CS203918B2 - Device for cross connection of pivoting undercarrieges of the railway driving vehicle - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení pro příčné spojení otočných podvozků kolejových hnacích vozidel, zejména elektrických nebo dieselelektrických lokomotiv.

Je účelné, aby nosná soustava lokomotiv, zvláště těch, jež jsou určeny pro smíšenou službu, tj. lokomotiv o vyšší rychlosti a tažné síle, byla opatřena kromě primárního odpružení, zabudovaného mezi ložnou konstrukci a otočný podvozek, ještě druhotným odpružením mezi otočným podvozkem a skříní, které umožňuje příčně usměrněné a do jisté míry i svislé odpružení skříně v poměru k otočnému podvozku. Toto druhotné odpružení však umožňuje — v souvislosti se svou funkcí — naklápění rámu otočného podvozku, ačkoliv, s ohledem na smíšenou službu a v rámci použití pro nákladní tažnou službu musí spojení skříně zajišťovat, aby se otočný podvozek v průběhu vyvíjení tažné síly pod skříní lokomotivy nenaklá· pěl, protože naklápění podvozku vyvolává u vnějších os otočného podvozku zvýšenou změnu zatížení os, které snižuje schopnost vyvinutí tažné síly lokomotivy a tím i hmotnost taženého vlaku, popřípadě vede při rozjíždění k prokluzování kol a opotřebování kolejnic.

Stejně škodlivým zjevem při současných spojeních mezi skříní vozu s otočným pod20 3918 vozkem u kolejových tažných vozidel je to, že se otočné podvozky v obloucích do značné míry vychylují, což může v důsledku zvýšeného náběhového úhlu mezi kolejnicí a kolem způsobit obrušování věnce nákolku. Pro odstranění nepříznivého naklápění u lokomotiv s druhotným odpružením nebo všeobecně u lokomotiv s naklápěcím spojením skříně se používají různá konstrukční řešení. Tak bylo použito konstrukčního řešení, u kterého byla tažná síla přenášena z otočného podvozku na skříň ve střední rovině otočného podvozku pomocí takové šikmé tyče, že její určovací paprsek síly protínal horní rovinu hlavy kolejnic v kolmici podpěry skříně. Toto konstrukční řešení je sice v principu jednoduché, jeho praktické uskutečnění je však většinou znemožňováno otočným podvozkem vyplněným strojními ústrojími, například hnacími motory. Tyto těžkosti jsou zvyšovány ještě tím, že pro každý otočný podvozek je nutné zabudování dvou šikmých tažných tyčí, protože otočný podvozek táhne v obou směrech, a bylo by proto účelné, aby uvažovaná šikmá tyč pracovala pouze jako tyč tažná.

Byly rovněž provedeny pokusy zabránit naklápění otočného podvozku při vyvíjení tažné síly pomocí přídavného zařízení, zvláště pomocí vzduchových válců. Do těchto vzduchových válců se ' při vyvíjení vysoké tažné síly, tedy všeobecně při rozjíždění, vpouští stlačený vzduch pod vysokým tlakem, čímž ·· vyvolaná síla pístu zabrání naklápění . otočného podvozku. Takové vzduchové válce musí být umístěny na obou koncích otočných podvozků, aby mohly pracovat střídavě v závislosti na . směru jízdy, přičemž je nutná i regulace tlaku vzduchu, v závislosti na hodnotě právě vyvíjené tažné síly. Tato přídavná pneumatická zařízení jsou tedy zařízení složitá, vyžadující i ovládací ústrojí.

Dalším nedostatkem je okolnost, že shora popsané konstrukce s šikmou tažnou tyčí nebo . se vzduchovými válci neodstraňují obrušování věnce nákolku a působí škodlivé natáčení podvozku.

Bylo rovněž zkoušeno vyhnout se škodlivému natáčení otočných podvozků, vyvolávajícímu obrušování věnce nákolků, a to v prvé řadě u lokomotiv se šesti dvoukolími, s dvěma otočnými podvozky se třemi dvojkolími, a to pomocí takových spojovacích . členů, které uskuteční přímé spojení mezi k tomu příslušnými částmi ve středu rámu otočných podvozků. Toto spojovací zařízení sice účinně zmenšuje velikost škodlivého natočení otočného podvozku a tím zmenšuje i obrušování věnce nákolků, aplikace tohoto spojení je však spojena s těžkostmi, protože v prostoru mezi rámem otočného podvozku, pod hlavním rámem, je nutno umístit různá strojní zařízení, různé konstrukční jednotky trakčního vozidla — vzduchové nádrže, nádrže na pohonné hmoty, akumulátorovou skříň a podobně. Umístění poměrně neskladných spojovacích členů otočných podvozků v úzkém prostoru naráží proto na velké, často nepřekonatelné těžkosti. Další nevýhodou je, že shora popisovaná zařízení pro spojení otočných podvozků nemohou znatelně zazránit naklápění rámů otočných podvozků, protože nemohou všeobecně zachycovat žádnou svislou sílu.

Z uvedeného vyplývá, že v případě lokomotiv s naklápěcím spojením . skříně, s otočným podvozkem určeným pro . smíšenou službu, je významný . vývoj v takovém . řešení, které . zabraňuje naklápění otočného podvozku při rozjíždění a současně zajišťuje nutné křížové a svislé posuvy a přestavení mezi skříní a otočnými podvozky, čímž se zabrání i škodlivému vzrůstu rozdílného zatížení os; je omezeno ' rovněž natáčení otočného podvozku vyskytující se v obloucích, takže nedochází k významnějšímu obrušování věnce nákolku.

Vynález je zaměřen v prvé. řadě na odstranění nedostatků vyskytujících se v současnosti u známých konstrukcí spojení mezi rámem otočného podvozku a skříní vozidla u lokomotiv se šesti dvojkolími, jak byly shora popsány, a týká se uskutečnění takového ' řešení, ' které by zabraňovalo naklápění a zkrucování rámů otočných podvozků nad škodlivou velikost, a to jednoduchým, lehkým a na údržbu nenáročným za4 řízením, které představuje ’ řešení málo ' rozměrné a tudíž dobře . zabudovatelné.

Základem vynálezu je poznatek, že uvedený cíl je dosažitelný . a shora uvedeným nedostatkům se lze vyhnout, ' popřípadě, že je možno tyto problémy překlenout pomocí takového spojovacího pákově-opěrného zařízení u podvozků, kdy je příčník rámu otočného podvozku v . místě . nad středem · vozidla nebo v podélné rovině k tomu rovnoběžné takovým ' způsobem spojen s hlavním rámem vozidla svislou pákou, aby tyto ' páky připouštěly u spojení s otočným· podvozkem, popřípadě s hlavním rámem nutné . posunutí otočných podvozků; s hlavním rámem spojené konce těchto pák jsou připojeny k tyči uložené na hlavním rámu vozidla, takže páky nacházející se ve stejné rovině jsou nuceny vykonávat společný pohyb. Takto konstruované zařízení uskutečňuje jednak spojení mezi rámem otočného podvozku a· hlavním rámem vozidla, zachycuje moment působící na otočný podvozek pří vzrůstu tažné síly, čímž je zabráněno naklápění a značnější změně zatížení os dvojkolí, jednak pak je pomocí obou ve stejné rovině ležících pák přes stávající krutné spojení zabráněno . při jízdě v oblouku velkým odchylkám ve vychýlení otočných podvozků; takto se stává výchylka obou otočných podvozků téměř stejná a minimální, čímž se dosahuje zmenšování obrušování nákolků.

Zařízení pro opětné spojení otočných podvozků provedené podle vynálezu se tedy skládá ze dvou svislých pák a tyče navzájem spojující obě tyto páky a namáhané na kruť, ležící v hlavním rámu vozidla nebo. bezprostředně pod ním. Tato tyč je určena k zabraňování posuvu rámů otočných podvozků vzhledem k hlavnímu rámu, popřípadě ke snižování tohoto posunutí na minimální hodnotu. Současně musí tato tyč zajišťovat natočení otočných podvozků v obloucích proti hlavnímu rámu . spolu s působením proti vznikajícímu nucenému příčnému kmitání. K tomuto účelu je vhodné takové kloubové zařízení, které umožňuje svými čepy v podélné rovině vozidla posunutí pák v příčné rovině. Tyto otočné čepy jsou vytvořeny jednak na rámu otočného podvozku, jednak na hlavním rámu. Současně musí být s dostačující tuhostí zajištěno i spojení pák ležících ve stejné podélné rovině.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že zařízení je . opatřeno svisle orientovanými pákami, které jsou svým jedním koncem neotočně uloženy na torzní tyči, umístěné zejména ve středu délky vozidla a uložené na hlavním rámu vozidla v rovině nad otočnými podvozky, . zatímco svým druhým koncem jsou svisle orientované . páky otočně spojeny s příčníky rámů otočných podvozků, snižujícími se u . středu vozidla, přičemž toto otočné . spojení je provedeno. například .šroubovým spojením přes pružné pouzdro.

Zařízení provedené podle vynálezu ponechává proto prostor pod hlavním rámem, mezi rámy otočných podvozků zcela volný pro umístění shora zmíněných strojních zařízení a současně zajišťuje dosažení několika takových cílů, jež mohly být doposud řešeny pouze složitými zařízeními, a to ještě ne tak úspěšně.

Vynález je podrobněji popsán na základě výkresů, kde značí obr. 1 všeobecné uspořádání zařízení pro opěrné spojení otočných podvozků, například u lokomotivy s dvěma otočnými podvozky se třemi dvojkolími, v bočním pohledu, obr. 2 v pohledu shora opěrné spojovací zařízení provedené podle vynálezu, a to v případě, kdy lokomotiva projíždí obloukem a její otočné podvozky se vychýlí o úhel β, obr. 3 detail „A” z obr. 1, zvláště připojení tohoto zařízení k rámu otočného podvozku, jako například, obr. 4 detail ,,B” z obr. 1, zvláště připojení obou členů zařízení, jako příklad.

Na obrázcích je vidět členy opěrného spojení otočných podvozků provedené podle vynálezu, jakož i hlavní prvky konstrukce; torsní tyč 2, uloženou pod hlavním rámem lokomotivy, a s touto tyčí spojené dvě svislé páky 1. Spojení těchto pák je provedeno způsobem umožňujícím současně i přenášení momentu krutu, a to pomocí příčných klínů 3, s mezizapojením kovových pouzder

4. Svislé páky 1 se připojují k příčníku 7 rámu otočného podvozku, který je účelné umístit poněkud níže, a to pomocí šroubového spojení 5, dobře viditelného v detailu „A” na obr. 3. Páka 1 je tedy připojena k rámu otočného podvozku, popřípadě ke šroubovému spojení 5 v tomto rámu elasticky, a to přes pryžové pouzdro 6. Je proto opěrné spojovací zařízení skládající se z pák 1 a torsní tyče 2 vhodné pro provádění menších natočení bez pnutí, uskutečňuje však tuhé spojení mezi oběma otočnými podvozky, dále mezi hlavním rámem vozidla a rámy jednotlivých otočných podvozků.

Zařízení popsané shora jako příklad může být ovšem vytvořeno s rovnocennými strojními částmi i jiným způsobem. Tak může být například místo elastického pryžového pouzdra použit libovolný kulový kloub, stejně tak místo pojistné západky může být použito takové spojení, jež by mezi pákami a torsní tyčí zajišťovalo proti · otočení tuhé spojení, . například pomocí spojení ' klíny, spojení nasazením za tepla, svařováním a podobně.

Podle vynálezu provedené opěrné spojení podvozků plní v provozu svoji úlohu následovně:

Svislá síla působící při zvětšování tažné síly na rám otočného podvozku je zachycována pákou 1 předního otočného podvozku při síle tažné, pákou 1 zadního podvozku při síle tlačné. Přitom naklápění podvozku je pákami znemožňováno u obou otočných podvozků a tím je znemožňována i změna tlaku jednotlivých dvojkolí, který jinak by mohl dosahovat i několika tun.

Naproti tomu při jízdě v oblouku, kdy se otočné podvozky vychylují o úhel β, popřípadě o posunutí y, jsou rámy obou otočných podvozků přes páky las nimi pevně spojenou torsní tyč 2 nuceny ke spolučinnosti.. V průběhu toho jsou páky, podle polohy vychýlení, na svých koncích spojených s rámy otočných podvozků v malé míře nadzvedány; toto nadzvednutí je však velké pouze několik milimetrů a nezpůsobuje tudíž žádnou podstatnou změnu osového tlaku. Současně je úhel vychýlení v součinnosti pracujících otočných podvozků téměř stejný a minimální ($i ~ B2). Proto se stává vedení lokomotivy příznivým' a náběhový úhel mezi předním vodicím kolem otočného podvozku a kolejnicí je menší. V důsledku toho se stává tlak nákolku menším, což je v ohledu na životnost obruče kola velkou předností.

Podle vynálezu provedené opěrné spojovací zařízení otočných podvozků může být proto konstrukčně provedeno s malým nákladem, provozní poměry a jízdní vlastnosti vysoce výkonných lokomotiv se jím podstatně zvýší a životnost lokomotiv se prodlouží.

Claims (1)

1. PREDMET VYNALEZU

   Zařízení pro příčné spojení otočných podvozků kolejového hnacího vozidla, vyznačující se tím, že je opatřeno' svisle orientovanými pákami (1J, které jsou svým jedním koncem neotočně uloženy na torzní tyči (2), umístěné zejména ve středu délky vozidla a uložené na hlavním rámu vozidla v rovině nad otočnými podvozky, zatímco svým druhým koncem jsou svisle orientované páky (1) otočně spojeny s příčníky (7) rámů otočných podvozků, snižujícími se u středu vozidla, přičemž toto otočné spojení je provedeno například šroubovým spojením (5) přes pružné pouzdro (6).