ТЯГОВОЕ И ТОЛКАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2021 года по МПК B61G9/04 B61G9/06 B61G11/16 F16F13/00 

Изобретение относится к тяговому и толкающему устройству, в частности, с признаками из ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

EP 2 335 996 B1 раскрывает среднюю буферную сцепку с выполненной, по меньшей мере, из двух частей соединительной штангой, которая при помощи тягового хомута закреплена на кузове вагона, причем задняя часть соединительной штанги соединена с кузовом вагона с возможностью смещения относительно тягового хомута в продольном направлении. Между задней частью соединительной штанги и кузовом вагона расположено и рассчитано, по меньшей мере, одно приспособление гашения энергии, например в виде поглощающего аппарата или же в виде деформируемой трубы, которая после превышения критического, введенного в элемент гашения энергии, толкающего усилия приходит в действие и благодаря пластической деформации снимает часть энергии удара, введенной в элемент гашения энергии, для того чтобы возникающую в случае столкновения или в режиме нормального движения и переданную от соединительной штанги на кузов вагона энергию удара, по меньшей мере, частично гасить, то есть преобразовывать в работу пластической деформации и тепло или поглощать. Расчет осуществляется в зависимости от величины возникающих усилий. Для очень высокого гашения энергии требуется соответствующий расчет устройств гашения энергии, причем это отражается в повышенной потребности установочного пространства.

Далее известны системы тягового хомута с встроенным предварительным демпфированием и обратимым гашением энергии в виде предварительно напряженных пружинных блоков, как это раскрыто, например, в US 6,681,943 B2.

Из EP 1 468 889 B1 стало известно рельсовое транспортное средство с шарнирной сцепкой и резиновым амортизатором, который соединен с корпусом сцепки соединительным пальцем и включает в себя необратимый, поглощающий энергию элемент, который выполнен в виде трубы и по всей своей длине имеет прямоугольное поперечное сечение, причем система резинового амортизатора и необратимый, поглощающий энергию элемент расположены последовательно в продольном направлении кузова транспортного средства. Рама кузова транспортного средства сконфигурирована для того, чтобы воспринимать нагрузку столкновения в продольном направлении кузова транспортного средства, которая передается через поглощающий энергию элемент. Резиновый амортизатор фиксируется для этого в опорной раме, которая установлена на раме кузова транспортного средства.

Закрепленное фланцами на вагонной тележке рельсового транспортного средства тяговое и толкающее устройство с расположенными в одном корпусе с тяговой и нажимной стороны приспособлениями гашения энергии известно из DE 20 2005 004 502 U1. Расположенная с нажимной стороны и расположенная с тяговой стороны системы гашения энергии соединены в корпусе последовательно, причем одна из них имеет деформируемый элемент.

Исходя из описанных систем, ставится задача тяговое и толкающее устройство указанного вначале типа, в частности для шарнирной сцепки тяговым хомутом, как это принято для СА-3-сцепок или AAR-сцепок, усовершенствовать в том отношении, что для передачи тяговых и нажимных усилий от соединительной штанги высокое гашение энергии может монтироваться в имеющемся в распоряжении установочном пространстве без существенных дополнительных модификаций. Соответствующее изобретению решение должно отличаться при этом относительно простой конструкцией.

Соответствующее изобретению решение характеризуется признаками пунктов 1 и 2 формулы изобретения. Предпочтительные исполнения приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Выполненное согласно изобретению тяговое и толкающее устройство для направляемого транспортного средства, в частности рельсового транспортного средства, с соединенной с кузовом вагона транспортного средства через тяговый хомут соединительной штангой включает в себя расположенное между находящейся со стороны кузова вагона концевой областью соединительной штанги и кузовом вагона устройство гашения энергии. Устройство гашения энергии рассчитано таким образом, что силовой поток переданных от соединительной штанги на него нажимных, соответственно, толкающих усилий и переданных через тяговый хомут тяговых усилий проводится, по меньшей мере, частично через него и через упорные области для ввода тяговых усилий и/или нажимных усилий на кузове вагона или соединенном с ним, по меньшей мере, опосредованно конструктивном элементе передается на кузов вагона. Изобретение отличается тем, что устройство гашения энергии включает в себя обратимое приспособление гашения энергии и приспособление гашения энергии с необратимым гашением энергии, причем

устройство гашения энергии рассчитано таким образом, что силовой поток переданных от соединительной штанги на него тяговых усилий проводится только через обратимое приспособление гашения энергии, и

силовой поток переданных от соединительной штанги на него нажимных усилий проводится через обратимое приспособление гашения энергии и через приспособление гашения энергии с необратимым гашением энергии, причем приспособление гашения энергии с необратимым гашением энергии расположено в направлении потока толкающих усилий последовательно относительно обратимого приспособления гашения энергии.

Выполненное согласно изобретению тяговое и толкающее устройство для направляемого транспортного средства, в частности рельсового транспортного средства, с соединенной с кузовом вагона транспортного средства через тяговый хомут соединительной штангой включает в себя расположенное между находящейся со стороны кузова вагона концевой областью соединительной штанги и кузовом вагона устройство гашения энергии с обратимым приспособлением гашения энергии и приспособлением гашения энергии с необратимым гашением энергии. Устройство гашения энергии рассчитано таким образом, что силовой поток переданных от соединительной штанги на него нажимных, соответственно, толкающих усилий и/или переданных через тяговый хомут тяговых усилий проводится через него и через упорные области для ввода тяговых усилий и/или нажимных усилий на кузове вагона или соединенном с ним, по меньшей мере, опосредованно конструктивном элементе передается на кузов вагона. При этом приспособление гашения энергии с необратимым гашением энергии подключено для восприятия нажимных усилий последовательно к обратимому приспособлению гашения энергии и при превышении предварительно заданного максимального тягового/толкающего усилия необратимо деформируется или разрушается. Согласно изобретению предусмотрено, что устройство гашения энергии расположено между соединительной штангой и кузовом вагона в пределах стандартного установочного пространства согласно UIC-Norm 530. В частности, расположение при рассмотрении в продольном направлении осуществляется между упорными областями, по меньшей мере, для опосредованного ввода тяговых усилий и/или нажимных усилий на кузове вагона или соединенном с кузовом вагона, по меньшей мере, опосредованно конструктивном элементе.

Соответствующее изобретению решение сочетает тем самым преимущества обратимого и необратимого гашения на минимальном установочном пространстве для тягового и толкающего устройства при сохранении существующих монтажных условий и позволяет простое дооснащение в уже существующие системы.

В частности, проведение силового потока и его ввод в кузов вагона при тяговой нагрузке только через обратимое приспособление гашения энергии и проведение силового потока при толкающей нагрузке через обратимое и необратимое приспособление гашения энергии предоставляет то преимущество, что обратимое приспособление гашения энергии должно рассчитываться только на максимальную тяговую нагрузку. Оно может выполняться вследствие этого с меньшими размерами, и выигранное вследствие этого установочное пространство может применяться для приспособления гашения энергии с необратимым гашением энергии.

В одном предпочтительном исполнении обратимое приспособление гашения энергии и приспособление гашения энергии с необратимым гашением энергии расположены коаксиально друг к другу. Расположение может осуществляться при рассмотрении в продольном направлении друг за другом или же, по меньшей мере, с частичным перекрытием. Во втором случае обратимое приспособление гашения энергии или вмещающий его конструктивный элемент, по меньшей мере, на части своего распространения при рассмотрении в продольном направлении тягового и толкающего устройства проводится на/в приспособлении гашения энергии с необратимым гашением энергии. Благодаря этому проведению обеспечивается выравнивание приспособлений гашения энергии друг относительно друга, а также повышается устойчивость тягового и толкающего устройства в целом.

В одном усовершенствовании между обратимым приспособлением гашения энергии и приспособлением гашения энергии с необратимым гашением энергии предусмотрено устройство среза, которое рассчитано и расположено таким образом, чтобы при превышении максимально допустимого тягового/толкающего усилия срабатывать и допускать деструктивное воздействие на приспособление гашения энергии с необратимым гашением энергии. Это решение предоставляет преимущество конкретного назначения необходимого усилия среза.

Для того чтобы предоставлять достаточно большие опорные поверхности для взаимного опирания на обоих приспособлениях гашения энергии и приводить их простым образом в кинематическую связь друг с другом, между обратимым приспособлением гашения энергии и приспособлением гашения энергии с необратимым гашением энергии расположен промежуточный блок, который образует опорную поверхность для обратимого приспособления гашения энергии и опорную поверхность для приспособления гашения энергии с необратимым гашением энергии, причем промежуточный блок и приспособление гашения энергии с необратимым гашением энергии действуют вплоть до достижения максимально допустимого тягового/толкающего усилия в качестве опорного блока для обратимого приспособления гашения энергии, и при превышении максимально допустимого тягового/толкающего усилия устройство среза срабатывает и/или деструктивно воздействует на приспособление гашения энергии с необратимым гашением энергии. Через промежуточный блок могут таким образом согласовываться опорные области различных размеров, и может согласовываться сдвиг между ними друг к другу. В частности, могут друг с другом комбинироваться рассчитанные в отношении размеров по-разному приспособления гашения энергии. Далее, могут таким образом исключительно посредством исполнения промежуточного блока комбинироваться одинаковые в отношении выбора размеров в области передачи усилий обратимые приспособления гашения энергии с имеющими различные размеры в области приложения усилий приспособлениями гашения энергии с необратимым гашением энергии и наоборот. Это предоставляет то преимущество, что в различных случаях нагрузки могут использоваться конструктивные элементы с высоким уровнем стандартизации. В предпочтительном исполнении промежуточный блок имеет на своей направленной к приспособлению гашения энергии с необратимым гашением энергии торцевой стороне область поверхности, которая выполнена таким образом, чтобы подходить для того, чтобы взаимодействовать с устройством среза и/или с обратимым приспособлением гашения энергии и взаимодействовать, по меньшей мере, с одной областью поверхности на приспособлении гашения энергии с необратимым гашением энергии. В предпочтительном исполнении промежуточный блок включает в себя для этого имеющий коническую поверхность промежуточный элемент для взаимодействия с приспособлением гашения энергии с необратимым гашением энергии. Коническая поверхность предоставляет преимущество больших областей поверхности и ввода усилий среза.

Для того чтобы была возможность обеспечивать простой монтаж и использование обратимого приспособления гашения энергии, а также большие поверхности для передачи усилий, предусмотрено, что устройство гашения энергии, при рассмотрении в монтажном положении в продольном направлении соединительной штанги, имеет находящийся со стороны транспортного средства передний передаточный элемент и находящийся со стороны транспортного средства, соответственно, кузова вагона задний передаточный элемент, между которыми обратимое приспособление гашения энергии расположено с предварительным напряжением. Предварительное напряжение обеспечивается в простейшем случае расположенной на продольной оси и тем самым посередине анкерной стяжкой или множеством анкерных стяжек, которые либо проходят сквозь приспособление гашения энергии, либо расположены по его внешнему периметру и соединяют передаточные элементы. Обратимое приспособление гашения энергии может таким образом предоставляться вместе с передаточными элементами в виде предварительно смонтированного узла.

Предпочтительно обратимое приспособление гашения энергии расположено в корпусе, причем корпус состоит предпочтительно из нескольких частей. Вследствие этого может предоставляться герметично закрытое (капсулированное) от воздействий окружающей среды в монтажном положении исполнение, которое имеется в виде самостоятельно обслуживаемого, предварительно смонтированного узла и может в этом виде монтироваться. В одном наиболее предпочтительном исполнении корпус образуется тяговым хомутом. В этом случае обратимое приспособление гашения энергии расположено внутри корпуса тягового хомута с предварительным напряжением. В частности, в связи с вышеописанным исполнением в виде предварительно смонтированного с передаточными элементами узла этот узел может простым образом интегрироваться в тяговый хомут.

В свою очередь соответствующее изобретению тяговое/толкающее устройство может, будучи полностью предварительно смонтировано в виде конструктивного узла, вводиться в промежуточное пространство между соединительной штангой и кузовом вагона, соответственно, соединяться с ним, и могут устанавливаться имеющие тяговые и ударные упоры конструктивные элементы.

В отношении конкретного исполнения отдельных приспособлений гашения энергии существует множество возможностей.

Обратимое приспособление гашения энергии включает в себя, по меньшей мере, один или множество обратимых элементов гашения энергии, которые в отношении проведения силового потока могут быть соединены последовательно или параллельно. В наиболее предпочтительном исполнении отдельный элемент гашения энергии выполнен предпочтительно в виде полимерной пружины. Исполнение в виде полимерной пружины позволяет с одной стороны различные геометрии пружин. Предпочтительно выбирается центрально-симметричное исполнение пружинных элементов. Однако, принимая во внимание их опирание на расположенный со стороны соединительной штанги передаточный элемент и на промежуточный элемент или напрямую на приспособление гашения энергии с обратимым гашением энергии, может, по меньшей мере, в торцевых концевых областях быть придана отличающаяся от центрально-симметричного исполнения геометрия, в частности отличная от круглой формы форма поперечного сечения. Возможны эллиптические, овальные, эллипсообразные или другие геометрии поперечного сечения. При помощи элемента гашения энергии, как например пружинного элемента, который имеет подобную отличную от круглой формы форму поперечного сечения, может эффективно предотвращаться кручение элемента гашения энергии относительно передаточного элемента или промежуточного элемента, если элемент гашения энергии прилегает заподлицо. В одном наиболее предпочтительном исполнении промежуточный элемент выполнен, по меньшей мере, на одной торцевой стороне в виде конуса. Это позволяет во взаимодействии с деструктивным элементом гашения энергии в виде деформируемой трубы оптимизированное приложение усилий.

В одном предпочтительном исполнении приспособление гашения энергии с необратимым гашением энергии включает в себя, по меньшей мере, один деструктивный деформируемый элемент. В отношении его расположения и исполнения существует множество возможностей. Предпочтительно один деструктивный деформируемый элемент выполнен в виде элемента из следующей группы элементов: деформируемое тело, деформируемая труба или ячеистая структура. Говоря о деформируемом теле, речь идет при этом о трехмерном объекте любого контура. Это предоставляет то преимущество, что деструктивный деформируемый элемент может адаптироваться к любым соединительным геометриям и монтажным условиям, а также случаю нагрузки.

При исполнении в виде деформируемой трубы деформируемая труба, по меньшей мере, в одной частичной области своего осевого распространения (осевая протяженность) выполнена в виде элемента с полым профилем, причем поперечное сечение полого профиля выполнено в виде трубы, коробчатого профиля или многоугольника. Исполнение в виде трубы предоставляет в связи с исполнением обратимого приспособления гашения энергии в виде пружинного блока преимущество располагать оба приспособления гашения энергии с коаксиальной ориентацией друг относительно друга в одном корпусе. Усилие срабатывания и необходимое поведение при деформировании может устанавливаться при этом как функция геометрии площади поперечного сечения, толщины стенки, протяженности в продольном направлении (длины), а также использованного материала.

Упорные области для ввода тяговых усилий и/или нажимных усилий на кузове вагона расположены предпочтительно на соединяемой с кузовом вагона направляющей, причем направляющая образована предпочтительно профильным элементом.

Соответствующее изобретению решение разъяснено в дальнейшем при помощи чертежей. На чертежах, в частности, показаны:

фиг.1 - система сцепки согласно уровню техники;

фиг.2a и 2b - на основе фрагмента системы сцепки выполненное согласно изобретению тяговое/толкающее устройство на двух видах; и

фиг.3 - устройство гашения энергии в осевом разрезе.

Фиг.1 показывает в качестве примера исполнение известной из уровня техники тяговой сцепки, в частности средней буферной сцепки 101. Расчетная продольная ось L средней буферной сцепки 101 совпадает в монтажном положении с продольным направлением транспортного средства. Направления возникающих во время эксплуатации тяговых и нажимных нагрузок на соединительную штангу 102 обозначены для направления тяги ссылочной позицией Z, а для направления нажима ссылочной позицией D.

Говоря об изображенной средней буферной сцепке 101, речь идет в качестве примера о сцепке типа СА-3, у которой соединительная штанга 102 соединена при помощи клина 130 с тяговым хомутом 104, который соединен с вагонной рамой 109 кузова вагона. На обращенной от кузова вагона стороне соединительная штанга 102 соединена с соединительной головкой 103 либо напрямую, либо при разделенной соединительной штанге 102 через дополнительные промежуточные элементы. Между соединительной штангой 102, в частности направленной к кузову вагона концевой областью соединительной штанги 102, и кузовом вагона расположено тяговое и толкающее устройство 105, которое включает в себя устройство 106 гашения энергии. Последнее имеет в изображенном случае, по меньшей мере, одно приспособление 107 гашения энергии, включающее в себя обратимый элемент гашения энергии в виде поглощающего аппарата. Другое, не изображенное здесь исполнение характеризуется применением приспособления гашения энергии, включающего в себя, по меньшей мере, один деструктивный элемент гашения энергии в виде деформируемой трубы. Расположение соответствующего приспособления 107 гашения энергии происходит при этом в пределах распространения тягового хомута 104 между соединительной штангой 102 и местом опирания его на предусмотренные для этого и действующие в направлении тяги или нажима области упорных поверхностей на вагонной раме 109 кузова вагона.

Фиг.2a и 2b показывают на различных видах и различных фрагментах системы сцепки расположение и конструкцию соответствующего изобретению тягового и толкающего устройства 5, которое расположено между направленной к кузову вагона концевой областью 29 соединительной штанги 2 и кузовом вагона. В частности, тяговое и толкающее устройство 5 расположено между соединенным с соединительной штангой 2 тяговым хомутом 4 и кузовом вагона, соответственно, соединенным с ним непосредственно или через промежуточные элементы конструктивным элементом.

Фиг.2a показывает в качестве примера на виде в перспективе среднюю буферную сцепку 1 типа СА-3 с соединительной головкой 3 и соединенной с этой соединительной головкой 3 или выполненной с ней за одной целое соединительной штангой 2, которая через тяговый хомут 4 соединена с не изображенным здесь кузовом вагона рельсового транспортного средства. Сцепка осуществляется разъемно при помощи клина или пальца 30, который соединяет расположенную со стороны кузова вагона концевую область 29 соединительной штанги 2 с тяговым хомутом 4. Тяговый хомут 4 имеет для этого в своей направленной к соединительной штанге 2 концевой области вмещающую соединительную штангу вильчатую область, которая имеет распространяющееся в продольном направлении сцепки продольное отверстие для приема пальца 30.

Фиг.2b показывает расположение соответствующего изобретению тягового и толкающего устройства 5 на направляющей, соответственно, на соединенной с обозначенной только здесь вагонной рамой 9 продольной балке 8. Изображен тяговый хомут 4 и включающее в себя устройство 6 гашения энергии тяговое и толкающее устройство 5. Не изображена соединенная с тяговым хомутом 4 соединительная штанга 2. Продольное направление системы сцепки совпадает при этом в нейтральном монтажном положении (без отклонения) с продольным направлением сцепки или рельсового транспортного средства.

Показанное на фиг.2a и 2b тяговое и толкающее устройство 5 включает в себя согласно изобретению устройство 6 гашения энергии, которое рассчитано таким образом, что силовой поток переданных от соединительной штанги 2 на него нажимных, соответственно, толкающих усилий и переданных через тяговый хомут тяговых усилий проводится, по меньшей мере, частично через него и через упорные области 13, 14 для ввода тяговых усилий и/или нажимных усилий на кузове вагона или соединенном с ним, по меньшей мере, опосредованно конструктивном элементе передается на кузов вагона. Предусмотренные для этого упорные области 13 и 14 выполнены здесь на конструктивных элементах, которые могут закрепляться на соединенной с вагонной рамой 9 продольной балке 8 - как показано на фиг.2b. Возможно также интегральное исполнение упорных областей 13, 14 на самой продольной балке 8 или другом соединенном с вагонной рамой 9 конструктивном элементе. Упорная область 13 действует при этом в качестве тягового упора, а упорная область 14 в качестве нажимного упора.

Устройство 6 гашения энергии включает в себя согласно изобретению обратимое приспособление 7 гашения энергии и приспособление 10 гашения энергии с необратимым гашением энергии, причем устройство 6 гашения энергии рассчитано таким образом, что силовой поток переданных от соединительной штанги на него тяговых усилий проводится только через обратимое приспособление 7 гашения энергии. Силовой поток переданных от соединительной штанги 2 на него нажимных усилий проводится через обратимое приспособление 7 гашения энергии, через приспособление 10 гашения энергии с необратимым гашением энергии и вводится в кузов вагона, соответственно, соединенный с ним конструктивный элемент. Приспособление 10 гашения энергии с необратимым гашением энергии расположено для этого в направлении потока толкающих усилий последовательно относительно обратимого приспособления 7 гашения энергии. При превышении заданного максимального толкающего усилия приспособление 10 гашения энергии с необратимым гашением энергии необратимо деформируется и/или разрушается с целью поглощения энергии.

Фиг.2a и 2b показывают лишь существенные составные части выполненного согласно изобретению тягового и толкающего устройства 5 на видах в перспективе изображений различных фрагментов системы сцепки. Обратимое и необратимое приспособление 7 и 10 гашения энергии расположены последовательно и при рассмотрении в продольном направлении тягового/толкающего устройства 5 друг за другом. Расположение осуществляется, по меньшей мере, частично в пределах распространения тягового хомута в продольном направлении, в частности в пределах стандартного установочного пространства согласно UCI-530, соответственно, в пределах установочного пространства сцепки.

Дальнейшие исполнения с фиг.3 относятся также к тяговым и толкающим устройствам 5 на фиг.2a и 2b.

Фиг.3 показывает в разрезе по продольной оси соединительной штанги 2 тяговое и толкающее устройство 5 на виде на плоскость сечения, которая может описываться продольной осью L и перпендикуляром к ней.

Приспособления 7 и 10 гашения энергии расположены коаксиально друг к другу и при рассмотрении в направлении продольной оси L сцепки последовательно, соответственно, с расположением рядом друг с другом. Обратимое приспособление 7 гашения энергии включает в себя один или несколько элементов гашения энергии, которые при рассмотрении с функциональной точки зрения соединены, соответственно, действуют последовательно или параллельно друг к другу. Предпочтительно обратимое приспособление 7 гашения энергии включает в себя пружинный блок 20 в виде полимерной пружины. Другие исполнения возможны.

Далее, обратимое приспособление 7 гашения энергии предпочтительно, по меньшей мере, частично проводится на или в необратимом приспособлении 10 гашения энергии. То есть приспособление 10 гашения энергии с необратимым гашением энергии образует направляющую для обратимого приспособления 7 гашения энергии. В изображенном случае это предпочтительно достигается вследствие того, что обратимое приспособление 7 гашения энергии окружено при рассмотрении в продольном направлении корпусом 19. Корпус 19 окружает частичную область приспособления 7 гашения энергии, в частности пружинного устройства при рассмотрении в продольном направлении, с образованием в окружном направлении промежутка, который описывает пустое пространство и при деформации пружинного устройства, по меньшей мере, частично заполняется. Корпус 19 частичной областью своего внешнего периметра на своей направленной к кузову вагона концевой области 23 вмещен (принят) приспособлением 10 гашения энергии с необратимым гашением энергии, в частности направляется в нем. Необратимое приспособление 10 гашения энергии включает в себя в изображенном случае необратимо деформируемый элемент в виде деформируемой трубы 16. Под ним следует понимать элемент, который при нагружении усилием, которое больше, чем максимально допустимое усилие, по меньшей мере, пластично деформируется. Деформируемая труба 16 отличается предпочтительно цилиндрическим поперечным сечением. Проведение (направление) корпуса приспособления 7 гашения энергии в приспособлении 10 гашения энергии осуществляется при этом непосредственно или предпочтительно через промежуточный элемент 27 в виде расположенного в радиальном направлении между корпусом 19 и деформируемой трубой 16 резьбового кольца 24.

Корпус 19 может образовываться отдельным корпусом, который состыкован, в частности соединен, с тяговым хомутом 4 в один конструктивный узел. В одном особенно предпочтительном исполнении корпус 19 образуется функциональным концентрированием тягового хомута 4. Для этого тяговый хомут 4 на фиг.3, по меньшей мере, во вмещающей приспособление 7 гашения энергии области частично образован профильным элементом, который при рассмотрении в монтажном положении в окружном направлении вокруг продольной оси L сцепки по меньшей мере частично, предпочтительно полностью окружает элементы гашения энергии приспособления 7 гашения энергии.

Проведение (направление) приспособления 7 гашения энергии осуществляется в изображенном случае концевой областью по внутреннему периметру деформируемой трубы 16. Следует понимать, что также возможно проведение образующей внутренней периметр области корпуса 19 по области поверхности на внешнем периметре деформируемой трубы 16.

Приложение введенных в устройство 6 гашения энергии тягового и толкающего устройства 5 толкающих усилий происходит на нажимном упоре, то есть на упорной области 14. Опирание осуществляется в изображенном исполнении непосредственно через деформируемую трубу 16. Деформируемая труба 16 имеет для этого в области внешнего периметра опорную поверхность 26, которая расположена и выполнена таким образом, чтобы взаимодействовать с упорной областью 14. Эта опорная поверхность 26 образована в изображенном случае областью увеличенного диаметра на деформируемой трубе 16. Эта область образуется в изображенном случае расположенной со стороны соединительной штанги концевой областью 25 деформируемой трубы 16. Допустимы другие исполнения.

Введенное в приспособление 7 гашения энергии толкающее усилие передается от обратимого приспособления 7 гашения энергии через промежуточный блок 17 на упорную область 14. Для этого промежуточный блок 17 имеет на направленной к соединительной штанге торцевой стороне 33 поверхностную область, которая служит в качестве опорной области для обратимого приспособления 7 гашения энергии. Противоположная направленной к соединительной штанге торцевой стороне 33 торцевая сторона 34 находится, по меньшей мере, опосредованно в кинематическом соединении с деформируемой трубой 16. Деформируемая труба 16, в частности область внутреннего периметра деформируемой трубы 16, имеет предпочтительно упорные поверхности для взаимодействия с промежуточным блоком 17, которые при рассмотрении в продольном направлении элемента гашения энергии выполнены под наклоном. Предпочтительно обе находящиеся друг с другом в кинематическом соединении или прилегающие друг к другу поверхностные области, в частности промежуточного блока 17 и деформируемой трубы 16, выполнены под наклоном в продольном направлении, при исполнении с круглым или кольцеобразным поперечным сечением в виде конических поверхностей. Функция может реализовываться одним конструктивным элементом или же различными конструктивными элементами. Предпочтительно выбирается исполнение промежуточного блока 17 из нескольких частей. Оно позволяет разделение функций и простую адаптацию к различным внутренним геометриям деформируемой трубы. В изображенном случае промежуточный блок 17 включает в себя промежуточный элемент 27 в виде кольцевой шайбы и опирающееся на него коническое кольцо 18. Коническое кольцо 18 образует коническую поверхность в качестве опорной поверхности 31 для прилегания к поверхностной области на деформируемой трубе 16, в частности для прилегания к опорной поверхности 32 в области внутреннего периметра.

Наиболее предпочтительно опорная поверхность на деформируемой трубе 16 образуется выполненным на ней или соединенным с ней выступом. Цельное исполнение предоставляет преимущество простого изготовления. Равномерное введение нагрузки обеспечивается вследствие того, что отдельная упорная поверхность выполнена замкнутой при рассмотрении в окружном направлении элемента гашения энергии. В случае перегрузки обеспечивается благодаря этому исполнению срезание выступа и/или расширение деформируемой трубы 16.

Расположение обратимого приспособления 7 гашения энергии, в частности пружинного блока 20, осуществляется в данном случае между двумя передаточными элементами 11 и 12 - расположенным в продольном направлении продольной оси L сцепки со стороны соединительной штанги передаточным элементом 11, в частности первой упорной пластиной, и расположенным со стороны кузова вагона передаточным элементом 12, в частности второй упорной пластиной, которые в изображенном случае соединены, по меньшей мере, одним, предпочтительно несколькими анкерными стяжками 15 друг с другом и с предварительным напряжением обратимого приспособления 7 гашения энергии. Отдельная анкерная стяжка 15 распространяется при этом предпочтительно сквозь приспособление 7 гашения энергии, в частности пружинный блок 20. Анкерная стяжка 15 служит одновременно предпочтительно в качестве направляющей для пружинного блока 20. Геометрия поперечного сечения анкерной стяжки 15 может произвольно выбираться. Предпочтительно выбираются круглые геометрии поперечного сечения или геометрии с незначительным отклонением от формы круга.

Передаточный элемент 11 имеет на обращенной от передаточного элемента 12 торцевой стороне опорную область 21, в частности в виде опорных поверхностей, соответственно, областей поверхности, которые могут приводиться в кинематическое соединение с соответствующими упорными областями, в частности упором 13 на кузове вагона, в частности вагонной раме 9. Передаточный элемент 12 упирается под воздействием толкающих усилий через корпус 19 и промежуточный блок 17 в упорную область 14, в частности нажимной упор.

Передаточные элементы 11, 12 выполнены предпочтительно в виде дисков или пластин, однако могут быть также выполнены посредством функционального концентрирования в виде составных частей корпуса, которые, по меньшей мере, частично окружают предпочтительно, по меньшей мере, одну частичную область одного из приспособлений 7 или 10 гашения энергии в окружном направлении.

Упорные области 13 и 14 могут быть выполнены при этом непосредственно на вагонной раме 9 или же предпочтительно на расположенной на ней продольной балке 8, причем продольная балка 8 предпочтительно соединена с вагонной рамой 9 на кузове вагона. Упорные области 13 и 14 на продольной балке 8 для тягового хомута 4 действуют при этом в качестве тягового или нажимного упора. Расположенная в изображенном случае в продольном направлении L со стороны соединительной штанги упорная область 13 действует в качестве тягового упора, в то время как упорная область 14 в качестве нажимного упора. Упорные области 13 и 14 имеют в каждом случае взаимодействующие, по меньшей мере, опосредованно с устройством 6 гашения энергии, в частности с передаточными элементами 11 и 12, опорные области, в частности области опорных поверхностей.

Тяговое и толкающее устройство 5 выполнено таким образом, что силовой поток переданных от соединительной штанги 2 нажимных усилий передается от расположенного со стороны соединительной штанги и переднего в продольном направлении L передаточного элемента 11 через приспособление 7 гашения энергии на противоположную первому передаточному элементу 11 торцевую поверхность второго передаточного элемента 12 и на корпус 19 и от него через промежуточный блок 17 на деформируемую трубу 16, которая упирается в действующую в качестве нажимного упора упорную область 14. Силовой поток переданных от соединительной штанги 2 и тягового хомута 4 тяговых усилий осуществляется от тягового хомута 4 через расположенный со стороны кузова вагона задний передаточный элемент 12 и приспособление 7 гашения энергии, в частности пружинный блок 20, на противоположную расположенному со стороны кузова вагона передаточному элементу 12 торцевую поверхность на расположенном со стороны соединительной штанги передаточном элементе 11 и от него на первую упорную область 13 через взаимодействие опорных областей 21 первого передаточного элемента 11 и тягового упора 13.

Тяговый хомут 4 соединен с направленной к транспортному средству концевой областью соединительной штанги 2, в данном случае при помощи ориентированного перпендикулярно к продольной оси L пальца 30, причем соединение может быть выполнено с или без возможности относительного движения между соединительной штангой 2 и тяговым хомутом 4.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ

1 средняя буферная сцепка

2 соединительная штанга

3 соединительная головка

4 тяговый хомут

5 тяговое/толкающее устройство

6 устройство гашения энергии

7 обратимое приспособление гашения энергии

8 продольная балка

9 вагонная рама

10 необратимое приспособление гашения энергии

11 элемент передачи усилий в виде опорной пластины для тяговых усилий и нажимных усилий

12 концевая пластина пружины

13 упор, в частности тяговый упор

14 упор, в частности нажимной упор

15 анкерная стяжка

16 деформируемая труба

17 промежуточный блок

18 коническое кольцо

19 корпус

20 пружинный блок

21 опорная область, в частности область поверхности на расположенном со стороны тяги передаточном элементе для контакта с тяговым упором

22 опорная область для пружинного блока

23 концевая область тягового хомута

24 резьбовое кольцо

25 концевая область деформируемой трубы

26 опорная поверхность, в частности область опорной поверхности на деформируемой трубе

27 промежуточный элемент

28 кузов вагона

29 расположенная со стороны кузова вагона концевая область соединительной штанги

30 палец

31 опорная поверхность на деформируемой трубе

32 опорная поверхность конического кольца

33 торцевая сторона

34 торцевая сторона

101 средняя буферная сцепка (уровень техники)

102 соединительная штанга (уровень техники)

103 соединительная головка (уровень техники)

104 тяговый хомут (уровень техники)

105 тяговое/толкающее устройство (уровень техники)

106 устройство гашения энергии (уровень техники)

107 обратимое приспособление гашения энергии (уровень техники)

108 продольная балка вагонной рамы (уровень техники)

109 вагонная рама (уровень техники)

130 клин (уровень техники)

D направление нажима

Z направление тяги

L продольное направление; продольное направление сцепки

Изобретение относится к области тяговых устройств железнодорожного транспорта, в частности к тяговым и толкающим устройствам. Устройство соединено с кузовом соединительной штангой через тяговый хомут. Устройство гашения энергии расположено между концевой областью соединительной штанги и кузовом вагона. Тяговые и толкающие усилия передаются через устройство гашения в упорные области кузова вагона. Устройство гашения энергии включает в себя обратимое и необратимое приспособления гашения энергии. Тяговые усилия передаются только через обратимое приспособление. Толкающие усилия передаются через обратимое и необратимое приспособления. Необратимое приспособление расположено в направлении потока толкающих усилий после обратимого устройства. Устройство содержит передний и задний передаточный элементы, между которыми расположено предварительно напряженное обратимое приспособление гашения энергии. Упрощается конструкция тягового устройства. 15 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Тяговое и толкающее устройство (5) для направляемого транспортного средства, в частности рельсового транспортного средства,

с соединенной с кузовом вагона транспортного средства через тяговый хомут (4) соединительной штангой (2) и с расположенным между находящейся со стороны кузова вагона концевой областью соединительной штанги (2) и кузовом вагона устройством (6) гашения энергии, причем устройство (6) гашения энергии выполнено таким образом, что силовой поток переданных от соединительной штанги на него нажимных, соответственно толкающих усилий и переданных через тяговый хомут тяговых усилий проводится по меньшей мере частично через него и через упорные области (13, 14) для ввода тяговых усилий и/или нажимных усилий на кузове вагона или соединенном с ним, по меньшей мере, опосредованно конструктивном элементе передается на кузов вагона,

отличающееся тем, что

устройство (6) гашения энергии включает в себя обратимое приспособление (7) гашения энергии и приспособление (10) гашения энергии с необратимым гашением энергии, причем

устройство (6) гашения энергии рассчитано таким образом, что силовой поток переданных от соединительной штанги на него тяговых усилий проводится только через обратимое приспособление (7) гашения энергии, и

силовой поток переданных от соединительной штанги на него нажимных усилий проводится через обратимое приспособление (7) гашения энергии и через приспособление (10) гашения энергии с необратимым гашением энергии, причем приспособление (10) гашения энергии с необратимым гашением энергии расположено в направлении потока толкающих усилий последовательно относительно обратимого приспособления гашения энергии, и

устройство (6) гашения энергии, при рассмотрении в монтажном положении в продольном направлении соединительной штанги (2), имеет находящийся со стороны транспортного средства передний передаточный элемент (11) и находящийся со стороны транспортного средства задний передаточный элемент (12), между которыми обратимое приспособление (7) гашения энергии расположено с предварительным напряжением.

2. Тяговое и толкающее устройство (5) по п.1, отличающееся тем, что приспособление (10) гашения энергии с необратимым гашением энергии при превышении предварительно заданного максимального толкающего усилия необратимо деформируется или разрушается.

3. Тяговое и толкающее устройство (5) по п.1 или 2, отличающееся тем, что обратимое приспособление (7) гашения энергии и приспособление (10) гашения энергии с необратимым гашением энергии расположены коаксиально друг к другу.

4. Тяговое и толкающее устройство (5) по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что обратимое приспособление (7) гашения энергии или вмещающий его конструктивный элемент по меньшей мере на части своего распространения при рассмотрении в продольном направлении тягового и толкающего устройства (5) проводится на/в приспособлении (10) гашения энергии с необратимым гашением энергии.

5. Тяговое и толкающее устройство (5) по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что между обратимым приспособлением (7) гашения энергии и приспособлением (10) гашения энергии с необратимым гашением энергии предусмотрено устройство (18) среза, которое рассчитано и расположено таким образом, чтобы при превышении максимально допустимого толкающего усилия срабатывать и деструктивно воздействовать на приспособление (10) гашения энергии с необратимым гашением энергии.

6. Тяговое и толкающее устройство (5) по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что между обратимым приспособлением (7) гашения энергии и приспособлением (10) гашения энергии с необратимым гашением энергии расположен промежуточный блок (17), который образует опорную поверхность для обратимого приспособления (7) гашения энергии и опорную поверхность для приспособления (10) гашения энергии с необратимым гашением энергии, причем промежуточный блок (17) и приспособление (10) гашения энергии с необратимым гашением энергии действуют вплоть до достижения максимально допустимого толкающего усилия в качестве опорного блока для обратимого приспособления (7) гашения энергии, и при превышении максимально допустимого толкающего усилия устройство (18) среза срабатывает и/или деструктивно воздействует на приспособление (10) гашения энергии с необратимым гашением энергии.

7. Тяговое и толкающее устройство (5) по п.6, отличающееся тем, что промежуточный блок (17) включает в себя имеющий коническую поверхность промежуточный элемент для взаимодействия с приспособлением (10) гашения энергии с необратимым гашением энергии.

8. Тяговое и толкающее устройство (5) по любому из пп.1-7, отличающееся тем, что обратимое приспособление (7) гашения энергии расположено с предварительным напряжением внутри корпуса тягового хомута.

9. Тяговое и толкающее устройство (5) по любому из пп.1-8, отличающееся тем, что обратимое приспособление (7) гашения энергии включает в себя по меньшей мере один или множество обратимых элементов гашения энергии, которые в отношении проведения силового потока соединены последовательно или параллельно.

10. Тяговое и толкающее устройство (5) по п.9, отличающееся тем, что обратимое приспособление (7) гашения энергии включает в себя по меньшей мере одну полимерную пружину.

11. Тяговое и толкающее устройство (5) по любому из пп.1-10, отличающееся тем, что приспособление (10) гашения энергии с необратимым гашением энергии включает в себя множество деструктивных деформируемых элементов, которые в отношении проведения силового потока включены последовательно или параллельно.

12. Тяговое и толкающее устройство (5) по любому из пп.1-11, отличающееся тем, что приспособление (10) гашения энергии с необратимым гашением энергии включает в себя по меньшей мере один деструктивный деформируемый элемент, который выполнен в виде элемента из следующей группы элементов:

- деформируемое тело,

- деформируемая труба (16) или

- ячеистая структура.

13. Тяговое и толкающее устройство (5) по п.12, отличающееся тем, что деформируемая труба упирается непосредственно в упорную область на кузове вагона или соединенном с ним конструктивном элементе.

14. Тяговое и толкающее устройство (5) по п.12 или 13, отличающееся тем, что обратимое приспособление гашения энергии и/или вмещающий обратимое приспособление гашения энергии корпус проводится при рассмотрении в продольном направлении по меньшей мере частично внутри области распространения деформируемой трубы в ней.

15. Тяговое и толкающее устройство (5) по любому из пп.12-14, отличающееся тем, что деформируемая труба (16) по меньшей мере в одной частичной области своего осевого распространения выполнена в виде элемента с полым профилем, причем поперечное сечение полого профиля выполнено, будучи выбрано из следующей группы профилей:

- труба,

- короб,

- многоугольник.

16. Тяговое и толкающее устройство (5) по любому из пп.1-15, отличающееся тем, что упоры, соответственно упорные области для ввода тяговых усилий и/или нажимных усилий на кузове вагона расположены на соединяемой с кузовом вагона направляющей (8), причем направляющая образована предпочтительно профильным элементом.