ТЕЛЕЖКА СКОРОСТНОГО ГРУЗОВОГО ВАГОНА В.В. БОДРОВА Российский патент 2018 года по МПК B61F3/16 B61H5/00 F16D55/224 F16D65/95 

Устройство относится к рельсовым транспортным средствам, в частности к ходовой части грузовых вагонов.

Известна и принята в качестве прототипа тележка скоростного грузового вагона [1], включающая две колесные пары с возможностью независимого вращения колес, тормозную систему и две жестко соединенные боковые рамы. Жесткое соединение боковых рам выполнено горизонтальной рамой, тормозная система выполнена в виде воздействующего на боковые поверхности ободов колес и частично на их поверхности катания зажимного тормоза с двумя парами держателей горизонтальных тормозных колодок, концы держателей опираются на поперечные балки горизонтальной рамы с возможностью взаимного перемещения вдоль тележки и соединены с возможностью разнонаправленного поперечного перемещения держателей с расположенными в вертикальной плоскости тормозными колодками, механизм разнонаправленного поперечного перемещения каждой пары держателей выполнен в виде четырех Г- или Т-образных двуплечих рычагов, длинные плечи которых шарнирно соединены с тягой тормозной системы вагона, а короткие плечи шарнирно соединены с держателями; на горизонтальной раме размещены средства подавления колебаний виляния, содержащие два пневмоамортизатора с возможностью закачивания воздуха в бесштоковые полости с регулируемой негерметичностью, корпуса которых шарнирно соединены с продольными балками горизонтальной рамы, а шатуны - с длинным плечом вертикального двуплечего рычага, ось двуплечего рычага закреплена в средней части одной из поперечных балок горизонтальной рамы, а короткое плечо входит в кулисное зацепление с хребтовой балкой вагона, бесштоковые полости пневмоамортизаторов соединены между собой и с цилиндрами жестко закрепленных на горизонтальной раме пневмозажимов, максимально выдвинутые штоки которых касаются с обеих сторон хребтовой балки в прямой пути; колеса выполнены с возможностью независимого вращения обода относительно ступицы и с упругоэластичным кольцом между ободом и ступицей, разность радиусов наружной и внутренней цилиндрических поверхностей упругоэластичного кольца находится в пределах 0.003-0.01 диаметра поверхности катания колеса при твердости материала по Шору 60-80А, ступица выполнена в виде колесного центра в соответствии со стандартом на центры колесные катаные или литые для железнодорожного подвижного состава, обод колеса, упругоэластичное кольцо и колесный центр соединены в сборочную единицу стопорным кольцом.

Отдельно на узлы тележки выданы патенты [2-4].

Рассмотрим зажимной тормоз тележки.

В процессе торможения тяга тормозной системы вагона, двигаясь в сторону середины вагона, поворачивает в горизонтальной плоскости двуплечие рычаги, при этом их короткие плечи сдвигают держатели до прижатия горизонтальных тормозных колодок к верхней части боковых поверхностей ободов колес. Сила трения перемещает пары держателей вперед по ходу движения вдоль тележки до упора задних вертикальных тормозных колодок в поверхности катания колес, не воздействуя на горизонтальную раму.

При продольном перемещении держателей и при фиксированной относительно тележки оси шарниров длинных плеч двуплечих рычагов они должны дополнительно повернуться, дополнительно сдвинув пары держателей на передней по ходу движения тележке, что было бы невозможно без деформации или поломки какого-либо элемента тормозной системы, и раздвинув пары держателей на задней тележке, что недопустимо, если бы не устройство первичных рычагов тормозной системы вагона, допускающее одновременное равное перемещение тормозных тяг на обе тележки в одну сторону без дополнительных усилий. После стравливания сжатого воздуха из тормозного цилиндра под действием пружины тормозного цилиндра, а также продольных и поперечных пружин между держателями, первичные рычаги и держатели возвращаются в исходное положение.

Недостатки устройства по прототипу - воздействие на поверхности катания колес, что снижает срок их эксплуатации, и избыточная сложность конструкции - наличие продольных пружин и кронштейнов вертикальных тормозных колодок, сложно связанных с держателями горизонтальных тормозных колодок.

Задача изобретения - упрощение конструкции, повышение долговечности.

Задача решается за счет того, что в тележке скоростного грузового вагона, включающей колесные пары с возможностью независимого вращения ободов колес относительно осей, боковые рамы, жестко соединенные горизонтальной рамой, оборудованной средствами подавления колебаний виляния и зажимным тормозом с двумя парами держателей горизонтальных тормозных колодок и с механизмом разнонаправленного поперечного перемещения держателей, выполненным в виде как минимум одного горизонтального Г- или Т-образного двуплечего рычага на каждое колесо, длинное плечо которого шарнирно соединено с тягой тормозной системы вагона, а короткое плечо - с держателями, концы которых опираются на поперечные балки горизонтальной рамы, согласно изобретению держатели опираются на поперечные балки горизонтальной рамы без возможности продольного перемещения вдоль тележки.

Невозможность взаимного перемещения пар держателей по горизонтальной раме в продольном направлении, конструктивно решаемая различными путями, например, жестким креплением к поперечным балкам горизонтальной рамы простейших упоров, позволяет убрать продольные пружины со скользящими упорами между парами держателей и кронштейны с вертикальными тормозными колодками и со скользящими тягами. Известно, что чем меньше подвижных деталей в устройстве, тем выше его надежность. Кроме того, исключение трения тормозних колодок о поверхности катания замедляет их износ.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено:

Фиг. 1 - вид сбоку на тележку.

Фиг. 2 - вид сверху на тележку.

Двухосная тележка содержит две боковые рамы 1 (фиг. 1, 2) с колесными парами 2, горизонтальную раму, состоящую из двух продольных балок 3 с упорами 4, жестко закрепленных к верхней части боковых рам 1, а также трех поперечных балок 5 (фиг. 2). На горизонтальной раме смонтирован подавитель колебаний виляния, включающий два пневмоамортизатора 6 (фиг. 1, 2) и два пневмоупора 7. Кроме того, на поперечные балки 5 опираются держатели 8 зажимного тормоза с горизонтальными тормозными колодками (в дальнейшем - колодками) 9 (фиг. 2). Наружные держатели 8 шарнирно соединены хомутами 10, а внутренние держатели 8 - кронштейнами 11 с Т-образными двуплечими рычагами 12, шарнирно соединенными посредством промежуточных тяг 13 и балансира 14 с тормозной тягой 15. Между наружными и внутренними держателями 8 расположены пружины 16, прижимающие держатели 8 к регулируемым ограничителям 17 (фиг. 1, 2). Продольному перемещению держателей 8 препятствуют упоры 18, жестко закрепленные к поперечным балкам 5 впритык к торцам держателей 8.

Зажимной тормоз тележки работает следующим образом.

В исходном положении пружины 16 и ограничители 18 поддерживают пары держателей 8 в положении, при котором зазор между колодками 9 и боковыми поверхностями ободов колес составляет 8-10 мм.

При торможении вагона тормозная тяга 15, перемещаясь в направлении середины вагона, через балансир 14 и промежуточные тяги 13 поворачивает двуплечие рычаги 12, а их короткие плечи через хомуты 10 и кронштейны 11 перемешает обе пары держателей 8, прижимая колодки 9 к боковым поверхностям ободов колес 2. Сила трения в колодках 9 стремится двигать держатели 8 вдоль горизонтальной рамы вперед по ходу движения тележки, но передние торцы держателей 8, упираясь в упоры 18, препятствуют продольному движению держателей 8.

После остановки вагона давление воздуха в его тормозном цилиндре сбрасывается, возвратная пружина тормозного цилиндра перемещает поршень в исходное положение, при этом тормозные тяги 16 раздвигаются, двуплечие рычаги 13 поворачиваются в обратную сторону в исходное положение, держатели 9 раздвигаются и пружинами 17 прижимаются к ограничителям 18.

Таким образом, тележка имеет более простую по сравнению с прототипом тормозную систему, не воздействующую на поверхности катания колес, что повышает межремонтный срок ее эксплуатации.

Источники информации:

1. Тележка скоростного грузового вагона В.В. Бодрова. Патент RU 2602006 С2, МПК: В61F 5/00. Опубл. 10.11.2016. Бюл. №31.

2. Зажимной тормоз В.В. Бодрова. Патент RU 2600407 С2, МПК: F61D 65/095, В61Н 5/00, F61D 55/224. Опубл.20.10.2016. Бюл. №29.

3. Подавитель автоколебаний виляния тележек грузовых вагонов - анти вил В.В. Бодрова. Патент RU 2609509 С2, МПК: B61F 5/02. Опубл.02.02.2017 Бюл. №4.

4. Железнодорожное колесо В.В. Бодрова. Патент RU 2601492 С2, МПК: В60В 17/00. Опубл.10.11.2016. Бюл. №31.

Тележка включает колесные пары с возможностью независимого вращения колес, боковые рамы, жестко соединенные горизонтальной рамой, оборудованной средствами подавления колебаний виляния и зажимным тормозом с двумя парами держателей горизонтальных тормозных колодок и с механизмом разнонаправленного поперечного перемещения держателей, выполненным в виде как минимум одного горизонтального Г- или Т-образного двуплечего рычага на каждое колесо, длинное плечо которого шарнирно соединено с тягой тормозной системы вагона, а короткое плечо - с держателями, концы которых опираются на поперечные балки горизонтальной рамы. Держатели опираются на поперечные балки горизонтальной рамы без возможности продольного перемещения вдоль тележки. Упрощается тормозная система тележки, исключается ее воздействие на поверхности катания колес. 2 ил.

Тележка скоростного грузового вагона, включающая колесные пары с возможностью независимого вращения колес, боковые рамы, жестко соединенные горизонтальной рамой, оборудованной средствами подавления колебаний виляния и зажимным тормозом с двумя парами держателей горизонтальных тормозных колодок и с механизмом разнонаправленного поперечного перемещения держателей, выполненным в виде как минимум одного горизонтального Г- или Т-образного двуплечего рычага на каждое колесо, длинное плечо которого шарнирно соединено с тягой тормозной системы вагона, а короткое плечо - с держателями, концы которых опираются на поперечные балки горизонтальной рамы, отличающаяся тем, что держатели опираются на поперечные балки горизонтальной рамы без возможности продольного перемещения вдоль тележки.