Моторная тележка железнодорожного подвижного состава Советский патент 1980 года по МПК B61F5/04 B61F3/04 

Известны моторные тележки подвижного состава преимущественно с двойным рессорным подвешиванием, содержащие раму со шкворневой балкой и боковыми опорами кузова подвижного состава на : тележку, а также тяговые электродвигатели с редукторами. Цель изобретения - уменьшение динамических нагрузок э приводе, улучшение УСЛОВИЙ вписывания тележки в кривые и снижение воздействия подвижного состава на путь. Для этого в предлагаемой тележ ке тяговые электродвигатели с одной сто роны з акреплены на шкворневой балке, с другой присоединены к кузову транспортного средства при помощи вертикальных стабилизирующих поводков, а боковые опо ры кузова на раму тележки выполнены в виде жестких стоек с амортизаторами на торцах. Причем шкворневая балка может быть установлена над вторичным рессорным подвешиванием, а отношение высоты боковых опор к длине вертикальных, стабилизирующих поводков может быть равно отношению квадратов их расстояний до .центра поворота тележки. На фиг. 1 изображена предлагаемая моторная тележка, вид сбоку; на фкг. 2 та же тележка в плане; ка фиг. 3 - се: чение А-А на фиг. 1; на фга.. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2; на irr. 5 гсечение В-В на фиг. 4; на фиг. 6 - сечение Г-Г на фиг. 4. Колесные пары 1 с закрепленными на : колесах тормозными дисками через первую ступень рессорного подвешивания буксовое подвешивание 2 связаны с рамой тележки, боковины 3 которой жестко соединены между собой крестообразной поперечной балкой 4. Вторая ступень рессорного подвешивания выполнена в виде пнев- морессор 5, на которые опирается шкворневая надрессорная балка 6 с установленными на ней упорами 7 (см. фиг. 4) и высоторегулирующими клапанами 8 (см. фиг. 1), связанными поводками 9 с рамой тележки. Закрепленные на шкворневой надрессорной балке тяговые двигате- 3I52 пи lO (см. фиг. 2) с редукторами 11 соединены через эластичные муфты 12 и приводные полые валы 13с колесными парами. Тяговые поводки 14 с амортизаторами 15 по концам связывают в продольном направлении шкворневую надрессорную балку с рамой тележки. В нижней части шкворневой надресорной балки установлены ограничители 16 ее и укрепленных на ней тяговых двигателей и редукторов поперечных колебаний относитель но рамы тележки (см. фиг. 4). На кузове 17 при помощи конического хвостовика закреплен шкворень 18 с эластичным узлом 19 связи, с шкворневой надрессорной балкой 6 и боковыми упругими упорами 2О, ограничивающими поперечный относ кузова относительно рамы тележки. Гасители 21 поперечных ко- лебаний установлены между рамой тележки и шкворнем с общим поворотным узлом 22 крепления на шкворне. Гасители 23вертикальных колебанй установлены между шкворневой надрессорной балкой и рамой тележки. Упругие боковые опоры 24(см. фиг. 2) кузова выполнены в виде жестких стоек 25 (см. фиг. 1 и 4) с амортизаторами 26 по торцам и предназначены для передачи вертикальной нагрузки от кузова с одновременным обес- печением возможности поворота тележки вокруг шкворня. Вертикальные стабилизирующие поводки 27 с амортизаторами 28 типа сайлентблок по концам связьтают тяговые двигатели 1О с кузовом и предназначены для восприятия реактивных тор мозных и тяговых усилий, а также для углобой стабилизации (галопирование) шкворневой надрессорной балки с закрепленными на ней двигателями и редукторамИдТ.е. привода в целом, относительно кузова По концам боковины 3 рамы тележки закреплены приводы дискового тормоза 29 (см. фиг. 1 и 2). Магнитно-рельсовый тормоз 30 (см. фиг. 2 и 4) имеет направляющие поводки 31 и пневмоподъемники 32, шарнирно закрепленные на раме тележки. Фрикционные демпферы 33 (см. фиг. 1 и а) рычажного типа, установленные на кузове, связаны с рамой тележки продольными, направленными в разные стороны тягами 34 и предназначены для гашения колебаний влияний тележки,т.е. являются противовиляюшим демпфирующим устройством. Эластичный узел 19 связи шкворня 18 ,с надрессорной балкой 6 содержит пакеты /амортизаторов 35 (см. фиг. 3), установ1енных с преднатягом на шкворне двутавового сечения. Преднатяг создается болами 36, ввернутыми в установленные на алке 6 резьбовые втулки 37, которые афиксированы от поворота штифтами 38. Болты контрятся контргайками 39. Ограничители 16 поперечных колебаний шкворневой надрессорной балки 6 выполнены в виде ролика 40 (см. фиг. 5) с эластичным элементом 41 по наружному диаметру. Ролик установлен на оси 42 на балке 6. Общий поворотный узел 22 крепления на шкворне 18 содержит траверсу 43 (см. фиг. 6), в которую запрессована втулка 44. Траверса вместе с втулкой может свободно поворачиваться относительно вертикальной оси шкворня. По кондам траверсы закреплены с помощью осей 45 гасители поперечных 21 колебаний. В предлагаемой конструкции отношение высоты боковых опор 24 ( 1l) к длине стабилизирующих поводков 27 ( ll равн© отношению квадратов их расстояний ( 1 и 2) яо центра поворота тележки, Ъ т.е. выражается зависимостью т: При этой зависимости деформации в стабилизирующих поводках при поворотах вокруг вертикальной оси практически, отсутствуют. При движении экипажа вызванные прогибом рессор 2 и 5 вертикальные пере- мещения шкворневой надрессорной балки 6 вместе с укрепленными на ней тяговыми двигателями 10 и редукторами 11 относительно колесной пары 1 компенсируются перекосом приводных полых валов 13 за счетдеформации эластичных муфт 12. Величина радиального зазора между приводным полым валом и осью колесной пары со стороны редуктора выбрана исходя rf3 максимально возможных, с учетом прогиба от изменения нагрузки (тара-брутто; , вертикальных перемещений шкворневой надрессорной балки вместе с тяговыми двигателями и редукторами относительно колесной пары. Жесткости амортиза торов 26 боковых опор 24 и амортизаторов 28 вертикальных стабилизирующих поводков 27 выбраны и распределены таким образом, чтобы вертикальные перемещения кузова 17 относительно tuKBOpневойнадрессориой балки при движении и изменении нагрузки (тары-брутто) были незначительны и компенсирующие их аоформации последовптелыю включенных амортизаторов 28 вертикальных стабилизирующих поводков 27 не вызьтали в последних существенных дополнительных усилий. С другой стороны, даже в режим .пуска и торможения, т.е. при значительно больших усилиях в вертикальных стабил рирующих поводках и деформациях их аморт заторов, угловые перемещения шкворневой надресорной балки вместе стяговыми двига гелями и редукторами относительно кузова в продольной вертикальной плоскости оказываются малыми благодаря большому расстоянию между вертикальными стабили зирующими поводками, практически равному базе тележки. Таким образом, угло вая стабилизация привода (в отношении галопирования) с учетом значительно меньшей колеблющейся массы (в данном случае шкворневая надрессорная балка с тяговыми двигателями и редукторами вместо рамы тележки с укрепленными на ней тяговыми двигателями, тормозом и другими частями в известных тележках) оказывается более эффективной. Поперечное обрессоривание кузова в пределах полного конструктивно возможного бокового относа характеризуется, без учета влияния сравнительно жесткой связи колесных пар с рамой тележки, тремя участками с различными, возрастающими от участка к участку жесткостя ми. Первый участок - до момента срабатьюания (касания рамы тележки) ограничителей 16 поперечных колебаний шкв(ф невой надрессорной балки - соответствует работе подвешивания в диапазоне наиболее вероятных в рабочем режиме амплитуд поперечных колебаний. В этом слу- чае последовательно включены две упруги ступени: первая, образуемая упругой связью шкворневой надрессорной балки с рамой тележки через пневморессоры 5 и тяговые поводки 14 с амортизаторами 15 и вторая, образуемая упругой связью кузова с шкворневой надрессорной балкой через упругие боковые опоры 24 и эластичный узел 19. Второй участок соответствует работе подвешивания с заблокированной первой ступенью (пневморессоры, тяговые поводки) в диапазоне амплитуд поперечных колебаний, близких к конструктивно возможным, до момента выключения из работы (см. фиг. 3) установленных на шкворне 18 части амортизаторов 35 за счет упора армировок этих амортизаторов (показано пунктиром) в бурты шкворня. Это соответствует началу третьего участка, который заканчивается срабатыванием упоров 20. Таким , ;Жесткость подвешивания на третьем участке увеличивается за счет выключения части амортизаторов 35, что способствует смягчению боковых ударов. При вписывании в кривые тележка упруго поворачивается под кузовом вок:руг шкворня 18 за счет деформации амортизаторов 26 и наклона стоек 25 боковых упругих опор 24 кузова, при этом величина возвращающего момента может быть назначена в достаточно широком диапазоне как за счет изменения соотношения высот стоек 25 и амортизаторов 26 в пределах общей конструктивной высоты опор 24, так и за счет упругих характеристик материала и конструкции амортизаторов 26. Для гашения колебаний влияния тележки, в процессе ее движения предусмотрены фрикционные демпферы 33 рычажного типа, величину затяжки которых можно регулировать. Чтобы при повороте тележки в вертикальных стабилизирующих поводках 27 не возникали дополнительные нагрузки, их длину необходимо выбирать так, чтобы отношение высоты боковых опор ( 1i ) к длине ( 112 ) стабилизирующих поводков было равно отношению квадратов их расстояний ( Г-у и Г) До ; центра поворота тележки, т.е. должно иметь место соотношение При движении в холодном и аварий- . ном состоянии шкворневая надрессорная балка 6 опирается упорами 7 на бокови1 1 3 рамы тележки. Таким образом, од- н рессорная ступень (пневморессоры 5) .дказьтается выключенной и рессорное подвешивание в вертикальном направлении осуществляется буксовым подвешивонпем 2 и амортизаторами 26 боковых опбр,.. а в поперечном - достаточногибкой второй ступенью поперечного обрессоривания, т.е. упругой связью кузова со шкворневой надрессорной балкой. Формула изобретения 1. Моторная тележка железнодорожногс подвижного состава преимущественно с двойным рессорным подвешиванием, содержащая раму со шкворневой балкой и боковыми опорами кузова транспортного средства на тележку,,о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью уменьшения данамических нагрузок в приводе, улучшения условий вписьгаания тележки в сривые и снижения воздействия подвижлого состава на путь, тяговые электродвигатели с одной стороны закреплены на шкворневой балке, с другой присоединены к кузову транспортного средства подредством вертикальных стабилизирующих поводков, а боковые опоры кузова

на раму тележки выполнены в виде жестких стоек с амортизаторами по торцам.

2. Тележка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что шкворневая балка установлена над вторичным рессорным подвешиванием, а отношение высоты боковых опор к длине вертикальных стабилизирующих поводков равно отношению кващзатов их расстояний до центра поворота тележки.

J5

J8

9u.J

4f

.42

и. 5

Фиг. 6