FI111826B - Rautatiekaluston, kuten veturin tai vaunun, yhteydessä käytettävä yhtenäinen pyörä - Google Patents

Description

111826

Rautatiekaluston, kuten veturin tai vaunun, yhteydessä käytettävä yhtenäinen pyörä - Enhetligt hjul för använding vid järnvägsmateriel, säsom lokomotiv eller vagn 5 Esillä olevan keksinnön kohteena on rautatiekalustoa, kuten veturia tai vaunua, varten tarkoitettu kiskopyörä, joka käsittää navan ja kehäosan sekä näiden välissä väli-vyöhykkeen muodostavan liitosuumaosan, joka kannattaa pyöräkehän vierintäpintaa ennalta määrätyn etäisyyden päässä akselista, ja kehäosassa ulkoiset kyljet, jotka muodostavat suoraan kosketuspinnat jarrupaloja varten, mainitun liitosuumaosan 10 poikittaisen profiilin ollessa pääasiassa symmetrinen pyörintäakselilinjaa leikkaavan poikittaislinjan suhteen ja liitosuumaosan paksuuden ollessa navan ja jarrupintojen välillä oleellisesti pienemmän kuin pyörän paksuus kehäosan kosketuspintojen välistä mitattuna.

Näiden ajoneuvojen suorituskyvyt määräytyvät nimenomaan yhdistelmän perusteel-15 la, joka käsittää pyörät ja jarrutusjärjestelmän, jota käytetään määrittämään erityisesti akselikuormitus ja sen kuljetussaattueen rajoitettu liikenopeus, jota varten jarrutus on riittävä.

Tässä yhteydessä tavallisesti käytettävä pyörä käsittää tyypin, joka vierintäpinnan : ·: sisältävä kruunukehä on kiinnitetty paikoilleen S :n muotoisen uumaosan avulla.

‘ . 20 Yksiosaiset pyörät valmistetaan takomalla toisin kuin rengaspyörät, joista on luo- ]; ;' vuttu pitkän aikaa sitten, sillä ne eivät ole osoittautuneet riittävän lujiksi kuormitus- :· · ' ta varten.

S-muotoisella uumaosalla varustetun pyörän paremmuus perustuu siihen, että tämä S-muotoinen uumaosa mahdollistaa tietyn joustavuuden saavuttamisen.

‘ * 25 Sopivin jarrutusjärjestelmä tyypiltään tällaista pyörää varten käsittää jarrukenkäjär- ’,..: jestelmän.

; ; ’ Tällaisessa pyöräyhdistelmässä vierintäpintaa käytetään siis myös jarrutukseen kah- • ’ den jarrukengän avulla suoritetun diametraalisen puristuksen avulla.

Tämän yhdistelmän haittana on yhtäältä pyörän pyörimisliikkeen ja samaan pintaan 30 kohdistuvan jarrutuksen aiheuttama kuluminen, jolloin pyörän kulumisnopeus huomattavasti lisääntyy, ja toisaalta pyörän pyörimisliikkeen ja jarrutuksen aiheuttama lämpeneminen laajentaa tätä pyörää samalla kertaa radiaalisessa ja aksiaalisessa 2 111826 suunnassa, mikä rasitusten keskittymisen lisäksi uumaosaan S saa aikaan pyörän ulkokehän sangen pitkäaikaisen muodonmuutoksen, mikä aiheuttaa pyörän väänty-misilmiön.

Tämän ilmiön rajoittamiseksi hyväksyttäviin arvoihin on joko vähennettävä liike-5 nopeutta tai rajoitettava kuormitusta.

Ennestään tunnetaan myös yhdistelmä, joka käsittää jarrulevyn avulla toimivan jar-rutusjärjestelmän, tämän jarrulevyn ollessa tuettuna akselille pyörästä riippumatta ja sen ottaessa vastaan vastakkaisilla pinnoillaan jarrukenkien aiheuttaman puristus-paineen.

10 Lähinnä kuormitusrajoituksiin liittyvien syiden johdosta tämä ratkaisu ei valitettavasti sovi käytettäväksi läpimitaltaan pienten pyörien yhteydessä, joiden läpimitta on esimerkiksi alle 650 mm.

Tämä tekee myös asennuksen erittäin jäykäksi, jolloin kiekkolevyjen määrä on lisättävä moninkertaiseksi kuormituksen lisääntyessä, myös näiden levyjen asetukseen 15 liittyvien ongelmien lisääntyessä.

Eräässä muunnelmassa vähintään yhden akselille tuetusti ja pyörästä riippumatta liitetyn kiekkolevyn asemasta pyörä kannattaa suoraan irrotettavalla tavalla jarrukil-piä, joiden ulkopinnat muodostavat jarrutuspinnat.

V : Tässä sovellutuksessa jarrukilpien liitäntävälineet pyörään ja erityisesti sen napaan 20 ovat muodoltaan monimutkaisia ja toimivat ylimääräisinä paikallisina rasituskohti- ; ’ ‘: na.

» · « ‘; Eräässä toisessa muunnelmassa, joka on tarkoitettu läpimitaltaan pieniä pyöriä var- ’ · ’ * ten, jarrukilpien sijasta käytetään kahta ulkoista pyörän suuntaista pintaa, jotka toi mivat suoraan jarrutuspintoina.

. *"; 25 Tunnetuissa sovellutusmuodoissa pyörä sisältää siis vakiopaksuuden navasta lähtien suunnilleen jarrupintansa reunaan asti.

Valitettavasti tämän ilmeisesti mielenkiintoisen sovellutuksen yhteydessä syntyy ’. jarrupalojen kosketusvyöhykkeillä lämpöä, joka siirtyy pyörän materiaalin luonteen ;;; ja pyörän muodon mukaisesti sangen nopeasti pyörän napaa kohti ja saa aikaan pyö- ' -' 30 rän laajentumisen johdosta sangen vahingollisia vaikutuksia erityisesti pyörän kiin nityksessä akseliin.

3 111826 Tätä lämmön siirtymistä on yritetty vähentää aikaisemmin tunnettujen julkaisujen (EP-A-0 320 616, GB-2 182 108) mukaisesti muodostamalla tällaisen pyörän kylkeen ja vieressä olevalle napavyöhykkeelle ympyrän muotoinen ura.

Tämä ratkaisu ei anna kuitenkaan tyydyttäviä tuloksia sen johdosta, että tämän uran 5 syvyyden ollessa vähäinen pyörän paksuuteen verrattuna lämmön siirtyminen jatkuu lähes koko pyörän paksuudelle.

Eräänä esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan pyörä, joka kykenee kestämään voimakkaampia jarrutuksia ilman muodonmuutoksia, jotka ylittävät hyväksyttävät rajat.

10 Tätä tarkoitusta varten keksinnön kohteena on kuvatunlainen pyörä, jolle on tunnusomaista se, mitä on määritelty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Keksintöä on helpompi ymmärtää seuraavan luonteeltaan rajoittamattoman selostuksen avulla oheiseen piirustukseen viitaten, joka esittää kaavamaista sivuleikkaus- ta pyörästä.

15 Piirustuksessa näkyy yhtenäinen pyörä 1, joka on tarkoitettu rautatiekalustoa, kuten veturia tai vaunua (eivät näy) varten.

Tämä pyörä asennetaan tavallisesti akselille 2, esimerkiksi teliakselille.

Tunnetulla tavalla kyseinen rautatiekalusto on lisäksi varustettu jarrutuslaitteella, jonka yhteydessä käytetään jarrupaloja 3, jotka vaikuttavat suoraan jarrutuspintaan 20 4, kuten pyörän 1 osaan.

Nämä jarrupalat käsittävät kooltaan samanlaiset osat.

Tätä varten pyörä on varustettu navalla 5, joka kannattaa ennalta määrätyn etäisyyden päässä pyörintäakselilinjastaan 6 olevan vierintäpinnan 7 ja kaksi ulkoista kylkeä 8, 9, jotka muodostavat suoraan vähintään paikallisesti mainitun jarrutusjärjes-25 telmän jarrupalojen kosketuspinnat 4.

Keksinnön mukainen pyörä sisältää navan 5 ja jarrupalojen kosketuspintojen 4 välissä olevan välivyöhykkeen 10, jonka paksuus pääasiassa vähenee pyörän paksuuteen verrattuna, joka mitataan kehäosansa 11 kylkien kannattamien jarrutuspintojen 4 välissä, tämän välivyöhykkeen käsittäessä liitosuumaosan pyörän sanotun kehä-30 osan 11 ja navan 5 välissä, väliuumaosan 12 paksuuden vähentyessä navasta 5 lähtien kehäosan 11 liitokseen asti, joka kannattaa jarrupalojen 3 kosketuspintoja 4 ja 4 111826 on liitetty tähän kehäosaan 11 kiinnitysvälineiden 14 avulla, jotka rajoittavat jännityksien esiintymistä.

Tämän liitosuumaosan 12 korkeus H on riittävän suuri pyörän läpimittaan verrattuna muodostaakseen lämpöesteen kehäosan Ilja navan 5 väliin.

5 Välissä olevan liitosuumaosan 12 paksuus on sopivimmin vähemmän kuin puolet jarrupalojen 3 kosketuspintojen 4 välissä mitatusta paksuudesta.

Keksinnön mukaisesti välissä oleva liitosuumaosa 12 käsittää pyörän 1 pyörintäak-selilinjan 6 sisältävässä tasossa katsottuna poikittaisen profiilin, joka on pääasiassa symmetrinen pyörän sanotun pyörintäakselilinjan 6 leikkaavan poikittaispinnan 13 10 suhteen.

Eräässä keksinnön suositeltavassa sovellutusmuodossa tämä poikittaispinta 13 kulkee kohtisuorasti pyörän pyörintäakselilinjan suhteen, välivyöhykkeen muodostaessa suoran symmetrisen liitosuumaosan.

Tämän sovellutuksen eräässä muunnelmassa (ei näy) tämä suhteellisen symmetri-15 nen poikittaispinta 13 kulkee vinosti pyörän pyörintäakselilinjan 6 suhteen kohtisuoraan tasoon nähden, välivyöhykkeen 10 muodostaessa hieman kartiomaisen liitosuumaosan.

: : Välivyöhyke käsittää lämpömekaanisen siirtymävyöhykkeen, joka muodostaa es- :: : teen lämpötilan siirtymiselle pyörän navan ja kehäosan välillä.

: · ’ ·, 20 Keksinnön mukaisesti nämä kiinnitysvälineet 14 käsittävät jatkuvasti lisääntyvän ‘ ! materiaaliosan välmumaosasta 12 kehäosaan asti, tämän lisääntyvän materiaaliosan ';:; sisältäessä muodoltaan ja arvoltaan ennalta määrätyn suuren liitäntäkaaren 15.

Erässä suositeltavassa sovellutusmuodossa tämä liitäntäkaari 15 on muodoltaan el-: · i liptinen.

; · ’ 25 Pyörä sisältää kehäosan 11 kummankin ulkopinnan 4 ja tähän kehäosaan 11 väli- uumaosan 12 kiinnittäviä välineitä 15 vastaavien pintojen välissä olevan sisäisen ': lieriömäisen tukiosan 16, jonka avulla voidaan nimenomaan keskittää pyörä vierin- täpintojen uudelleenprofilointikoneeseen.

/ Tämän vyöhykkeen on kestettävä lovettumisvaikutukset, sen paksuuden ollessa kui- 30 tenkin minimaalinen, ja sen on estettävä lämmön siirtyminen, mutta se ei saa kuitenkaan olla liian paksu.

5 111826

Keksinnön mukainen pyörä on varustettu vierintäpinnan ja jarrupalojen 3 kosketuspinnoilla 4 varustetun osan välissä kummallakin sivullaan olevalla rengasmaisella loveuksella 17, 18, jonka yhden V:n muotoisen osan seinistä 19, 20 toinen (19) on lähimpänä pyörän napaa, jonka muodostaa pyörän pyörintäakselilinjan suhteen sa-5 mankeskinen lieriömäinen uroskantaosa.

Nämä erityiset tekniset ominaisuudet mahdollistavat jarrupalojen ja kosketuspintojen välisestä hankauksesta syntyvän lämmön napaa kohti suuntautuvan siirtymisen nopeuden vähentämisen.

Siten voidaan akselikuormitusta lisätä rautatieverkostolle asetetuista jarrutuskestä-10 vyysominaisuuksista poikkeamatta.

Lisäksi pyörän joustavuus säilyy.

Jarrutuksen ja pyörän symmetria rajoittavat myös laajenemisilmiön lähes radiaali-seksi ja poistavat siten tavallisesti esiintyvän vääntymisilmiön.

Tämän uudenlaisen pyörän omakustannus on suhteellisen vähäinen verrattuna S:n 15 muotoisella uumaosalla varustettuun pyörään.

Pyörällä on mahdollisesti suurempi omapainon avulla toimiva jarrutuskyky, koska paikalliset jännitykset eivät lisäänny.

‘: ·; Kysymys on teknologista, joka sopii myös erinomaisesti läpimitaltaan pienten pyö rien yhteyteen, joiden läpimitta on nimenomaan pienempi kuin 650 mm.

: V 20 * » ·

Claims (7)

1. 6 111826
2. 1. Rautatiekalustoa varten tarkoitettu kiskopyörä, joka käsittää navan (5) ja ke-häosan (11) sekä näiden välissä väli vyöhykkeen (10) muodostavan liitosuumaosan (12), joka kannattaa pyöräkehän vierintäpintaa (7) ennalta määrätyn etäisyyden 5 päässä akselista (2), ja kehäosassa (11) ulkoiset kyljet (8 ja 9), jotka muodostavat suoraan kosketuspinnat (4) jarrupaloja (3) varten, mainitun liitosuumaosan poikittaisen profiilin ollessa pääasiassa symmetrinen pyörintäakselilinjaa (6) leikkaavan poikittaispinnan (13) suhteen ja liitosuumaosan paksuuden ollessa navan ja jarru-pintojen välillä oleellisesti pienemmän kuin pyörän paksuus kehäosan (11) koskelo tuspintojen (4) välistä mitattuna, tunnettu siitä, että pyörä (1) on yksiosainen ja läpimitaltaan pienikokoinen; että liitosuumaosan (12) paksuus vähenee navasta (5) lähtien senja kehäosan (11) liitoskohtaan asti; ja että liitosuumaosan (12) ja kehä-osan (11) välinen liityntä (14) muodostuu, lämpöjännityksien pienentämiseksi, ennalta määrätyn suuruista elliptistä liitäntäkaarta (15) noudattaen liitosuumaosasta 15 kehäosaan lisääntyvästä materiaaliosasta.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kiskopyörä, tunnettu siitä, että liitosuumaosan (12) korkeus (H) on suuri pyörän läpimittaan verrattuna muodostaakseen läm-pöesteen kehäosan (11) ja navan (5) väliin. •
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kiskopyörä, tunnettu siitä, että liitos- I t t .· · 20 uumaosan (12) paksuus on alle puolet jarrupalojen (3) kosketuspintojen (4) väliltä , j, · mitatusta paksuudesta. « • ·
5. 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kiskopyörä, tunnettu siitä, että poikittaispin- ϋ ta (13) kulkee kohtisuorasti pyörän pyörintäakselilinjan (6) suhteen ja että väli- • · vyöhyke muodostaa sen suhteen suoran symmetrisen liitosuumaosan. 1
6. 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kiskopyörä, tunnettu siitä, että suhteellisen “; symmetrinen poikittaispinta (13) kulkee vinosti pyörän pyörintäakselilinjan (6) suh- ’ , teen kohtisuoraan tasoon nähden, välivyöhykkeen (10) muodostaessa hieman kar- tiomaisen liitosuumaosan. » ' ; 6. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-5 mukainen kiskopyörä, tunnettu siitä, ; 30 että se sisältää kehäosan (11) kummankin kosketuspinnan (4) ja tähän kehäosaan : (11) liitosuumaosan (12) kiinnittävien liityntöjen (15) välissä sisäpuolisen lie riömäisen tukiosan (16) pyörän vierintäpintojen keskittämiseksi uudelleenprofi-lointikoneessa. 7 111826
7. 7. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-6 mukainen kiskopyörä, tunnettu siitä, että se on varustettu vierintäpinnan ja jarrupalojen (3) kosketuspintojen (4) välissä kummallakin sivullaan rengasmaisella loveuksella (17, 18), jonka yhden V:n muotoisen osan seinistä (19, 20) toinen (19) on lähimpänä pyörän napaa, jonka muodos-5 taa pyörän pyörintäakselilinjan suhteen samankeskinen lieriömäinen uroskantaosa.