РАДИАЛЬНАЯ СВАРНАЯ ТЕЛЕЖКА Российский патент 2015 года по МПК B61F3/02 B61F5/04 B61F5/38 B61F5/52 B61F7/00 B61H1/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Настоящее изобретение относится к тележке железнодорожного вагона, в частности к радиальной сварной тележке со слабым усилием колесо-рельс.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Тележку используют для поддержки корпуса поезда, направления поезда по рельсу и выдерживания различных нагрузок со стороны корпуса поезда и рельсового пути. В настоящее время, вагонные тележки по большей части относятся к трехзвенному типу с литой конструкцией, содержащей одну балку, две боковые рамы, две колесные пары, дополнительную систему подвески и тормозное устройство, которая имеет следующие недостатки: 1) балка и боковые рамы представляют собой литые конструкции, которые являются тяжелыми и не подходящими для легкой конструкции тележки; 2) в дополнительной системе подвески по большей части используется клинообразный демпфер, который приводит к большему износу деталей тележки; 3) вследствие самих конструктивных признаков, в жесткость основной конструкции в трех направлениях всегда должны быть заложены относительно большие значения, делая посредством этого слишком высокой установочную жесткость колесной пары, что может вызывать истирание ободов колес; 4) вследствие того, что жесткость вертикального направления основной конструкции является слишком высокой, она не обладает подлинным свойством слабого усилия колесо-рельс; 5) вследствие неспособности создания относительного осевого перемещения между колесом и осью, она не может приспосабливаться к характеристикам изменения ширины колеи тележки; 6) вследствие признаков небольшой противоромбической жесткости и большой неподрессоренной массы общепризнанной трехзвенной тележки, критическая скорость тележки является относительно низкой, что будет приносить больше вреда железнодорожному пути, и скорость не будет превышать 120 км/ч.

[0003] Патент CN N103010247 A раскрывает трехзвенную тележку, из которых основное имеет структуру резинового полотна со скошенной поверхностью, соединение ее передней и задней колесных пар достигается посредством воздействия боковой рамы на скошенное резиновое полотно. Для того чтобы обеспечить достаточную устойчивость колесных пар, резиновое полотно должно иметь достаточную жесткость в трех направлениях, так чтобы оказывать воздействие на функцию автоматического управления колесных пар и свойство слабого усилия колесо-рельс тележки. Патент CN N2305578 Y раскрывает трехзвенную тележку с автоматическим управлением, которая принимает вид общепризнанного механизма автоматического управления Sheffield, при этом передняя и задняя колесные пары соединены через переходник посредством своего радиального механизма. Между переходником и механизмом автоматического управления расположена конструкция из резинового полотна. Посредством подобной конструктивной схемы можно эффективно избегать изнашивания колесных ободов. Однако соединение передней и задней колесных пар достигается через резиновое полотно и переходник посредством механизма автоматического управления, который не может соответствовать требованию устойчивости при высокой скорости свыше 120 км/ч.

[0004] После анализа технической политики и требования рынка железнодорожных перевозок в Китае очевидно, что перевозки в Китае будут стремиться к высоким скоростям и тяжелым нагрузкам. Между тем, технология тележек будет стремиться к низкому изнашиванию, слабому усилию колесо-рельс и защите окружающей среды и т.д. Для того чтобы дальше использовать преимущества железнодорожных перевозок, стимулировать быстрое развитие мировой экономики, крайне важно решить проблему международной объединенной транспортировки между различными железнодорожными колеями. Вследствие этого, существует необходимость в разработке безвредной для окружающей среды вагонной тележки с изменяемой шириной колеи с признаками высокой скорости, слабого усилия колесо-рельс и низкого изнашивания для того, чтобы решить различные известные проблемы общепризнанной вагонной тележки.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0005] Технической проблемой, которая должна быть решена посредством настоящего изобретения, является предоставление безвредной для окружающей среды вагонной тележки с изменяемой шириной колеи с признаками высокой скорости, слабого усилия колесо-рельс и низкого изнашивания для того, чтобы преодолеть недостатки предшествующего уровня техники.

[0006] Для того чтобы решить подобную техническую проблему, настоящее изобретение предоставляет радиальную сварную тележку со слабым усилием колесо-рельс, которая содержит две колесные пары, сварную боковую балку и узел поперечной балки, которые принимают вид трехзвенной конструкции, при этом оба конца боковой балки соединены с колесными парами, соответственно, через основную резиново-металлическую подушку и переходник, две колесные пары соединены друг с другом через переходник и устройство соединения колесных пар, узел поперечной балки соединен с боковой балкой через две дополнительные системы подвески, основное тормозное приспособление подвешено на узле поперечной балки или боковой балке.

[0007] Устройство соединения колесных пар содержит две дуговые штанги и одну деталь соединения дуговых штанг, на подшипнике колесной пары расположен переходник, оба конца дуговой штанги соединены с переходником посредством прикручивания болтами, склепывания или сваривания, две дуговые штанги соединены посредством детали соединения дуговых штанг, деталь соединения дуговых штанг имеет конструкцию резинового сферического шарнира или сферического подшипника.

[0008] Узел поперечной балки включает в себя поперечную балку, центральный подшипник и боковой подшипник, причем поперечная балка имеет общую сварную конструкцию, на которой расположены центральный подшипник и боковой подшипник, поперечная балка расположена на дополнительных системах подвески, центральный подшипник представляет собой плоский центральный подшипник или сферический центральный подшипник, боковой подшипник представляет собой боковой подшипник с постоянным контактом.

[0009] Дополнительные системы подвески принимают вид одной из следующих конструкций:

[0010] состоящая из двух дополнительных резиново-металлических подушек, по меньшей мере четырех комплектов стальных пружин и одного масляного демпфера, соединенных параллельно, при этом оба конца расположены в установочном гнезде боковой балки и в установочном гнезде поперечной балки, соответственно; дополнительный резиново-металлические подушки имеют плоскую конструкцию или V-образную конструкцию;

[0011] или: состоящая из клинообразного демпфера и комплекта стальных пружин;

[0012] или: состоящая из демпфера плеча кривошипа и комплекта стальных пружин, при этом по меньшей мере один комплект пружин установлен на плече кривошипа, а зажимающее усилие между демпфером плеча кривошипа и поперечной балкой создается вращением осевого штифта демпфера плеча кривошипа;

[0013] или: один комплект стальных пружин для подшипника соединен параллельно на основании демпфера Ленуара;

[0014] или: стальная пружина и масляный демпфер соединены параллельно, а между поперечной балкой и боковой балкой расположена штанга продольной тяги для переноса между ними нагрузки продольных усилий.

[0015] Колесная пара состоит из оси, колес и подшипника, при этом колеса расположены на обоих концах оси, а подшипник расположен на конце оси.

[0016] Основное тормозное приспособление принимает вид тормозного приспособления с устройством колодочного типа или тормозного приспособления с тягой подвесного типа; при этом тормозное приспособление с устройством колодочного типа содержит агрегатный тормозной цилиндр, компенсатор износа тормозных колодок, тормозную тягу и тормозную колодку, и подвешено в установочном гнезде поперечной балки или боковой балки посредством первых четырех подвесных кронштейнов на ней; а тормозное приспособление с тягой подвесного типа подвешено в установочном гнезде поперечной балки или боковой балки посредством вторых четырех подвесных кронштейнов на ней.

[0017] Колесная пара состоит из оси, колес, подшипника и по меньшей мере двух тормозных дисков, при этом тормозные диски расположены на оси.

[0018] Основное тормозное приспособление принимает вид тормозного приспособления с устройством барабанного типа, при этом по меньшей мере два тормозных приспособления с устройством барабанного типа расположены на каждой оси и подвешены в установочном гнезде поперечной балки или боковой балки посредством подъемного гнезда на ней.

[0019] Колесная пара представляет собой колесную пару с изменяемой шириной колеи, которая содержит устройство изменения ширины колеи, колеса с изменяемой шириной колеи и ось изменения ширины колеи; на внутренней поверхности ступицы каждого колеса с изменяемой шириной колеи выполнена канавка шлицевого соединения, на внешней поверхности внутренней ступицы каждого колеса с изменяемой шириной колеи выполнены по меньшей мере две кольцевых канавки, ось изменения ширины колеи передает крутящий момент с колес с изменяемой шириной колеи посредством посадки на шлицах, при этом колеса с изменяемой шириной колеи могут аксиально смещаться на оси изменения ширины колеи.

[0020] Устройство изменения ширины колеи содержит барабан с установочной пластиной, возвратной пружиной, уплотнительным диском, фиксирующей муфтой и сферическим плунжером; фиксирующая муфта расположена на участке соединения колес с изменяемой шириной колеи и оси изменения ширины колеи, фиксирующая муфта установлена с зазором относительно ступицы колеса с изменяемой шириной колеи и установлена с натягом относительно оси изменения ширины колеи; в фиксирующей муфте выполнено круглое отверстие в положении, соответствующем канавке ступицы колеса с изменяемой шириной колеи, внутри круглого отверстия расположен сферический плунжер; на внешней круговой поверхности фиксирующей муфты выполнен фланец для установки возвратной пружины; возвратная пружина окружает внешнюю сторону фиксирующей муфты, один конец которой расположен напротив фланца фиксирующей муфты, а другой конец которой расположен напротив уплотнительного диска; барабан с установочной пластиной, уплотнительный диск и фиксирующая муфта установлены с зазором, уплотнительный диск и барабан с установочной пластиной взаимно закреплены; снаружи барабана с установочной пластиной выполнена выступающая панель; под действием F1 или F2 колесо с изменяемой шириной колеи смещается аксиально вдоль фиксирующей муфты на оси изменения ширины колеи.

[0021] Преимущественные эффекты: по сравнению с общепризнанной вагонной тележкой настоящее изобретение обладает следующая очевидными результатами: 1) трехзвенная конструкция придаст тележке свойство очень равномерной нагрузки; 2) сварная боковая балка и поперечная балка, с одной стороны, позволят избежать литейных дефектов балки и боковой рамы с литыми конструкциями, а с другой стороны, имеют преимущества наличия легкой массы и безвредности для окружающей среды; 3) основная и дополнительная подвеска уменьшат неподрессоренную массу тележки, усилие колесо-рельс и изнашивание деталей системы подвески; 4) колесная пара с изменяемой шириной колеи реализует свойство изменения ширины колеи тележки; 5) устройство соединения колесных пар нового типа, с одной стороны, улучшит устойчивость в процессе высокоскоростного движения, а с другой стороны, уменьшит изнашивание ободов, когда тележка проходит по изогнутому рельсу; 6) посредством ряда ключевых технических решений, тележка будет соответствовать требованиям максимальной нагрузки на ось до 30 т и максимальной скорости движения до 200 км/ч.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0022] Фиг. 1 показывает схематичное изображение конструкции настоящего изобретения.

[0023] Фиг. 2a показывает схематичное изображение устройства соединения колесных пар согласно настоящему изобретению.

[0024] Фиг. 2b показывает схематичное изображение конструкции устройства соединения дуговой штанги согласно настоящему изобретению.

[0025] Фиг. 2c показывает схематичное изображение конструкции резинового сферического шарнира согласно настоящему изобретению.

[0026] Фиг. 2d показывает схематичное изображение конструкции сферического подшипника согласно настоящему изобретению.

[0027] Фиг. 3a показывает схематичное изображение конструкции дополнительной системы подвески согласно варианту 1 осуществления настоящего изобретения.

[0028] Фиг. 3a-1 показывает схематичное изображение конструкции плоской резиново-металлической подушки дополнительной системы подвески согласно варианту 1 осуществления настоящего изобретения.

[0029] Фиг. 3a-2 показывает схематичное изображение конструкции V-образной резиново-металлической подушки дополнительной системы подвески согласно варианту 1 осуществления настоящего изобретения.

[0030] Фиг. 3b показывает схематичное изображение конструкции дополнительной системы подвески согласно варианту осуществления 2 настоящего изобретения.

[0031] Фиг. 3c показывает схематичное изображение конструкции дополнительной системы подвески согласно варианту 3 осуществления настоящего изобретения.

[0032] Фиг. 3d показывает схематичное изображение конструкции дополнительной системы подвески согласно варианту 4 осуществления настоящего изобретения.

[0033] Фиг. 3e показывает схематичное изображение конструкции дополнительной системы подвески согласно варианту 5 осуществления настоящего изобретения.

[0034] Фиг. 4a показывает схематичное изображение конструкции колесной пары согласно варианту 1 осуществления настоящего изобретения.

[0035] Фиг. 4b показывает схематичное изображение конструкции колесной пары согласно варианту осуществления 2 настоящего изобретения.

[0036] Фиг. 4c показывает схематичное изображение конструкции колесной пары с изменяемой шириной колеи согласно настоящему изобретению;

[0037] Фиг. 5a показывает схематичное изображение конструкции настоящего изобретения, когда используют тормозное приспособление с устройством колодочного типа.

[0038] Фиг. 5b показывает схематичное изображение конструкции настоящего изобретения, когда используют тормозное приспособление с тягой подвесного типа.

[0039] Фиг. 5c показывает схематичное изображение конструкции настоящего изобретения, когда используют тормозное приспособление с устройством барабанного типа.

[0040] При этом: 1 - колесная пара, 11 - ось, 12 - колесо, 13 - подшипник, 14 - тормозной диск, 15 - устройство изменения ширины колеи, 151 - барабан с установочной пластиной, 152 - возвратная пружина, 153 - уплотнительный диск, 154 - фиксирующая муфта, 155 - сферический плунжер, 156 - колесо с изменяемой шириной колеи, 157 - ось изменения ширины колеи, 2 - переходник, 3 - устройство соединения колесных пар, 31 - дуговая штанга, 32 - деталь соединения дуговых штанг, 321 - резиновый сферический шарнир, 322 - сферический подшипник, 4 - основная резиново-металлическая подушка, 5 - боковая балка, 6 - дополнительная система подвески, 61 - дополнительная резиново-металлическая подушка, 62 - комплект стальных пружин, 63 - масляный демпфер, 64 - клинообразный демпфер, 65 - демпфер плеча кривошипа, 66 - демпфер Ленуара, 67 - штанга продольной тяги, 7 - узел поперечной балки, 71 - поперечная балка, 72 - центральный подшипник, 73 - боковой подшипник, 8 - основное тормозное приспособление, 81 - тормозное приспособление с устройством колодочного типа, 811 - первое подвесное приспособление, 82 - тормозное приспособление с устройством барабанного типа, 821 - подъемное гнездо, 83 - тормозное приспособление с тягой подвесного типа, 831 - второе подвесное приспособление.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0041] Далее настоящее изобретение будет описано посредством вариантов осуществления, со ссылкой на сопровождающие чертежи.

[0042] Фиг. 1 показывает схематичное изображение конструкции настоящего изобретения.

[0043] В настоящем изобретении используют конструкцию из трех сваренных частей, которая содержит две колесные пары 1, четыре переходника 2, одно устройство 3 соединения колесных пар, четыре основные резиново-металлические подушки 4, одну боковую балку 5, две дополнительные системы 6 подвески, один узел 7 поперечной балки и одно основное тормозное приспособление 8.

[0044] Боковая балка 5, в целом, имеет U-образную сварную конструкцию, оба конца которой соединены соответственно с колесными парами 1 через основные резиново-металлические подушки 4 и переходники 2; боковая балка расположена на четырех основных резиново-металлических подушках 4, а основные резиново-металлические подушки 4 расположены на переходниках 2.

[0045] Узел 7 поперечной балки включает в себя поперечную балку 71, центральный подшипник 72 и боковой подшипник 73.

[0046] Поперечная балка 71 имеет общую сварную конструкцию, на которой предоставлены центральный подшипник 72 и боковой подшипник 73, причем поперечная балка 71 установлена непосредственно на дополнительных системах 6 подвески.

[0047] Центральным подшипником 72 может быть плоский центральный подшипник или сферический центральный подшипник.

[0048] Боковой подшипник 73 представляет собой боковой подшипник с постоянным контактом.

[0049] Основные резиново-металлические подушки 4 принимают вид резиновых полотен со скошенной поверхностью или плоских полотен.

[0050] Узел 7 поперечной балки соединен с боковой балкой 5 через две дополнительные системы 6 подвески.

[0051] Основное тормозное приспособление 8 подвешено на узле 7 поперечной балки или боковой балке 5.

[0052] Соединение между двумя колесными парами 1 достигается посредством переходников 2 и устройства 3 соединения колесных пар, причем каждый из переходников 2 расположен на подшипнике 13 колесных пар 1, устройство 3 соединения колесных пар соединено с переходниками 2 посредством прикручивания болтами, также могут быть использованы другие средства соединения, такие как склепывание, сваривание и тому подобное.

[0053] Фиг. 2a показывает схематичное изображение устройства соединения колесных пар согласно настоящему изобретению.

[0054] Устройство 3 соединения колесных пар содержит две дуговые штанги 31 и одну деталь 32 соединения дуговых штанг.

[0055] Оба конца дуговых штанг 31 соединены с переходниками 2 посредством прикручивания болтами, склепывания или сваривания.

[0056] Две дуговые штанги 31 соединены друг с другом посредством детали 32 соединения дуговых штанг.

[0057] Фиг. 2b показывает схематичное изображение конструкции устройства соединения дуговой штанги согласно настоящему изобретению.

[0058] Деталь 32 соединения дуговых штанг принимает вид конструкции резинового сферического шарнира 321 или сферического подшипника 322.

[0059] Фиг. 2c показывает схематичное изображение конструкции резинового сферического шарнира согласно настоящему изобретению.

[0060] Когда две дуговые штанги 31 соединяют друг с другом посредством резинового сферического шарнира 321, резиновый сферический шарнир 321 соединяют с дуговыми штангами 31 посредством прикручивания болтами, склепывания или сваривания и т.д., а направление установки резинового сферического шарнира 321 таково, что осевое направление вала параллельно оси, или осевое направление перпендикулярно поверхности рельса.

[0061] Фиг. 2d показывает схематичное изображение конструкции сферического подшипника согласно настоящему изобретению.

[0062] Когда две дуговые штанги 31 соединяют друг с другом посредством сферического подшипника 322, направление установки таково, что осевое направление вала параллельно оси.

[0063] Дополнительные системы 6 подвески могут принимать вид любой из пяти конструкций, показанных на Фиг. 3a-3e.

[0064] Фиг. 3a показывает схематичное изображение конструкции дополнительной системы подвески согласно варианту 1 осуществления настоящего изобретения.

[0065] Дополнительная система 6 подвески состоит из двух дополнительных резиново-металлических подушек 61, по меньшей мере четырех стальных пружинных комплектов 62 и одного масляного демпфера 63, соединенного параллельно, оба конца которого расположены на установочном гнезде боковой балки 5 и на установочном гнезде поперечной балки 71, соответственно; стальная пружина несет главным образом нагрузку вертикальных усилий, а дополнительная резиново-металлическая подушка 61 используется главным образом для передачи нагрузки продольных усилий между боковой балкой 5 и поперечной балкой 71, вертикальные и горизонтальные демпфирующие усилия дополнительной системы подвески могут обеспечиваться масляным демпфером 63.

[0066] Дополнительная резиново-металлическая подушка 61 имеет плоскую или V-образную конструкцию.

[0067] Фиг. 3a-1 показывает схематичное изображение конструкции плоской резиново-металлической подушки дополнительной системы подвески согласно варианту 1 осуществления настоящего изобретения.

[0068] Дополнительная резиново-металлическая подушка 61 имеет вид плоской конструкции.

[0069] Фиг. 3a-2 показывает схематичное изображение конструкции V-образной резиново-металлической подушки дополнительной системы подвески согласно варианту 1 осуществления настоящего изобретения.

[0070] Дополнительная резиново-металлическая подушка 61 имеет вид V-образной структуры.

[0071] Фиг. 3b показывает схематичное изображение конструкции дополнительной системы подвески согласно варианту 2 осуществления настоящего изобретения.

[0072] В дополнительной системе 6 подвески используется общепризнанная клинообразная система демпфирования, которая состоит из клинообразного демпфера 64 и комплектов 62 стальных пружин.

[0073] Фиг. 3c показывает схематичное изображение конструкции дополнительной системы подвески согласно варианту 3 осуществления настоящего изобретения.

[0074] В дополнительной системе 6 подвески используется система демпфирования плеча кривошипа, которая состоит из демпфера 65 плеча кривошипа и комплектов 62 стальных пружин, причем на плече кривошипа установлен по меньшей мере один набор комплектов 62 стальных пружин, а зажимающее усилие между демпфером 65 плеча кривошипа и поперечной балкой 71 создается вращением осевого штифта демпфера 65 плеча кривошипа, снижая посредством этого вибрацию.

[0075] Фиг. 3d показывает схематичное изображение конструкции дополнительной системы подвески согласно варианту 4 осуществления настоящего изобретения.

[0076] В дополнительной системе 6 подвески используется система демпфирования Ленуара нового типа, один комплект стальных пружин для подшипника соединен параллельно на основании демпфера 66 Ленуара для регулировки коэффициента относительного трения, когда поезд порожний и груженый.

[0077] Фиг. 3e показывает схематичное изображение конструкции дополнительной системы подвески согласно варианту 5 осуществления настоящего изобретения.

[0078] Дополнительная система 6 подвески относится к типу, когда комплекты 62 стальных пружин и масляный демпфер 63 соединены параллельно, а между поперечной балкой 71 и боковой балкой 5 расположена штанга 67 продольной тяги для переноса между ними нагрузки продольных усилий.

[0079] Колесная пара 1 может быть разделена на два вида: колесная пара с неизменяемой шириной колеи и колесная пара с изменяемой шириной колеи, и имеет три конструктивные схемы, основное тормозное приспособление 8 имеет три конструктивные схемы: может быть использован тормоз с устройством колодочного типа, тормоз с устройством барабанного типа или тормоз с тягой подвесного типа, причем когда используют различные конструктивные схемы колесной пары должно предоставляться различное основное тормозное приспособление 8.

[0080] Фиг. 4a показывает схематичное изображение конструкции колесной пары согласно варианту 1 осуществления настоящего изобретения.

[0081] Колесная пара 1 состоит из оси 11, колес 12 и подшипника 13, при этом колеса 12 расположены на обоих концах оси 11, а подшипник 13 расположен на конце оси 12.

[0082] Когда используют подобное техническое решение колесной пары 1, основное тормозное приспособление 8 подходит для тормоза 81 с устройством колодочного типа или тормозного приспособления 83 с тягой подвесного типа.

[0083] Фиг. 4b показывает схематичное изображение конструкции колесной пары согласно варианту 2 осуществления настоящего изобретения.

[0084] Колесная пара 1 состоит из оси 11, колес 12 и по меньшей мере двух тормозных дисков 14, причем тормозные диски 14 расположены на оси 11.

[0085] Когда используют подобное техническое решение колесной пары 1, основное тормозное приспособление 8 подходит для тормоза 81 с устройством колодочного типа или тормозного приспособления 82 с устройством барабанного типа.

[0086] Фиг. 5a показывает схематичное изображение конструкции настоящего изобретения, когда используют тормозное приспособление с устройством колодочного типа.

[0087] Тормозное приспособление 81 с устройством колодочного типа содержит агрегатный тормозной цилиндр, компенсатор износа тормозных колодок, тормозную тягу и тормозную колодку, при этом тормозное приспособление 81 с устройством колодочного типа подвешено в соответствующем установочном гнезде поперечной балки 71 или боковой балки 5 посредством первых четырех подвесных кронштейнов на ней, подобный тип тормоза имеет преимущества компактной конструкции, улучшенной эффективности торможения и уменьшенной массы поезда.

[0088] Фиг. 5b показывает схематичное изображение конструкции настоящего изобретения, когда используют тормозное приспособление с тягой подвесного типа.

[0089] Тормозное приспособление 83 с тягой подвесного типа имеет вторые четыре подвесных кронштейна, причем тормозное приспособление 83 с тягой подвесного типа подвешено в установочном гнезде поперечной балки 71 или боковой балки 5 посредством вторых четырех подвесных кронштейнов 831 на ней.

[0090] Фиг. 5c показывает схематичное изображение конструкции настоящего изобретения, когда используют тормозное приспособление с устройством барабанного типа.

[0091] По меньшей мере два тормозных приспособления 82 с устройством барабанного типа расположены на каждой оси, подвешены в установочном гнезде поперечной балки 71 или боковой балки 5 посредством подъемного гнезда 821 на ней.

[0092] Фиг. 4c показывает схематичное изображение конструкции колесной пары с изменяемой шириной колеи согласно настоящему изобретению.

[0093] Колесная пара 1 представляет собой колесную пару с изменяемой шириной колеи, которая содержит два устройства 15 изменения ширины колеи, колеса 156 с изменяемой шириной колеи и ось 157 изменения ширины колеи; на внутренней поверхности ступицы каждого колеса 156 с изменяемой шириной колеи выполнена канавка шлицевого соединения, на внешней поверхности внутренней ступицы каждого колеса 156 с изменяемой шириной колеи выполнены по меньшей мере две кольцевых канавки, ось 157 изменения ширины колеи передает крутящий момент с колес 156 с изменяемой шириной колеи посредством посадки на шлицах, при этом колеса 156 с изменяемой шириной колеи могут смещаться аксиально на оси 157 изменения ширины колеи.

[0094] Каждое из устройств 5 изменения ширины колеи содержит барабан 151 с установочной пластиной, возвратную пружину 152, уплотнительный диск 153, фиксирующую муфту 154 и сферический плунжер 155; фиксирующая муфта 154 расположена на участке соединения колеса 156 с изменяемой шириной колеи и оси 157 изменения ширины колеи.

[0095] Фиксирующая муфта 154 установлена с зазором относительно ступицы колеса 156 с изменяемой шириной колеи и установлена с натягом относительно оси 157 изменения ширины колеи, при этом колесо 156 с изменяемой шириной колеи может взаимно смещаться аксиально вдоль фиксирующей муфты 154.

[0096] В фиксирующей муфте 154 выполнено круглое отверстие в положении, соответствующем канавке ступицы колеса 156 с изменяемой шириной колеи, внутри круглого отверстия расположен сферический плунжер 155, а осевое движение колеса 156 с изменяемой шириной колеи может быть ограничено посредством приведения в соответствие с кольцевой канавкой на ступице колеса 156 с изменяемой шириной колеи.

[0097] На внешней круговой поверхности фиксирующей муфты 154 выполнен фланец для установки возвратной пружины 152; возвратная пружина 152 окружает внешнюю сторону фиксирующей муфты 154, один конец которой расположен напротив фланца фиксирующей муфты 154, а другой конец которой расположен напротив уплотнительного диска 153.

[0098] Барабан 151 с установочной пластиной, уплотнительный диск 153 и фиксирующая муфта 154 установлены с зазором, при этом уплотнительный диск 153 и барабан 151 с установочной пластиной являются взаимно закреплены.

[0099] На ободе внутренней стороны колеса 156 с изменяемой шириной колеи выполнен выступ, который является удобным для прикладывания внешнего усилия F2 внутрь, снаружи барабана 151 с установочной пластиной расположена выступающая панель, которая является удобной для прикладывания внешнего усилия F1 внутрь, под действием F1 или F2 колесо 156 с изменяемой шириной колеи смещается аксиально вдоль фиксирующей муфты 154 на оси 157 изменения ширины колеи.

[0100] Рабочий процесс сужения железнодорожной колеи посредством устройства 15 изменения ширины колеи состоит в следующем: когда тележка входит в область, где изменяется железнодорожный габарит, барабан 151 с установочной пластиной передвигается наружу под внешним усилием F1, как показано на фиг.4c; после перемещения на определенное расстояние, сферический плунжер 155 может быть высвобожден, так что колесо 156 с изменяемой шириной колеи и ось 157 изменения ширины колеи могут быть разблокированы аксиально; теперь колесо 156 с изменяемой шириной колеи смещается аксиально и внутрь под внешним усилием F2. Внешние усилия F1 и F2 одновременно исчезнут после изменения железнодорожной колеи, а сферический плунжер 155 оказывается расположенным в следующей дугообразной канавке колеса 156 с изменяемой шириной колеи, барабан 151 с установочной пластиной теперь возвращается в первоначальное положение под действием возвратной пружины 152 и прижимается сферическим плунжером 155, а затем колесо 156 с изменяемой шириной колеи и ось 157 изменения ширины колеи снова блокируются аксиально для завершения изменения железнодорожной колеи.

[0101] Направление скольжения колеса в рабочем процессе расширения железнодорожной колеи посредством устройства 15 изменения ширины колеи является точно противоположным, и не будет оговариваться в данном описании.

[0102] Настоящее изобретение обладает следующими выраженными результатами по сравнению с общепризнанной вагонной тележкой:

[0103] 1) трехзвенная конструкция придает тележке качество превосходной равномерной нагрузки;

[0104] 2) сварная боковая балка и поперечная балка, с одной стороны, позволяют избежать литейных дефектов балки и боковой рамы с литыми конструкциями, а с другой стороны, имеют преимущества наличия легкой массы и безвредности для окружающей среды;

[0105] 3) дополнительная система подвески со стальной пружиной нового типа, резиново-металлическая подушка и масляный демпфер, соединенные параллельно, уменьшают неподрессоренную массу тележки и усилие колесо-рельс, и обеспечивают большую несущую способность дополнительной системы подвески и небольшое изнашивание;

[0106] 4) колесная пара с изменяемой шириной колеи нового типа обеспечивает возможность свободной переустановки между железнодорожными колеями различной ширины и соответствие требованиям использования поезда на железнодорожных колеях различной ширины;

[0107] 5) устройство соединения колесных пар нового типа соединяет переднюю и заднюю колесную пару вместе через переходники, с одной стороны, благодаря двум дуговым штангам устройства соединения колесных пар, соединенным вместе посредством упругого резинового сферического шарнира или сферического подшипника, соответственно, может быть ограничено противосрезающее смещение и противоромбическое смещение передней и задней колесных пар для того, чтобы улучшить устойчивость колесной пары в процессе высокоскоростного движения, и соответствовать требованию высокоскоростного движения тележки до 200 км/ч, резко улучшая посредством этого устойчивость колесной пары в процессе высокоскоростного движения; с другой стороны, может быть минимизирована продольная и боковая жесткость резиновой прокладки букс основных осей, а, кроме того, посредством использования устройства соединения колесных пар нового типа едва ли будет ограничиваться обратная шарнирная жесткость между передней и задней колесными парами, при этом жесткость шарнирного ограничения колесной пары является очень слабой, посредством чего тележка имеет предпочтительную эффективность вписывания в кривую, что будет уменьшать изнашивание обода при прохождении по изогнутому рельсу;

[0108] 6) посредством ряда ключевых технических решений, тележка будет соответствовать требованию максимальной нагрузки на ось до 30 т и максимальной скорости движения до 200 км/ч.

[0109] В заключение, посредством принятия упомянутых выше ключевых технических решений тележка настоящего изобретения выполняет требование максимальной нагрузки на ось до 30 т и максимальной коммерческой скорости движения до 200 км/ч, что обладает преимуществами высокой скорости, эффекта слабого усилия колесо-рельс, небольшого изнашивания обода, хорошей устойчивости движения колесной пары с изменяемой шириной колеи; между тем, вследствие того, что главные несущие являются сварной конструкцией, тележка имеет небольшую массу и безвредна для окружающей среды, что имеет преимущества слабого усилия колесо-рельс, низкого изнашивания, безвредности для окружающей среды и изменяемой ширины колеи.

[0110] Хотя варианты осуществления настоящего изобретения описаны выше со ссылкой на сопровождающие чертежи, объем правовой охраны настоящего изобретения ими не ограничен. Необходимо заметить, что для рядовых специалистов в данной области модификации и отклонения, полученные без творческих усилий, должны попадать в пределы объема правовой охраны настоящего изобретения.

Тележка содержит две колесные пары (1), сварные боковые балки (5) и узел (7) поперечной балки, которые принимают вид трехзвенной конструкции. Оба конца боковой балки соединены с колесными парами через основную резиново-металлическую подушку (4) и переходник (2), расположенный на подшипнике (13) колесных пар. Две колесные пары соединены друг с другом через переходник и устройство (3) соединения колесных пар. Узел поперечной балки соединен с боковой балкой через две дополнительные системы (6) подвески. Основное тормозное приспособление (8) подвешено на узле поперечной балки или боковой балки. Устройство соединения колесных пар содержит две дуговые штанги (31) и одну деталь (32) соединения дуговых штанг. Оба конца дуговых штанг соединены с переходником посредством прикручивания болтами, склепывания или сваривания. Деталь соединения дуговых штанг представляет собой конструкцию из резинового сферического шарнира (321) или сферического подшипника (322). Обеспечиваются уменьшение усилия колесо-рельс и изнашивание деталей системы подвески, повышение устойчивости тележки в процессе высокоскоростного движения и уменьшение изнашивание обода, когда тележка проходит по изогнутому рельсу. 8 з.п. ф-лы, 18 ил.

1. Радиальная сварная тележка, содержащая две колесные пары (1), сварные боковые балки (5) и узел (7) поперечной балки, которые принимают вид трехзвенной конструкции, при этом оба конца боковой балки (5) соединены с колесными парами (1), соответственно, через основную резиново-металлическую подушку (4) и переходник (2), две колесные пары (1) соединены друг с другом через переходник (2) и устройство (3) соединения колесных пар, при этом узел (7) поперечной балки соединен с боковой балкой (5) через две дополнительные системы (6) подвески, а основное тормозное приспособление (8) подвешено на узле (7) поперечной балки или боковой балке (5), при этом устройство (3) соединения колесных пар содержит две дуговые штанги (31) и одну деталь (32) соединения дуговых штанг, причем переходник (2) расположен на подшипнике (13) колесных пар (1), оба конца дуговых штанг (31) соединены с переходником (2) посредством прикручивания болтами, склепывания или сваривания, две дуговые штанги (31) соединены посредством детали (32) соединения дуговых штанг, при этом деталь (32) соединения дуговых штанг представляет собой конструкцию из резинового сферического шарнира (321) или сферического подшипника (322).

2. Радиальная сварная тележка по п.1, в которой узел (7) поперечной балки содержит поперечную балку (71), центральный подшипник (72) и боковой подшипник (73), причем поперечная балка (71) имеет общую сварную конструкцию, на которой расположены центральный подшипник (72) и боковой подшипник (73), поперечная балка (71) расположена на дополнительных системах (6) подвески,
при этом центральный подшипник (72) представляет собой плоский центральный подшипник или сферический центральный подшипник, боковой подшипник (73) представляет собой боковой подшипник с постоянным контактом.

3. Радиальная сварная тележка по п.1, в которой дополнительные системы (6) подвески принимают вид одной из следующих конструкций:
состоящая из двух дополнительных резиново-металлических подушек (61), по меньшей мере четырех комплектов (62) стальных пружин и одного масляного демпфера (63), соединенных параллельно, при этом оба ее конца расположены в установочном гнезде боковой балки (5) и в установочном гнезде поперечной балки (71) соответственно; дополнительные резиново-металлические подушки (61) представляют собой плоские конструкции или V-образные конструкции; или
состоящая из клинообразного демпфера (64) и комплекта (62) стальных пружин; или
состоящая из демпфера (65) плеча кривошипа и комплекта (62) стальных пружин, причем по меньшей мере один комплект пружин установлен на плече кривошипа, а зажимающее усилие между демпфером (65) плеча кривошипа и поперечной балкой (71) создается вращением осевого штифта демпфера (65) плеча кривошипа; или
один комплект (62) стальных пружин для подшипника соединен параллельно на основании демпфера (66) Ленуара; или
комплект (62) стальных пружин и масляный демпфер (63) соединены параллельно, причем между поперечной балкой (71) и боковой балкой (5) предусмотрена штанга продольной тяги для переноса нагрузки продольных усилий между ними.

4. Радиальная сварная тележка по любому из пп.1-3, в которой каждая из колесных пар (1) состоит из оси (11), колес (12) и подшипника (13), причем колеса (12) расположены на обоих концах оси (11), а подшипник (13) расположен на конце оси (11).

5. Радиальная сварная тележка по п.4, в которой основное тормозное приспособление (8) принимает вид тормозного приспособления (81) с устройством колодочного типа или тормозного приспособления (83) с тягой подвесного типа; при этом тормозное приспособление (81) с устройством колодочного типа содержит агрегатный тормозной цилиндр, компенсатор износа тормозных колодок, тормозную тягу и тормозную колодку, и подвешено в установочном гнезде поперечной балки (71) или боковой балки (5) посредством первых четырех подвесных кронштейнов (811) на ней; тормозное приспособление (83) с тягой подвесного типа подвешено в установочном гнезде поперечной балки (71) или боковой балки (5) посредством вторых четырех подвесных кронштейнов (831) на ней.

6. Радиальная сварная тележка по любому из пп.1-3, в которой каждая из колесных пар (1) состоит из оси (11), колес (12), подшипника (13) и по меньшей мере двух тормозных дисков (14), причем тормозные диски (14) расположены на оси (11).

7. Радиальная сварная тележка по п.6, в которой основное тормозное приспособление (8) принимает вид тормозного приспособления (82) с устройством барабанного типа, причем по меньшей мере два тормозных приспособления (82) с устройством барабанного типа расположены на каждой оси и подвешены в установочном гнезде поперечной балки (71) или боковой балки (5) посредством подъемного гнезда (821) на ней.

8. Радиальная сварная тележка по любому из пп.1-3, в которой колесные пары (1) представляют собой колесные пары с изменяемой шириной колеи, каждая из которых содержит устройство (15) изменения ширины колеи, колеса (156) с изменяемой шириной колеи и ось (157) изменения ширины колеи; причем на внутренней поверхности ступицы каждого из колес (156) с изменяемой шириной колеи выполнена канавка шлицевого соединения, на внешней поверхности внутренней ступицы каждого из колес (156) с изменяемой шириной колеи выполнены по меньшей мере две кольцевых канавки, при этом ось (157) изменения ширины колеи передает крутящий момент с колес (156) с изменяемой шириной колеи посредством посадки на шлицах, а колеса (156) с изменяемой шириной колеи могут смещаться аксиально на оси (157) изменения ширины колеи.

9. Радиальная сварная тележка по п.8, в которой устройство (15) изменения ширины колеи содержит барабан (151) с установочной пластиной, возвратную пружину (152), уплотнительный диск (153), фиксирующую муфту (154) и сферический плунжер (155); причем фиксирующая муфта (154) расположена на участке соединения колес (156) с изменяемой шириной колеи и оси (157) изменения ширины колеи и установлена с зазором относительно ступицы колес (156) с изменяемой шириной колеи и установлена с натягом относительно оси (157) изменения ширины колеи; при этом в фиксирующей муфте (154) выполнено круглое отверстие в положении, соответствующем канавке ступицы колес (156) с изменяемой шириной колеи, а сферический плунжер (155) расположен внутри круглого отверстия; при этом на внешней круговой поверхности фиксирующей муфты (154) выполнен фланец для установки возвратной пружины (152); причем возвратная пружина (152) окружает внешнюю сторону фиксирующей муфты (154), один конец которой расположен напротив фланца фиксирующей муфты (154), а другой конец которой расположен напротив уплотнительного диска (153); при этом барабан (151) с установочной пластиной, уплотнительный диск (153) и фиксирующая муфта (154) установлены с зазором, причем уплотнительный диск (153) и барабан (151) с установочной пластиной взаимно закреплены; снаружи барабана (151) с установочной пластиной выполнена выступающая панель (151); колеса (156) с изменяемой шириной колеи смещаются аксиально вдоль фиксирующей муфты (154) на оси (157) изменения ширины колеи под действием F1 или F2.