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 движения колебания виляния, 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 вагона, в частности колебаний влияния.

Известно 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 торцевыми стенками кузовов. Гидроцилиндры выполнены с компенсационными камерами в бес- штоковых 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 противо- фазе. Недостатком данной конструкции является невозможность подавления колебаний влияния кузовов в противофазе и боковой качки.

Цель изобретения - повышение плавности хода рельсового транспортного средства путем гашения крутильных колебаний кузовов, виляния и галопирования, сопрр- вождающихся взаимным поворотом их торцов.

W

Ј

VI о

00

N ю

ON

Эта цель достигается тем, что в устройстве сопряжения кузовов рельсового транспортного средства, содержащем расположенные в одной плоскости параллельно друг друга Два гидроцилиндра с компенсационными камерами в бесштоковых полостях и трубопроводы, соединяющие разноименные полости гидроцилиндров и их компенсационные камеры, гидроцилиндры связанны разноименные стороны торцов кузовов, При зто$ Плоскость, проходящая гид р 6цилиндры, расположена под уг- лоЦ к горизонтали и вертикали.

По сравн ейййГ.прототипом изобретение имеет е лёдуюЩие отличительные признаки: гидроцилиндрами связаны разноименные стороны торцов кузовов; плоскость, проходящая через гидроцилиндры, расположена под углом к горизонтали; указанная плоскость расположена под углом к вер тикали.

На фиг.1 изображена конструктивная схема сопряжения кузовов рельсового транспортного средства с помощью устройства - объекта изобретения; на фиг.2 - устройство сбпр яжения кузовов, вид сбоку; на фиг.З - то же, план.

Устройство сопряжения кузовов рельсового транспортного средства содержит размещенные между торцевыми 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 торцевых 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, отделен- ную 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 тру- бопроводом 16 и содержат упругие элементы 17, установленные между плаеаю- щим поршнем 13 и торцевой 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, 7 и 6, 8 вдоль продольной оси X кузовов, вследствие чего оно не препятствует деформациям поглощающих аппаратов автосцепки 18. Точки

5-8 закрепления гидроцилиндров 3, 4 на торцевых стенках кузовов выбраны так, чтобы гидроцилиндрами были связаны разноименные стороны торцов кузовов,

например верхняя часть торцевой стены кузова 1 (шарниры 5, б) и нижняя часть торцевой стены кузова 2 (шарниры 7, 8). При этом проекции расстояний от центров поворота торцов кузовов 1, 2 относительно продоль0 ной оси X до точек закрепления каждого гидроцилиндра на вертикальную и горизонтальную поперечную оси приняты неодинаковыми. В частности, для гидроцилиндра 3 высота закрепления его концов на торцах

5 кузовов 1, 2 hi3fh23, а для гидроцилиндра 4 hi4fh24. Точно как ЬмзтЬзз и b 14-024. В результате плоскость, проходящая через гидроцилиндры 3, 4, расположена под острым углом к горизонтальной плоскости и к вер0 тикали на торце каждого кузова 1, 2.

Устройство работает следующим образом. В случае сближения (или отдаления друг от друга) торцов кузовов 1, 2 в процессе, например, соударения вагонов жидкость

5 вытесняется поршнем 11 из бесштоковой рабочей полости 10 одного цилиндра в штоковую полость 9 другого цилиндра (или наоборот). Происходит обмен равными объемами жидкости гидроцилиндрами 3 и 4.

0 При этом сближение (или отдаление) одноименных шарнирных узлов, например верхних 5, 7, закрепления гидроцилиндров на торцевых стенках соседних кузовов сопровождается идентичными сближением (или

5 отдалением) нижних шарнирных узлов 6, 8 закрепления этих цилиндров без сопротивления с их стороны таким перемещениям. Так как деформации обоих гидроцилиндров остаются одинаковыми, устройство не пре0 пятствует этим перемещениям.

Эффективная работа устройства начинается тогда, когда удлинения гидроцилин- дов становятся неодинаковыми, в частности при взаимном повороте торцов соседних ку5 зовов: при галопировании и влиянии кузовов в противофазе, а также повороте относительно продольной оси X на разные углы (кручение кузовов, боковая качка). В этих случаях смещение шарнирных узлов 5,

0 6 относительно узлов 7, 8 приводит к удлинению одного гидроцилиндра и укорачиванию другого. Процесс осуществляется за счет смещения плавающих поршней 13 гидроцилиндров 3, 4 в противоположных на5 правлениях и перетекания жидкости из компенсационной камеры 12 одного цилиндра в аналогичную камеру другого цилиндра. При этом происходит деформация упругих элементов 17, установленных в ком- пенсационных камерах 12, то есть создается упругое сопротивление взаимному смещению поршней 13, а следовательно - повороту торцов кузовов 1, 2. При наличии в камерах 12 демпфирующих элементов обеспечивается рассеизание энергии взаимных колебаний торцов кузовов, сопровождающихся их взаимными поворотами. Кроме того, эффективное демпфирование этих колебаний может быть обеспечено путем дросселирования потока жидкости в гидромагистрали 15, соединяющей компенсационные камеры 12 обоих гидроцилиндров между собой..

Результаты теоретических исследований показывают, что даже в случае введения только диссипативной связи между кузовами соседних вагонов проектируемого высо- коскоростного электропоезда ЭР350, препятствующей повороту торцов кузовов только в вертикальной плоскости, то есть колебаниям галопирования кузовов в проти- вофазе, показатель плавности хода может быть улучшен на 4-5%. Это соответствует снижению ускорений кузова на 12-16%, то есть представляется возможным существенно уменьшить виброперегрузки пассажиров в электропоезде даже в условиях, когда уже исчерпаны возможности улучшения плавности хода путем выбора рациональных значений параметров рессорного подвешивания экипажей,

Так как изобретение способствует подавлению также ряда других форм колебаний соседних кузовов транспортного средства, при которых имеют мебто взаимные повороты торцов кузовов в горизонтальной плоскости (влияние в противофазе) или в вертикальной поперечной плоскости (боковая качка), эффективность его применения является достаточно высокой.

Формула изобретения

1.Устройство сопряжения кузовов рельсового транспортного средства, содержащее расположенные в одной плоскости параллельно друг другу два гидроцилйндра

с компенсационными камерами в бесштоко- вых полостях и трубопроводы, соединяющиеразноименныеполостигидроцилиндров и их компенсационные камеры, отличающееся тем, что, с целью

повышения плавности хода путем гашения крутильных колебаний кузовов транспортных средств, гидроцилиндрами связаны разноименные стороны торцов кузовов.

2.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е - с я тем, что плоскость, проходящая через

гидроцилиндры, расположена под углом к горизонтали.

3.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что плоскость, проходящая через

гидроцилиндры, расположена под углом к вертикали.

Использование: железнодорожный транспорт, касается соединений кузовов соседних вагонов. Сущность изобретения: устройство содержит размещенные между торцевыми стенками кузовов соседних вагонов гидроцилиндры двухстороннего действия, соединенные между собой трубопроводами. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. V,

X

л

ё

Заказ 3611ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5