ХОДОВАЯ ЧАСТЬ РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2007 года по МПК B61F3/04 B61F5/16 B61F5/52 

Изобретение относится к области транспортной техники, в частности к устройству ходовой части рельсовых транспортных средств, имеющих кузов, а именно к устройству ходовой части трамвайного вагона с пониженным уровнем пола, мотовагона электропоезда или локомотива на электрической тяге.

Из уровня техники известна ходовая часть поворотной тележки рельсового транспортного средства. Устройство содержит раму, поперек которой установлен маятникодержатель, соединенный с поперечной траверсовой четырехзвенной маятниковой опоры. Траверса выполнена в виде рамы с двумя поперечными балками, ориентированными поперек транспортного средства и расположенными перед и за маятникодержателем. Поперечные балки траверсы в продольном направлении транспортного средства опираются на маятникодержатель и расположены на нем с возможностью перемещения поперек транспортного средства (см. RU 2203818, 10.05.2003, В 61 F 5/22).

Также из уровня техники известна ходовая часть поворотной тележки рельсового транспортного средства, в частности высокоскоростного поезда, содержащая двухосным ходовой механизм, закрепленный посредством системы первичного подрессоривания на раме, на которой через систему вторичного подрессоривания установлен ориентированный поперек продольного направления транспортного средства маятникодержатель, соединенный с возможностью поворота вокруг проходящей в продольном направлении транспортного средства оси с поперечной траверсой посредством шарнирной четырехзвенной маятниковой опоры, у которой симметрично продольной средней плоскости ходовой части и трапециевидно, если смотреть соответственно спереди и сзади, установлены два маятника, причем между маятникодержателем и траверсой предусмотрено активное устройство наклона, по меньшей мере, с одним исполнительным блоком, например, расположенным поперек продольного направления транспортного средства и, в основном, горизонтально цилиндропоршневым блоком, причем траверса выполнена в виде рамы с двумя поперечными балками, ориентированными поперек продольного направления транспортного средства и расположенными соответственно перед и за маятникодержателем, при этом поперечные балки траверсы расположены в продольном направлении транспортного средства с возможностью опирания на маятникодержатель и перемещения по нему поперек продольного направления транспортного средства (см. RU 99116045, 20.06.2001, B 61 F 5/22).

Известна из уровня техники также ходовая часть рельсового транспортного средства, например трамвайного вагона, включающая тяговый привод и моторную поворотную колесную тележку. Колесная тележка содержит раму, образованную из соединенных друг с другом продольных и поперечных балок и расположенную внутри пространства, ограниченного колесными дисками колесных пар, приводимых каждая в действие от своего тягового двигателя и установленных с возможностью вертикального перемещения на концах продольных балок, полые валы, охватывающие оси колесных пар с зазором между ними, люльку, расположенную поперек продольной оси тележки и опирающуюся с вторичным подрессориванием на продольные балки рамы, поворотную цапку кузова вагона, опора которой связана с люлькой. Вторичное подрессоривание состоит из расположенных по обеим сторонам под люлькой и включенных параллельно резиновых и винтовых пружин - амортизаторов, причем эти амортизаторы одновременно предохраняют от подъема. Тяговые двигатели расположены между продольными балками рамы и кинематически связаны через осевые передачи с соответствующими колесными парами. Каждый тяговый двигатель закреплен под соответствующей поперечной балкой, а каждая осевая передача выполнена с упором от поворачивания относительно вала, который связан одним своим концом с верхней частью поперечной балки, а другим - с корпусом осевой передачи, опирающимся на полый вал (см. RU 2067938 А, В 61 F 3/04, 20.10.1996).

Задачей, на решение которой направленно настоящее изобретение, 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 ходой части.

Поставленная задача решается за счет того, что ходовая часть рельсового транспортного средства, имеющего кузов, типа трамвайного вагона с пониженным уровнем пола, мотовагона электропоезда или локомотива на электрической тяге, согласно изобретению включает, по меньшей мере, один тяговый привод и, по меньшей мере, одну колесную тележку, содержащую рамную несущую конструкцию и две колесные пары, каждая из которых имеет ось, выполненные сборными колеса, включающие объединенные через кольцевой амортизатор ступицу и бандаж, и буксы с буксовыми корпусами, причем каждая колесная пара раскреплена в рамной несущей конструкции посредством букс с буксовыми корпусами, амортизаторов буксового подвешивания и буксодержателей, при этом 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 и над колесами 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, кроме того, рамная несущая конструкция снабжена центральной подвеской рельсового транспортного средства образованной системой осесимметрично разнесенных консольных амортизированных и снабженных демпферами опор, образующей в совокупности с кольцевыми амортизаторами ступиц колес, амортизаторами буксового подвешивания и лемнискатным механизмом многоступенчатую, не менее чем четырехступенчатую систему подрессоривания кузова рельсового транспортного средства и разноуровневого подрессоривания частей тягового привода.

Тяговый привод может включать смонтированный с максимальным для упомянутой системы подрессоривания числом ступеней тяговый электродвигатель, преимущественно асинхронный, неподрессоренный движитель в виде контактной части бандажа колес, кинематически соединенный с тяговым двигателем последовательно через одноступенчато подрессоренные ступицу, ось колесной пары, с установленным на оси с частичным опиранием на нее и сообщенным со ступицей редуктором, другой своей частью двухступенчато подрессорено опертым на арочный концевой участок рамной несущей конструкции и частично опертой на редуктор кинематически связанной с тяговым электродвигателем трансмиссией, имеющей в зоне у редуктора двухступенчатую, а в зоне присоединения к тяговому двигателю многоступенчатую амортизацию, соответствующую числу ступеней амортизации тягового двигателя.

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.

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.

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.

Кузов рельсового транспортного средства, выполненный предпочтительно четырехдверным трехсекционным с шарнирным сочленением его секций и содержащий два межсекционных соединения с поворотными площадками и ограждениями преимущественно гибкого типа, может быть размещен на, по крайней мере, трехколесных тележках ходовой части, при этом, по крайней мере, головная и хвостовая секции установлены на колесных тележках 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, кроме того, рельсовое транспортное средство оборудовано тормозными системами, обеспечивающими рабочее и аварийное торможение для уменьшения скорости и остановки рельсового транспортного средства и включает системы рельсового электромагнитного тормоза, дискового тормоза с гидравлическим приводом и механического тормоза в системе тяговый электродвигатель-трансмиссия привода колес, а также система взаимозаменяющегося рекуперативно-реостатного торможения тяговыми электродвигателями приводов колес, переведенными в генераторный режим, кроме того, рельсовое транспортное средство снабжено песочницами с дистанционным управлением и электроподогревом песка, а также системой автоматического включения песочниц при экстренном торможении рельсового транспортного средства, продублированной ручным приводом песочниц, а также оборудовано 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, обеспечивающего прохождение электрической нагрузки по току не менее 200 А.

Каждая колесная пара может быть 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, образующей буксодержатель, 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 рельсового транспортного средства посредством четырех вертикальных гидродепферов и четырех пружин центрального подвешивания, составляющих центральную подвеску, кроме того, транспортное средство снабжено противоюзовым и противобуксовочным устройством, датчики которого расположены в ходовой части.

Технический результат, достигаемый совокупностью существенных признаков, состоит в обеспечении требуемой плавности хода рельсового транспортного средства 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 ходовой части рельсового транспортного средства за счет уменьшения неподрессоренной массы и эффективной системы амортизации и демпфирования - многоступенчатой системы подрессоривания кузова рельсового транспортного средства.

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 - колесная пара с частичными разрезами.

Ходовая часть рельсового транспортного средства, имеющего кузов 1, например трамвайного вагона с пониженным уровнем пола, включает три тяговых привода 2 и три колесных тележки 3. Каждая колесная тележка содержит рамную несущую конструкцию 4 и две колесные пары 5, каждая из которых имеет ось 6, выполненные сборными колеса 7, включающие объединенные через кольцевой амортизатор 8 ступицу 9 и бандаж 10, и буксы 11 с буксовыми корпусами 12. Каждая колесная пара 5 раскреплена в рамной несущей конструкции 4 посредством букс 11 с буксовыми корпусами 12, амортизаторов буксового подвешивания 13 и буксодержателей 14. Рамная несущая конструкция 4 содержит образованную системой продольных 15 и поперечных 16 балок, расположенную в пределах высоты колес 7 и в плане в пределах колесной базы тележки 3, пониженную центральную клеть 17 с лемнискатным механизмом 18 и частично выступающие над ней и над колесами арочные концевые участки 19 продольных балок 15, опертые через амортизаторы буксового подвешивания 13 на буксы 11 колесных пар 5. Лемнискатный механизм 18 содержит корпус 20 в виде осесимметричной четырехлучевой плоской, преимущественно коробчатой, рамы с центральным проемом 21, имеющим форму тела вращения и снабжен парной системой горизонтально ориентированных, предпочтительно, в продольном направлении осесимметрично разнесенных тяг 22, которыми шарнирно прикреплен, предпочтительно, к поперечным балкам 16 центральной клети 17, а также парной системой аналогично разнесенных горизонтально ориентированных, предпочтительно, в поперечном направлении демпферов 23 и амортизаторов 24, которыми прикреплен к продольным балкам 15 центральной клети 17.

Демпферы 23 и амортизаторы 24 лемнискатного механизма 18 образуют не менее чем две пары: демпфер 23 горизонтальных колебаний и амортизатор 24, предпочтительно двухстороннего действия.

Рамная несущая конструкция 4 снабжена центральной подвеской рельсового транспортного средства образованной системой осесимметрично разнесенных консольных амортизированных и снабженных демпферами 25 опор 26, образующей в совокупности с кольцевыми амортизаторами 8 ступиц 9 колес 7, амортизаторами буксового подвешивания 13 и лемнискатным механизмом 18 четырехступенчатую систему подрессоривания кузова 1 рельсового транспортного средства и разноуровневого подрессоривания частей тягового привода 2.

Корпус 20 лемнискатного механизма 18 содержит центральную часть 27 и лучевые элементы 28 и 29 по числу лучей корпуса 20, которые образуют четыре сектора 30, 31, 32 и 33 лемнискатного механизма 18, разделенных средними условными вертикальными продольной 34 и поперечной 35 плоскостями корпуса 20. Каждые два расположенных по диагонали сектора 30 и 32, 31 и 33 выполнены осесимметрично идентичными один другому как по форме, так и по установленным в них устройствам 22, 23, 24. Два лучевых элемента 28 корпуса 20, ориентированных в продольном направлении, осесимметрично смещены в противоположные стороны относительно средней условной вертикальной продольной плоскости 34 с эксцентриситетом не менее половины ширины соответствующего лучевого элемента 28 в плане, выполнены с одной из боковых сторон в плане уступообразно расширяющимся к центру корпуса 20 и снабжены каждый уступами 36, на которых размещены одна шарнирная опора 37 для крепления, соответственно одного амортизатора 24 в направлении, параллельном средней условной вертикальной поперечной плоскости 35 корпуса 20 лемнискатного механизма 18, и одна шарнирная опора 38 для крепления, соответственно одного демпфера 23, например гидродемпфера, горизонтально ориентированного аналогично осевой ориентации, установленного в том же секторе 31 или 33 амортизатора 24. Оба указанные устройства - демпфер 23 и амортизатор 24 установлены с эксцентриситетами - демпфер 23 с меньшим, а амортизатор 24 с большим относительно средней условной вертикальной поперечной плоскости 35 и центра лемнискатного механизма 18.

Два других противоположных лучевых элемента 29 корпуса 20 ориентированы в поперечном направлении и частично смещены относительно средней условной вертикальной поперечной плоскости 35 с эксцентриситетом меньше половины ширины соответствующего лучевого элемента 29 в плане и снабжены каждый с торца опорным элементом 39, установленным симметрично указанной плоскости 35 и оппозитно упорному буферу 40, установленному на продольной балке 15 колесной тележки 1. А с одной из боковых сторон этих лучевых элементов 29 в плане размещена шарнирная опора 41 для крепления горизонтально ориентированной в продольном направлении тяги 22, установленной в направлении к поперечной балке 16 рамной несущей конструкции 4 колесной тележки 1 с эксцентриситетом относительно условной средней вертикальной продольной плоскости 34 и центра корпуса 20 лемнискатного механизма 18.

Эксцентриситет амортизатора 24 относительно центра корпуса 20 лемнискатного механизма 18 в плане не менее чем в два раза превышает эксцентриситет демпфера 23. Эксцентриситет продольно ориентированной тяги 22 относительно центра корпуса 20 лемнискатного механизма 18 превышает эксцентриситет демпфера 23, установленного в смежном секторе 31, и выполнен меньшим или равным эксцентриситету амортизатора 24. А корпус 20 лемнискатного механизма 18 со стороны каждого сектора 30 и 32, в котором расположены тяги 22, содержит скошенный в плане участок 42, подкрепляющий продольные лучевые элементы 28.

Сектора 30 и 32 лемнискатного механизма 18 с размещенными в них тягами 22 расположены через один с секторами 31 и 33, в которых размещены демпферы 23 амортизаторы 24, а чередование секторов 30, 32 и 31, 33 выполнено по направлению вращения часовой стрелки, начиная с переднего по ходу колесной тележки правого сектора 30, в котором размещена тяга 22, направленная и прикрепленная к передней поперечной балке 16 рамной несущей конструкции 4 колесной тележки 1, в следующем за ним правом секторе 31 размещены демпфер 23 и амортизатор 24. А в следующем - 32 размещена другая тяга 22, направленная и прикрепленная к задней поперечной балке 16, в следующем по ходу часовой стрелки левом переднем секторе 33 размещены другой комплект демпфера 23 и амортизатора 24.

Или сектора 30 и 32 лемнискатного механизма 18 с размещенными в них тягами 22 расположены через один с секторами 31 и 33, в которых размещены демферы 23 и амортизаторы 24, а чередование секторов 30, 32 и 31, 33 выполнено против направления вращения часовой стрелки, начиная с переднего по ходу колесной тележки левого сектора 30, в котором размещена тяга 22, направленная и прикрепленная к передней поперечной балке 16 рамной несущей конструкции 4 колесной тележки 1. В следующем за ним левом секторе 31 размещены демпфер 23 и амортизатор 24, а в следующем - 32 размещена другая тяга 22, направленная и прикрепленная к задней поперечной балке 16. В следующем против хода часовой стрелки правом переднем секторе 33 размещен другой комплект демпфера 23 и амортизатора 24.

Корпус 20 лемнискатного механизма 18 выполнен с левосторонним или с правосторонним размещением опор под тяги 22, демпферы 23 и амортизаторы 24 всех секторов 30-33.

Каждая тяга 22 лемнискатного механизма 18 выполнена жесткой, а ее прикрепление к лучевому элементу 28 корпуса 20 лемнискатного механизма 18 - шарнирная опора 41 включает шаровой шарнир 42 и обеспечивает ограниченные угловые перемещения корпуса 20, в том числе на угол, превышающий величину зазора между опорным элементом 39 на торце лучевого элемента 28 корпуса 20 и ответной поверхностью упорного буфера 40, установленного на продольной балке 15 рамной несущей конструкции 4 колесной тележки 1 и величину наибольшего сжатия упорного буфера 39 при максимальном динамическом воздействии на него массы нагруженного кузова 1 рельсового транспортного средства, например трамвайного вагона 3, совместно с массой лемнискатного механизма 18 при максимальных поперечных колебаниях.

На продольных 15 и поперечных 16 балках рамной несущей конструкции 4 колесной тележки 1 размещены осесимметрично расположенные в диагонально противоположных секторах 30 и 32 шарнирные опоры 43 тяг 22, а шарнирные опоры 44 демпферов 23 и амортизаторов 24, а также упорные буферы 40 смонтированы на продольных балках 15 центральной клети 17 рамной несущей конструкции 4 колесной тележки 1. Причем шарнирные опоры 43 прикрепления тяг 22, а также шарнирные опоры 44 демпферов 23 и амортизаторов 24 и упорные буфера 40 размещены на внутренней стороне, образующей центральную клеть 17 продольных 15 и поперечных 16 балок рамной несущей конструкции 4 колесной тележки 1.

По крайней мере, одна колесная пара 5 в колесной тележке 1 выполнена ведущей и снабжена редуктором 45 тягового привода, а также дисковым тормозом 46. Каждая колесная пара 5 состоит из оси 6 не менее чем двух колес 7, заземлителя (на чертежах условно не показано), по крайней мере, двух букс 11 с корпусами 12, по крайней мере, двух подшипников (на чертежах не показано). При этом ступица 9 колеса 7 неподвижно закреплена на оси 6 колесной пары 5, например, с помощью гайки (на чертежах не показано), бандаж 10 выполнен с ребордой 47. Кольцевой амортизатор 8 представляет собой набор V-образных амортизаторов, расположенных по периметру между ступицей 9 и бандажом 10. Диаметр круга качения колеса колесной пары составляет 560 мм. Колеса 7 снабжены брызговиками (на чертежах не показано). В корпусе 12 одной буксы 11 установлены датчики температуры (на чертежах не показано) подшипника и частоты вращения колесной пары 5. Колесные тележки 1 снабжены заземлителями (на чертежах не показано) колесных пар 5, а бандаж 10 колеса 7 соединен со ступицей 9 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 200 А.

Каждая колесная пара 5 раскреплена в рамной несущей конструкции 4 с помощью двух букс 11 с буксовыми корпусами 12, четырех амортизаторов 13 буксового подвешивания и двух буксодержателей 14. На каждой буксе 11, на боковых гранях ее корпуса 12, установлены по два амортизатора 13 буксового подвешивания, а на каждой из четырех арочных концевых участков 19 продольных балок 15 рамной несущей конструкции 4 выполнены соответствующие поверхности под амортизаторы 13 буксового подвешивания. Конструкция тележки 1 и колесной пары 5 с редуктором 45 тягового привода обеспечивает возможность кантовки тележек 1 и колесных пар 5. Продольные балки 15 рамной несущей конструкции 4 тележки 1 в зоне опирания на буксы 11 снабжены понизу дополнительной перемычкой, образующей буксодержатель 14 с опорой для буксы 11, предотвращающий смещение колесных пар 5 при подъеме или кантовании колесной тележки 1.

Конструкция редуктора 45 тягового привода выполнена обеспечивающей легко доступный контроль уровня смазки. В состав колесной тележки 1 входит, по крайней мере, два рельсовых электромагнитных тормоза 48, каждый из которых пространственно находится ниже рамной несущей конструкции 4 и крепится на регулируемых пружинных креплениях (на чертежах не показано) к корпусам букс 12 колесных пар 5. Рамная несущая конструкция 4 колесной тележки 1 изготовлена из стали толщиной 10-14 мм и соединена с кузовом 1 рельсового транспортного средства 3 посредством центральной подвески рельсового транспортного средства 3, демпферы 25 которой выполнены предпочтительно в виде четырех вертикальных гидродемпферов, а консольное амортизирование опор 26 выполнено четырьмя пружинами (на чертежах не показано) центрального подвешивания.

Кроме того, транспортное средство снабжено противоюзовым и противобуксовочным устройством (на чертежах не показано), датчики которого расположены в ходовой части.

Тяговый привод 2 включает смонтированный с максимальным для упомянутой системы подрессоривания числом ступеней тяговый электродвигатель 49, преимущественно асинхронный, неподрессоренный движитель в виде контактной части бандажа 10 колес 7, кинематически соединенный с тяговым двигателем 49 последовательно через одноступенчато подрессоренные ступицу 9, ось 6 колесной пары 5, с установленным на оси 6 с частичным опиранием на нее и сообщенным со ступицей 9 редуктором 45, другой своей частью двухступенчато подрессорено опертым на арочный концевой участок 19 рамной несущей конструкции 4 и частично опертой на редуктор 45 кинематически связанной с тяговым электродвигателем 49 трансмиссией 50, имеющей в зоне у редуктора 45 двухступенчатую, а в зоне присоединения к тяговому двигателю 49 многоступенчатую амортизацию, соответствующую числу ступеней амортизации тягового двигателя 49.

Кузов 1 рельсового транспортного средства - трамвайного вагона с пониженным уровнем пола выполнен четырехдверным трехсекционным с шарнирным сочленением его секций 51, и содержащий два межсекционных соединения 52 с поворотными площадками (на чертежах не показано) и ограждениями (на чертежах не показано) преимущественно гибкого типа, размещен на трех колесных тележках 3 ходовой части. Секции 51 установлены на колесных тележках 4 с расположением верхней отметки пола 53 на половине его площади в каждой секции 51 ниже высоты диаметра круга качения по рельсу колеса 7 тележки 4, считая от уровня головки рельса (УГР).

Рельсовое транспортное средство оборудовано тормозными системами, обеспечивающими рабочее и аварийное торможение для уменьшения скорости и остановки рельсового транспортного средства, и включает системы рельсового электромагнитного тормоза 48, дискового тормоза 46 с гидравлическим приводом 54 и механического тормоза (на чертежах не показано) в системе тяговый электродвигатель-трансмиссия привода колес 7, а также система взаимозаменяющегося рекуперативно-реостатного торможения тяговыми электродвигателями 49 приводов колес 7, переведенными в генераторный режим.

Рельсовое транспортное средство снабжено песочницами (на чертежах не показано) с дистанционным управлением и электроподогревом песка, а также системой (на чертежах не показано) автоматического включения песочниц при экстренном торможении рельсового транспортного средства, продублированной ручным приводом (на чертежах не показано) песочниц, а также оборудовано системой (на чертежах не показано) стабилизации уровня пола и демпфирования динамических колебаний.

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам. Ходовая часть трамвая включает тяговый привод и колесную тележку. Рама 4 тележки содержит пониженную центральную клеть с лемнискатным механизмом 18. Лемнискатный механизм содержит корпус в виде осесимметричной четырехлучевой плоской коробчатой рамы с центральным проемом, имеющим форму тела вращения, и снабжен парной системой горизонтально ориентированных в продольном направлении осесимметрично разнесенных тяг, которыми шарнирно прикреплен к поперечным балкам центральной клети, а также парной системой аналогично разнесенных горизонтально ориентированных в поперечном направлении демпферов и амортизаторов, которыми прикреплен к продольным балкам центральной клети. Рама также снабжена центральной подвеской трамвая, образованной системой консольных опор 26, образующей в совокупности с кольцевыми амортизаторами ступиц колес, амортизаторами буксового подвешивания и лемнискатным механизмом четырехступенчатую систему подрессоривания кузова рельсового транспортного средства и разноуровневого подрессоривания частей тягового привода. Технический результат - обеспечение плавности хода, прохождения кривых с минимальным радиусом, снижение динамических нагрузок и шума, увеличение межремонтных пробегов, повышение надежности, ресурса и ремонтопригодности. 11 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Ходовая часть рельсового транспортного средства, имеющего кузов, типа трамвайного вагона с пониженным уровнем пола, мотовагона электропоезда или локомотива на электрической тяге, характеризующаяся тем, что она включает, по меньшей мере, один тяговый привод и, по меньшей мере, одну колесную тележку, содержащую рамную несущую конструкцию и две колесные пары, каждая из которых имеет ось, выполненные сборными колеса, включающие объединенные через кольцевой амортизатор ступицу и бандаж, и буксы с буксовыми корпусами, причем каждая колесная пара раскреплена в рамной несущей конструкции посредством букс с буксовыми корпусами, амортизаторов буксового подвешивания и буксодержателей, при этом 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 и над колесами 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 вращениями, 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, кроме того, рамная несущая конструкция снабжена центральной подвеской рельсового транспортного средства образованной системой осесимметрично разнесенных консольных амортизированных и снабженных демпферами опор, образующей в совокупности с кольцевыми амортизаторами ступиц колес, амортизаторами буксового подвешивания и лемнискатным механизмом многоступенчатую, не менее чем четырехступенчатую, систему подрессоривания кузова рельсового транспортного средства и разноуровневого подрессоривания частей тягового привода.2. Ходовая часть по п.1, отличающаяся тем, что тяговый привод включает смонтированный с максимальным для упомянутой системы подрессоривания числом ступеней тяговый электродвигатель, преимущественно асинхронный, неподрессоренный движитель в виде контактной части бандажа колес, кинематически соединенный с тяговым двигателем последовательно через одноступенчато подрессоренные ступицу, ось колесной пары с установленным на оси с частичным опиранием на нее и сообщенным со ступицей редуктором, другой своей частью двухступенчато подрессорено опертым на арочный концевой участок рамной несущей конструкции и частично опертой на редуктор, кинематически связанной с тяговым электродвигателем трансмиссией, имеющей в зоне у редуктора двухступенчатую, а в зоне присоединения к тяговому двигателю многоступенчатую амортизацию, соответствующую числу ступеней амортизации тягового двигателя.3. Ходовая часть по п.1, отличающаяся тем, что демпферы и амортизаторы лемнискатного механизма образуют 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 указанных 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.4. Ходовая часть по п.3, отличающаяся тем, что эксцентриситет амортизатора относительно центра корпуса лемнискатного механизма в плане не менее чем в два раза превышает 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.5. Ходовая часть по п.3, отличающаяся тем, что сектора лемнискатного механизма с размещенными в них тягами 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 размещен другой комплект демпфера и амортизатора.6. Ходовая часть по п.3, отличающаяся тем, что сектора лемнискатного механизма с размещенными в них тягами 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.7. Ходовая часть по п.5 или 6, отличающаяся тем, что корпус лемнискатного механизма выполнен с левосторонним или с правосторонним размещением опор под тяги, демпферы и амортизаторы всех секторов.8. Ходовая часть по п.3, отличающаяся тем, что каждая тяга лемнискатного механизма 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.9. Ходовая часть по п.3, отличающаяся тем, что на продольных и поперечных балках рамной несущей конструкции колесной тележки 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.10. Ходовая часть по п.1, отличающаяся тем, что кузов рельсового транспортного средства, выполненный предпочтительно четырехдверным трехсекционным с шарнирным сочленением его секций и содержащий два межсекционных соединения с поворотными площадками и ограждениями преимущественно гибкого типа, размещен на, по крайней мере, трех колесных тележках ходовой части, при этом, по крайней мере, головная и хвостовая секции установлены на колесных тележках 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, кроме того, рельсовое транспортное средство оборудовано тормозными системами, обеспечивающими рабочее и аварийное торможение для уменьшения скорости и остановки рельсового транспортного средства и включает системы рельсового электромагнитного тормоза, дискового тормоза с гидравлическим приводом и механического тормоза в системе тяговый электродвигатель - трансмиссия привода колес, а также система взаимозаменяющегося рекуперативно-реостатного торможения тяговыми электродвигателями приводов колес, переведенными в генераторный режим, кроме того, рельсовое транспортное средство снабжено песочницами с дистанционным управлением и электроподогревом песка, а также системой автоматического включения песочниц при экстренном торможении рельсового транспортного средства, продублированной ручным приводом песочниц, а также оборудовано системой стабилизации уровня пола и демпфирования динамических колебаний.11. Ходовая часть по п.10, отличающаяся тем, что, по крайней мере, одна колесная пара в колесной тележке 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, обеспечивающего прохождение электрической нагрузки по току не менее 200 А.12. Ходовая часть по п.11, отличающаяся тем, что 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, образующей буксодержатель, с опорой для буксы, предотвращающей смещение колесных пар при подъеме или кантовании колесной тележки, а конструкция редуктора тягового привода выполнена обеспечивающей легкодоступный контроль уровня смазки, при этом в состав колесной тележки входят, 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 рельсового транспортного средства посредством четырех вертикальных гидродемпферов и четырех пружин центрального подвешивания, составляющих центральную подвеску, кроме того, транспортное средство снабжено противоюзовым и противобуксовочным устройством, датчики которого расположены в ходовой части.