CZ294737B6 - Délkově přizpůsobitelná spojnice pro kolejová vozidla - Google Patents

Abstract

U délkově přizpůsobitelné spojnice pro kolejová vozidla je ve vybráních (19) spojnice (3) okolo jejích kloubových bodů (16) uspořádáno opěrné ložisko (2) vyrovnávacího kloubu, které je prostřednictvím alespoň jednoho zasouvacího členu pevně, avšak oddělitelně, spojeno s podvozkem (1), a opěrné ložisko (2) vyrovnávacího kloubu je na své tlak přejímající straně opatřeno středicím otvorem (10) pro středicí čep (8) se zaváděcím kuželem (9) uspořádaným na vyrovnávací destičce (4), přičemž vyrovnávací destička (4) má tvar kaloty s odvalovací křivkou (5) vyrovnávacího kloubu, a na své tažné straně má uspořádán tažný kotouč (6) odpovídající kulovitému kloubovému výstupku (7) na opěrném ložisku (2) vyrovnávacího kloubu, přičemž na opačné straně tažného kotouče (6) je uspořádána pružina (13) pro zachycování tažných sil a pro omezení příčné vůle je tažný kotouč (6) opatřen příčným vodicím výstupkem (11) s příčnou vůlí (20). Středicí čep (8), zasahující do středicího otvoru (10), má na obrysu svého pláště klopný poloměr (R.sub.A.n.) okolo počátečního klopného bodu (M2) a středicí otvor (10) nálevkovitého tvaru má s vůlí stejný prostorový obrys.ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká délkově přizpůsobitelné spojnice pro kolejová vozidla, s vyrovnávacími klouby, působícími na všechny stany, u které ke změně délky dochází přestavením na jejích příslušných kloubových bodech a na záběrových bodech podvozku.

Dosavadní stav techniky

Pro přizpůsobování ložné délky, zejména u nákladních vozů pro kombinovaný nákladní provoz, jsou známy spojnice, které je možno prodlužovat přestavováním na větším počtu bodů kloubového spoje, podél spojnice a záběrových bodů podvozku. Přitom jsou nedělené spojnice opatřeny kulovými kloubovými ložisky, zajišťujícími jejich volný doraz. Pokud je možnost délkového nastavování, není nutno používat dělené, například teleskopické, spojnice, které při nárazových silách až 2001, působících na jednu polovinu spojnice, jsou citlivé na namáhání ve vzpěru a proto musí mít odpovídající vyšší hmotnost.

Nákladní vozy, opatřené spojnicemi, musí podle mezinárodních předpisů být schopny bezpečné jízdy a bez vykolejení projíždět plnými úzkými oblouky za současného působení podélných tlačných sil o hodnotě alespoň 50 t, vznikajících při posunování. Spojnice s kulovými klouby musí proto mít vysokou vlastní hmotnost, mají-li splňovat požadavky jízdní bezpečnosti. Výhodné je rovněž používání nastavovacích tyčí, neboť tak může automaticky docházet k dalekosáhlému a z hlediska železniční techniky vhodně ovládanému přestavování vzájemné vzdálenosti mezi sousedícími díly vozů. Všechny známé spojnice s vyrovnávacími klouby vycházejí z uspořádání vyrovnávacího kloubu na koncích spojnice. Konstrukci zpravidla tvoří spojnice s koncovými spojovacími částmi, uloženými na kloubových čepech, a s tažným třmenem, který obepíná teleskopické pružící ústrojí a opírá se o volná nebo pevná opěrná ložiska mezi nosiči spojnic.

Tato řešení, provedená na koncích spojnic, jsou nevhodná pro délkově přestavitelnou spojnici.

Bylo již navrženo řešení, podle kterého je na konci spojnice jako nástavec uspořádána tažná tyč, která je vedena v opěrném ložisku a je spojena s pevnou nebo axiálně posuvnou deskou se směrovacími klouby, přičemž uložení tažné tyče v opěrném ložisku je provedeno prostřednictvím středícího čepu. I toto provedení má nevýhodu, spočívající v tom, že ho nelze použít u nastavitelné spojnice.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je vytvořit délkově přizpůsobitelnou spojnici výše uvedeného druhu, s vyrovnávacími klouby působícími na všechny strany, která by byla vhodná pro automatické přestavování ložných délek, se samočinným zasouváním spojovacích čepů, a která by pro řešení problémů zajištění bezpečnosti proti vykolejení byla opatřena stabilizačními klouby s vysokým stupněm účinnosti a s dalekosáhle lineárním přenosem síly při nízké vlastní hmotnosti a nízkých výrobních a provozních nákladech.

Vytýčený úkol splňuje a uvedené nevýhody odstraňuje délkově přizpůsobitelná spojnice pro kolejová vozidla, s vyrovnávacími klouby, působícími na všechny strany, u které ke změně délky dochází přestavením na jejích příslušných kloubových bodech a na záběrových bodech podvozku, podle vynálezu, jehož podstatou je, že ve vybráních spojnice je okolo jejích kloubových bodů uspořádáno opěrné ložisko vyrovnávacího kloubu, které je prostřednictvím alespoň jednoho

- 1 CZ 294737 B6 zasouvacího členu pevně, avšak oddělitelně spojeno s podvozkem, a opěrné ložisko vyrovnávacího kloubu je na své tlak přejímající straně opatřeno středícím otvorem pro středící čep se zaváděcím kuželem uspořádaným na vyrovnávací destičce, přičemž vyrovnávací destička má tvar kaloty s odvalovací křivkou vyrovnávacího kloubu, a na své tažné straně má uspořádán tažný kotouč odpovídající kulovitému kloubovému výstupku na opěrném ložisku vyrovnávacího kloubu, přičemž na opačné straně tažného kotouče je uspořádána pružina pro zachycování tažných sil a pro omezení příčné vůle je tažný kotouč opatřen příčným vodicím výstupkem s příčnou vůlí.

Středící čep, zasahující do středícího otvoru, má na obrysu svého pláště klopný poloměr okolo počátečního klopného bodu a středící otvor nálevkovitého tvaru má s vůlí stejný prostorový obrys.

Další výhodné řešení spočívá v tom, že od pružiny jsou na obou stranách pro tažné síly uspořádány tažné kotouče s kulovitými kloubovými zahloubeními, do kterých zasahuje z jedné strany odpovídající část opěrného ložiska vyrovnávacího kloubu a z druhé strany odpovídající část koncové desky. Opěrné ložisko vyrovnávacího kloubu je vhodně opatřeno dorazovými rameny a mezi opěrným ložiskem a dorazovými rameny je uspořádána vyrovnávací destička, osově podélně posuvně spojená se spojnicí, pružina pro tažné a nárazové síly a přítlačná destička pro kompenzaci střídavého namáhání v tlaku a v tahu. Zasouvací člen může tvořit dvojice zasouvacích čepů nebo jediný zasouvací prvek čtyřhranného průřezu pro aretaci opěrného ložiska a jeho zajištění proti otáčení. Vyrovnávací destička může být oddělitelná vložka, která má odpovídající poloměr vyrovnávacího kloubu o velikosti alespoň poloviční délky spojnice.

Pro řešení tohoto vynálezu má značný význam skutečnost, že ve vybráních spojnice jsou okolo jejích kloubových bodů uspořádána opěrná ložiska vyrovnávacího kloubu, pohyblivá vzhledem ke spojnici, která jsou prostřednictvím například dvojice zasouvacích čepů pevně, avšak oddělitelně spojitelná s podvozkem nákladního vozu. Důležité je dále také to, že opěrné ložisko vyrovnávacího kloubu má na straně působení tlaku středící otvor, do kterého zasahuje středící čep uspořádaný uprostřed vyrovnávací destičky, do které je integrována prostorová odvalovací křivka a přitom vzniklá kulovitá kalota. Tím je zajištěno osové vedení opěrného ložiska vyrovnávacího kloubu, přičemž obrysové křivky středícího otvoru a středícího čepu zajišťují hladké odvalování a vyklápění vyrovnávací destičky, s pozitivním vlivem na stupeň účinnosti vyrovnávacího kloubu. Na tažné straně je uspořádán tažný kotouč a pružina pro tažné síly, čímž je prostřednictvím kulovitého kloubového výstupku na opěrném ložisku vyrovnávacího kloubu a protikusu na tažném kotouči podporován ničím neomezovaný klopný pohyb. Pomocí pružných prvků se dosahuje spojení kloubových částí bez vůle a tlumení nárazů a zaklesnutím tažného kotouče na kulovitý kloubový výstupek je zajištěno bezpečné udržení jednotlivých prvků ve vybrání spojnice. Je rovněž navrženo řešení, u něhož slouží pružina jak pro tažné, tak i tlačné síly, přičemž při zatížení v tahu jsou uvedena do funkce dorazová ramena uspořádaná na opěrném ložisku vyrovnávacího kloubu.

Navrženým konstrukčním uspořádáním a přímočarým vedením sil, jakož i možnostmi pohybu vyrovnávacího kloubu, je vynálezem zajištěna vysoká účinnost.

Přehled obrázků na výkresech

Příkladná provedení vynálezu jsou znázorněna na výkresech, kde obr. 1 představuje pohled shora na spojnici podle prvního příkladného provedení se čtyřmi kloubovými body, obr. 2 pohled shora na detail A z obr. 1 ve zvětšeném měřítku, obr. 3 pohled shora na detail B z obr. 2 ve zvětšeném měřítku, obr. 4 řez vedený podle čáry C-C v obr. 2 s upevňovací traverzou podvozku podle druhého příkladného provedení a obr. 5 vodorovný řez kloubovým bodem spojnice podle třetího příkladného provedení, kde je opěrné ložisko vyrovnávacího kloubu opatřeno dorazovými rameny.

-2CZ 294737 B6

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je pohled shora na polovinu spojnice 3 podle vynálezu s celkovým počtem čtyř kloubových bodů 16. Tlačné síly F_{i y} ve spojnici 3 působí ve směru šipky.

Na obr. 2 a 3 je znázorněno vybrání 19 spojnice 3 a vyrovnávací destička 4 vyrovnávacího kloubu, která je pevně spojena se spojnicí 3. Povrch vyrovnávací destičky 4 má tvar kaloty s odvalovací křivkou 5. V podélné ose spojnice 3 je středící čep 8 opatřený zaváděcím kuželem 9, který zapadá do středícího otvoru 10 v opěrném ložisku 2 vyrovnávacího kloubu. Opěrné ložisko 2 tohoto vyrovnávacího kloubu je pohyblivě uloženo ve vybrání 19 spojnice 3, přitom je však pomocí alespoň jednoho zasouvacího členu, v tomto případě pomocí dvojice zasouvacích čepů 17, pevně, avšak oddělitelně, spojeno s podvozkem 1. Na tažné straně je opěrné ložisko 2 vyrovnávacího kloubu opatřeno kulovitým kloubovým výstupkem 7, který je uložen v tvarově odpovídajícím zahloubení tažného kotouče 6, přičemž poloměr obrysu zaoblení vyrovnávacího kloubu vychází ze středního klopného bodu Ml. Za tažným kotoučem 6, který je zajištěn proti příčnému posuvu příčně vodicím výstupkem 11 s příčnou vůlí 20, je uspořádána pružina 13 pro zachycování tažných sil. Tato pružina 13 svou předpínací silou zabezpečuje uložení všech částí ve vybrání 19 spojnice 3 bez vůle pro její žádoucí tlumicí účinek a pro měkké vyklápění a odvalování vyrovnávacího kloubu. Středící čep 8, zasahující do středícího otvoru 10 v opěrném ložisku 2 vyrovnávacího kloubu, je opatřen zaoblením o klopném poloměru Ra od počátečního klopného bodu M2, přičemž středící otvor 10 má s potřebnou vůlí stejný obrysový tvar.

Toto provedení zabezpečuje dostatečné osové uložení součástí vyrovnávacího kloubu a optimální odvalování odvalovací křivky 5 na opěrném ložisku 2. Je rovněž možné zvolit kuželový obrys, u něhož bude vrcholový úhel kužele stejný nebo větší než musí být uspořádána tečna T okolo klopného poloměru Ra k zadnímu obrysovému bodu.

Obr. 4 znázorňuje další možné provedení, spočívající v tom, že na obou stranách od pružin 13 pro tažné síly jsou uspořádány tažné kotouče 6 s kulovitými kloubovými zahloubeními T, do kterých zasahuje z jedné strany odpovídající část opěrného ložiska 2 vyrovnávacího kloubu a z druhé strany odpovídající část koncové desky 18. Toto provedení zabezpečuje dokonalé kloubové spojení dílů uspořádaných ve vybráních 19 spojnice 3.

U provedení podle obr. 5 je opěrné ložisko 2 vyrovnávacího kloubu opatřeno dorazovými rameny 15, přičemž mezi opěrným ložiskem 2 a dorazovými rameny 15 je uspořádána vyrovnávací destička 4, osově podélně posuvně spojená se spojnicí 3. Protilehle k vyrovnávací destičce 4 je uspořádána přítlačná destička 12 pro kompenzaci střídavého namáhání v tlaku a v tahu, přičemž mezi vyrovnávací destičkou 4 a přítlačnou destičkou 12 je vložena pružina 14 pro tažné a nárazové síly. Výhoda tohoto provedení spočívá v tom, že jak tažné, tak i nárazové síly jsou zachycovány a přímo tlumeny. Dále je možné místo dvojice zasouvacích čepů 17 pro aretaci proti otáčení opěrného ložiska 2 vyrovnávacího kloubu v podvozku 1 použít jediného zasouvacího prvku, který bude mít například čtyřhranný průřez. Výhodou by tak bylo snížení počtu aretačních součástí. Je také možno provést vyrovnávací destičku 4 jako oddělitelnou vložku a dosáhnout přitom vhodného poloměru R vyrovnávacího kloubu o velikosti alespoň poloviční délky spojnice

3. To je výhodné, neboť uvnitř spojnice 3 jsou žádoucí rozdílné poloměry a tím i kaloty s odvalovacími křivkami 5.

Popsaná provedení vytvářejí délkově přizpůsobitelnou spojnici 3 s vyrovnávacími klouby působícími na všechny strany, která je vhodná pro automatické délkové přestavování a má účinné vyrovnávací klouby, čímž přispívá k vyřešení problémů bezpečné jízdy lehčích vozů, ke snížení hmotnosti a k úsporám nákladů.

-3 CZ 294737 B6

Průmyslová využitelnost

Řešení podle tohoto vynálezu může být využito při požadavku zvýšení ekonomiky nákladní dopravy, zejména v kombinovaném provozu.

Claims (6)

1. Délkově přizpůsobitelná spojnice pro kolejová vozidla, s vyrovnávacími klouby, působícími na všechny strany, u které ke změně délky dochází přestavením na jejích příslušných kloubových bodech (16) a na záběrových bodech podvozku (1), vyznačující se tím, že ve vybráních (19) spojnice (3) je okolo jejích kloubových bodů (16) uspořádáno opěrné ložisko (2) vyrovnávacího kloubu, které je prostřednictvím alespoň jednoho zasouvacího členu pevně, avšak oddělitelně spojeno s podvozkem (1), a opěrné ložisko (2) vyrovnávacího kloubu je na své tlak přejímající straně opatřeno středícím otvorem (10) pro středící čep (8) se zaváděcím kuželem (9) uspořádaným na vyrovnávací destičce (4), přičemž vyrovnávací destička (4) má tvar kaloty s odvalovací křivkou (5) vyrovnávacího kloubu, a na své tažné straně má uspořádán tažný kotouč (6) odpovídající kulovitému kloubovému výstupku (7) na opěrném ložisku (2) vyrovnávacího kloubu, přičemž na opačné straně tažného kotouče (6) je uspořádána pružina (13) pro zachycování tažných sil a pro omezení příčné vůle je tažný kotouč (6) opatřen příčným vodicím výstupkem (11) s příčnou vůlí (20).

2. Délkově přizpůsobitelná spojnice podle nároku 1, vyznačující se tím, že středící čep (8), zasahující do středícího otvoru (10), má na obrysu svého pláště klopný poloměr (R_A) okolo počátečního klopného bodu (M2) a středící otvor (10) nálevkovitého tvaru má s vůlí stejný prostorový obrys.

3. Délkově přizpůsobitelná spojnice podle nároku 1, vyznačující se tím, že od pružiny (13) jsou na obou stranách pro tažné síly uspořádány tažné kotouče (6) s kulovitými kloubovými zahloubeními (7'), do kterých zasahuje z jedné strany odpovídající část opěrného ložiska (2) vyrovnávacího kloubu a z druhé strany odpovídající část koncové desky (18).

4. Délkově přizpůsobitelná spojnice podle nároku 1, vyznačující se tím, že opěrné ložisko (2) vyrovnávacího kloubu je opatřeno dorazovými rameny (15) a mezi opěrným ložiskem (2) a dorazovými rameny (15) je uspořádána vyrovnávací destička (4), osově podélně posuvně spojená se spojnicí (3), pružina (14) pro tažné a nárazové síly, a přítlačná destička (12) pro kompenzaci střídavého namáhání v tlaku a v tahu.

5. Délkově přizpůsobitelná spojnice podle nároku 1, vyznačující se tím, že zasouvací člen tvoří dvojice zasouvacích čepů (17) nebo jediný zasouvací prvek čtyřhranného průřezu pro aretaci opěrného ložiska (2) a jeho zajištění proti otáčení.

6. Délkově přizpůsobitelná spojnice podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že vyrovnávací destička (4) je oddělitelná vložka, která má odpovídající poloměr (R) vyrovnávacího kloubu o velikosti alespoň poloviční délky spojnice (3).