КОЛЕСНАЯ ПАРА С ИЗМЕНЯЕМОЙ ШИРИНОЙ КОЛЕИ И ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО Российский патент 2022 года по МПК B61F7/00 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ

[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет китайской заявки № 202010737192.X, поданной 28 июля 2020 г., озаглавленной «Колесная пара с изменяемой шириной колеи и железнодорожное транспортное средство» («Gauge-Variable Wheelset and Rail Vehicle»).

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0002] Настоящая заявка относится к технической области изменения ширины колеи для железнодорожного транспортного средства и, в частности, к колесной паре с изменяемой шириной колеи и железнодорожному транспортному средству.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0003] Международная перевозка пассажиров и грузов в последние годы стремительно выросла. Однако разная ширина рельсовой колеи в разных странах значительно затрудняет международные железнодорожные перевозки. Для решения проблемы, заключающейся в том, что вследствие разных значений ширины рельсовой колеи в разных странах затрудняются международные железнодорожные перевозки, предлагается поезд с изменяемой шириной колеи; при движении поезда по железной дороге в другой стране расстояние между колесами на оси может изменяться для адаптации к ширине железнодорожной колеи других стран.

[0004] Однако традиционная колесная пара с изменяемой шириной колеи имеет сложный механизм изменения ширины колеи, трудоемкие операции по изменению ширины колеи и низкую надежность.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0005] Настоящая заявка предназначена для решения по меньшей мере одной из технических задач, стоящих на существующем уровне техники. Следовательно, настоящая заявка предусматривает колесную пару с изменяемой шириной колеи, характеризующуюся простой работой по изменению ширины колеи и высокой надежностью при изменении ширины колеи.

[0006] Настоящая заявка дополнительно предусматривает железнодорожное транспортное средство.

[0007] Согласно одному варианту осуществления аспекта настоящей заявки предоставляется колесная пара с изменяемой шириной колеи, содержащая ось, пару колес, пару осевых муфт, внешнюю муфту и соединительный механизм;

[0008] наружная окружность первого конца каждой осевой муфты снабжена монтажным основанием для колеса, наружная окружность второго конца каждой осевой муфты снабжена секцией наружных шлицев, проходящих вдоль осевого направления осевой муфты, внутренняя окружность второго конца каждой осевой муфты снабжена секцией первой несамоконтрящейся резьбы, пара первых несамоконтрящихся резьб имеют противоположные направления вращения, и пара колес закреплены на монтажных основаниях для колес пары осевых муфт;

[0009] ось снабжена двумя секциями вторых несамоконтрящихся резьб с интервалами, каждая вторая несамоконтрящаяся резьба образует пару несамоконтрящихся резьб с первой несамоконтрящейся резьбой; при этом колеса установлены на оси через осевые муфты, первая несамоконтрящаяся резьба состыкована и соединена со второй несамоконтрящейся резьбой, а часть оси между парой вторых несамоконтрящихся резьб снабжена по меньшей мере одной первой дорожкой качения, расположенной по окружности вокруг оси;

[0010] внешняя муфта надета снаружи оси, внутренняя окружность внешней муфты снабжена второй дорожкой качения, соответствующей и находящейся в замковом соединении с первой дорожкой качения для образования пространства для качения, в котором согласующийся с ним элемент качения установлен так, что внешняя муфта присоединена снаружи оси с возможностью вращения, и внутренние шлицы, согласующиеся с наружными шлицами на осевой муфте, предоставлены на обеих осевых сторонах второй дорожки качения внутри внешней муфты и расположены на заданном расстоянии от второй дорожки качения; и

[0011] соединительный механизм установлен между осью и внешней муфтой для блокировки или разблокировки вращения внешней муфты относительно оси; и, когда вращение внешней муфты относительно оси разблокировано соединительным механизмом, а колеса находятся в ненагруженном состоянии, пара колес толкается для вращения синхронно, чтобы приблизиться друг к другу или отдалиться друг от друга для изменения ширины колеи.

[0012] Согласно одному варианту осуществления настоящей заявки наружная окружность оси вблизи средней ее части снабжена секцией наружных шлицев, проходящих в осевом направлении оси, и наружные шлицы оси снабжены продолговатым отверстием, проходящим радиально через наружные шлицы и имеющим продольное направление, совпадающее с осевым направлением оси.

[0013] Согласно одному варианту осуществления настоящей заявки соединительный механизм содержит блокирующее скользящее кольцо, упорный штифт и блокирующую эластичную деталь; и

[0014] блокирующее скользящее кольцо надето с возможностью скольжения на наружные шлицы оси, и при этом блокирующее скользящее кольцо снабжено внутренними шлицами, согласующимися с наружными шлицами оси, и снабжено снаружи наружными шлицами, согласующимися с внутренними шлицами внешней муфты. Внутренняя стенка блокирующего скользящего кольца радиально снабжена парой открытых пазов, имеющих отверстия, сообщающиеся с концом блокирующего скользящего кольца. Упорный штифт проходит через продолговатое отверстие, и оба конца упорного штифта выходят из продолговатого отверстия, и оба конца упорного штифта, выходящие за пределы продолговатого отверстия, встроены внутри пары открытых пазов посредством отверстий открытых пазов. Блокирующая эластичная деталь надета на ось, при этом один ее конец упирается в наружную стенку первой дорожки качения, а другой конец упирается в конец блокирующего скользящего кольца, удаленный от открытого паза. Когда блокирующая эластичная деталь находится в естественном состоянии, наружные шлицы снаружи блокирующего скользящего кольца по меньшей мере частично расположены во внутренних шлицах соответствующей стороны внешней муфты, чтобы блокировать вращение внешней муфты.

[0015] Согласно одному варианту осуществления настоящей заявки колесная пара с изменяемой шириной колеи дополнительно содержит шток толкателя, проходящий через центральное сквозное отверстие, выполненное вдоль осевого направления оси, причем конец штока толкателя проходит через центральное сквозное отверстие оси и упирается в боковую часть упорного штифта, в котором расположен открытый паз, а другой конец штока толкателя проходит до оконечной части оси. Шток толкателя толкает блокирующее скользящее кольцо, чтобы сжать блокирующую эластичную деталь и обеспечить выход из зацепления с внутренними шлицами внешней муфты посредством приложения осевой нагрузки к штоку толкателя для разблокировки вращения внешней муфты относительно оси.

[0016] Согласно одному варианту осуществления настоящей заявки первая несамоконтрящаяся резьба имеет длину большую, чем длина второй несамоконтрящейся резьбы, и равную половине ширины колеи, которую необходимо изменить;

[0017] внутренняя окружность внешней муфты снабжена кольцевым утолщением на второй дорожке качения, и после соединения внешней муфты с осью между внешней муфтой и осью на обеих осевых сторонах пространства для качения образуется пара установочных пространств для осевых муфт;

[0018] вторая дорожка качения снабжена установочным отверстием элемента качения, через которое элемент качения установлен в пространстве для качения; и

[0019] блокирующая эластичная деталь представляет собой блокирующую пружину.

[0020] Согласно одному варианту осуществления настоящей заявки колесная пара с изменяемой шириной колеи дополнительно содержит механизм преобразования осевой нагрузки и корпусы букс, установленные на обоих концах оси и снаружи колес;

[0021] механизм преобразования осевой нагрузки содержит монтажное основание и домкратный вал, при этом монтажное основание установлено на наружном конце корпуса буксы вблизи конца штока толкателя и снабжено горизонтальным сквозным отверстием вдоль осевого направления каждого корпуса буксы;

[0022] домкратный вал вставлен с возможностью перемещения в горизонтальное сквозное отверстие и находится напротив штока толкателя, и в одном из домкратного вала и монтажного основания предусмотрен открытый паз в положении домкратного вала напротив монтажного основания, который имеет ось, перпендикулярную оси горизонтального сквозного отверстия. Позиционирующая деталь установлена в открытом пазу и соединена с открытым пазом посредством эластичной предварительно нагруженной детали; при этом другое из домкратного вала и монтажного основания снабжено позиционирующим углублением, согласующимся с позиционирующим концом позиционирующей детали; и

[0023] позиционирующий конец позиционирующей детали расположен в позиционирующем углублении, и когда домкратный вал находится в заблокированном состоянии, домкратный вал толкается так, что позиционирующий конец позиционирующей детали выходит из зацепления с позиционирующим углублением, чтобы позволить домкратному валу находиться в подвижном состоянии для толкания штока толкателя.

[0024] Согласно одному варианту осуществления настоящей заявки монтажное основание содержит основной корпус и выступающее основание, проходящее в сторону вдоль основного корпуса, при этом основной корпус и выступающее основание соединены друг с другом переходным соединительным основанием в форме усеченного конуса, большой конец которого соединен с основным корпусом, а малый конец соединен с выступающим основанием, и периферия основного корпуса снабжена соединительными отверстиями, и горизонтальное сквозное отверстие проходит через выступающее основание, переходное соединительное основание и основной корпус.

[0025] Согласно одному варианту осуществления настоящей заявки нижняя сторона выступающего основания снабжена выемкой, проходящей через ее конец;

[0026] домкратная часть проходит вниз от наружного конца домкратного вала, и наружный конец домкратного вала расположен вровень с наружным концом выступающего основания, когда позиционирующий конец позиционирующей детали расположен в позиционирующем углублении; и

[0027] когда домкратная часть толкается, позиционирующий конец позиционирующей детали выходит из зацепления с позиционирующим углублением и перемещается вдоль выемки.

[0028] Согласно одному варианту осуществления настоящей заявки наружный конец выступающего основания снабжен домкратным сальником;

[0029] наружный конец домкратного вала снабжен соединительной частью, проходящей вниз и наклоненной в направлении, удаленном от домкратного сальника, и при этом домкратная часть образована на свободном конце соединительной части и снабжена вертикальной плоской поверхностью; и

[0030] фрикционный блок установлен на вертикальной плоской поверхности домкратной части.

[0031] Согласно одному варианту осуществления настоящей заявки позиционирующая деталь представляет собой позиционирующий штифт, имеющий позиционирующий конец, выполненный с выпуклой дугообразной поверхностью, и позиционирующее углубление выполнено с вогнутой дугообразной поверхностью, согласующейся с выпуклой дугообразной поверхностью; и часть выпуклой дугообразной поверхности расположена в вогнутой дугообразной поверхности; и

[0032] эластичная предварительно нагруженная деталь представляет собой предварительно нагруженную пружину, один конец которой закреплен в открытом пазу, а другой конец закреплен и надет на конце позиционирующего штифта, дистальном относительно позиционирующего конца.

[0033] Согласно одному варианту осуществления настоящей заявки опорное кольцо домкратного вала закреплено на конце оси и расположено соосно с центральным сквозным отверстием. Опорное кольцо домкратного вала частично проходит внутрь центрального сквозного отверстия и имеет внутренний диаметр, совпадающий с внешним диаметром домкратного вала; и домкратный вал входит в центральное сквозное отверстие через опорное кольцо домкратного вала, при этом он выполнен с возможностью толкания штока толкателя.

[0034] Согласно одному варианту осуществления другого аспекта настоящей заявки предусмотрено железнодорожное транспортное средство, содержащее корпус транспортного средства и тележку, расположенную под корпусом транспортного средства, и каждая из тележек снабжена парой колесных пар с изменяемой шириной колеи.

[0035] Одно или более технических решений в вариантах осуществления настоящей заявки, упомянутых выше, обладают по меньшей мере одним из следующих технических эффектов.

[0036] Для колесной пары с изменяемой шириной колеи согласно одному варианту осуществления настоящей заявки с использованием технических решений соединительный механизм установлен между осью и внешней муфтой для блокировки или разблокировки вращения внешней муфты относительно оси; и, когда вращение внешней муфты относительно оси разблокировано соединительным механизмом, а колеса находятся в ненагруженном состоянии, пара колес толкается для вращения синхронно, чтобы приблизиться друг к другу или отдалиться друг от друга для изменения ширины колеи, что обеспечивает простую операцию по изменению ширины колеи и высокую надежность изменения ширины колеи.

[0037] Железнодорожное транспортное средство согласно одному варианту осуществления настоящей заявки обладает всеми преимуществами колесной пары с изменяемой шириной колеи за счет того, что оно оснащено вышеупомянутой колесной парой с изменяемой шириной колеи, которая не будет повторно описываться в данном документе.

[0038] Дополнительные аспекты и преимущества этой заявки буду частично приведены в следующем описании, и некоторые из них будут очевидны из следующего описания или будут понятны из практики настоящей заявки.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[0039] Чтобы более понятно проиллюстрировать технические решения, раскрытые в вариантах осуществления настоящей заявки или в известном уровне техники, ниже кратко описаны графические материалы, используемые в описаниях вариантов осуществления или известного уровня техники. Очевидно, что графические материалы в нижеследующем описании представляют собой только определенные варианты осуществления настоящей заявки, и специалист в данной области техники может без каких-либо творческих усилий в соответствии с этими графическими материалами получить другие графические материалы.

[0040] На фиг. 1 представлена фронтальная структурная схема, показывающая осевую муфту колесной пары с изменяемой шириной колеи согласно одному варианту осуществления настоящей заявки;

[0041] на фиг. 2 представлен осевой разрез схемы, представленной на фиг. 1;

[0042] на фиг. 3 представлена структурная схема в перспективе, показывающая осевую муфту колесной пары с изменяемой шириной колеи согласно одному варианту осуществления настоящей заявки;

[0043] на фиг. 4 представлена фронтальная структурная схема, показывающая ось колесной пары с изменяемой шириной колеи согласно одному варианту осуществления настоящей заявки;

[0044] на фиг. 5 представлена структурная схема в осевом разрезе внешней муфты для моторного вагона согласно одному варианту осуществления настоящей заявки;

[0045] на фиг. 6 представлена структурная схема в осевом разрезе внешней муфты для прицепного вагона согласно одному варианту осуществления настоящей заявки;

[0046] на фиг. 7 представлена структурная схема в осевом разрезе колесной пары с изменяемой шириной колеи согласно одному варианту осуществления настоящей заявки;

[0047] на фиг. 8 представлена структурная схема в осевом разрезе другой колесной пары с изменяемой шириной колеи согласно одному варианту осуществления настоящей заявки; и

[0048] на фиг. 9 представлен частичный увеличенный вид области A, представленной на фиг. 8.

[0049] Численные обозначения:

10 - ось; 11 - наружные шлицы оси; 12 - продолговатое отверстие; 13 - первая дорожка качения; 14 - вторая несамоконтрящаяся резьба; 15 - центральное сквозное отверстие; 20 - осевая муфта; 21 - первая несамоконтрящаяся резьба; 22 - наружные шлицы осевой муфты; 23 - установочный паз скользящего подшипника; 24 - монтажное основание для колеса; 25 - установочный паз сальника скользящего подшипника; 30 - колесо; 40 - внешняя муфта; 41 - вторая дорожка качения; 42 - наружные шлицы; 50 - корпус буксы; 60 - блокирующее скользящее кольцо; 70 - блокирующая пружина; 80 - упорный штифт; 90 - шток толкателя; 100 - механизм преобразования осевой нагрузки; 101 - монтажное основание; 101-1 - основной корпус; 101-2 - переходное соединительное основание; 101-3 - выступающее основание; 102 - домкратный вал; 102-1 - домкратная часть; 103 - позиционирующий штифт; 104 - предварительно нагруженная пружина; 105 - фрикционный блок; 106 - домкратный сальник; 107 - опорное кольцо домкратного вала; 110 - скользящий подшипник; 120 - редуктор; 130 - тормозной диск; 140 - монтажное основание редуктора; 150 - средство сопряжения для установки тормозного диска.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0050] Варианты осуществления настоящей заявки дополнительно описаны подробно ниже в связи с графическими материалами и вариантами осуществления. Представленные ниже варианты осуществления предназначены для иллюстрации данной заявки, но не предназначены для ограничения объема защиты данной заявки.

[0051] Необходимо отметить, что в описании вариантов осуществления настоящей заявки ориентация или взаимные расположения, обозначенные такими терминами, как «центральный», «продольный», «боковой», «верхний», «нижний», «передний», «задний», «левый», «правый», «вертикальный», «горизонтальный», «верх», «низ», «внутри», «снаружи» и т.п., основаны на ориентации или взаимном расположении, показанных на графических материалах, и используются только для удобства описания вариантов осуществления настоящего изобретения и упрощения описания, а не указания или выражения того, что заявленные устройство или компонент должны иметь конкретную ориентацию, выполнены и работают в конкретной ориентации, и поэтому их нельзя считать ограничивающими варианты осуществления настоящей заявки. Кроме того, термины «первый», «второй», «третий» и т.п. используются только для целей описания и не должны считаться указывающими или подразумевающими относительную важность.

[0052] Необходимо отметить, что в описании вариантов осуществления настоящей заявки, если явным образом не заявлено и не определено иное, термины «соединенный с» и «присоединенный» необходимо понимать в широком смысле, например, это может быть или неподвижное соединение, или соединение с возможностью разъединения, или может быть выполнение в виде единого целого; это может быть механическое соединение или электрическое соединение; это может быть непосредственное соединение или соединение, опосредованное с помощью промежуточного элемента. Специалист в данной области техники может понимать конкретные значения терминов, представленных выше в вариантах осуществления настоящей заявки, в соответствии с конкретными условиями.

[0053] В вариантах осуществления настоящей заявки, если явным образом не заявлено и не определено иное, расположение первого признака «на» или «под» вторым признаком означает, что первый признак находится в непосредственном контакте со вторым признаком или первый признак находится в контакте со вторым признаком посредством промежуточной среды. Также расположение первого признака «на», «поверх» и «наверху» второго признака может означать, что первый признак находится непосредственно на или над вторым признаком, или это просто означает, что уровень первого признака выше, чем второго признака. Расположение первого признака «под», «ниже» и «на нижней части» второго признака может означать, что первый признак находится непосредственно под или ниже второго признака, или это просто означает, что уровень первого признака ниже, чем второго признака.

[0054] В описании данного изобретения описания со ссылкой на термины «один вариант осуществления», «некоторые варианты осуществления», «примеры», «конкретные примеры» или «некоторые примеры» и т.д. означают, что конкретные признаки, конструкция, материалы или характеристики, описанные в сочетании с вариантом осуществления или примером, включены в по меньшей мере один вариант осуществления или пример вариантов осуществления настоящей заявки. В данном описании схематические представления вышеуказанных терминов не обязательно относятся к одному и тому же варианту осуществления или примеру. Также описанные конкретные признаки, конструкции, материалы или характеристики могут быть скомбинированы в любых одном или более вариантах осуществления или примерах подходящим образом. Кроме того, специалисты в данной области техники могут интегрировать и комбинировать разные варианты осуществления или примеры и признаки разных вариантов осуществления или примеров, описанных в данном изобретении, без возникновения противоречия между ними.

[0055] Как показано на фиг. 1-9, в варианте осуществления настоящей заявки представлена колесная пара с изменяемой шириной колеи.

[0056] Колесная пара с изменяемой шириной колеи согласно одному варианту осуществления настоящей заявки содержит осевую муфту 20, внешнюю муфту 40, ось 10, пару колес 30 и соединительный механизм.

[0057] Наружная окружность первого конца каждой осевой муфты снабжена монтажным основанием 24 для колеса, имеющим ширину, соответствующую ширине ступицы каждого колеса 30, при этом колесо 30 закреплено на монтажном основании 24 для колеса и может находиться в посадке с натягом с монтажным основанием 24 для колеса, чтобы гарантировать надежность соединения между ними.

[0058] Внутренняя окружность второго конца каждой осевой муфты 20 снабжена секцией первой несамоконтрящейся резьбы 21. Первые несамоконтрящиеся резьбы 21 пары осевых муфт 20 имеют противоположные направления вращения, и пара колес 30 закреплена на монтажных основаниях 24 для колеса пары осевых муфт 20. Ось 10 снабжена двумя секциями вторых несамоконтрящихся резьб 14, которые образуют пару несамоконтрящихся резьб с первой несамоконтрящейся резьбой 21 с интервалами, то есть пара вторых несамоконтрящихся резьб 14 также имеют противоположные направления вращения. Колеса 30 установлены на оси 10 через осевые муфты 20 и каждая первая несамоконтрящаяся резьба 21 соединена с каждой второй несамоконтрящейся резьбой 14.

[0059] Когда пара колес 30 толкается одновременно внутрь или наружу после снятия нагрузки с колес 30, благодаря тому, что пара несамоконтрящихся резьб имеет противоположное направление вращения, пара колес 30 могут двигаться ближе друг к другу или дальше друг от друга при их вращении в одном направлении, до тех пор пока они не сдвинутся в заданное положение измененной ширины колеи для изменения ширины колеи. Благодаря размещению осевой муфты 20 колеса 30 могут легко скользить вдоль оси 10 для изменения ширины колеи, при этом структура соединения оси 10 и колеса 30 является простой, и надежность при изменении ширины колеи является высокой.

[0060] Осевая муфта 20 входит в зацепление со второй несамоконтрящейся резьбой 14 оси 10 посредством первой несамоконтрящейся резьбы 21 для передачи части крутящего момента и генерирования относительного вращения и поперечного движения между осевой муфтой 20 и осью 10 в разблокированном состоянии.

[0061] В частности, первая несамоконтрящаяся резьба 21 имеет длину, которая больше длины второй несамоконтрящейся резьбы 14, и разница в длине равна половине ширины колеи, которую необходимо изменить, так что оба колеса 30 могут перемещаться на половину ширины колеи, которую необходимо изменить, относительно оси 10 во время вращения, следуя за соответствующими осевым муфтами 20, так что сумма расстояний, вдоль которых перемещаются обои колеса 30, равна расстоянию желаемого изменения ширины колеи.

[0062] Согласно одному варианту осуществления настоящей заявки, показанному на фиг. 1- 3, установочный паз 23 скользящего подшипника, проходящий из первого конца во второй конец осевой муфты 20 на внутренней окружности осевой муфты 20 используется для установки скользящего подшипника 110. Установочный паз 23 скользящего подшипника проходит до положения, близкого к первой несамоконтрящейся резьбе 21, и имеет длину, равную длине скользящего подшипника 110. Благодаря размещению скользящего подшипника 110 осевая муфта 20 удобным образом стабильно и гладко скользит, и обеспечивается защитный эффект на осевой муфте 20.

[0063] Согласно одному варианту осуществления настоящей заявки внутренняя окружность осевой муфты 20 снабжена установочным пазом уплотнительного кольца в положении между установочным пазом 23 скользящего подшипника и первой несамоконтрящейся резьбой 21, и установочный паз уплотнительного кольца используется для установки уплотнительного кольца с целью уплотнения конца скользящего подшипника 110.

[0064] Согласно одному варианту осуществления настоящей заявки первый конец осевой муфты 20 снабжен установочным пазом 25 сальника скользящего подшипника, используемым для установки сальника скользящего подшипника. Множество резьбовых отверстий расположены на окружной нижней поверхности установочного паза 25 сальника скользящего подшипника с интервалами, так что сальник скользящего подшипника зафиксирован в установочном пазу 25 сальника скользящего подшипника крепежным элементом, а скользящий подшипник 110 зафиксирован сальником скользящего подшипника. Кроме того, внутренняя окружность сальника скользящего подшипника снабжена установочным пазом уплотнительного кольца для установки уплотнительного кольца, тем самым образуя уплотняющую конструкцию на обоих концах скользящего подшипника 110 для предотвращения попадания смазки на поверхность стыка скользящего подшипника 110 и оси 10.

[0065] Для оптимизации конструкции согласно одному варианту осуществления настоящей заявки снаружи осевая муфта 20 имеет ступенчатую форму с тремя ступенями, имеющую уменьшающийся диаметр от первого конца ко второму концу, и монтажное основание 24 для колеса имеет наибольший диаметр и наибольшую прочность и смежные ступени соединены переходом с дугообразной поверхностью для избежания концентрации напряжения на соединении между ступенями.

[0066] В частности, как показано на фиг. 4, наружная окружность оси 10 вблизи ее средней части снабжена секцией наружных шлицев, проходящих в осевом направлении оси 10, и обе осевые стороны наружных шлицев 11 оси на ее наружной окружности снабжены парой вторых несамоконтрящихся резьб 14, имеющих противоположное направление вращения, то есть ось 10 дополнительно снабжена двумя секциями второй несамоконтрящейся резьбы 14, имеющими противоположное направление вращения, расположенными на обеих осевых сторонах наружных шлицев 11. В одном варианте осуществления между каждой секцией второй несамоконтрящейся резьбы 14 и наружными шлицами 11 оси имеется промежуток. Наружные шлицы 11 оси 10 снабжены продолговатым отверстием 12, проходящим радиально через наружные шлицы. То есть продолговатое отверстие 12 расположено так, чтобы совпадать с наружными шлицами, и оно имеет продольное направление вдоль осевого направления оси, то есть продолговатое отверстие 12 имеет продольное направление, соответствующее направлению протяжения наружных шлицев 11 оси.

[0067] Кроме того, часть оси 20 между одной из вторых несамоконтрящихся резьб 14 и наружными шлицами 11 оси снабжена по меньшей мере одной первой дорожкой 13 качения, расположенной по окружности вокруг оси 10, и первая дорожка 13 качения расположена вблизи наружных шлицев 11 оси.

[0068] В настоящем варианте осуществления первая дорожка 13 качения имеет поперечное сечение в виде вогнутого полукруга.

[0069] Внешняя муфта 40 надета снаружи оси 10, внутренняя окружность внешней муфты 40 снабжена второй дорожкой 41 качения, соответствующей первой дорожке 13 качения, и вторая дорожка 41 качения имеет такой же размер и форму, как и первая дорожка 13 качения. То есть вторая дорожка 41 качения также имеет поперечное сечение в виде вогнутого полукруга. Вторая дорожка 41 качения снабжена установочным отверстием элемента качения и находится в замковом соединении с первой дорожкой 13 качения для образования кругового пространства для качения, в котором элемент качения установлен через установочное отверстие элемента качения. Элемент качения, который может представлять собой катающийся шар, имеет внешний диаметр, согласующийся с внутренним диаметром пространства для качения. Пространство для качения заполнено элементами качения. Для предотвращения попадания загрязняющих веществ, таких как пыль, в пространство для качения на установочном отверстии элемента качения предоставлена уплотняющая пробка. Благодаря соединению внешней муфты 40 с осью 10 через элемент качения внешняя муфта 40 присоединена с возможностью вращения снаружи оси 10, другими словами, внешняя муфта 40 имеет вращательную степень свободы, но ограниченную степень свободы перемещения, то есть внешняя муфта 40 может вращаться относительно оси 10, но не может перемещаться.

[0070] Наружная окружность второго конца осевой муфты 20 снабжена секцией наружных шлицев, проходящих вдоль ее осевого направления. После установки второй конец осевой муфты 20 находится внутри колеса 30 и обращен к внешней муфте 40; внутренние шлицы 42, согласующиеся с наружными шлицами на оси муфты 20, соответственно расположены на обеих осевых сторонах второй дорожки 42 качения внутри внутренней окружности внешней муфты и расположены на заданном интервале от второй дорожки 41 качения. Осевая муфта 20 и внешняя муфта 40 соединены посредством внутренних шлицев 42 внешней муфты 40 и наружных шлицев 22 осевой муфты 20 так, что осевая муфта 20 может вращаться вместе с внешней муфтой 40 или осевая муфта 20 может двигаться в осевом направлении относительно внешней муфты 40. В настоящем варианте осуществления благодаря размещению осевой муфты 20 реализуются передача крутящего момента между колесом 30 и внешней муфтой 40 и поперечное скольжение между колесом 30 и осью 10. Осевая муфта 20 имеет простую и надежную конструкцию и может быть использована для преобразования между различными величинами ширины колеи.

[0071] Следует отметить, что «заданный интервал» может быть установлен согласно конкретным требованиям, и заданный интервал между внутренними шлицами 42 на обеих осевых сторонах второй дорожки 41 качения и второй дорожкой 41 качения могут быть различным.

[0072] Соединительный механизм согласно настоящему варианту осуществления установлен между осью 10 и внешней муфтой 40 для блокировки или разблокировки вращения внешней муфты 40 относительно оси 10; и, когда вращение внешней муфты 40 относительно оси 10 разблокировано соединительным механизмом, а колеса 30 находятся в ненагруженном состоянии, пара колес 30 толкается для вращения синхронно, чтобы приблизиться друг к другу или отдалиться друг от друга, пока не будет достигнуто изменение ширины колеи, и, таким образом, ширина колеи изменится.

[0073] Колесная пара с изменяемой шириной колеи настоящего варианта осуществления дополнительно содержит шток 90 толкателя. Центральное сквозное отверстие, через которое проходит шток 90 толкателя, выполнено вдоль осевого направления оси 10. Шток 90 толкателя имеет конец, соединенный с соединительным механизмом, и другой конец, проходящий к наружному концу оси. При прикладывании осевой нагрузки к штоку 90 толкателя колеса 30 разблокируются посредством приведения в движение соединительного механизма через шток 90 толкателя.

[0074] Согласно одному варианту осуществления соединительный механизм содержит блокирующее скользящее кольцо 60, упорный штифт 80 и блокирующую эластичную деталь. В одном варианте осуществления блокирующее скользящее кольцо 60 надето с возможностью скольжения на наружные шлицы 11 оси, и при этом блокирующее скользящее кольцо снабжено внутренними шлицами 42, согласующимися с наружными шлицами 11 оси, и снабжено снаружи наружными шлицами, согласующимися с внутренними шлицами 42 внешней муфты 40. Внутренняя стенка блокирующего скользящего кольца 60 радиально снабжена парой открытых пазов, имеющих отверстия, сообщающиеся с концом блокирующего скользящего кольца 60. Упорный штифт 80 проходит через продолговатое отверстие 12, и оба конца упорного штифта 80 выходят из продолговатого отверстия 12, и оба конца упорного штифта 80, выходящие за пределы продолговатого отверстия 12, встроены внутри пары открытых пазов посредством отверстий открытых пазов. Упорный штифт 80 имеет длину, соответствующую расстоянию между верхними стенками пары открытых пазов, и оба конца упорного штифта 80 упираются в верхние стенки открытого паза. Кроме того, упорный штифт 80 имеет ширину, соответствующую ширине открытых пазов, так, что упорный штифт 80 и блокирующее скользящее кольцо 60 имеют надежное соединение.

[0075] Для облегчения осевого перемещения упорного штифта 80 вдоль продолговатого отверстия 12 упорный штифт 80 имеет ширину, меньшую, чем длина продолговатого отверстия 12, и толщину, меньшую или равную ширине продолговатого отверстия 12. Кроме того, ширина блокирующего скользящего кольца 60 не должна быть слишком большой, чтобы гарантировать, что блокирующее скользящее кольцо 60 может иметь свободу движения в пространстве между второй дорожкой 41 качения внешней муфты 40 и внутренними шлицами 42 внешней муфты 40. Кроме того, продолговатое отверстие 12 должно иметь длину, немного меньшую, чем длина наружных шлицев 11 оси, чтобы блокирующее скользящее кольцо 60 всегда двигалось на наружных шлицах 11 оси.

[0076] Блокирующая эластичная деталь, например, эластичная пружина 70, надета на ось, при этом один ее конец упирается в наружную стенку, т.е. упорную торцевую поверхность первой дорожки 13 качения, а другой конец упирается в конец блокирующего скользящего кольца 60, удаленный от открытого паза. Когда блокирующая эластичная деталь находится в естественном состоянии, наружные шлицы 42 снаружи блокирующего скользящего кольца 60 по меньшей мере частично расположен во внутренних шлицах 42 соответствующей стороны внешней муфты 40, чтобы блокировать вращение внешней муфты 40 для фиксации внешней муфты относительно оси 10. В этом случае колеса и осевая муфта 20, а также внешняя муфта 40 и ось 10, представляют собой одно целое и не осуществляют вращения относительно друг друга, а колеса 30 находятся в заблокированном состоянии.

[0077] В частности, конец штока 90 толкателя проходит в центральное сквозное отверстие 15 оси 10 и упирается в боковую часть упорного штифта 80, где расположен открытый паз, а другой конец штока 90 толкателя проходит до конца оси 10. При прикладывании осевой нагрузки к штоку 90 толкателя шток 90 толкателя толкает блокирующее скользящее кольцо 60 для сжатия блокирующей эластичной детали и выхода из зацепления с внутренними шлицами 42 внешней муфты 40 для разблокировки вращения внешней муфты 40 относительно оси 10.

[0078] В настоящем варианте осуществления первая несамоконтрящаяся резьба 21 представляет собой трапециевидную резьбу, и, соответственно, вторая несамоконтрящаяся резьба 14 представляет собой трапециевидную резьбу, согласующуюся с трапециевидной резьбой, обеспечивая надежную производительность.

[0079] Следует отметить, что блокирующая эластичная деталь может также представлять собой другие эластичные муфты с некоторой эластичностью.

[0080] Согласно одному варианту осуществления настоящей заявки внутренняя окружность внешней муфты 40 снабжена кольцевым утолщением на второй дорожке 41 качения, и вторая дорожка 41 качения образована на кольцевом утолщении. После того как внешняя муфта 40 и ось 10 соединены катающимся шаром, пара установочных пространств для осевых муфт 20 образуются между внешней муфтой 40 и осью 10 на обеих осевых сторонах пространства для качения. Во время процесса скольжения скользящий подшипник 110 находится в скользящем контакте с осью 10 и вставлен во внешнюю муфту 40 со стороны установочного пространства; наружные шлицы 22 осевой муфты перемещается в осевом направлении относительно внутренних шлицев 42 внешней муфты 40 до тех пор, пока первая несамоконтрящаяся резьба 21 оси 20 не войдет в контакт со второй несамоконтрящейся резьбой 14 оси 10, при этом осевая муфта 20 вращается так, что происходит навинчивание первой несамоконтрящейся резьбы 21 на вторую несамоконтрящуюся резьбу 14.

[0081] Согласно одному варианту осуществления настоящей заявки кольцевой фланец образован в положении оси 10, где выполнена первая дорожка 13 качения. Кольцевой фланец имеет внешний диаметр, который больше внешнего диаметра остальной части оси 10, так что на обоих осевых концах кольцевого фланца образуются упорные торцевые поверхности для определения крайнего положения, при котором осевая муфта 20 перестает двигаться.

[0082] Для колесной пары с изменяемой шириной колеи для моторного вагона редуктор 120 установлен снаружи внешней муфты 40, а для колесной пары с изменяемой шириной колеи для прицепного вагона множество тормозных дисков 130 установлены снаружи внешней муфты 40.

[0083] Для повышения надежности соединения между внешней муфтой 40 и осью 10 согласно одному варианту осуществления настоящей заявки имеются две первых дорожки 13 качения, расположенные бок о бок. Соответственно, имеются две вторых дорожки 41 качения, таким образом образующие два пространства для качения, расположенных бок о бок.

[0084] Кроме того, ось 10 разделена на главную полуось и вспомогательную полуось каждой из первых дорожек 13 качения, при этом часть оси 10, снабженная наружными шлицами и продолговатым отверстием 12, представляет собой главную полуось. Блокирующее скользящее кольцо 60 установлено на главной полуоси, и открытый паз блокирующего скользящего кольца 60 обращен к свободному концу главной полуоси, и блокирующая пружина 70 установлена между упорной торцевой поверхностью кольцевого фланца и блокирующим скользящим кольцом 60.

[0085] Для оптимизации конструкции первая дорожка 13 качения расположена вблизи наружных шлицев 11 оси 10.

[0086] Согласно одному варианту осуществления настоящей заявки расстояние между наружными шлицами 11 оси и смежными вторыми несамоконтрящимися резьбами 14 равно расстоянию между кольцевым фланцем и смежными вторыми несамоконтрящимися резьбами 14, при этом оба из них равны половине ширины колеи, которую необходимо изменить, и расстояние служит в качестве интервала перемещения первой несамоконтрящейся резьбы 21 осевой муфты 20.

[0087] Как показано на фиг. 5, для колесной пары с изменяемой шириной колеи для моторного вагона внешняя муфта 40 выполнена с монтажным основанием 140 редуктора для установки редуктора 120; как показано на фиг. 6, для колесной пары с изменяемой шириной колеи для прицепного вагона, внешняя муфта 40 выполнена со средством сопряжения 150 для установки тормозного диска, при этом имеется множество средств сопряжения 150 для установки тормозного диска, расположенных с интервалами, для установки множества тормозных дисков 130, расположенных с интервалами.

[0088] В частности, на оба конца оси 10, расположенные за пределами пары колес 30, соответственно, установлены корпуса 50 букс.

[0089] Согласно одному варианту осуществления настоящей заявки оба осевых конца оси 10 выполнены в виде ступенчатых валов с диаметрами на обоих концах, меньшими, чем диаметр в средней части, так что оба конца ступенчатого вала используются для установки корпуса 50 буксы.

[0090] Согласно одному варианту осуществления настоящей заявки секции скольжения соответственно образованы на промежуточном валу ступенчатого вала между каждой из секций второй несамоконтрящейся резьбы 14 и концом вала промежуточного вала, так что скользящие подшипники 110 осевой муфты 20 скользят относительно оси 10.

[0091] Кроме того, центральное сквозное отверстие 15, предусмотренное на оси 10, является преимущественным для уменьшения веса оси 10.

[0092] Согласно одному варианту осуществления настоящей заявки колесная пара с изменяемой шириной колеи дополнительно содержит механизм 100 преобразования осевой нагрузки, способный непосредственно прикладывать осевую нагрузку к штоку 90 толкателя посредством воздействия внешней силы во время изменения ширины колеи, при этом механизм 100 преобразования осевой нагрузки установлен на конце оси 10, где расположен шток 90 толкателя, то есть механизм 100 преобразования осевой нагрузки требуется установить только на один конец оси 10.

[0093] В частности, как показано на фиг. 8 и 9, механизм 100 преобразования осевой нагрузки содержит монтажное основание 101 и домкратный вал 102, проходящий по оси через монтажное основание 101, при этом монтажное основание 101 неподвижно установлено снаружи корпуса 50 буксы, а домкратный вал 102 соединен со штоком 90 толкателя. Когда боковая стенка колеи наземного оборудования для изменения ширины колеи прикладывает осевую нагрузку к домкратному валу 102, домкратный вал 102 толкает шток 90 толкателя для его перемещения и разблокировки колеса 30.

[0094] В частности, монтажное основание 101 снабжено горизонтальным сквозным отверстием вдоль осевого направления корпуса 50 буксы; домкратный вал 102 подвижно проникает через горизонтальное сквозное отверстие и находится напротив конца штока 90 толкателя, расположенного на наружном конце оси 10. Открытый паз предусмотрен в одном из домкратного вала 102 и монтажного основания 101 в положении напротив домкратного вала 102. То есть открытый паз может быть предусмотрен на радиальной наружной стенке домкратного вала 102 или может быть предусмотрен на соответствующей внутренней стенке монтажного основания 101.

[0095] Открытый паз имеет ось, перпендикулярную оси горизонтального сквозного отверстия. Позиционирующая деталь установлена в открытом пазу и соединена с открытым пазом эластичной предварительно нагруженной деталью так, что она обладает некоторой свободой движения вдоль оси открытого паза; другое из домкратного вала 102 и монтажного основания 101 снабжено позиционирующим углублением. То есть, когда домкратный вал 102 снабжен открытым пазом, монтажное основание 101 снабжено позиционирующим углублением, а когда монтажное основание 101 снабжено открытым пазом, домкратный вал 102 снабжен позиционирующим углублением.

[0096] Кроме того, позиционирующий конец позиционирующей детали согласуется с позиционирующим углублением. Например, когда позиционирующий конец позиционирующей детали является сферической поверхностью, позиционирующее углубление имеет согласующуюся сферическую поверхность и две сферических поверхности являются совместимыми.

[0097] Когда позиционирующий конец позиционирующей детали расположен в позиционирующем углублении, домкратный вал 102 находится в заблокированном состоянии, а когда позиционирующий конец позиционирующей детали выходит из зацепления с позиционирующим углублением под воздействием поперечной осевой нагрузки от домкратного вала 102, домкратный вал 102 находится в подвижном состоянии. В частности, поперечная осевая нагрузка воздействует на позиционирующий конец позиционирующей детали, таким образом создавая вертикальную составляющую силу, сжимающую эластичную предварительно нагруженную деталь, так что позиционирующая деталь выводится в открытый паз, и поперечное позиционирование домкратного вала 102 сбрасывается. В этом случае домкратный вал 102 находится в подвижном состоянии, и, продолжая толкать домкратный вал 102, можно толкать шток 90 толкателя.

[0098] После того как корпус 50 буксы поднимается разблокировочным рельсом для снятия нагрузки с колеса 30, осевая нагрузка прикладывается к штоку 90 толкателя через домкратный вал 102, шток 90 толкателя толкает упорный штифт 80, заставляя блокирующее скользящее кольцо 60 сжимать блокирующую эластичную деталь на оси 10 и перемещаться в сторону от внутренних шлицев 42 внешней муфты 40 для выхода из зацепления с внутренними шлицами 42 внешней муфты 40, тем самым разблокируя вращательную степень свободы внешней муфты 40. В этом случае, когда колеса 30 толкают, поскольку осевая муфта 20 соединена с осью 10 через пару несамоконтрящихся резьб, внешняя муфта 40, колесо 30 и осевая муфта 20 вращаются вместе вокруг оси 10, при этом во время вращения первая несамоконтрящаяся резьба 21 осевой муфты 20 перемещается вдоль второй несамоконтрящейся резьбы 14 оси 10, так что во время вращения колесо 30 перемещается вместе с осевой муфтой 20 до изменения ширины колеи.

[0099] После изменения ширины колеи наземное оборудование для изменения ширины колеи перестает прикладывать осевую нагрузку на домкратный вал 102, то есть осевая нагрузка со штока 90 толкателя на упорный штифт 80 снимается в этом случае, и упорный штифт 80 следует за блокирующим скользящим кольцом 60, возвращаясь в свое первоначальное положение под упругим возвратным действием блокирующей эластичной детали, то есть наружные шлицы блокирующего скользящего кольца 60 снова вставляются в наружные шлицы 42 внешней муфты 40, блокируя вращательную степень свободы внешней муфты 40. В этом случае осевая муфта 20 и внешняя муфта 40 не могут вращаться относительно оси 10, осевая муфта 20 и внешняя муфта 40 могут вращаться только вместе с осью 10, то есть осевая муфта 20 и внешняя муфта 40 заблокированы на оси 10 и колесо 30 снова заблокировано.

[00100] Чтобы гарантировать стабильность домкратного вала 102 при толкании, на конце оси 10 зафиксировано опорное кольцо 107 домкратного вала, которое является соосным с центральным сквозным отверстием 15. Опорное кольцо 107 домкратного вала частично проходит внутрь центрального сквозного отверстия 15, так что опорное кольцо 107 домкратного вала может быть установлено надежно. Опорное кольцо 107 домкратного вала имеет внутренний диаметр, согласующийся с внешним диаметром домкратного вала 102, чтобы гарантировать, что домкратный вал 102 не шатается во время процесса перемещения, при этом домкратный вал 102 входит в центральное сквозное отверстие 15 через опорное кольцо 107 домкратного вала и толкает шток 90 толкателя, и процесс перемещения является плавным.

[00101] Колесная пара с изменяемой шириной колеи согласно этому варианту осуществления характеризуется удобной и надежной работой по изменению ширины колеи и в целом простой конструкцией.

[00102] Кроме того, как показано на фиг. 8, монтажное основание 101 содержит основной корпус 101-1 и выступающее основание 101-3, выступающее в сторону вдоль основного корпуса 101-1, при этом основной корпус 101-1 и выступающее основание 101-3 соединены переходным соединительным основанием 101-2 в форме усеченного конуса, большой конец которого соединен с основным корпусом 101-1, а малый конец соединен с выступающим основанием 101-3, благодаря чему может надлежащим образом осуществляться уклонение от наземного оборудования для изменения ширины колеи или соединение с ним.

[00103] Кроме того, периферия основного корпуса снабжена соединительными отверстиями, и основной корпус 101-1 установлен на наружном конце корпуса 50 буксы посредством прохождения соединительных элементов через соединительные отверстия. Горизонтальное сквозное отверстие проходит через выступающее основание 101-3, переходное соединительное основание 101-2 и основной корпус 101-1. В частности, выступающее основание 101-3, переходное соединительное основание 101-2 и основной корпус 101-1 образованы как единое целое, что удобно для обработки и обеспечивает высокую прочность. Монтажное основание 101 согласно настоящему варианту осуществления непосредственно устанавливается на наружном конце корпуса 50 буксы и может дополнительно выполнять функцию крышки наружного конца корпуса 50 буксы. Основной корпус 101-1 имеет форму, согласующуюся с формой наружного конца корпуса 50 буксы, например, может иметь квадратную форму, и закругленные дуги вокруг квадрата.

[00104] В настоящем варианте осуществления основной корпус 101-1 имеет форму пластины, а выступающее основание 101-3 имеет форму цилиндра. Нижняя сторона выступающего основания 101-3 снабжена выемкой, проходящей через его конец, и выемка может быть образована вырезанием участка боковой стенки, соответствующего поддуге, вдоль осевого направления от конца выступающего основания 101-3; конкретная длина выреза устанавливается на основании длины желаемой ширины колеи, которую необходимо изменить.

[00105] Наружный конец домкратного вала 102 расположен вровень с наружным концом выступающего основания 101-3, когда позиционирующий конец позиционирующей детали расположен в позиционирующем углублении; то есть домкратный вал 102 является подвижным в монтажном основании 101, в частности выступающем основании 101-3. В отсутствие движения наружный конец домкратного вала 102 расположен вровень с наружным концом выступающего основания 101-3, а при движении домкратный вал 102 перемещается в выступающее основание 101-3 вдоль выемки.

[00106] В частности, домкратная часть 102-1 может быть подвержена воздействию поперечной осевой нагрузки до тех пор, пока позиционирующий конец позиционирующей детали не выходит из зацепления с позиционирующим углублением, и может перемещаться вдоль выемки, а конкретная длина перемещения равна длине выемки.

[00107] Согласно одному варианту осуществления настоящей заявки, показанному на фиг. 8-9, наружный конец выступающего основания 101-3 снабжен домкратным сальником 106 для ограничения положения домкратного вала 102, чтобы избегать выхода домкратного вала 102 из наружного конца выступающего основания 101-3.

[00108] Наружный конец домкратного вала 102 снабжен соединительной частью, проходящей вниз и наклоненной в направлении, удаленном от домкратного сальника 106, при этом домкратная часть 102-1 образована на свободном конце соединительной части и снабжена вертикальной плоской поверхностью. Благодаря размещению домкратной части 102-1 на нижнем конце домкратного вала 102 удобно толкать домкратный вал 102 из-под домкратного вала 102, который, с одной стороны, может надлежащим образом избегать домкратного сальника 106 и, с другой стороны, может адаптироваться к высоте боковой стенки колеи наземного оборудования для изменения ширины колеи.

[00109] Согласно одному варианту осуществления настоящей заявки фрикционный блок 105 установлен на вертикальной плоской поверхности домкратной части 102-1. Благодаря размещению фрикционного блока 105, с одной стороны, увеличивается прочность домкратной части 102-1 и, с другой стороны, увеличивается срок эксплуатации домкратной части 102-1. Кроме того, когда фрикционный блок 105 изнашивается, он может быть непосредственно заменен без замены домкратной части 102-1 и монтажного основания 101, что приводит к экономии.

[00110] Согласно одному варианту осуществления настоящей заявки позиционирующая деталь представляет собой позиционирующий штифт 103, имеющий позиционирующий конец, выполненный с выпуклой дугообразной поверхностью, такой как выпуклая сферическая поверхность, а позиционирующее углубление выполнено с вогнутой дугообразной поверхностью, согласующейся с выпуклой дугообразной поверхностью, такой как вогнутая сферическая поверхность. Часть выпуклой дугообразной поверхности расположена на вогнутой дугообразной поверхности так, что позиционирующий конец может быть выведен из позиционирующего углубления в то время, когда он подвергается воздействию поперечной осевой нагрузки. Следует отметить, что когда позиционирующий штифт 103 подвергается воздействию поперечной осевой нагрузки, его выпуклая дугообразная поверхность подвергается воздействию вертикальной составляющей силы осевой нагрузки и поперечной составляющей силы осевой нагрузки, и вертикальная составляющая сила осевой нагрузки сжимает эластичную предварительно нагруженную деталь, так что позиционирующий штифт 103 перемещается вниз, а поперечная составляющая осевой нагрузки толкает позиционирующий штифт 103 в направлении от позиционирующего углубления.

[00111] Согласно одному варианту осуществления настоящей заявки эластичная предварительно нагруженная деталь представляет собой предварительно нагруженную пружину 104, один конец которой закреплен в открытом пазу, а другой конец закреплен и надет на конце позиционирующего штифта 103, дистальном относительно позиционирующего конца. Позиционирующий штифт 103 может быть снабжен соединительным концом с диаметром, меньшим, чем диаметр позиционирующего конца. При соединении между соединительным концом и позиционирующим концом образована позиционирующая ступень, и предварительно нагруженная пружина 104 непосредственно надета на соединительный конец и упирается в позиционирующую ступень.

[00112] Согласно настоящему варианту осуществления процесс изменения ширины колеи описан следующим образом.

[00113] 1. Этап разблокировки: корпус 50 буксы постепенно поднимается разблокировочным рельсом, так что с колеса 30 снимается нагрузка. После запуска механизма 100 преобразования осевой нагрузки домкратный вал 102 толкается внутрь, контактируя со штоком 90 толкателя, и упорный штифт 80 и блокирующее скользящее кольцо 60 толкаются, перемещаясь внутрь и сжимая блокирующую пружину 70 до тех пор, пока блокирующее скользящее кольцо 60 не выйдет из контакта с внутренними шлицами 42 внешней муфты 40, а ограничение на вращение между осью 10 и осевой муфтой 20 не будет снято.

[00114] 2. Этап изменения ширины колеи: после начала этапа изменения ширины колеи колеса 30 перемещаются внутрь (или наружу) под действием поперечной силы по изменению ширины колеи, и колеса 30 и осевая муфта 20 вместе вращаются вокруг пары несамоконтрящихся резьб для достижения заданной ширины колеи.

[00115] 3. Этап блокировки: после достижения секции блокировки разблокировочный рельс постепенно понижается и перестает выполнять поддерживающую функцию, и блокирующее скользящее кольцо 60 перемещается наружу под действием осевой нагрузки блокирующей пружины 70 и вставляется во внутренние шлицы 42 внешней муфты 40 для повторной блокировки. Домкратный вал 102 переходит в начальное положение под действием восстанавливающей силы блокирующей пружины 70 и не находится в контакте со штоком 90 толкателя, процесс изменения ширины колеи завершается, колесная пара полностью заблокирована, и снова возвращается нормальное рабочее состояние.

[00116] Железнодорожное транспортное средство согласно одному варианту осуществления настоящей заявки содержит корпус транспортного средства и тележку, расположенную под корпусом транспортного средства, и каждая тележка снабжена парой колесных пар с изменяемой шириной колеи. Благодаря размещению колесных пар с изменяемой шириной колеи на каждой тележке, железнодорожное транспортное средство может двигаться по рельсам разной ширины колеи.

[00117] Вышеуказанные реализации используются только для иллюстрации настоящей заявки, но не ограничивают настоящую заявку. Хотя настоящая заявка была подробно описана со ссылкой на варианты осуществления, специалистам в данной области техники будет понятно, что различные комбинации, модификации или эквивалентные замены технических решений настоящей заявки не выходят за рамки объема технических решений настоящей заявки и должны в полном объеме входить в рамки формулы изобретения настоящей заявки.

Группа изобретений относится к области железнодорожного транспорта, в частности к колесным парам с изменяемой шириной колеи, а также к железнодорожным транспортным средствам, оборудованным подобными колесными парами. Колесная пара содержит ось, пару колес, пару осевых муфт, внешнюю муфту и соединительный механизм. На наружной окружности первого конца осевой муфты выполнено монтажное основание для колеса. На втором конце выполнены наружные шлицы, а на внутренней окружности – несамоконтрящаяся резьба. Пары резьб осевых муфт имеют противоположные направления. На оси выполнены вторые пары несамоконтрящихся резьб. Колеса установлены посредством муфт. На оси выполнена первая дорожка качения. Внешняя муфта надета снаружи оси. На внутренней окружности выполнена вторая дорожка качения. Элемент качения установлен между дорожками. Внешняя муфта присоединена снаружи к оси с возможностью вращения. Внутренние шлицы согласуются с шлицами осевых муфт и расположены на заданном расстоянии от второй дорожки качения. Соединительный механизм установлен между осью и внешней муфтой с возможностью блокировки вращения муфты. При разблокированном механизме колеса толкаются для вращения синхронно с целью приближения или отдаления друг от друга. Упрощается механизм изменения ширины колеи. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Колесная пара с изменяемой шириной колеи, содержащая ось, пару колес, дополнительно содержащая пару осевых муфт, внешнюю муфту и соединительный механизм,

при этом наружная окружность первого конца каждой осевой муфты снабжена монтажным основанием для колеса, наружная окружность второго конца каждой осевой муфты снабжена секцией наружных шлицев, проходящих вдоль осевого направления осевой муфты, внутренняя окружность второго конца каждой осевой муфты снабжена секцией первой несамоконтрящейся резьбы, пара первых несамоконтрящихся резьб пары осевых муфт имеют противоположные направления вращения, и пара колес закреплена на монтажных основаниях для колес пары осевых муфт;

ось снабжена двумя секциями вторых несамоконтрящихся резьб с интервалами, каждая вторая несамоконтрящаяся резьба образует пару несамоконтрящихся резьб с первой несамоконтрящейся резьбой; при этом колеса установлены на оси через осевые муфты, первая несамоконтрящаяся резьба состыкована и соединена со второй несамоконтрящейся резьбой, а часть оси между парой вторых несамоконтрящихся резьб снабжена по меньшей мере одной первой дорожкой качения, расположенной по окружности вокруг оси;

внешняя муфта надета снаружи оси, внутренняя окружность внешней муфты снабжена второй дорожкой качения, соответствующей и находящейся в замковом соединении с первой дорожкой качения для образования пространства для качения, в котором согласующийся с ним элемент качения установлен так, что внешняя муфта присоединена снаружи оси с возможностью вращения, и внутренние шлицы, согласующиеся с наружными шлицами на осевой муфте, предоставлены на обеих осевых сторонах второй дорожки качения внутри внешней муфты и расположены на заданном расстоянии от второй дорожки качения; и

соединительный механизм установлен между осью и внешней муфтой для блокировки или разблокировки вращения внешней муфты относительно оси; и, когда вращение внешней муфты относительно оси разблокировано соединительным механизмом, а колеса находятся в ненагруженном состоянии, пара колес толкается для вращения синхронно, чтобы приблизиться друг к другу или отдалиться друг от друга для изменения ширины колеи.

2. Колесная пара с изменяемой шириной колеи по п. 1, отличающаяся тем, что наружная окружность оси вблизи средней ее части снабжена секцией наружных шлицев, проходящих в осевом направлении оси, и наружные шлицы оси снабжены продолговатым отверстием, проходящим радиально через наружные шлицы и имеющим продольное направление, совпадающее с осевым направлением оси.

3. Колесная пара с изменяемой шириной колеи по п. 2, отличающаяся тем, что соединительный механизм содержит блокирующее скользящее кольцо, упорный штифт и блокирующую эластичную деталь;

блокирующее скользящее кольцо с возможностью скольжения надето на наружные шлицы оси, и блокирующее скользящее кольцо внутри снабжено внутренними шлицами, согласующимися с наружными шлицами оси, и снаружи снабжено наружными шлицами, согласующимися с внутренними шлицами внешней муфты; внутренняя стенка блокирующего скользящего кольца в радиальном направлении снабжена парой открытых пазов, имеющих отверстия, сообщающиеся с концом блокирующего скользящего кольца; упорный штифт проходит через продолговатое отверстие, и оба конца упорного штифта выступают из продолговатого отверстия, и оба конца упорного штифта, выходящие за пределы продолговатого отверстия, встроены внутри пары открытых пазов посредством отверстий открытых пазов; блокирующая эластичная деталь надета на ось, и один ее конец упирается в наружную стенку первой дорожки качения, а другой конец упирается в конец блокирующего скользящего кольца, удаленного от открытого паза; и, когда блокирующая эластичная деталь находится в естественном состоянии, наружные шлицы снаружи блокирующего скользящего кольца по меньшей мере частично расположены во внутренних шлицах соответствующей стороны внешней муфты, блокируя вращение внешней муфты.

4. Колесная пара с изменяемой шириной колеи по п. 3, отличающаяся тем, что колесная пара с изменяемой шириной колеи дополнительно содержит шток толкателя, проходящий через центральное сквозное отверстие, выполненное вдоль осевого направления оси, причем конец штока толкателя проходит через центральное сквозное отверстие оси и упирается в боковую часть упорного штифта, в котором расположен открытый паз, а другой конец штока толкателя проходит до оконечной части оси; шток толкателя толкает блокирующее скользящее кольцо, чтобы сжать блокирующую эластичную деталь и обеспечить выход из зацепления с внутренними шлицами внешней муфты посредством приложения осевой нагрузки к штоку толкателя для разблокировки вращения внешней муфты относительно оси.

5. Колесная пара с изменяемой шириной колеи по п. 3, отличающаяся тем, что

первая несамоконтрящаяся резьба имеет длину большую, чем длина второй несамоконтрящейся резьбы, и равную половине ширины колеи, которую необходимо изменить;

внутренняя окружность внешней муфты снабжена кольцевым утолщением на второй дорожке качения, и после соединения внешней муфты с осью между внешней муфтой и осью на обеих осевых сторонах пространства для качения образуется пара установочных пространств для осевых муфт;

вторая дорожка качения снабжена установочным отверстием элемента качения, через которое элемент качения установлен в пространстве для качения; и

блокирующая эластичная деталь представляет собой блокирующую пружину.

6. Колесная пара с изменяемой шириной колеи по п. 4, отличающаяся тем, что дополнительно содержит механизм преобразования осевой нагрузки и корпусы букс, установленные на обоих концах оси и снаружи колес;

механизм преобразования осевой нагрузки содержит монтажное основание и домкратный вал, при этом монтажное основание установлено на наружном конце корпуса буксы вблизи конца штока толкателя и снабжено горизонтальным сквозным отверстием вдоль осевого направления каждого корпуса буксы;

домкратный вал вставлен с возможностью перемещения в горизонтальное сквозное отверстие и находится напротив штока толкателя, и в одном из домкратного вала и монтажного основания предусмотрен открытый паз в положении домкратного вала напротив монтажного основания, который имеет ось, перпендикулярную оси горизонтального сквозного отверстия; позиционирующая деталь установлена в открытом пазу и соединена с открытым пазом посредством эластичной предварительно нагруженной детали; при этом другое из домкратного вала и монтажного основания снабжено позиционирующим углублением, согласующимся с позиционирующим концом позиционирующей детали; и

позиционирующий конец позиционирующей детали расположен в позиционирующем углублении, и когда домкратный вал находится в заблокированном состоянии, домкратный вал толкается так, что позиционирующий конец позиционирующей детали выходит из зацепления с позиционирующим углублением, чтобы позволить домкратному валу находиться в подвижном состоянии для толкания штока толкателя.

7. Колесная пара с изменяемой шириной колеи по п. 6, отличающаяся тем, что монтажное основание содержит основной корпус и выступающее основание, проходящее в сторону вдоль основного корпуса, при этом основной корпус и выступающее основание соединены друг с другом переходным соединительным основанием в форме усеченного конуса, большой конец которого соединен с основным корпусом, а малый конец соединен с выступающим основанием, и периферия основного корпуса снабжена соединительными отверстиями, и горизонтальное сквозное отверстие проходит через выступающее основание, переходное соединительное основание и основной корпус.

8. Колесная пара с изменяемой шириной колеи по п. 7, отличающаяся тем, что нижняя сторона выступающего основания снабжена выемкой, проходящей через ее конец;

домкратная часть проходит вниз от наружного конца домкратного вала, и наружный конец домкратного вала расположен вровень с наружным концом выступающего основания, когда позиционирующий конец позиционирующей детали расположен в позиционирующем углублении; и

когда домкратная часть толкается, позиционирующий конец позиционирующей детали выходит из зацепления с позиционирующим углублением и перемещается вдоль выемки.

9. Колесная пара с изменяемой шириной колеи по п. 8, отличающийся тем, что наружный конец выступающего основания снабжен домкратным сальником;

наружный конец домкратного вала снабжен соединительной частью, проходящей вниз и наклоненной в направлении, удаленном от домкратного сальника, и при этом домкратная часть образована на свободном конце соединительной части и снабжена вертикальной плоской поверхностью; и

фрикционный блок установлен на вертикальной плоской поверхности домкратной части.

10. Колесная пара с изменяемой шириной колеи по любому из пп. 6-9, отличающаяся тем, что позиционирующая деталь представляет собой позиционирующий штифт, имеющий позиционирующий конец, выполненный с выпуклой дугообразной поверхностью, и позиционирующее углубление выполнено с вогнутой дугообразной поверхностью, согласующейся с выпуклой дугообразной поверхностью; и часть выпуклой дугообразной поверхности расположена в вогнутой дугообразной поверхности; и

эластичная предварительно нагруженная деталь представляет собой предварительно нагруженную пружину, один конец которой закреплен в открытом пазу, а другой конец закреплен и надет на конце позиционирующего штифта, дистальном относительно позиционирующего конца.

11. Колесная пара с изменяемой шириной колеи по любому из пп. 6-9, отличающаяся тем, что опорное кольцо домкратного вала закреплено на конце оси и расположено соосно с центральным сквозным отверстием; при этом опорное кольцо домкратного вала частично проходит внутрь центрального сквозного отверстия и имеет внутренний диаметр, совпадающий с внешним диаметром домкратного вала; и домкратный вал входит в центральное сквозное отверстие через опорное кольцо домкратного вала и выполнен с возможностью толкания штока толкателя.

12. Железнодорожное транспортное средство, содержащее корпус транспортного средства и тележку, расположенную под корпусом транспортного средства, при этом каждая тележка снабжена парой колесных пар с изменяемой шириной колеи согласно любому из пп. 1-11.