PL136505B1 - Rail vehicle wheel set bearing arrangement mounted on a bogie frame - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest ulozyskowanie zestawu koloweao Dojazdów szvnowych w ramie wózka za posrednictwem obudów lozysk osi lub tych obudów i adapterów bezposrednio w ostojnicach wózka bez posrednictwa elementów sprezynowych, gdy resorowanie pudla wagonu nastepuje za pomoca kolyski wózka, a ostojnice sa ze soba polaczone w sposób zapewniajacy odpornosc na scinanie.Wózki, w których zestawy kolowe sa ulozyskowane bezposrednio w ostojnicach wózka bez posrednictwa elementów sprezynowych, sa stosowane od lat, zwlaszcza w kolejowych wagonach towarowych. Resorowanie pudla wagonu wzgledem wózka odbywa sie przy tym zwykle za pomoca kolyski osadzonej podatnie w wózku.Konstrukcje wózków, oparte na tym systemie, wyrózniaja sie szczególna prostota. Najbardziej znana odmiana wspomnianego typu wózka jest tak zwany wózek Diamont, którego rama sklada sie z dwóch ostojnic oraz laczacego je wspornika kolyski. Wady wózka Diamond polegaja na tym, ze wskutek luznego prowadzenia kolyski wzgledem ostojnic nie jest zapewniona prostopadlosc w punktach prowadzenia kól i na lukach lub podczas wezykowania moga wystepowac niepromieniowe ustawienia osi wzgledem toru.Wraz ze wzrostem predkosci jazdy, wynikajacym z zadania wiekszej ekonomicznosci, przy tym systemie wózka zwiekszaja sie nieproporcjonalnie koszty utrzymania, poniewaz wskutek wspomnianych wad zuzycie kola i jego obrzeza jest bardzo znaczne. Pewna poprawe wlasciwosci eksploatacyjnych wózka typu wymienionego na wstepie osiagnieto w taki sposób, ze pod wspornikiem kolyski urriieszczono polaczenie obu ostojnic odporne na scinanie. Dzieki temu uzyskano poprawe wlasciwosci eksploatacyjnych i zmniejszenie zuzycia zestawów kolowych. Daleko jednakze bylo jeszcze do osiagniecia oczekiwanego obnizenia kosztów, jesli idzie o ekonomicznosc, oraz poprawy jakosci biegu, odpowiadajacej stanowi techniki. Spelnienie postawionych kryteriów mozna osiagnac tylko wtedy, gdy zapewnione jest promieniowe ustawienie osi na luku toru. Uklad tego promieniowego ustawiania osi musi zapewniac najkorzystniej dobrane sily nastawiajace, dostosowane do wielkosci sil prowadzacych kolo, które wynikaja z obciazenia osi i predkosci. Ze stosunku sil nastawiajacych do sil prowadzacych kolo wynika, ze promieniowe ustawianie osi musi byc zalezne od obciazenia W wózkach z resorowaniem osi osiaga sie to z reguly za pomoca ogniw ze sworzniami resorowymi i kamieniami, które moga miec dobrana najkorzystniejsza dlugosc. Przy badaniach dotyczacych tego tematu stwierdzono juz dawno (patrz „Wplyw konstrukcji przegubu kolyski na skuteczna dlugosc wahadla", Glasers2 136 505 Annalen 93 z 1969r., nr 10), ze proces odtaczania, spowodowany róznica promieni sworznia ogniwa i odpowiadajacego otworu w kamieniu, zachodzacy miedzy powierzchniami styku tych elementów, ma duzy wplyw na wielkosc skladowej nastawiajacej, prowadzacej zestaw kolowy. Stwierdzenie to znalazlo juz takze zastosowanie (DT-OS 2 805 407) w wózku bez resorowania osi. W tej znanej juz konstrukcji rózniace sie promienie wystepuja na zewnetrznej srednicy obudowy lozyska osi wzglednie w elemencie wspólpracujacym, umieszczonym nieruchomo w ramie wózka, przy czym znów promien zewnetrznej powierzchni obudowy lozyska osi jest mniejszy od promienia powierzchni odpowiadajacego elementu wspólpracujacegof odtaczajacego sie po tej obudowie. W tym znanym systemie osiaga sie wprawdzie w pewnym stopniu za pomoca odpowiednich sil nastawiajacych ustawienie promieniowe osi na luku toru, ale co wynika z samego systemu, nieuwzglednione pozostaje skrecenie wózka w przypadku toru nierównego. Dalsza wada tego znanego wykonania polega na tym, ze koszt wykonania niezbednych elementów konstrukcyjnych jest stosunkowo duzy wbrew zasadzie ekonomicznosci wytwarzania.Celem wynalazku jest takie rozwiazanie prowadzenia osi w wózku typu wspomnianego na wstepie, aby umozliwic optymalne ustawienie promieniowe zestawów kolowych na luku toru, równiez w przypadku toru nierównego, aby wielkosc skladowej nastawiajacej zestawy kolowe, powstajacej przy jezdzie po luku, byla zalezna od obciazenia, oraz aby koszt wytwarzania niezbednych elementów konstrukcyjnych byl ekonomicznie oplacalny i ich wymiana podczas remontów byla prosta w wykonaniu.Wedlug wynalazku zadanie to rozwiazuje sie w taki sposób, ze do górnej powierzchni obudowy lozyska osi lub adaptera tej obudowy jest przytwierdzona plyta podporowa, majaca na zewnatrz powierzchnie oparcia zakrzywiona w kierunku obrotówo-równoleglym do zestawu kolowego, ze dalej na osfrojnicy ramy wózka nad plyta podporowa jest przytwierdzona nieruchomo nakladka podporowa, majaca powierzchnie oparcia plaska lub zakrzywiona ku dolowi dokola osi równoleglej do podluznej osi wózka, oraz ze miedzy plyta podporowa i nakladka jest umieszczony wahacz toczny zaopatrzony w boczne prowadnice, którego powierzchnie przylegania, odpowiadajace powierzchniom oparcia plyty podporowej i nakladki sa zakrzywione obrotowo-rów- nolegle do tych powierzchni. Dzieki wynalazkowi uzyskuje sie prowadzenie osi, odpowiadajace prowadzeniu osiaganemu za pomoca wahliwych ogniw. Przez najkorzystniejsze dobranie promieni powierzchni oparcia i przylegania mozna zastapic dzialanie ogniw w zakresie wychylania zarówno wzdluznego, jak i poprzecznego przy ustawianiu osi. Przy prawidlowym doborze wielkosci promieni uzyskuje sie na lozysku osi sile nastawiajaca proporcjonalna do obciazenia zestawu kolowego oraz wzdluznego przesuniecia lozyska. Przy dobieraniu wymiarów nalezy zwazac, by uzyskac sile nastawiajaca wystarczajaco duza, ale nie tak wielka, azeby wywolywala wzdluzny poslizg zestawu kolowego.Wedlug wynalazku powierzchnia oparcia plyty podporowej ma promien mniejszy niz odpowiadajaca powierzchnia przylegania wahacza tocznego, a powierzchnia oparcia nakladki — promien wiekszy niz odpowiada¬ jaca powierzchnia przylegania wahacza. Wedlug wynalazku powierzchnia oparcia plyty podporowej jest ograniczona w kierunku wzdluznym mniej wiecej pionowymi, plaskimi powierzchniami oporowymi, a powierz¬ chnia przylegania wahacza, odpowiadajaca powierzchni oparcia plyty podporowej, jest zaopatrzona w dwie prowadnice boczne, obejmujace powierzchnie oporowe plyty. Te powierzchnie oporowe zabezpieczaja wahacz lub obudowe lozyska osi przed przesunieciem wzdluznym. Wahacz ma u góry w swych koncach poprzecznych obrzeza wystajace ku górze, zwrócone ku sobie plaskimi pionowymi powierzchniami bocznymi, obrzeza te obejmuja z luzem wprzyplizeniu pionowe sciany boczne nakladki. Obrzeza zabezpieczaja wahacz przed przesunieciem poprzecznym wzgledem ramy wózka.W ulozyskowaniu wedlug wynalazku powierzchnia oparcia nakladki jest ograniczona na swych koncach wzdluznych osadzeniami wystajacymi ku dolowi, przy czym wahacz jest na swych koncach wzdluznych ograniczony pionowymi powierzchniami przylegania, które stykaja sie od wewnatrz z luzem z odsadzeniami nakladaki. Odsadzenia i powierzchnie przylegania zabezpieczaja wahacz przed przesunieciem wzdluznym wzgledem ramy wózka. Obudowa lozyska osi jest osadzona z luzem wzdluznym za posrednictwem adaptera w prowadnicach uchwytu osi ostojnic wózka, przy czym adapter zweza sie klinowo ku dolowi. Dzieki temu uzyskuje sie swobodne wahanie osi w kierunku wzdluznym z przyleganiem powierzchniowym w skrajnych polozeniach wahacza. Adapter ma na swych koncach poprzecznych wystajace w góre zderzaki, obejmujace poprzeczne konce wahacza. Osiaga sie przez to zabezpieczenie przed poprzecznym przesunieciem zestawu kolowego wzgledem wahacza.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia fragment bocznego widoku wózka z ulozyskowaniem wedlug wynalazku, czesciowo w przekroju, fig. 2 — przekrój wedlug linii II—II z fig. 1, czesciowo w widoku, fig. 3 - wahacz toczny ulozyskowania z fig. 1 w widoku perspektywicznym, fig. 4 — plyte podporowa ulozyskowania z fig. 1 w widoku perspektywicznym.Rama wózka, nie pokazana blizej na rysunku i nieistotna dla wynalazku, sklada sie glównie z dwóch ostojnic 1, laczacej je kolyski, osadzonej za posrednictwem elementów sprezynowych wostojnicach z umozliwieniem przesuwu pionowego, oraz wiazania poprzecznego , umieszczonego ponizej kolyski i laczacego ostojnice 1 wsosób zapewniajacy odpornosc na scinanie, lecz umozliwiajacy skrecanie sprezyste. W wycieciach 2136 505 3 ostojnic 1 sa ulozyskowane zestawy kolowe w lozyskach 3 zamocowanych w obudowach 4. Na zewnatrz kazdej obudowy lozyska 4 jest zamocowany adapter 4a, zaopatrzony na swych wzdluznych scianach w powierzchnie przylegania, zwezajace sie stozkowo ku dolowi. Powierzchnie te sa prowadzone z luzem miedzy pionowymi prowadnicami 6 uchwytu osi w wycieciu 2. Adapter 4a obejmuje prowadzeniami bocznymi prowadnice 6 i w ten sposób zabezpiecza obudowe 4 przed przesunieciem w kierunku osiowym. Na górnej plaskiej powierzchni kazdego adaptera 4a jest przytwierdzona podporowa plyta 10 zabezpieczona wystepami 9 przed przesunieciem wzdluznym.Plyta 10 ma ugory przebiegajace w kierunku osiowym zebro 11, którego sciany wzdluzne maja postac pionowych lub nachylonych (zwezajacych sie ku górze oporowych powierzchni 12). Zebro 11 jest od góry ograniczone zakrzywiona powierzchnia 13 oparcia, przebiegajaca obrotowo-równolegle do zestawu kolowego. Na powierzchni 13 zebra 11 opiera sie wahacz toczny 15 obejmujacy z luzem bocznymi prowadnicami 14 powierz, chnie 12 zebra 11, majacy powierzchnie przylegania 16 równolegla do zestawu kolowego, której promien jest wiekszy od promienia powierzchni 13 plyty 10. Wahacz ma u góry powierzchnie przylegania 17 zakrzywiona ku dolowi dokola osi równoleglej do osi wzdluznej wózka.Wzdluzne sciany wahacza 15 stanowia pionowe powierzchnie 17 przylegania, wystajace ku górze. W obu koncach poprzecznych wahacz 15 ma wystajace ku górze obrzeza 19 o plaskich pionowych powierzchniach wewnetrznych. Na powierzchni 17 wahacza 15 opiera sie ostojnica 1 ramy wózka za posrednictwem powierzchni, albo tez plaska. Nakladka 21 jest zaopatrzona na swoich koncach wzdluznych w odsadzenia 22 o pionowych powierzchniach wewnetrznych, do których przylegaja powierzchnie 18 wahacza 15, zabezpieczajac go przed przesunieciem wzdluznym. Na koncach poprzecznych nakladka 21 jest obejmowana z luzem przez obrzeza 19 wahacza 15. Wahacz 15 jest zabezpieczony przed przesunieciem w kierunku poprzecznym za pomoca zderzaków 23 umieszczonych na adapterze 4a.W ulozyskowaniu wedlug wynalazku obudowa lozyska osi 4 razem z adapterem 4a i plyta 10 otacza sie wzgledem wahacza 15 w kierunku wzdluznym przy jezdzie wózka po krzywiznie, oraz razem z whaczem 15 — wzgledem nakladki 21 w kierunku poprzecznym przy nierównosciach toru, dzieki róznicy promieni krzywizny powierzchni 13 i 16 wzgledem powierzchni 17 i 20, z takim samym wynikiem jak przy prowadzeniu osi za pomoca waWiwych ogniw. Przez najkorzystniejsze dobranie odpowiednich promieni mozna zastapic dzialanie ogniw przy ustawianiu osi. Przy prawidlowym dobraniu wymiarów otrzymuje sie na lozysku osi sile nastawiajaca proporcjonalna do obciazenia zestawu kolowego oraz wzdluznego przesuniecia lozyska. Przy dobieraniu wymiarów nalezy zwazac, by po pierwsze uzyskac sile nastawiajaca wystarczajaco duza, ale tez po drugie, by sila ta nie stala sie tak wielka, ze moglaby wywolywac wzdluzny poslizg zestawu kolowego. Przy doborze wielkosci promieni odtaczania mozna uwzglednic parametry: szerokosci toru, predkosci maksymalnej, czestotliwosci wystepowania luków toru oraz najmniejszego przejezdnego promienia luku.Zastrzezenia patentowe 1. Ulozyskowanie zestawu kolowego pojazdów szynowych w ramie wózka, za posrednictwem obudów lozysk osi lub tych obudów i adapterów bezposrednio w ostojnicach wózka, bez posrednictwa elementów sprezynowych, gdy resorowanie pudla wagonu nastepuje za pomoca kolyski wózka, a ostojnice sa ze soba polaczone w sposób zapewniajacy odpornosc na scinanie, znamienne tym, ze do górnej powierzchni obudowy (4) lozyska osi lub adaptera (4a) tej obudowy (4) jest przytwierdzona podporowa plyta (10) majaca na zewnatrz powierzchnie (13) oparcia, zakrzywiona w kierunku obrotowo-równoleglym do zestawu kolowego, a na ostojnicy (1) ramy. wózka nad podporowa plyta (10) jest przytwierdzona nieruchomo podporowa nakldaka (21), majaca powierzchnie (20) oparcia plaska lub zakrzywiona ku dolowi dookola osi równoleglej do podluznej osi wózka, oreiz ze miedzy plyta podporowa (10) i nakladka (21) jest umieszczony toczny wahacz (15) zaopatrzony w boczne prowadnice, na które skladaja sie powierzchnie (18) przylegania i obrzeza ograniczajace (19), powierzchnie (16) i (17) przylegania wahacza (15), odpowiadajace powierzchni (13) oparcia plyty (10) podporowej i powierzchni (20) oparcia nakladki (21), sa zakrzywione obrotowo-równolegle do tych powierzchni. 2. Ulozyskowanie wedlug zastrz. 1,znamienne tym, ze powierzchnia (13) oparcia plyty (10) ma promien mniejszy, niz odpowiadajaca powierzchnia (16) wahacza (15), a powierzchnia (20) oparcia nakladki (21) ma promien wiekszy, niz odpowiadajaca powierzchnia (17) wahacza (15). 3. Ulozyskowanie wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, ze powierzchnia (13) oparcia plyty (10) jest w kierunku dlugosci ograniczona mniej wiecej pionowymi, plaskimi oporowymi powierzchnia¬ mi (12), oraz powierzchnia (16) wahacza (15), odpowiadajaca powierzchni (13) plyty (10) jest zaopatrzona w dwie prowadnice (14), obejmujace powierzchnie (12) plyty (10). 4. Ulozyskowanie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze wahacz toczny (15) ma na bocznych koncach górnej czesci ograniczajace obrzeza (19) wystajace do góry, zwrócone ku sobie plaskimi pionowymi powierzchniami bocznymi, obejmujace z luzem w przyblizeniu pionowe sciany boczne nakladki (21).4 136 505 5. Ulozyskowanie wedlug zastrz. 1, znamiennie ty m, ze powierzchnia oparcia (20) nakladki (21) jest na swoich koncach wzdluznych ograniczona odsadzeniami (22) wystajacymi w dól, a wahacz (15) jest na swoich koncach wzdluznych ograniczony pionowymi powierzchniami (18), przylegajacymi z luzem od wewnatrz doodsadzen (22) nakladki (21). 6. Ulozyskowanie wedlug zastrz. 1, rnamienne tym, ze obudowa (4) lozyska osi (3) jest osadzona z posrednictwem adaptera (4a) z luzem wzdluznym w prowadnicach (6) uchwytu osi ostojnic (1) wózka, przy czym adapter (4a) zweza sie klinowo ku dolowi. 7. Ulozyskowanie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze adapter (4a) jest na swych bocznych koncach zaopatrzony w wystajace do góry zderzaki (23), które obejmuja boczne konce wahacza (15).136 505136 505 Fig. 3 Fig. 4 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 100 zl* PL PL

Claims (7)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Ulozyskowanie zestawu kolowego pojazdów szynowych w ramie wózka, za posrednictwem obudów lozysk osi lub tych obudów i adapterów bezposrednio w ostojnicach wózka, bez posrednictwa elementów sprezynowych, gdy resorowanie pudla wagonu nastepuje za pomoca kolyski wózka, a ostojnice sa ze soba polaczone w sposób zapewniajacy odpornosc na scinanie, znamienne tym, ze do górnej powierzchni obudowy (4) lozyska osi lub adaptera (4a) tej obudowy (4) jest przytwierdzona podporowa plyta (10) majaca na zewnatrz powierzchnie (13) oparcia, zakrzywiona w kierunku obrotowo-równoleglym do zestawu kolowego, a na ostojnicy (1) ramy. wózka nad podporowa plyta (10) jest przytwierdzona nieruchomo podporowa nakldaka (21), majaca powierzchnie (20) oparcia plaska lub zakrzywiona ku dolowi dookola osi równoleglej do podluznej osi wózka, oreiz ze miedzy plyta podporowa (10) i nakladka (21) jest umieszczony toczny wahacz (15) zaopatrzony w boczne prowadnice, na które skladaja sie powierzchnie (18) przylegania i obrzeza ograniczajace (19), powierzchnie (16) i (17) przylegania wahacza (15), odpowiadajace powierzchni (13) oparcia plyty (10) podporowej i powierzchni (20) oparcia nakladki (21), sa zakrzywione obrotowo-równolegle do tych powierzchni.

2. Ulozyskowanie wedlug zastrz. 1,znamienne tym, ze powierzchnia (13) oparcia plyty (10) ma promien mniejszy, niz odpowiadajaca powierzchnia (16) wahacza (15), a powierzchnia (20) oparcia nakladki (21) ma promien wiekszy, niz odpowiadajaca powierzchnia (17) wahacza (15).

3. Ulozyskowanie wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, ze powierzchnia (13) oparcia plyty (10) jest w kierunku dlugosci ograniczona mniej wiecej pionowymi, plaskimi oporowymi powierzchnia¬ mi (12), oraz powierzchnia (16) wahacza (15), odpowiadajaca powierzchni (13) plyty (10) jest zaopatrzona w dwie prowadnice (14), obejmujace powierzchnie (12) plyty (10).

4. Ulozyskowanie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze wahacz toczny (15) ma na bocznych koncach górnej czesci ograniczajace obrzeza (19) wystajace do góry, zwrócone ku sobie plaskimi pionowymi powierzchniami bocznymi, obejmujace z luzem w przyblizeniu pionowe sciany boczne nakladki (21).4 136 505

5. Ulozyskowanie wedlug zastrz. 1, znamiennie ty m, ze powierzchnia oparcia (20) nakladki (21) jest na swoich koncach wzdluznych ograniczona odsadzeniami (22) wystajacymi w dól, a wahacz (15) jest na swoich koncach wzdluznych ograniczony pionowymi powierzchniami (18), przylegajacymi z luzem od wewnatrz doodsadzen (22) nakladki (21).

6. Ulozyskowanie wedlug zastrz. 1, rnamienne tym, ze obudowa (4) lozyska osi (3) jest osadzona z posrednictwem adaptera (4a) z luzem wzdluznym w prowadnicach (6) uchwytu osi ostojnic (1) wózka, przy czym adapter (4a) zweza sie klinowo ku dolowi.

7. Ulozyskowanie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze adapter (4a) jest na swych bocznych koncach zaopatrzony w wystajace do góry zderzaki (23), które obejmuja boczne konce wahacza (15).136 505136 505 Fig. 3 Fig. 4 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz. Cena 100 zl* PL PL