 с эксцентриситетом относительно условной средней вертикальной продольной плоскости 40 и центра корпуса 24 лемнискатного механизма 22.
Эксцентриситет амортизатора 28 относительно центра корпуса 24 лемнискатного механизма 22 в плане не менее чем в два раза превышает эксцентриситет демпфера 27. Эксцентриситет продольно ориентированной тяги 26 относительно центра корпуса 24 лемнискатного механизма 22 превышает эксцентриситет демпфера 27, установленного в смежном секторе 37, и выполнен меньшим или равным эксцентриситету амортизатора 28. А корпус 24 лемнискатного механизма 22 со стороны каждого сектора 36 и 38, в котором расположены тяги 26, содержит скошенный в плане участок 48, подкрепляющий продольные лучевые элементы 34.
Сектора 36 и 38 лемнискатного механизма 22 с размещенными в них тягами 26 расположены через один с секторами 37 и 39, в которых размещены демпферы 27 амортизаторы 28, а чередование секторов 36, 38 и 37, 39 выполнено по направлению вращения часовой стрелки, начиная с переднего по ходу колесной тележки правого сектора 36, в котором размещена тяга 26, направленная и прикрепленная к передней поперечной балке 20 рамной несущей конструкции 8 колесной тележки 7, в следующем за ним правом секторе 37 размещены демпфер 27 и амортизатор 28. А в следующем - 38 размещена другая тяга 26, направленная и прикрепленная к задней поперечной балке 20, в следующем по ходу часовой стрелки левом переднем секторе 39 размещены другой комплект демпфера 27 и амортизатора 28.
Или сектора 36 и 38 лемнискатного механизма 22 с размещенными в них тягами 26, расположены через один с секторами 37 и 39, в которых размещены демферы 27 и амортизаторы 28, а чередование секторов 36, 38 и 37, 39 выполнено против направления вращения часовой стрелки, начиная с переднего по ходу колесной тележки левого сектора 36, в котором размещена тяга 26, направленная и прикрепленная к передней поперечной балке 20 рамной несущей конструкции 8 колесной тележки 7. В следующем за ним левом секторе 37 размещены демпфер 27 и амортизатор 28, а в следующем - 38 размещена другая тяга 26, направленная и прикрепленная к задней поперечной балке 20. В следующем против хода часовой стрелки правом переднем секторе 39 размещен другой комплект демпфера 27 и амортизатора 28.
Корпус 24 лемнискатного механизма 22 выполнен с левосторонним или с правосторонним размещением опор под тяги 26, демпферы 27 и амортизаторы 28 всех секторов 36-39.
Каждая тяга 26 лемнискатного механизма 22 выполнена жесткой, а ее прикрепление к лучевому элементу 34 корпуса 24 лемнискатного механизма 22 - шарнирная опора 47 включает шаровой шарнир 48 и обеспечивает ограниченные угловые перемещения корпуса 24, в том числе на угол, превышающий величину зазора между опорным элементом 45 на торце лучевого элемента 34 корпуса 24 и ответной поверхностью упорного буфера 46, установленного на продольной балке 19 рамной несущей конструкции 8 колесной тележки 7, и величину наибольшего сжатия упорного буфера 45 при максимальном динамическом воздействии на него массы нагруженного кузова 3 рельсового транспортного средства, например трамвайного вагона 3, совместно с массой лемнискатного механизма 22 при максимальных поперечных колебаниях.
На продольных 19 и поперечных 20 балках рамной несущей конструкции 8 колесной тележки 7 размещены осесимметрично расположенные в диагонально противоположных секторах 36 и 38 шарнирные опоры 49 тяг 26, а шарнирные опоры 50 демпферов 27 и амортизаторов 28, а также упорные буферы 46 смонтированы на продольных балках 19 центральной клети 17 рамной несущей конструкции 8 колесной тележки 7. Причем шарнирные опоры 49 прикрепления тяг 26, а также шарнирные опоры 50 демпферов 27 и амортизаторов 28 и упорные буфера 46 размещены на внутренней стороне, образующей центральную клеть 17 продольных 19 и поперечных 20 балок рамной несущей конструкции 8 колесной тележки 7.
По крайней мере, одна колесная пара 9 в колесной тележке 7 выполнена ведущей и снабжена редуктором 51 тягового привода, а также дисковым тормозом 52. Каждая колесная пара 9 состоит из оси 10 не менее чем двух колес 11, заземлителя (на чертежах условно не показано), по крайней мере, двух букс 15 с корпусами 16, по крайней мере, двух подшипников (на чертежах не показано). При этом ступица 13 колеса 11 неподвижно закреплена на оси 10 колесной пары 9, например, с помощью гайки (на чертежах не показано), бандаж 14 выполнен с ребордой 53. Кольцевой амортизатор 12 представляет собой набор V-образных амортизаторов, расположенных по периметру между ступицей 13 и бандажом 14. Диаметр круга качения колеса колесной пары составляет 560 мм. Колеса 11 снабжены брызговиками (на чертежах не показано). В корпусе 16 одной буксы 15 установлены датчики температуры (на чертежах не показано) подшипника и частоты вращения колесной пары 9. Колесные тележки 7 снабжены заземлителями (на чертежах не показано) колесных пар 9, а бандаж 14 колеса 11 соединен со ступицей 13 двумя электропроводными соединениями (на чертежах не показано), причем каждый заземлитель колесных пар выполнен в виде щеточного узла заземления (на чертежах не показано), который обеспечивает прохождение электрической нагрузки по току не менее 240 А.
Каждая колесная пара 9 раскреплена в рамной несущей конструкции 8 с помощью двух букс 15 с буксовыми корпусами 16, четырех амортизаторов 17 буксового подвешивания и двух буксодержателей 18. На каждой буксе 15, на боковых гранях ее корпуса 16, установлены по два амортизатора 17 буксового подвешивания, а на каждой из четырех арочных концевых участков 23 продольных балок 19 рамной несущей конструкции 8 выполнены соответствующие поверхности под амортизаторы 17 буксового подвешивания. Конструкция тележки 7 и колесной пары 9 с редуктором 51 тягового привода обеспечивает возможность кантовки тележек 7 и колесных пар 9. Продольные балки 19 рамной несущей конструкции 8 тележки 7 в зоне опирания на буксы 15 снабжены понизу дополнительной перемычкой, образующей буксодержатель 18, с опорой для буксы 15, предотвращающей смещение колесных пар 9 при подъеме или кантовании колесной тележки 7.
Конструкция редуктора 51 тягового привода б выполнена обеспечивающей легко доступный контроль уровня смазки.
В состав колесной тележки 7 входит, по крайней мере, два рельсовых электромагнитных тормоза 54, каждый из которых пространственно расположен ниже рамной несущей конструкции 8 и крепится на регулируемых пружинных креплениях к корпусам 6 букс 15 колесных пар 9, рамная несущая конструкция 8 колесной тележки 7 изготовлена из стали толщиной 10-14 мм и соединена с кузовом 3 трамвайного вагона 1 посредством демферов 29 опор подвески - четырех вертикальных гидродемпферов и четырех пружин центрального подвешивания, составляющих центральную подвеску.
Кроме того, трамвайный вагон снабжен противоюзовым и противобуксовочным устройством (на чертежах не показано), датчики которого расположены в ходовой части 5.
Трамвайный вагон 1 выполнен предпочтительно трехсекционным с шарнирно-сочлененным, преимущественно, четырехдверным кузовом 3 с крышей 55, содержит два межсекционных соединения 56 с поворотными площадками (на чертежах не показано) и ограждениями (не показано) преимущественно гибкого типа, силовую энергетическую систему, тормозную систему, систему безопасности и жизнеобеспечения. Все секции 4 установлены на двухосных тележках 7 с расположением верхней отметки пола 2 не менее чем на половине его площади в каждой секции 4 ниже высоты диаметра круга качения по рельсу колеса 11 тележки 7, считая от уровня головки рельса - УГР, и снабжен системой (на чертежах не показано) стабилизации уровня пола и демпфирования динамических колебаний.
Одна секция 4 кузова 3 - головная разделена на кабину управления 57 и пассажирское помещение 58, причем кабина управления 57 отделена от остальной части секции перегородкой (на чертежах не показано) с запирающейся дверью, а также снабжена наружной дверью, выходящей как и все остальные двери 59 на правую сторону кузова 3 трамвайного вагона 1. Межсекционное соединение 56 содержит узел шарнирного сочленения (на чертежах не показано) с поворотной площадкой 60 с возможностью открытого сообщения между секциями 4 трамвайного вагона 1 и включает защищающее пассажирское помещение 58 от пыли и атмосферных осадков гибкое, преимущественно складчатое ограждение 61 из атмосферо- и искростойкого материала.
Узел шарнирного сочленения (на чертежах не показано) выполнен обеспечивающим прохождение трамвайным вагоном 1 кривых участков пути радиусом от 18 м и более, а также впадины и выпуклости пути с углом излома кузовных секций 4 относительно друг друга в условной вертикальной плоскости (на чертежах не показано), проходящей через ось трамвайного вагона, не более 7°. Конструкция межсекционного соединения 56 выполнена с сопряжением уровня пола поворотной площадки 60 с уровнем пола 2 секции 4 при допустимой ширине зазора в плане не более 10 мм, а по высоте не более 20 мм, в том числе при экстремально малом радиусе кривизны и максимально допустимой просадке рельсового пути. В межсекционном соединении 56 шарнирно сочлененных секций 4 кузова 3 установлены поручни (на чертежах не показано) и/или защитные панели, предотвращающие доступ к расположенным за ними периферийным участкам пола и к геометрически изменяемым гибким ограждениям 61 межсекционного соединения 56.
Кузов 3 в головной и хвостовой секциях 4 снабжен соответственно передними и задними бамперами 62, способными поглощать энергию удара при фронтовых и тыльных столкновениях с неподвижным препятствием неограниченной массы на скоростях до 8 км/ч. Трамвайный вагон 1 оборудован межвагонными сцепками 63, расположенными в зоне бамперов 62, конструктивно выполненными преимущественно в виде автосцепки. Высота осевой линии межвагонной сцепки 63 над уровнем головки рельса - УГР составляет (0,7±26%) от высоты верхней точки круга качения колеса 11. Конструкция межвагонной сцепки 63 обеспечивает возможность присоединение аварийной сцепки (на чертежах не показано), а в неиспользуемом положении межвагонной сцепка 63 не выступает за габарит бампера 62 и снабжена регулировочным устройством (на чертежах не показано) для выравнивания высоты оси (на чертежах не показано) межвагонной сцепки 63 с учетом износа колес 11 и разницы прогибов рессорного подвешивания кузова 3 трамвайного вагона 1.
Трамвайный вагон 1 содержит силовую энергетическую систему, включающую силовую энергетическую сеть (на чертежах не показано) с токоприемником 64, тяговое электрооборудование, в том числе систему тяговых электродвигателей 65 приводов колес, систему электродвигателей (на чертежах не показано) приводов открывания и закрывания дверей 59, блоки резисторов (на чертежах не показано), панели управления (не показано), ячейки с тормозными резисторами (не показано), контакторы и аппаратуру (не показано) электронного управления процессами, оптимизации и регулирования режимов движения, торможения, систем безопасности жизнеобеспечения.
В зоне установки токоприемника 64 и электрооборудования силовой энергетической системы кузов выполнена с электроизоляционным покрытием (на чертежах не показано). Токоприемник 64 смонтирован на электроизолированной платформе 66 и снабжен токосъемным узлом 67, содержащим два токосъемных элемента 68, смонтированный на подъемном механизме в виде асимметричного пантографного механизма 69 с приводом, обеспечивающим электропитание трамвайного вагона 1 через рабочий контакт токосъемных элементов 68 с проводом контактной сети постоянного тока напряжением предпочтительно по ГОСТ 6962. В качестве аварийного источника электроэнергии на трамвайный вагон установлена, по крайней мере, одна аккумуляторная батарея (не показано) с номинальным напряжением не менее 24 В постоянного тока. Диапазон изменения напряжения аккумуляторной батареи (на чертежах не показано) составляет от 19 до 30 В, а емкость аккумуляторной батареи достаточна для обеспечения электропитанием в течение часа наиболее ответственных низковольтных потребителей при аварийном движении. Для размещения аккумуляторной батареи (не показано) в трамвайном вагоне 1 оборудован аккумуляторный отсек (на чертежах не показано), конструктивно отделенный от пассажирского помещения 58 и снабженный системой вентиляции (не показано) наружного воздуха, а также оборудован выключателем (не показано) аккумуляторной батареи.
Пантографный механизм 69 токоприемника 64 содержит верхнюю 70 и нижнюю 71 рамы и тяги 72, кинематически связанные между собой с обеспечением преобразования угловых перемещений элементов указанных рам 70 и 71 и тяг 72 в линейное, например, вертикальное возвратно-поступательное перемещение токосъемного узла 67. Верхняя рама 70 пантографного механизма 69 токоприемника 64 содержит дугу 73, несущую токосъемный узел 67 подвески, и два опорных элемента 74, нижние концы которых конструктивно выполнены с возможностью шарнирного соединения 75 с содержащей подвижный механизм 76, работающий по типу параллелограмма, нижерасположенной частью пантографного механизма 69. Каждый из упомянутых опорных элементов 74 верхней рамы 70 снабжен жестко присоединенным к нему под углом с вершиной преимущественно в осевой зоне упомянутого шарнирного соединения 75 дополнительным элементом 77, ось которого ориентирована в условной продольной вертикальной плоскости (на чертежах не показано) пантографного механизма 69. Упомянутый дополнительный элемент 77 снабжен расположенным у его свободного конца элементом шарнирного соединения 78 с подвижным, работающим по типу параллелограмма, механизмом 76 нижерасположенной части пантографного механизма 69 и образует с упомянутым опорным элементом 74 верхней рамы 70 рычаг первого рода с осью поворота, совместной с осью упомянутого шарнирного соединения 78.
Система жизнеобеспечения включает систему (не показано) естественной и принудительной вентиляции, систему (не показано) кондиционирования, систему (не показано) отопления пассажирского помещения 58 и кабины управления 57.
Система принудительной вентиляции пассажирского помещения 58 снабжена вентиляторами (не показано), обеспечивающими подачу воздуха на каждого пассажира при номинальной вместимости в летнее время до 20 м3/ч, в зимнее время до 6 м3/ч, при этом вентилятор системы принудительной вентиляции воздуха кабины управления 57 выполнен обеспечивающим приток свежего наружного воздуха не менее 30 м3/ч. А система естественной вентиляции выполнена обеспечивающей подвижность воздуха в кабине управления 57 в пределах 0,5÷1,5 м/с.
Система отопления (не показано) кабины управления 57 выполнена независимой от системы отопления (не показано) пассажирского помещения и снабжена заборным устройством (не показано), обеспечивающим приток свежего воздуха в систему, а также устройствами (не показано) для регулирования теплопроизводительности и перераспределения подачи нагретых потоков воздуха в нижнюю часть кабины управления 57 и непосредственно для обогрева стекол. Система кондиционирования (не показано) оборудована кондиционером, обеспечивающим температурный режим в кабине управления 57 со средней температурой воздуха +10°С при наружной -40°С и не более 25°С при наружной температуре +40°С.
Силовая энергетическая система включает приводы (не показано) вентиляторов, гидравлических насосов и электромеханических тормозов, систем отопления и кондиционирования, песочниц тормозной системы, а также включает систему защитных устройств (не показано) в цепях электропитания тяговых электродвигателей 65 приводов колес 11, освещения, вентиляторов, систем кондиционирования, отопления трамвайного вагона 1, устройства и системы (на чертежах не показано) экстренного отключения токоприемника 69 от контактной сети электроснабжения. Кроме того, трамвайный вагон оборудован системами и устройствами (не показано) ручного открывания дверей 59, аварийного покидания пассажирского помещения 58 через оконный проем с удалением остекления в экстренных аварийных ситуациях и оснащен системами и устройствами (не показано) пожаротушения, в том числе трех огнетушителей порошкового или углекислотного типа, установленных на легкодоступных местах и выделенных яркой красной окраской. Причем, по крайней мере, один огнетушитель (не показано) установлен в кабине управления 57. Также трамвайный вагон 1 оборудован тормозными системами, обеспечивающими рабочее и аварийное торможение для уменьшения скорости и остановки трамвайного вагона 1 и включает системы рельсового электромагнитного тормоза 54, дискового тормоза 52 с гидравлическим приводом 79 и механического тормоза (на чертежах не показано) в системе электродвигатель-трансмиссия привода колес 11, а также система (на чертежах не показано) взаимозаменяющегося рекуперативно-реостатного торможения тяговыми электродвигателями 65 приводов колес 11, переведенными в генераторный режим. Механический тормоз (на чертежах не показано) выполнен с гидравлическим или электромеханическим приводом и оборудован органом управления (не показано) и передаточным механизмом (не показано), независимым от других тормозных систем трамвайного вагона 1. Трамвайный вагон 1 оборудован песочницами (не показано) с дистанционным управлением и электроподогревом песка, а также системой автоматического включения песочниц (на чертежах не показано) при экстренном торможении трамвайного вагона 1, продублированной ручным приводом песочниц (на чертежах не показано).
Силовые элементы кузова 1, монолитно объединенные с ними ограждающие оболочки выполнены, предпочтительно, из стеклопластика, например, марки СПШ-ПЭ-80М-85 с пределом прочности при растяжении не менее 900 кгс/см2, предпочтительно, 1000 кгс/см2 и стеклопластика на основе ткани, например, Т-11-ГВС-9 по ГОСТ 19170-2001 и полиэфирного связующего, например, в виде смолы «Norpol» и катализатора в виде перекиси метилэтилкетона с пределом прочности при растяжении не менее 1700 кгс/см2, предпочтительно 1800 кгс/см2, а заполнение среднего слоя трехслойных участков ограждений выполнено из плиточного пенопласта, например, марки ПХВ-1-85 с пределом прочности при сжатии не менее 4 кгс/см2.
Кузов 3 трамвайного вагона 1 оборудован опорами (не показано) для синхронного подъема секции 4 трамвайного вагона 1 с помощью четырех домкратов (на чертежах не показано), а для удаления с рельсов посторонних предметов трамвайный вагон 1 оборудован расположенной под кабиной управления 57 по всей ее ширине, по крайней мере, одной защитной рамой (не показано) с откидывающим упругим сметающим устройством, регулируемым по высоте, выполненным в виде предохранительной пластины из гибкого материала.
Тяговое электрооборудование (на чертежах не показано), кроме тяговых электродвигателей 65 приводов колес 11, размещено в защищенных от влаги и пыли отсеках (не показано), расположенных на крыше 55 трамвайного вагона 1. А часть электрооборудования, преимущественно, низкого напряжения размещены в кабине управления 57 и пассажирском помещении 58, при этом тяговые электродвигатели 65 приводов колес 11 установлены в нижней части кузова 3 соответствующей секции трамвайного вагона, преимущественно, вне объема пассажирского помещения 58 трамвайного вагона 1 в зоне наиболее близкого соединения через трансмиссию, преимущественно, через карданный вал 80 переменной длины с приводом ближайшей приводной колесной пары 9. При работе тяговых электродвигателей 65 приводов колес 11 величины токов должны различаться не более чем на 10%.
В зоне входа и выхода пассажиров трамвайный вагон 1 оборудован входными проходами 81 с, по крайней мере, одной ступенькой 82, выполненной с предохранительной окантовкой (на чертежах не показано) контрастным цветом. На части площади пол 2 пассажирского помещения 58 выполнен с наклоном, а наклон пола 2 кузова 3 во входном проходе не превышает 5%, а наклон пола прохода в пассажирском помещении 58 не превышает в продольном направлении 8% и в поперечном направлении 5%, при этом максимальный уклон ступеньки (на чертежах не показано) в любом направлении не превышает 5%. Для трамвайного вагона в укомплектованном состоянии высота первой ступеньки по отношению к уровню головки рельс (УГР) выполнена не более 360 мм, а минимальная высота следующих ступенек от 120 до 250 мм, при этом минимальная глубина ступенек не менее 300 мм, а при наличии во входном проходе более одной ступеньки глубина каждой ступеньки превышает границу вертикальной проекции следующей ступеньки не более чем на 100 мм. При этом свободное пространство ступеньки, расположенной ниже за вычетом вертикальной проекции следующей ступеньки, имеет ширину не менее 200 мм, причем форма ступенек выполнена предусматривающей возможность размещения на ней прямоугольника размером 400×300 мм, при этом прямоугольник не выступает за ступеньку более чем на 5% своей площади. А при выполнении сдвоенной двери каждая половина входного проема со ступеньками отвечает указанным требованиям.
Внутренняя часть (на чертежах не показано) кузова 3 выполнена с противошумным покрытием (не показано), а пол пассажирского помещения 58 и кабины управления 57, а также ступеньки (на чертежах не показано) выполнены с покрытием из влагостойкого и износоустойчивого материала, исключающего скольжение в сухом и влажном состоянии и допускающего мойку водой и обработку дезинфицирующим средствами.
В пассажирском помещении 58 трамвайного вагона 1, а также во входных проходах 81 предусмотрено выполнение поручней (на чертежах не показано) и/или опор для рук, причем все поручни и опоры имеют гигиеническое и износостойкое покрытие. Размер сечения поручней, размещенных на дверях 59 и сиденьях (на чертежах не показано), установленных в пассажирском помещении 58, составляет не менее 15 и не более 25 мм, а остальные поручни в пассажирском помещении 58 не менее 20 и не более 45 мм.
Трамвайный вагон 1 оборудован вспомогательным пультом (на чертежах не показано) управления маневрового движения задним ходом, устройством (на чертежах не показано) для дистанционного переключения стрелочных переводов, устройством (на чертежах не показано) аварийного опускания токоприемника 64 снаружи трамвайного вагона 1, системой (на чертежах не показано) диагностики тягового электрооборудования, основных узлов и систем, счетчиками (на чертежах не показано) расхода электроэнергии, средствами (на чертежах не показано) внешнего и внутреннего освещения, приводами (не показано) открытия и закрытия дверей 59 с электродвигателями, устройством (не показано) для въезда и выезда инвалидных и детских колясок с поручнями, облегчающими посадку инвалида, системой (не показано) радиооповещения пассажиров и средствами связи пассажиров с водителем, системами (не показано) пожаротушения и звуковой сигнализацией (не показано), например, автомобильного типа.
Трамвайный вагон 1 выполнен с колесными парами 9 под ширину рельсовой колеи, предпочтительно 1524 мм с габаритной теоретической шириной и высотой трамвайного вагона 1 соответственно предпочтительно не более 2550 мм и 3900 мм при высоте верхней точки расположенного на крыше 55 оборудования предпочтительно не более 3750 мм.
В трехсекционном трамвайном вагоне предусмотрено не менее 70 мест для сиденья, а номинальная общая пассажировместимость при среднем размещении 5 чел/м2 составляет не менее 200 чел.
Предпочтительная высота пола 2 над уровнем головки рельса - УГР при диаметре круга качения колеса - 590 мм и полном оснащении трамвайного вагона 1 составляет не более 520 мм. Указанная высота пола 2 трамвайного вагона 1 соответствует не менее 65% его общей площади.
Конструкционная скорость трамвайного вагона 1, обеспечиваемая тяговыми электродвигателями приводов колес 11 при номинальном напряжении тока контактной сети, не менее 75 км/ч. Установившаяся скорость трамвайного вагона 1 при движении с номинальной нагрузкой на прямолинейном горизонтальном участке с уклоном не более ±0,3% по сухим и чистым рельсам составляет не менее 62 км/ч при времени разгона на горизонтальном участке пути до 40 км/ч при номинальной нагрузке и напряжении контактной сети не более 12 с. Масса порожнего трамвайного вагона 1 составляет не более 34 т, причем при максимальной нагрузке при пассажировместимости 8 чел/м2 нагрузка на одну ось 10 трамвайного вагона 1 не выше 10 т.
Планировка пассажирского салона и кабины управления отвечает требованиям эргономики и технической эстетики. Пониженный уровень пола, просторные площадки, расширенные проемы дверей, выдвижная подножка для заезда в салон инвалидной или детской коляски обеспечивают удобства для пассажиров при посадке-высадке и позволяют размещать в салоне детские коляски и крупногабаритный багаж.
Использование описанного рельсового транспортного средства - трамвая с пониженным уровнем пола обеспечивает сокращение времени посадки-высадки пассажиров и увеличение средней скорости движения на условном перегоне с 14 до 23 км/час, что увеличивает пропускную способность городских магистралей.
Также за счет уменьшения неподрессоренной массы и эффективной системы амортизации и демпфирования в заявленном изобретении обеспечивается требуемая плавность хода трамвайного вагона при движении по рельсовому пути, прохождение кривых рельсовых путей, в том числе с минимальным радиусом кривизны, снижение динамического воздействия на путь и динамической нагрузки на элементы тележки, снижение структурного шума от ходовой части, а также увеличение межремонтных пробегов, что в общем и целом повышает надежность, увеличивает ресурс и ремонтопригодность транспортного средства.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ХОДОВАЯ ЧАСТЬ РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА | 2005 |
|
RU2294296C1 |
| ХОДОВАЯ ЧАСТЬ РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА | 2005 |
|
RU2294297C1 |
| ПРИВОДНАЯ КОЛЕСНАЯ ТЕЛЕЖКА РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, НАПРИМЕР ТРАМВАЯ С ПОНИЖЕННЫМ УРОВНЕМ ПОЛА | 2005 |
|
RU2294292C1 |
| РЕЛЬСОВОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО ТИПА ТРАМВАЙНОГО ВАГОНА, МОТОРНОГО ВАГОНА ЭЛЕКТРОПОЕЗДА ИЛИ ЛОКОМОТИВА НА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ТЯГЕ, ТРАМВАЙНЫЙ ВАГОН С ПОНИЖЕННЫМ УРОВНЕМ ПОЛА | 2005 |
|
RU2294294C1 |
| ТРАМВАЙНЫЙ ВАГОН С ПОНИЖЕННЫМ УРОВНЕМ ПОЛА | 2005 |
|
RU2302956C1 |
| МОТОРНАЯ ТЕЛЕЖКА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА | 2014 |
|
RU2558420C1 |
| ПАССАЖИРСКИЙ ВАГОН | 2003 |
|
RU2256571C1 |
| ВАГОН ПАССАЖИРСКИЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА (ВАРИАНТЫ) | 2005 |
|
RU2301754C1 |
| НЕМОТОРНАЯ ТЕЛЕЖКА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА | 2014 |
|
RU2561520C9 |
| МОТОРНАЯ ТЕЛЕЖКА ВЫСОКОСКОРОСТНОГО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА | 2009 |
|
RU2441785C2 |
Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам. Трамвайный вагон состоит из кузова и ходовой части в виде колесных тележек. Колеса тележки выполнены сборными, включающими объединенные через кольцевой амортизатор ступицу и бандаж. Рама тележки содержит пониженную центральную клеть с лемнискатным механизмом 24, снабженным демпферами и амортизаторами, и частично выступающие над ней арочные концевые участки продольных балок 19, опертые через амортизаторы буксового подвешивания на буксы колесных пар, и вынесенные за внешние грани продольных балок консольные амортизированные и снабженные демпферами опоры 30. Кузов включает совмещенную с полом несущую платформу с жестко прикрепленным к ней центральным шкворнем, через которые с трехступенчатым подрессориванием оперт на ходовую часть. Технический результат - обеспечение плавности хода прохождения кривых с минимальным радиусом, снижение динамических нагрузок и шума, увеличение межремонтных пробегов, повышение надежности, ресурса и ремонтопригодности. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 15 ил.
| ЩИТОВОЙ ДЛЯ ВОДОЕМОВ ЗАТВОР | 1922 |
|
SU2000A1 |
| СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЛИНЕЙЧАТЫХ ВЫПУКЛЫХ РАЗВЕРТЫВАЮЩИХСЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ | 0 |
|
SU183619A1 |
| US 4134343 A1, 16.01.1979 | |||
| ПЕРОВ С.В | |||
| и др | |||
| Приспособление для точного наложения листов бумаги при снятии оттисков | 1922 |
|
SU6A1 |
| Приспособление для плетения проволочного каркаса для железобетонных пустотелых камней | 1920 |
|
SU44A1 |
