BR112012029168B1 - Rolamento lateral completo para uso em carro vagão de carga ferroviário tipo-rolamento - Google Patents
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Abstract
rolamento lateral completo de plataforma ferroviária de tipo-rolamento. um rolamento lateral completo de plataforma ferroviária de tipo-rolamento compreende duas estruturas de montagens (12), um conjunto de acolchoado (15) e dois jogos de dispositivos de suspensão de mola central (14). um orifício guia central (15a) que é combinado com uma placa central superior cilíndrica (16) de um corpo de caminhão é formado no centro da montagem acolchoada e usada para transmitir a força longitudinal e horizontal do corpo do caminão. as duas extremidades da montagem acolchoada são providas com orifícios de montagem de rolamento lateral (15b) aqueles são formados correspondentes para rolamentos laterais superiores 917) nos dois lados de um corpo de caminhão providos nos orifícios de montagem de rolamento lateral (15b) para transferência do carragemento vertical do corpo do caminhão. o vagão de plataforma tem vantagens de menor peso, maior estabilidade da vibração de deslizamento lateral do caminhão, maior velocidade crítica durante o estado de carregamento vazio e melhor performance em curvas durante o estado de carregamento pesado.
Description
RELATÓRIO DESCRITIVO
ROLAMENTO LATERAL COMPLETO PARA USO EM CARRO VAGÃO DE CARGA FERROVIÁRIO TIPO-ROLAMENTO
Campo da Invenção [001] Esta invenção se refere a um carro vagão de carga ferroviário e, mais especificamente, a um rolamento lateral completo para uso em um truque de roda tipo-rolamento.
Estado da Técnica [002] Como uma parte crítica de um carro vagão de carga ferroviário, um truque de roda típico inclui dois conjuntos de estruturas secundárias e um conjunto de travessas de equilíbrio. As guias de caixa do mancal dispostas em ambas as extremidades do conjunto de estrutura são fixadas por um par de rodas frontal e um par de rodas traseiro através de adaptadores de rolamentos de rolos, respectivamente. O conjunto de travessas tem duas extremidades, cada uma das quais está montada numa caixa central quadrada do conjunto de estrutura lateral por meio de um dispositivo de suspensão de mola para suportar a carga do conjunto de travessas. O conjunto de travessas inclui uma placa inferior central no centro e dois rolamentos inferiores laterais nas duas extremidades. A placa inferior central e os rolamentos inferiores laterais são combinados com uma placa superior central e dois rolamentos laterais superiores sobre a base inferior do vagão de carga para suportar o peso do vagão de carga.
[003] Na estrutura de apoio no início do vagão de carga, a placa central inferior do conjunto de travessas apoia todas as cargas do corpo do carro, enquanto os rolamentos laterais inferiores são assistidos para o posicionamento. Depois disso, a fim de melhorar a velocidade crítica de um vagão de carga vazio, a placa central inferior foi melhorada como uma estrutura de rolamento primária,
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2/9 e o rolamento lateral inferior foi melhorado para auxiliar o apoio. O atrito entre os rolamentos laterais superiores e inferiores pode agir como uma resistência durante a rotação do truque de roda para satisfazer o requisito de aumento de velocidade.
[004] Na descrição acima, o apoio totalmente alcançado pela placa central inferior e o suporte obtido através da combinação da placa central inferior e os rolamentos inferiores laterais são comumente chamados suporte tipo-placa central. O truque de roda que tem o centro de suporte tipo-placa é vantajoso na medida em que, ao atravessar as faixas curvadas, o truque é flexível ao fazer a curva em torno dele, sendo a carga distribuída uniformemente sobre as rodas. No entanto, este têm defeitos que a carga vertical do corpo é diretamente aplicada sobre o centro do conjunto do travessas, e transmitida para as caixas quadradas através do conjunto de travessas, o que resulta em um momento de flexão e grande área da seção do conjunto de travessas. Correspondentemente, o peso e os custos de produção do conjunto são aumentados e a placa central tem uma baixa estabilidade em rolamento. Assim, é muito importante eliminar o momento de flexão produzido pelo conjunto de travessas e melhorar o desempenho e a estabilidade de trajetória do carro vagão quando atravessa os trilhos curvados.
Sumário da Invenção [005] Em vista dos problemas acima descritos, é um objetivo da invenção propiciar um rolamento lateral completo de truque de roda tiporolamento que tenha um peso leve, razoável, estado de tensão, boa performance em caminhos com curva, estabilidade de trajetória e alcance o requisito de aumento de velocidade.
[006] Para atingir o objetivo acima, de acordo com uma forma de realização da invenção, é proporcionado um rolamento lateral completo de truque de roda tipo-rolamento que compreende: um conjunto de pares de rodas
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3/9 dianteiras e um conjunto de pares de rodas traseiras, dois conjuntos de estruturas laterais, cada conjunto de estrutura lateral compreendendo uma caixa quadrada em um centro e guias de caixa de mancal em duas extremidades, e as guias de caixa de mancal dispostas em adaptadores de rolamentos de rolos, dois dispositivos de suspensão de molas, os dois dispositivos de suspensão de mola sendo dispostos nas caixas quadradas dos dois conjuntos de estruturas laterais, respectivamente, e um conjunto de travessas que compreende duas extremidades que estão dispostas em ambos os dispositivos de suspensão de mola, respectivamente. O conjunto de travessas compreende um orifício piloto no centro e dois orifícios de montagem nas duas extremidades, o orifício piloto é rotacionalmente combinado com uma placa central cilíndrica superior de um corpo de carro para a transmissão das forças verticais e horizontais do corpo do carro, e os dois orifícios de montagem estão dispostos acima dos dois dispositivos de suspensão de mola, respectivamente. Cada orifício de montagem recebe um rolamento inferior, e o rolamento inferior lateral é combinado com um suporte lateral superior correspondente, disposto sobre cada um dos lados da carroceria do automóvel para a transmissão da carga vertical da carroceria do automóvel.
[007] A carga vertical da carroceria do automóvel é diretamente transmitida para os rolamentos laterais inferiores, através dos rolamentos laterais superiores, em seguida, para o conjunto do travessas e, finalmente, para o dispositivo de suspensão de mola do conjunto de estrutura lateral. O conjunto de travessas suporta as pressões dos rolamentos inferiores laterais e o dispositivo de suspensão de mola e, no entanto, o momento de flexão não pode ser produzido devido à carga vertical da carroceria do vagão. Assim, o peso do conjunto de travessas pode ser largamente reduzido, bem como a estabilidade do conjunto de travessas pode ser grandemente melhorada.
[008] O rolamento lateral inferior compreende uma primeira placa de atrito, uma segunda placa de atrito, um pedestal interior, uma manga de
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4/9 rolamento envolvendo o pedestal interior, um bloco de pressão e um componente elástico. O bloco de pressão é colocado numa parte superior do pedestal interior, e a segunda placa de atrito é disposta numa parte superior do bloco de pressão. A primeira placa de atrito é disposta numa parte superior da manga de rolamento. Um coeficiente de atrito da primeira placa de atrito pk e um coeficiente de atrito da segunda placa de atrito pz satisfazem a relação: pk> pz. O componente elástico é disposto entre o pedestal e o interior da manga de rolamento para controlar a posição relativa do suporte interior e a manga de rolamento. A propriedade mecânica do componente elástico satisfaz os seguintes requisitos: a) no estado vazio carregado, uma posição de nível da primeira placa de atrito é maior do que a da segunda placa de atrito, de modo que a primeira placa de atrito suporta a carga do corpo do carro; e b) em um estado de alta carga, o nível de posição da primeira placa de atrito é igual à da segunda placa de atrito, de modo que a primeira placa de atrito e segunda placa de atrito suportam a carga do corpo do vagão.
[009] O rolamento lateral inferior da placa de atrito compreende a primeira e a segunda placa de atrito para suportar a carga em estados vazio e pesado, e a posição relativa das placas de atrito são limitadas pelo componente elástico. Quando o corpo do carro está no estado de vazio, o peso do corpo do carro só é suportado pela primeira placa de atrito, neste momento, o rolamento lateral inferior está em um estado elástico, atuando como um terceiro sistema de suspensão elástica. Porque a primeira placa de atrito tem um maior coeficiente de atrito e uma grande deflexão estática, a velocidade crítica e a segurança na redução da carga de rodas pode ser melhorada durante o estado vazio. Quando o corpo do carro está no estado de alta carga, a primeira placa de atrito é pressionada para baixo para o mesmo nível de posição que a segunda placa de atrito. Em tal estado, tanto a primeira placa de atrito e a segunda placa de atrito suportam a carga do corpo do carro, o rolamento de lado inferior está em um estado rígido de suporte, bem como a estabilidade do veículo de carga durante o rolamento da roda é melhorada. Porque a segunda placa de atrito tem um
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5/9 menor coeficiente de atrito, o truque de roda tem um bom desempenho em cruzar as curvas no estado pesado carregado.
[0010] As vantagens da invenção são resumidas a seguir:
1. Uma vez que o orifício piloto do conjunto de travessas tem apenas as forças verticais e horizontais do corpo do carro, o momento de flexão produzido no conjunto de travessas é quase igual a zero. Assim, o peso do conjunto de travessas, o peso do veículo de rodas pode ser grandemente reduzido, e por sua vez, o custo de produção e de manutenção pode ser reduzido. Ao mesmo tempo, a estabilidade do veículo de carga, durante o rolamento da roda, é melhorada.
2. O rolamento lateral inferior compreende duas placas de atrito para suportar a carga em ambos os estados vazio e pesado. No estado vazio, a primeira placa de atrito tem um maior coeficiente de atrito e pode produzir um torque de atrito elevado para melhorar a velocidade crítica, enquanto que no estado pesado, a segunda placa de atrito com um coeficiente de atrito menor pode impedir que o torque de atrito de rolamento lateral seja muito grande, e reduz ainda mais a força horizontal no truque de roda exercida pelo corpo do carro ao cruzar trilhos curvos. Assim, o truque de roda de carga pesada tem um excelente desempenho dinâmico para atravessar trilhos curvos, e atende aos requisitos de projetos para trens de alta velocidade de 120 km/h.
Breve Descrição dos Desenhos [0011] FIG. 1 é uma estrutura de diagrama de um rolamento lateral completo de truque de roda tipo-rolamento;
[0012] FIG. 2 é uma estrutura de diagrama combinada de um conjunto de travessas, uma placa central superior do corpo do carro e um rolamento lateral superior da FIG. 1;
[0013] FIG. 3 é um estereograma de um rolamento lateral superior
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6/9 da FIG. 1;
[0014] FIG. 4 é uma vista em corte transversal de um rolamento lateral inferior compreendendo um componente elástico feito de uma camada de borracha cônica da FIG. 3; e [0015] FIG. 5 é uma vista em corte transversal de um rolamento lateral inferior compreendendo um componente elástico feito de uma mola de reposição espiral da FIG. 3.
Descrição Detalhada das Concretizações [0016] Para ilustrar a invenção, detalhes de um rolamento lateral completo para truque de roda tipo-rolamento são descritos. Pode-se notar que os exemplos a seguir têm a intenção de descrever e não limitar a invenção.
[0017] Como se mostra nas FIGS. 1-2, um rolamento lateral completo de truque de roda tipo-rolamento compreende: um conjunto de par de rodas da frente 11 e a montagem de um par de rodas traseiras 11, dois conjuntos de estruturas laterais 12, um conjunto de travessas 15, e dois dispositivos de mola de suspensão 14. O conjunto de estrutura lateral 12 compreende duas guias de caixa de mancal em duas extremidades, que estão dispostas em adaptadores das placas de rolamentos do conjunto do par de rodas frontal 11 e do conjunto do par de rodas traseiras 11, respectivamente. Duas extremidades do conjunto do travessas 15 estão dispostas em dois dispositivos de mola de suspensão 14 que são dispostas dentro de uma caixa quadrada do conjunto de estrutura lateral 12. A montagem compreende ainda um orifício piloto 15a no centro, o orifício piloto 15a compreende uma manga elástica de borracha e/ou uma manga antidesgaste para eliminar o impacto do truque de roda sobre o corpo do carro de virar, reduzindo o desgaste dos elementos e prolongando a vida útil. O corpo do carro 16 compreende uma placa superior de centro que é cilíndrica e é inserida no orifício piloto 15a, de modo que o truque de roda possa
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7/9 girar em torno da placa central superior 16. Forças verticais e horizontais do corpo do carro são transmitidas ao conjunto de travessas 15 através da placa central superior 16. O conjunto de travessas 15 compreende ainda dois orifícios de montagem 15b dispostos em duas extremidades superiores de dispositivos de molas de suspensão correspondentes 14. Cada orifício de montagem 15b recebe um rolamento lateral inferior 13 que é compensado com o rolamento lateral superior correspondente 17 em cada lado do corpo do carro. A carga vertical a partir do corpo do carro é transmitida para o dispositivo de suspensão de mola 14 através do conjunto de travessas 15, e um momento de flexão da carga vertical não é produzido no conjunto de travessas 15.
[0018] Como se mostra nas FIGS. 3-5, o rolamento lateral inferior compreende duas placas de atrito para suportar a carga em estados vazio e pesado. Especificamente, o rolamento lateral inferior 13 compreende um pedestal interior 6 em um centro e uma manga de rolamento 4, que envolve o pedestal interior 6 e pode mover-se para cima e para baixo em relação ao pedestal interior 6. O pedestal interior 6 compreende um bloco de pressão 2, na parte superior, e o bloco de pressão 2 compreende uma segunda placa de atrito 1 sobre o topo. A manga de rolamento 4 compreende uma primeira placa de atrito 3 na parte superior. Um componente elástico 5 está disposto entre o pedestal interno 6 e a manga de rolamento 4 para controlar as posições relativas do pedestal interior 6 e a manga de rolamento 4. A propriedade mecânica do componente elástico 5 satisfaz os seguintes requisitos: no estado de carregamento vazio, uma posição de nível da primeira placa de atrito 3 é mais elevada do que a da segunda placa de atrito 1, a diferença de altura h consta nas FIGS. 4-5; no estado de carregamento pesado, a posição de nível da primeira placa de atrito 3 é igual ao da segunda placa de atrito 1. Ao mesmo tempo, um coeficiente de atrito da primeira placa de atrito 3 pk e um coeficiente de atrito da segunda placa de atrito 1 pz satisfazem a relação pk> pz. Em geral, a segunda placa de atrito 1 pode ser feita de materiais poliméricos que têm boa capacidade resistente à abrasão e satisfazem a exigência de carga pesada. A
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8/9 primeira placa de atrito 3 pode ser feita de material de nylon modificado que não só possuem um coeficiente de atrito elevado, mas também têm boa capacidade antiabrasão e anticorrosão, e, portanto, é capaz de reduzir o desgaste nos mancais laterais superiores 17, é conveniente manter e deslocar, em grande parte e reduzir o custo de produção.
[0019] A diferença de altura h controlada pelo componente elástico
5, o coeficiente de atrito da primeira placa de atrito 3 pk e o coeficiente de atrito da segunda placa de atrito 1 pz podem ser concebidos ou adaptados de acordo com o estado de carga vazia e carregada, respectivamente. Atualmente na manufatura, o rolamento lateral inferior 13 emprega as seguintes estruturas: a primeira é que uma parede exterior do pedestal interior 6 e uma parede interior da manga de rolamento 4 são na forma de estruturas cônicas. O componente elástico 5 é uma camada de borracha cônica disposta entre a parede exterior do suporte interior 6 e a parede interior da manga de rolamento 4, e o componente elástico 5, a parede exterior do suporte interior 6, e a parede interior da manga de rolamento 4 estão integrados como um todo por sulfuração (como mostrado na FIG. 4). Devido à elasticidade de cisalhamento da camada de borracha cônica ser maior do que a sua elasticidade sob pressão, o elastômero formado pelo pedestal interior 6, a manga de rolamento 4, e o componente elástico 5 tem uma menor rigidez vertical e uma maior rigidez radial, de modo que o elastômero pode especificamente localizar a segunda placa de atrito 1 e a primeira placa de atrito
3. A outra é a de que a parede externa do suporte interior 6 e a parede interior da manga de rolamento 4 são em forma estruturas cilíndricas de montagem deslizante. O componente elástico 5 é uma mola de reposição em espiral disposta entre a saliência da parede exterior do suporte interior 6 e uma flange da parede interior da manga de rolamento 4 (como mostrado na FIG. 5). A mola espiral de reposição tem uma estrutura simples, mas não é apenas conveniente para a instalação, fabricação e deslocamento, mas também apta a localizar especificamente a segunda placa de atrito 1 e a primeira placa de atrito 3.
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9/9 [0020] O princípio de trabalho do rolamento inferior lateral 13 é o seguinte: quando o corpo do carro está em um estado de carregamento vazio, a primeira placa de atrito 3 é mais elevada do que a segunda placa de atrito 1, isto é, uma diferença de altura h é formada. Em tal estado, o rolamento lateral superior 17 pressiona a primeira placa de atrito 3. Devido a deflexão que é produzida pelo elastômero do rolamento lateral inferior 13 devido ao peso do corpo do carro é menor do que a diferença de altura h, o rolamento lateral inferior 13 está num estado elástico, e atua como um terceiro sistema de suspensão elástica quando o vagão está vazio. Além disso, a primeira placa de atrito possui um coeficiente maior de atrito pk que garante uma alta velocidade crítica do truque de roda no estado de carregamento vazio. Quando o corpo do carro está em estado de alta carga, a primeira placa de atrito 3 é pressionada para baixo e no mesmo plano com a segunda placa de atrito 1, isto é, a diferença de altura entre a primeira placa de atrito 3 da segunda placa de atrito 1 está igual a zero. Em tal estado, o rolamento lateral superior 17 pressiona tanto a primeira placa de atrito 3, e a segunda placa de atrito 1. Devido a deflexão ser produzida pelo elastômero do rolamento lateral inferior 13 devido ao peso do corpo do carro e da carga é igual ou mesmo maior do que a diferença de altura h, o rolamento lateral inferior 13 está em um estado rígido de suporte e a maior parte da carga do corpo do carro é suportada pela segunda placa de atrito 1, quando o carro de carga pesada é carregado. Além disso, porque a segunda placa de atrito tem um menor coeficiente de atrito pz, o truque de roda tem um bom desempenho nas curvas no estado de carregamento pesado.
Claims (4)
1. ROLAMENTO LATERAL COMPLETO DE PLATAFORMA FERROVIÁRIA DE TIPO-ROLAMENTO compreendendo:
a) um conjunto de pares de rodas dianteiras (11) e um conjunto de pares de rodas traseiras (11);
b) dois conjuntos de estruturas laterais (12), cada conjunto de estrutura lateral (12) compreendendo uma caixa quadrada no centro e guias de caixas de mancal em duas extremidades, e as guias de caixa de mancal dispostas em adaptadores de rolamento;
c) dois dispositivos de suspensão de mola (14), dois dispositivos de suspensão de mola dispostos nas caixas quadradas de dois conjuntos de estrutura lateral (12), respectivamente; e
d) um conjunto de travessas (15) compreendendo duas extremidades que são dispostas em dois dispositivos de suspensão de mola (14), respectivamente;
caracterizado por o conjunto de travessas (15) compreender um orifício piloto (15a) no centro e dois orifícios de montagem (15b) em duas extremidades, o orifício piloto (15a) é rotacionalmente combinado com a placa central superior cilíndrica (16) de um corpo do carro para transmissão de forças vertical e horizontal do corpo do carro, e os dois orifícios de montagem (15b) são dispostos sobre os dois dispositivos de suspensão de mola (14), respectivamente;
cada orifício de montagem (15b) receber um rolamento lateral inferior (13) e o rolamento lateral inferior (13) ser combinado com um rolamento lateral superior (17) disposto em cada lado do corpo do carro para transmissão do carregamento vertical do corpo do carro;
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2. ROLAMENTO LATERAL COMPLETO DE PLATAFORMA FERROVIÁRIA DE TIPO-ROLAMENTO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o orifício piloto (15a) compreender uma manga de borracha elástica e/ou uma manga interna antidesgaste.
2/3 o rolamento lateral inferior (13) compreender uma primeira placa de atrito (3), uma segunda placa de atrito (1), um pedestal interno (6), uma manga de rolamento (4) no pedestal interno (6), um bloco de pressão (2) e um componente elástico (5);
o bloco de pressão (2) ser disposto na parte superior do pedestal interno (6) e a segunda placa de atrito (1) é disposta no topo do bloco de pressão (2);
uma primeira placa de atrito (3) ser disposta no topo da manga de rolamento (4);
um coeficiente de atrito da primeira placa de atrito (3) pk e um coeficiente de atrito da segunda placa de atrito (1) pz satisfazerem a relação pk > pz;
o componente elástico (5) ser disposto entre o pedestal interno (6) e a manga de rolamento (4) para controlar a posição relativa do pedestal interno (6) e a manga de rolamento (4); e uma propriedade mecânica do componente elástico (5) satisfazer os seguintes requisitos: a) em um estado de carregamento vazio, um nível de posição da primeira placa de atrito (3) é maior que o da segunda placa de atrito (1) de modo que a primeira placa de atrito suporte o carregamento do corpo do carro; e b) em um estado de carregamento pesado, o nível de posição da primeira placa de atrito (3) é igual ao da segunda placa de atrito (1) de modo que a primeira placa de atrito e a segunda placa de atrito suporte o carregamento do corpo do carro.
3/3
FERROVIÁRIA DE TIPO-ROLAMENTO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado por uma parede externa do pedestal interno (6) e uma parede interna da manga de rolamento (4) serem na forma de estruturas cônicas;
um componente elástico (5) ser uma camada de borracha cônica disposta entre a parede externa do pedestal interno (6) e a parede interna da manga de rolamento (4); e o componente elástico (5), a parede externa do pedestal interno (6) e a parede interna da manga de rolamento (4) serem integrados como um todo por sulfurização.
3. ROLAMENTO LATERAL COMPLETO DE PLATAFORMA
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4. ROLAMENTO LATERAL COMPLETO DE PLATAFORMA FERROVIÁRIA DE TIPO-ROLAMENTO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado por uma parede externa do pedestal interno (6) e uma parede interna da manga de rolamento (4) serem na forma de estruturas cilíndricas ajustadas de deslizamento; e o componente elástico (5) ser uma mola de reposição espiral disposta entre a saliência da parede exterior do suporte interior (6) e uma flange da parede interior da manga de apoio (4).
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