Устройство сопряжения кузовов рельсового транспортного средства Советский патент 1992 года по МПК B61G3/20 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, преимущественно пассажирским железнодорожным вагонам и локомотивам, и может быть использовано для соединения в сцепы соседних рельсовых экипажей.

Известно, что надрессорное строение рельсовых экипажей может совершать при их движении колебания влияния, подпрыгивания, продольной и боковой качки, бокового относа. Для подавления некоторых из этих видов колебаний и повышения плавности хода пассажирских вагонов используют межвагонные соединения - переходные площадки.

Известна переходная площадка пассажирского вагона, позволяющая уменьшить уровень взаимных вертикальных колебаний смежных вагонов за счет сил трения в специальном дисковом демпфере, установленном в шарнирном узле закрепления межвагонного соединения на кузове вагона.

Однако использование этой конструкции мало эффективно, так как она не уменьшает амплитуды других форм колебаний

сцепа ва/онов, в частности колебаний виляния.

Наиболее близким к изобретению является устройство сопряжения кузовов транспортных средств, содержащее по крайней мере одну пару гидроцилиндров, размещенных горизонтально в вертикальной продольной плоскости на разной высоте и шарнирно соединенных с торцовыми стенками кузовов. Гидроцилиндры выполнены с компенсационными камерами в бесштоко- вых полостях и снабжены трубопроводами, соединяющими эти камеры, а также разноименные полости гидроцилиндров. Устройство создает сопротивление относительным поворотам торцов кузовов в вертикальной продольной плоскости, подавляя тем самым колебания изгиба и галопирования кузовов в противофазе.

Недостатком данной конструкции является невозможность подавления линейных и угловых поперечных колебаний кузовов, сопротивляющихся параллельным относительным смещением их торцов - боковой качки, синфазных галопирования и виляния,

(Л

С

ч|

СП

СП СА)

относительного подпрыгивания и бокового относа.

Цель изобретения - повышение плавности хода рельсового транспортного средства.

Эта цель достигается тем, что в устройстве сопряжения кузовов рельсового транспортного средства, содержащем по крайней мере одйу пару гидроцилиндров с компенсационными камерами в бесштоковых полостях и трубопроводы, соединяющие разноименные полости гидроцилиндров и их компенсационные камеры, гидроцилиндры расположены под углом друг к другу и разноименными концами закреплены на торцах соответствующих кузовов, при этом по крайней мере одни из одноименных концов гидроцилиндров расположены на разных расстояниях от центра ловорота кузовов в поперечной плоскости.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема сопряжения кузовов рельсового транспортного средства с помощью предлагаемого устройства; на фиг. 2 - устройство сопряжения кузовов, вид сбоку; на фиг. 3 - то же, вид в плане.

Устройство сопряжения кузовов рельсового транспортного средства содержит размещенные между торцовыми стенками кузовов 1, 2 соседних вагонов гидроцилиндры 3, 4 двухстороннего действия, соединенные между собой трубопроводами. Гидроцилиндры расположены под углом друг к другу и закреплены на торцовых стенках посредством шаровых шарниров 5-8. Каждый гидроцилиндр имеет две рабочие полости: штоковую 9 и бесштоковую 10, расположенные по разные стороны от поршня 11, и компенсационную камеру 12, отделенную от полостей 9,10 плавающим поршнем 13. Полости 9, 10 одного из гидроцилиндров, например 3, соединены с противоположными от поршня 11 полостями другого гидроцилиндра 4 посредством трубопроводов 14, 15. Компенсационные камеры 12 гидроцилиндров 3, 4 соединены между собой трубопроводом 16 и.содержат упругие элементы 17, установленные между плавающим поршнем 13 и торцовой стенкой каждого гидроцилиндра 3,4 (элементы 17 могут быть выполнены также упругодиссипатив- ными или диссипативными). Такое соедине- ние полостей гидроцилиндров 3, 4 обеспечивает нулевую жесткость устройства при одинаковых относительных перемещениях шарниров 5, б и 7, 8 вдоль продольной оси X кузовов, вследствие чего оно не препятствует деформациям поглощающих аппаратов автосцепки 18. Точки 5-8 закрепления гидроцилиндров на торцовых стенках кузовов выбраны так, что одно- именные (5, 6 - верхние, левые; 7, 8 - нижние, правые) концы гидроцилиндров 3, 4 удалены на разные расстояния от центров поворота торцов кузовов 1, 2 относительно

ОСИХ: П13 i Г124; 013 D24 И hl4 / Г123; О1-# f D23.

Устройство работает следующим образом.

В случае сближения (или отдаления друг от друга) торцов кузовов 1, 2 в процессе, например, соударения вагонов жидкость вытесняется поршнем 11 из бесштоковой рабочей полости 10 одного цилиндра в штоковую полость 9 другого цилиндра (или наоборот). Происходит обмен равными объемами жидкости между гидроцилиндрами 3 и 4. При этом сближение (или отдаление) одноименных шарнирных узлов,

например верхних 5, 6, закрепления гидроцилиндров на торцовых стенках соседних кузовов сопровождается идентичным сближением (или отдалением) нижних шарнирных узлов 7, 8 закрепления этих цилиндров

без сопротивления с их стороны таким перемещением. Точно также свободно осуществляется поворот торцов кузовов при прохождении переломов продольного профиля пути или криволинейных участков, когда относительные перемещения шарнирных узлов 5, 6 и 7, 8 не одинаковы. В указанных случаях ход поршней обоих гидроцилиндров остается одинаковым, поэтому устройство не препятствует этим перемещениям.

Эффективная работа устройства начинается тогда, когда удлинения гидроцилиндров становятся неодинаковыми, в частности при параллельном взаимном смещении торцов соседних кузовов в поперечном направлении: при подпрыгивании, синфазном галопировании или вилянии, боковом относе или боковой качке кузовов транспортных средств в противофазе или с

запаздыванием по фазе. В этих случаях смещение по вертикали или горизонтали шарнирных узлов 6, 7 относительно узлов 5, 8 приводит к удлинению одного гидроцилиндра и укорачиванию другого, что осуществляется за счет смещения плавающих поршней 13 гидроцилиндров 3,4 в противоположных направлениях и перетекания жидкости из компенсационной камеры 12 одного цилиндра в аналогичную камеру друтого цилиндра. При этом происходит дефор- мация упругихэлементов 17,

установленных в компенсационных камерах, т.е. создается упругое сопротивление взаимному смещению поршней 13, а следовательно, торцов кузовов 1, 2. При наличии

в камерах 12 демпфирующих элементов обеспечивается рассеивание энергии упомянутых форм взаимных колебаний торцов кузовов, сопровождающихся параллельным смещением торцов в поперечном относи- тельно продольной оси X кузовов направлении. Кроме того, эффективное демпфирование этих колебаний может быть обеспечено путем дросселирования потока жидкости в трубопроводе 16, соединяющем компенсационные камеры 12 обоих гидроцилиндров между собой.

Результаты теоретических исследований показывают,что даже в случае введения только диссипативной связи между кузова- ми соседних вагонов проектируемого высокоскоростного электропоезда ЭР350, препятствующей вертикальному взаимному смещению торцов кузовов, показатель плавности хода может быть улучшен на 5- 6%. Это соответствует снижениюускорений кузова на 15-20%, т.е. возможно существенное уменьшение виброперегрузки пассажиров в электропоезде даже в условиях, когда уже исчерпаны возможности повышения плавности хода за счет выбора рациональных значений параметров рессорного подвешивания экипажей.

Изобретение способствует подавлению также ряда других форм колебаний соседних кузовов транспортного средства, при которых имеет место взаимное смещение торцов кузовов параллельно друг другу, т.е. эффективность его применения является достаточно высокой.

Формула изобретения Устройство сопряжения кузовов рельсового транспортного средства, содержащее по крайней мере одну пару гидроцилиндров с компенсационными камерами в бесштоковых полостях и трубопроводы, соединяющие разноименные полости гидроцилиндров и их компенсационные камеры, отличающееся тем, что, с целью повышения плавности хода, гидроцилиндры расположены под углом друг к другу и разноименными концами закреплены на торцах соответствующих кузовов, при этом по крайней мере одни из одноименных концов гидроцилиндров расположены на разных расстояниях от центра поворота кузовов в поперечной плоскости.

Использование: железнодорожный транспорт, в частности конструкции соединения кузовов соседних вагонов. Устройство содержит размещенные между торцами кузовов соседних вагонов под углом друг к другу гидроцилиндры двухстороннего действия, соединенные между собой трубопроводами. 3 ил.

я

Фи.г.1

Ц

Редактор М.Келемеш

Составитель В.Иккол Техред М.Моргентал

Корректор М.Максимишинец