Тележка рельсового двухэтажного пассажирского транспортного средства Российский патент 2019 года по МПК B61F5/02 

Изобретение относится к рельсовому пассажирскому транспорту и может быть использовано при проектировании ходовых частей трамваев и железнодорожных подвижных составов.

Требования к подвижному составу повышения комфортности, долговечности элементов вагона во время поездки заставляют уменьшать жесткость ступеней подвешивания тележек пассажирских вагонов. С другой стороны, уменьшение жесткости подвешивания влечет увеличение амплитуды колебания кузова вагона в вертикальном и горизонтальном направлениях.

В современных конструкциях тележек вагонов для гашения амплитуды колебаний в поперечном направлении используются торсионные устройства.

Известно техническое решение «Тележка рельсового транспортного средства» (RU 2220863 C2 B61F 5/00, 10.01.2004), имеющее стабилизирующее устройство бокового наклона кузова вагона, состоящее из торсионного вала, расположенного вдоль надрессорной балки и закрепленного в подшипниках на раме тележки. Напрессованные на вал рычаги через вертикальные подвески шарнирно соединены с надрессорной балкой. Также техническое решение тележки рельсового транспортного средства включает устройство подавления высокочастотной составляющей вертикальных колебаний и состоит из упругих неметаллических элементов, обладающих различным модулем упругости при статическом и динамическом нагружении, размещающихся в центральной и буксовой ступенях подвешивания.

Недостатком конструкции прототипа является наибольшая величина вертикальных низкочастотных ускорений кузова вагона. Также к недостаткам конструкции прототипа относится тот фактор, что горизонтальные поперечные ускорения в верхней части кузова будут больше, чем при использовании конструкции тележки предложенного варианта. Все это негативно сказывается на комфортности езды пассажиров и долговечности работы элементов конструкции вагона.

Конструкция прототипа является менее подходящей для использования в качестве ходовых частей вагонов, обладающих большой массой кузова и большим уровнем положения центра тяжести кузова (в частности, двухэтажного пассажирского вагона), чем предложенная конструкция.

Задача изобретения - обеспечить повышение качества хода и уровня устойчивости к боковым колебаниям кузова вагона.

Предложена конструкция тележки вагона (пассажирского), предназначенная для использования в качестве ходовых частей вагонов с тяжеловесным кузовом, обладающим высоким уровнем положения центра тяжести. Конструкция отличается от существующих тем, что торсионный стабилизатор бокового наклона кузова имеет наклонные к середине подвески, соединяющие рычаги стабилизирующего устройства с надрессорной балкой.

Суть изобретения поясняется чертежами, где изображены:

на Фиг. 1 - тележка двухэтажного пассажирского транспортного средства, вид сбоку;

на Фиг. 2 - тележка двухэтажного пассажирского транспортного средства, вид сверху, без надрессорной балки;

на Фиг. 3 - стабилизатор бокового наклона кузова;

на Фиг. 4 - работа стабилизатора при боковом смещении кузова.

Тележка рельсового двухэтажного пассажирского транспортного средства (Фиг. 1, 2, 3) состоит из надрессорной балки 1, рамы 2, рессор центрального подвешивания 3, вертикальных 4 (2 шт.) и горизонтальных 5 (2 шт.) демпферов, поводков 6 (2 шт.) центральной ступени подвешивания, торсионного вала стабилизатора бокового наклона кузова 7, подшипников скольжения стабилизатора 8 (2 шт.), рычагов стабилизатора 9 (2 шт.), наклонных подвесок стабилизатора 10 (2 шт.), буксовых рессор 11 (4 шт.) и поводков 12 (2 шт.), буксовых узлов 13 (4 шт.), колесных пар 14 (2 шт.).

При боковых наклонах кузова вал стабилизатора 7 упруго закручивается и создает усилие, на рычагах препятствующее этому боковому наклону и стремящееся вернуть кузов в исходное положение (как и модель прототипа). В случае бокового смещения (относа) кузова вагона (Фиг. 4) осуществляется упругий наклон в сторону противоположную относу. Этот эффект возникает за счет наличия угла наклона α подвесок 10 к вертикали (Фиг. 3) и взаимного смещения h и закручивания рычагов 9 с валом 7 (Фиг. 4). При этом на рычагах 9 возникают разнонаправленные усилия RA и RB, которые через подвески 10 действуют на надрессорную балку и наклоняют ее в противоположную сторону относа (Фиг. 4). Суммарная сила этих двух сил Rc стремится вернуть надрессорную балку в положение равновесия (Фиг. 4).

В случае вертикальных колебаний кузова (колебаний галопирования или подскока) вал 7 и рычаги 9 стабилизатора свободно, сонаправленно вращаются в подшипниках 8 и стабилизатор в работе ходовых частей вагона (тележек) не участвует (как и модель прототипа).

Такая конструкция стабилизирующего устройства позволяет уменьшить жесткость подвешивания тележки и, как следствие, уменьшить вертикальные ускорения кузова, уменьшить горизонтальные ускорения в верхней части кузова.

Тележка имеет двухступенчатое подрессоривание. В системе центрального подвешивания используется стабилизирующее торсионное устройство. Оно расположено на раме тележки в пространстве между поперечными балками рамы. Торсионный вал закреплен концами в подшипниках поперек продольной оси симметрии тележки. На валу закреплены рычаги, которые соединены с надрессорной балкой подвесками в местах расположения боковых упоров надрессорной балки. Крепление подвесок к рычагам и надрессорной балки осуществляется через сферические шарниры. Подвески стабилизатора расположены под углом к вертикали и наклонены к центру верхними шарнирами. Уменьшаются амплитуда угловых колебаний вагона в поперечном направлении, вертикальная жесткость рессор тележки вагона и вертикальные ускорения, действующие на кузов вагона. 4 ил.

Тележка рельсового двухэтажного пассажирского транспортного средства, состоящая из надрессорной балки, соединенной с рамой рессорами, демпферами (горизонтальными и вертикальными), поводками центрального подвешивания, стабилизирующим торсионным устройством, которая опирается на оси колесных пар посредством буксовых рессор, буксовых поводков и самих буксовых узлов, отличающаяся тем, что торсионное устройство имеет наклоненные верхними шарнирами к середине надрессорной балки подвески.