Zavěšení jednotky pohonu pojezdového kola kolejového vozidla

Oblast techniky

Vynález se týká oboru dopravy, konkrétně pohonu hnacích pojezdů kolejových vozidel, zejména nízkopodlažních.

Dosavadní stav techniky

Zavěšení jednotky pohonu hnacích pojezdů kolejových vozidel je v dosud známých případech řešeno těmito způsoby. Jde zejména o nábojové pohony, kde motor s převodovkou jsou neodpruženě spojeny přímo s pojezdovým kolem. Nevýhodou tohoto řešení je složitý mechanismus, umístěný ve velmi malém prostoru, což komplikuje a prodražuje výrobu a údržbu. Choulostivé díly pohonu jsou nevypruženými hmotami a jsou tedy vystaveny dynamickým rázům, což snižuje jejich životnost, přičemž vysoký podíl nevypružených hmot má nepříznivé účinky na kvalitu tratě. Při jiném řešení je motor s výstupy na obou stranách, na kterých jsou přírubově připojené čelně-kuželové převodovky, uložen podélně vně podvozku a pohání přes pryžové spojky dvě kola na jedné straně. Výhodou tohoto řešení je kompaktní celek pohonu, motoru a převodovky, uložený na rámu podvozku, a minimální nevyprůžené hmoty. Nevýhodou je malý zdvih vypražení rámu podvozku, který je omezen spojkami pohonu a který takto nemůže vyhovět požadavku na jakost chodu vozidla. Pojezd je tedy konstruován jako dvoustupňové vypražený, s rámem podvozku, který je dimenzován na plný přenos svislých zatížení, čímž se zvyšuje hmotnost pojezdu, což je nevýhoda. Pokud je motor pražně uložený a převodovka, ložiskovaná přímo na čepu nápravnice, pohání jedno kolo, jsou nevýhody obdobné nábojovému pohonu. Dalším řešením je, že převodovka, pražně zavěšená na nápravnici pomocí silentbloků a orientovanou tuhostí, pohání přímo pojezdové kolo kolejového vozidla. Nevýhodou tohoto řešení je konstrukce s nepříznivě namáhanými díly, která je obtížně realizovatelná v prostora nízkopodlažního pojezdu.

Podstata vynálezu

Uvedené nevýhody odstraňuje zavěšení jednotky pohonu pojezdového kola kolejového vozidla, zejména nízkopodlažního, kdy jednotka pohonu přenáší hnací moment na pojezdové kolo kolejového vozidla, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že jednotka pohonu je svým výstupním hřídelem přes pražnou spojku s rozdílnou tuhostí ve svislém a vodorovném směru, tvořenou unašečem a nejméně jedním pražným prvkem, otočně připojena přímo k pojezdovému kolu kolejového vozidla a svým reakčním ramenem je jednotka pohonu pružně upevněna na neotočnou část kolejového vozidla. Jednotka pohonu je uspořádána tak, že její těžiště je umístěno mimo středisko vypražení pražné spojky.

Rozdílnou tuhostí pražné spojky ve svislém a vodorovném směru a vyosením těžiště jednotky pohonu mimo středisko vypražení pražné spojky je docíleno toho, že svislé pohyby jednotky pohonu se z větší části převádí na vodorovné pohyby pražné spojky, čímž se minimalizuje vznik excentricity mezi kolem kolejového vozidla a výstupním hřídelem jednotky pohonu.

Jednotka pohonu svým pražným uložením přímo na pojezdovém kole kolejového vozidla a pražným upevněním reakčním ramenem na kolejovém vozidla eliminuje účinek nevypružených hmot podvozku, což má příznivý vliv na životnost kolejové tratě i vlastního pohonu a současně přispívá k zachování jízdního komfortu.

- 1 CZ 285770 B6

Svojí koncepcí je vlastní řešení podle vynálezu jednoduché, takže nevyžaduje extrémní nároky na prostor a konstrukci jednotlivých dílů a je vhodné zejména pro nízkopodlažní kolejová vozidla.

Konstrukční řešení podle vynálezu velmi usnadňuje demontáž převodovky.

Přehled obrázků na výkresech

Zavěšení jednotky pohonu pojezdového kola kolejového vozidla, zejména nízkopodlažního, je blíže objasněno na přiloženém výkrese, kde je na obr. 1 v prostorovém zobrazení a na obr. 2 v řezu.

Příklady provedení vynálezu

Zavěšení jednotky pohonu pojezdového kola kolejového vozidla je zobrazeno na přiložených obrázcích, kde jednotka pohonu je čelně-kuželová převodovka 1, která je svým výstupním hřídelem 3 přes pružnou spojku 4 s rozdílnou tuhostí ve svislém a vodorovném směru, tvořenou unašečem 5 a pružným prvkem 6, otočně připojena přímo k pojezdovému kolu 8 kolejového vozidla a svým reakčním ramenem 7 je čelně-kuželová převodovka 1 žavěšena na nápravnici 9 kolejového vozidla. Čelně-kuželová převodovka 1 je uspořádána tak, že její těžiště 10 je mimo středisko 11 vypražení pružné spojky 4.

Čelně-kuželová převodovka 1 je pražným závěsem, tvořícím reakční rameno 7, pražně připevněna na nápravnici 9 a pružnou spojkou 4 přímo k pojezdovému kolu 8. Pružný závěs přenáší v podélném směru reakční moment pojezdového kola 8, valivý odpor, brzdění a rozjezd, a v přímém směru svojí úhlovou tuhostí zvyšuje tuhost zavěšení čelně-kuželové převodovky 1 proti přenášení svislých dynamických sil a momentu vstupního hřídele 2. Pražná spojka 4, tvořená unašečem 5 a pražnými prvky 6, spojuje pojezdové kolo 8 kolejového vozidla s výstupním hřídelem 3 čelně-kuželové převodovky 1, čímž přenáší moment tohoto výstupního hřídele 3, vlastní hmotnost a setrvačné hmoty čelně-kuželové převodovky 1. Pražné prvky 6, ze kterých je tvořena pražná spojka 4, tlumí přenos rázů, buzených nerovností tratě, a svou poddajností změkčují přenos hnacího momentu. Rozdílnou tuhostí pražné spojky 4 ve svislém a vodorovném směru a vyosením těžiště 10 čelně-kuželové převodovky 1 mimo středisko 11 vypražení pražné spojky 4 je docíleno, že svislé pohyby čelně-kuželové převodovky 1 se z větší části převádí na vodorovné pohyby pražné spojky 4, čímž se minimalizuje vznik excentricity mezi pojezdovým kolem 8 kolejového vozidla a výstupním hřídelem 3 čelně-kuželové převodovky 1.

Průmyslová využitelnost

Zavěšení jednotky pohonu pojezdového kola kolejového vozidla se s výhodou použije zejména při konstrukci nízkopodlažních kolejových vozidel.