HU185353B - Seating the wheel set of railway vehicles in bogie - Google Patents

Description

A találmány tárgya vasúti járművek kerékpárjainak ágyazása forgóvázban, amikor a kerékpár a tengelyágy tokjánál fogva, vagy az ágytokkal és adapterrel közvetlenül, rugó közbeiktatása nélkül a forgóváz oldalkeretéhez csatlakozik, a kocsiszekrény rugós felfüggesztése a forgóvázon elrendezett bölcső segítségével történik, és az oldakeretek csúszásmentesen vannak egymással összekötve.

Évek óta használnak különösen vasúti teherkocsiknál olyan forgóvázakat, amelyeknek kerékpárjai rugózó elemek közbeiktatása nélkül közvetlenül a forgóváz oldalkeretéhez vannak kötve. A kocsiszekrénynek a forgóvázhoz képesti rugós felfüggesztése ilyenkor szokásosan a forgóvázban rugalmasan megvezetett bölcső segítségével történik. Az ezen az alapon kialakított forgókeret konstrukciók különös egyszerűségükkel tűnnek ki. A leírt forgóváz legismertebb változata az ún. „Diamond” forgóváz, amelynek forgóvázkerete két oldalkeretből, és az ezeket összekötő bölcsőtartóból áll. A „Diamond” forgóváz hiányossága, hogy a bölcső és az oldalkeretek közötti laza megvezetés nem biztosítja a kerékvezetési pontokban a négyszög-geometriát, és pályaívekben vagy kígyózás esetén a tengely sugáriránytól eltérően állhat be.

A gazdaságossági követelményekkel együtt növekszik a sebesség, és ezen forgóváz-rendszernek karbantartási költségeinek növekedése nem növekszik arányosan az utazási sebességgel, mert a kerék és a nyomkarima kopása nagyon nagymértékű az említett hátrányok miatt. A futási tulajdonságok bizonyos javítása érhető el az előzőekben leírt fajtájú forgóvázaknál azáltal, hogy a bölcsőtartó alatt az oldalkereteket összekötő csúszásmerev összekötést alkalmaznak. Ezáltal javulnak a futási tulajdonságok és csökken a kerékpárok kopása. Azonban távolról sem érhetők el a gazdasági szempontból lényeges és elvárt költségcsökkenések, másrészt, nem érhető el a futásjóság technika állásának megfelelő javulása sem. A megkövetelt tulajdonságok csak akkor érhetők el, ha pályaívben biztosított a tengelyek sugárirányú beállása. Éhhez a sugárirányú beálláshoz megfelelő nagyságú visszatérítő erőt kell hozzárendelni, anrelv a tengelyterhelésnek és sebességnek megfelelő kerékvezető erőkhöz igazodik. A visszatérítő erő és a kerékvezető erő arányából következik, hogy a sugárirányú kerékbeállásnak terhelésfüggőnek kell lennie.

Ezt a követelményt rugózó tengelyágyazással ellátott forgóvázaknál rendszerint láncszemes, rugós csapokkal érik el, amelyeknél a csuklóhosszat megfelelően ki lehet alakítani. Az ebben a témakörben már régen elvégzett vizsgálatok szerint (Id. „Eitifluss dér Gelenkkonstruktion einer Wiege auf ciie effektive Pendellenge” Glasers Annáién 93. évf. 1969. 10. szám) a lánctagba illeszkedő csap és a lánctag ennek megfelelő furatának sugara közötti különbség a felületek között gördülést idéz elő, amelynek nagy jelentősége van a kerékpárt vezető visszatérítő összetevő szempontjából.

Ezeket az ismereteket már alkalmazták tengelyrugózás nélküli forgóvázaknál. A 2 805 407 sz. NSZK-beli közrebocsátási iratban ismertetett konstrukciónál az ágytok külső részét, ill. a forgóváz keretébe rögzített ellendarabot az említett ismeretek szerint különböző sugarúra alakították ki, amelynél az ágytok külső sugara kisebb, mint a vázkeret rajta elgördüló'en fekvő ellendarabjáé. Bár ezzel az ismert megoldással elérhető a tengely sugárirányú beállása pályaívekben megfelelő visszatérítő erő mellett, de a rendszer figyelmen kívül hagyja a forgó2 keret egyenetlen vágány okozta elfordulását. További hiányossága ennek az ismert megadásnak, hogy a szükséges alkatrészek előállítási kök cége viszonylag nagy, és akadályozza a gazdaságos gyártást.

A találmánnyal célunk az, hogy a kezdetben említett típusú forgóvázak tengelyvezetését úgy alakítsuk ki, hogy a kerékpár pályaívben is, és egyenetlen vágányon is megfelelően, sugárirányban álljon be, és kanyarban a kerékpáron fellépő erők visszaállító összegzői terhelésfüggőek legyenek, és, hogy a szükséges alkatrészek gyártása olcsó legyen, és a karbantartás során gyorsan ki lehessen cserélni,

A találmánnyal úgy értük el ezt a célt, hogy a tengelyágy tokjának, vagy az ágytok adapterének felső felületén támasztólapot rögzítünk, amelynek felső oldalán lévő támasztófelület a kerékpár forgásával azonos irányban görbül.

A forgóváz oldalkerethez alulról pedig támasztósaru van odaerősítve, amelynek alulsó támasztófelülete sík, vagy a haladási iránnyal párhuzamos tengellyel lefelé görbül. A támasztólap és a támasztósaru közé oldalirányú megvezetésekkel ellátott gördülőelemet helyeztünk, amelynek felfekvő felületei a támasztólap és a támasztósaru megfelelő felületeivel azonos irányban görbülnek. Ezzel a találmány szerinti megoldással a láncszemes megvezetésnek megfelelő tengelyvezetést értünk el. A támasztó és felfekvő felületek görbületi sugarainak megfelelő méretezésével megvalósítható a láncszemes megvezetésnek megfelelő tökéletesített hossz- és keresztirányban rugalmas kerékpárvezetés. A sugarak geometriai méreteinek helyes megválasztása esetén a tengelyvezetésre ható visszatérítő erő arányos a tengelyterheléssel, és az ágyazás hosszirányú elmozdulásával. A méretezés során figyelembe vehető, hegy a visszatérítő erő elegendő nagyságú legyen, de sohase legyen akkora, hogy a kerékpárt hosszirányban csúszásra kényszerítse.

A találmány szerinti megoldásnál a támasztófelületnek kisebb görbületi sugara van, mint a gördülőelem megfelelő felfekvő felületének, a támasztósaru támasztófelületének görbületi sugara pedig nagyobb, mint a gördülőelem megfelelő felületének görbületi sugara. A találmány szerinti támasztólap támfelületét hosszirányban nagyjából függőleges, sík ütkczöfelületek határolják, amelyek a gördülőelemnek a támasztólap támasztófslületével együttműködő felfekvő felületét két oldalvezetékkel látják el, amely vezetékek az ütközőfelületekkel szemben fekszenek. Ezekkel az ütközőfelületekkel van biztosítva a gördülőelem, ill. az ágytok hosszirányú elcsúszás ellen. A gördülőelem felső oldalának keresztirányú végein felfelé kiálló ütköző van, amely két ütköző egymás felé néző oldala sík és függőleges, és a támasztósaru függőlegesen kiképzett keresztirányú végét játékkal fogják át. Ezek az ütközők biztosítják a gördülőelemet a forgóvázhoz képest, keresztirányú elcsúszás ellen.

A találmány szerint a támasztósarukat hosszirányban lefelé nyúló vállak, a gördülőelemet pedig hosszirányban függőleges ütközőfelületek határolják, amelyek belülről játékkal támaszkodnak a támasztósaru vállai között. A vállak és ütközőfelületek biztosítják a gördülőelemet a forgóvázhoz képest, hosszirányú elcsúszás ellen.

A tengelyágy ágytokja adapterrel van megvezetve a forgóváz oldalkeretének ágyvezetékében, mégpedig hosszirányú kotyogással, az adapter pedig lefelé, ékformájúan el van vékonyítva. így biztosított extrém-állás esetén is a tengelyek lapos pályájú, hosszirányú mozgása.

185 353

Az illesztőelem harántirányú végén felfelé nyúló ütközőperemekkel van ellátva, amelyek a gördülőelemet az oldalsó végeinél fogva fogják át. Ez biztosítja a kerékpárt és a gördülőelemet az egymáshoz képes keresztirányú elcsúszás ellen.

A találmányt részletesebben a rajz alapján, a feltüntetett példakénii kiviteli alak kapcsán ismertetjük. A rajzon az 1. ábrán a forgóváz találmány szerinti ágyazásának oldalnézeti részletét tüntettük fel, részben metszetben; 10

2. ábra az 1. ábra II—II vonal menti metszetét és részbeni nézeti képét ábrázolja;

3. ábra az 1. ábra szerinti ágyazás gördülőelemének nézeti képét;

4. ábra az 1. ábra szerinti ágyazás támasztólapjá- 15 nak nézeti képét mutatja.

A találmány szempontjából nem lényeges forgóváz, amely a rajzon csak részben van ábrázolva, lényegében két oldalkeretből, az ezeket összekötő és rugózó elemekkel az oldalkeretben megvezetett függőleges irányban 20 mozgó bölcsőből és a bölcső alatti keresztrúdból áll, amely az oldalkereteket csuklósán, de csúszásmentesen rögzíti egymáshoz. A kerékpárok 1 oldalkeret 2 kivágásaiban vannak ágyazva 4 csapágytokkal és 3 tengelycsapággyal. Minden 4 csapágytok felső felületére 4a 25 adapter van rögzítve, amely hosszirányú oldalán lefelé elvékonyodó 5 felfekvő felülettel van ellátva. Ezek az 5 felfekvő felületek kotyogva 2 kivágás 8 ágyvezetékeibe illeszkednek, 4a adapter 4b oídalvezetékeivei átfogja ^: a 8 ágyvezetéket, és így biztosítja a 4 ágytokot tengely- 30 irányú elmozdulás ellen. Minden 4a adapter felső felülete laposan van kialakítva, és azon 9 lépcsőkkel hosszirányú elmozdulás ellen biztosítva, fixen felerősített 10 támasztólapot hordoz. A 10 támasztólap felró' oldalán tengelyirányú 11 kiemelkedés van kialakítva, amelynek 35 hosszirányú oldalai függőleges vagy felfelé ékszerűen elvékonyodó 12 ütközőfelületként vannak kiképezve. All kiemelkedés felső felülete a kerékpár forgásával azonos irányban görbülő 13 támfelülettel van ellátva.

A 10 támasztólap 11 kiemelkedésének 13 támfelü- 40 létén 15 gördülőelem nyugszik a kerékpár forgásával azonos irányban görbülő 16 felfekvő felületével, és a 15 gördülőelem 14 oldalvezetékei kotyogva fogják át a 11 kiemelkedés 12 ütközőfelületeit. A 16 felfekvő felület görbületének sugara nagyobb, mint a 10 támasztólap 45 13 támfeiületéé. A 15 gördülőelem felső oldalán a forgóváz hosszirányával párhuzamos irányú tengely körül lefelé görbülő 17 támfelülettel van ellátva. A 15 gördülőelem hosszirányú oldallapjai függőlegesen felfelé irányuló ütközőfelületként vannak kialakítva. A 15 gördülő- 50 elem mindkét keresztirányú végénél felfelé nyúló és belső oldalukon függőleges síkkal ellátott 19 ütközők vannak elrendezve. A 15 gördülőelem 17 támfelületére fekszik fel a forgóváz 1 oldalkerete 21 támasztósaru 20 felfekvö felületével, amely a 15 gördülőelem 17 támfelü- 55 létének görbületével azonos irányban, de annál nagyobb sugárral görbül, vagy sík felületként van kialakítva. A 21 támasztósaru hosszirányú végeinél belül függőlegesen kialakított 22 vállakkal van ellátva, amelyeknek az ily módon hosszirányú elmozdulás ellen biztosított 15 θθ gördülőelem 18 ütközőfelületei nekitámaszkodnak.

A 21 ütközősaru keresztirányú végeit a 15 gördülőelem ütközői fogják át kotyogással. A 15 gördülőelemet keresztirányú elmozdulás ellen az 5 adapteren kialakított ütközőperemek biztosítják. 65

A találmány szerinti ágyazásnál kanyarban a 4 ágytok az 5 adapteren és 10 támasztólapon át hosszirányban legördül a 15 gördülőelemen, vágány egyenetlenségek esetén pedig keresztirányban a 15 gördülőelemmel együtt hengeredik a 21 támasztósarun. Ennek a gördülési folyamatnak a 13, ill. 17 támfelületek és a hozzájuk rendelt 16, ill. 20 felfekvőfelületek eltérő görbületi sugarai következtében azonos hatása van, mint a láncszemes kivitelű ágyazásnak. A görbületi sugarak megfelelő megválasztásával a láncszemek tengelybeállásra kifejtett hatása tökéletesíthető. A geometriai méretek megfelelő méretezése esetén a tengelyágyra gyakorolt visszaállító erő mind a kerékpárra ható terheléssel, mind a hosszirányú eltolódással arányos lesz. A geometriai méretezés során figyelembe vehető, hogy a kerékpárra ható visszaállító erő elegendően nagy legyen, de sose legyen akkora, hogy a kerékpárt .hosszriányú csúszásra kényszerítse. A gördülési sugarak geometriai méreteinek megválasztásakor a tervezési adatok figyelembe vehetők. Ilyen adatok például a nyomtáv, maximális sebesség, kanyarok gyakorisága, és a legkisebb ívsugár.

Claims (7)

1. Vasúti kerékpárok ágyazása forgóvázban, amelynél a kerékpár az ágyazás ágytokjával, vagy adapterrel ellátott ágytokkal, rugózó elemek közbeiktatása nélkül közvetlenül a forgóváz oldalkeretében van ágyazva, a kocsiszekrény rugós felfüggesztése a forgóvázon kialakított bölcső segítségével történik és a forgóváz oldalkeretei csúszásmentesen · vannak egymással összekötve, azzal jellemezve, hogy az ágytok (4), illetve az ágytok (4) adapterének (5) felső felületére a kerékpár forgásával azonos irányban görbülő támasztófelületű (13) támasztólap (10) van rögzítve, továbbá a forgóváz oldalkeretére (1) a támasztólap (10) fölött alsó felületén sík, illetve a forgóváz hosszirányával párhuzamos tengely körül lefelé görbített támasztófelülettel (20) ellátott támasztósaru (21) van felerősítve, továbbá a támasztólap (10) és a támasztósaru (21) között oldalirányú megvezetések· kel (í8, 19) ellátott gördüló'elem (15) van elrendezve, amelynek támasztó- és felfekvő felületei (16, 17) azonos irányban görbülnek a támasztólap (10) é támasztósaru (21) azon felületeivel (13, 20), amelyekhez kapcsolódnak.

2. Az 1. igénypont szerinti ágyazás kiviteli alakja azzal jellemezve, hogy a támasztólap (10) támasztófelüktének (13) görbületi sugara kisebb, mint a gördülőelem (15) megfelelő felfekvő felületéé (16), a támasztósaru (21) támasztófelületének (20) görbületi sugara pedig nagyobb, mint a gördülőelem (15) megfelelő felfekvő felületének (17) görbületi sugara.

3 Az 1. vagy 2. igénypont szerinti ágyazás kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a támasztólap (10) támasztófelületét (13) hosszirányban lényegében függőleges, sík ütközőfelületek (12) határolják, és a gördülőelemnek (15) a támasztólap (10) támasztófelületével (13) együttműködő felfekvő felülete (16) a támasztólap (10) ütközőfelületeivel (12) szemben fekvő két oldalvezetékkel (14) van ellátva.

4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti ágyazás kivi’éli alakja, azzal jellemezve, hogy a gördülőelem (15) felső oldalának keresztirányú végein egy-egy felfelé kiemelkedő ütköző (19) van elrendezve, amelyek egymás 3

185 353 felé néző felületei függőleges síkként vannak kialakítva, és amelyek a támasztósaru (21) lényegében függőlegesen kialakított keresztirányú végződéseit játékkal fogják körül.

5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti ágyazás kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a támasztősaru (21) támasztófelületének (20) hosszanti végeit lefelé nyúló vállak (22) határolják, és a gördülőelemet (15) hosszirányban függőleges irányú ütközőfelületek (18) határolják, amelyek az ütközősaru (21) vállai (22) közé 10 belülről játékkal kapcsolódnak.

6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti ágyazás kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a tengelyágy (3) égytokja (4) a forgóváz oldalkeretének (1) ágvezetékéhez (8) adapteren (6) át hosszirányú játékkal csatla5 kozik, valamint az adapter (5) ékszerűen lefelé elvékonyodóan van kiképezve.

7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti ágyazás kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az adapter (5) harántirányú végein felfelé irányuló ütközőperemmel (23) van ellátva, amelyek a gördülőelem (15) keresztarányú végeit játékkal fogják közre.