PL175631B1 - Zespół jezdny z wodzoną osią - Google Patents

Abstract

1. Zespól jezdny z wodzona osia osadzona obrotowo w lozyskach i polaczona z wodzikami, wyposazony w resory srubowe, przystosowany zwlaszcza do dwuosiowych pojazdów szyno- wych, znamienny tym, ze lozyska (2) jego osi sa przegubowo polaczone za posrednictwem wkladek elastomerowych (3) z wodzikami (1) osi, które to wodziki (1) sa na jednym swym koncu polaczone przegubowo za posrednic- twem sprezystych lozysk kulowych (4) z ukla- dem wyrównawczym (5), natomiast na drugim koncu, po drugiej stronie lozysk (2) osi - z rama (27) pojazdu i wodzikiem (1) osi, przy czym miedzy wodzikiem (1) osi a ram a (27) pojazdu umieszczone sa sprezyny srubowe (10) wypo- sazone w ograniczniki (11) ruchu pionowego sprezyn (10) oraz pionowe amortyzatory hy- drauliczne (22), natomiast miedzy ram a (27) pojazdu i ukladem wyrównawczym (5) oraz miedzy rama (27) pojazdu i poprzecznica (21) zestawu kolowego znajduja sie poziome amor- tyzatory hydrauliczne (22), przy czym obydwa wodziki (1) osi sa wzajemnie polaczone za po- srednictwem przegubowo polaczonych z ukla- dem wyrównawczym (5) belek (17) z zespolami hamulca tarczowego (16). F i g . 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest zespół jezdny z wodzoną osią z łożyskami i wodzikami osi, wyposażony w resory śrubowe, przystosowany dla dwuosiowych pojazdów szynowych.

W dwuosiowych wagonach towarowych z dwustronnymi hamulcami klockowymi stosuje się znormalizowane szynowe zespoły jezdne z resorami piórowymi i nachylonym podwieszeniem na podwójnych ogniwach. Tego rodzaju szynowe zespoły jezdne nie spełniają jednak stawianych wymagań odnośnie cichobieżności i skuteczności osi wodzonych, zwłaszcza podczas działania sił przyspieszających ruch lub sił hamowania. Ponadto tego rodzaju zespoły jezdne podczas jazdy na prostej przy określonych prędkościach mają samoczynne odchylenia kierunku i prędkości ruchu wagonu, a podczas jazdy na łukach mogą w niekorzystnych warunkach powodować odchylanie się osi od kierunku promienia łuku.

Z niemieckiego opisu patentowego nr DE 928105 znane jest rozwiązanie konstrukcyjne dwuosiowego lekkiego wagonu motorowego z dyszlowymi zespołami jezdnymi. Jednakże zastosowana w tym rozwiązaniu dość znaczna odległość między zestawem kołowym a przegubem dyszla ma niekorzystny wpływ na samoczynne ustawianie swobodnie toczącego się zestawu

175 631 kołowego, zwłaszcza w czasie działania bocznych sił pochodzących od wiatru i bezwładności wagonu.

Z niemieckiego opisu wzoru użytkowego DE-GM 9305427 znane jest rozwiązanie jednoosiowego podwozia w postaci zespołu jezdnego z wodzoną osią, wyposażonego w pierwotne elementy resorowania umieszczone pod ramą podwozia i we wtórne elementy resorowania - nad ramą podwozia. Zespół jezdny jest połączony, ponad zestawem kołowym, z poprzeczną belką za pomocą wodzików wagonu, osadzoną obrotowo za pomocą czopa w skrzyniowej ramie podwozia. Ze względu na dość znaczną odległość między zestawem kołowym i belką poprzeczną powstaje podczas działania sił przyspieszających i sił hamowania - para sił oddziałujących na te elementy, równoważona przez przeciwnie skierowaną parę sił powstającą między stałym wodzikiem ściskanym i rozciąganym (lub prętem) i obydwoma bocznymi wtórnymi elementami resorowania, co prowadzi do powstania pionowej reakcji sprężyn.

W wyniku takiego oddziaływania tłumione są tylko drgania kołysania pionowego i kiwania się pojazdu, natomiast nie są tłumione drgania kołysania poprzecznego. Ponadto umieszczenie ponad sobą zestawu kołowego z przekładnią napędową oraz hamulcami tarczowymi ułożyskowanej na czopie belki poprzecznej zwiększa pionowe gabaryty podwozia, wykluczając możliwość stosowania obniżonej podłogi wagonu.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji zespołu jezdnego, zwłaszcza dla dwuosiowych pojazdów szynowych o odpowiednio małych wymiarach, umożliwiającego samoczynne ustawienie promieniowe zespołu jezdnego na łuku toru.

Cel ten został zrealizowany w konstrukcji zespołu jezdnego z wodzoną osią według wynalazku, w którym łożyska osi są przegubowo połączone za pośrednictwem wkładek elastomerowych z wodzikami osi, które to wodziki są na jednym swym końcu połączone przegubowo za pośrednictwem sprężystych łożysk kulowych z układem wyrównawczym, natomiast na drugim końcu, po drugiej stronie łożysk osi - z ramą pojazdu i wodzikiem osi, przy czym między wodzikiem osi a ramą pojazdu umieszczone są sprężyny śrubowe wyposażone w ograniczniki ruchu pionowego sprężyn oraz pionowe amortyzatory hydrauliczne, natomiast między ramą pojazdu i układem wyrównawczym oraz między ramą pojazdu i poprzecznicą zestawu kołowego znajdują się poziome amortyzatory hydrauliczne, przy czym obydwa wodziki osi są wzajemnie połączone za pośrednictwem przegubowo połączonych z układem wyrównawczym belek z zespołami hamulca tarczowego.

Układ wyrównawczy zespołu jest wyposażony w dźwignię wyrównawczą połączoną za pośrednictwem panewki elastomerowej z przegubem kulowym zamocowanym w środku ramy pojazdu albo w nachylony względem osi zestawu kołowego - wał wyrównawczy, połączony przegubowo za pośrednictwem dźwigni i osadzonych w nich łożysk kulowych z wodzikiem oraz za pomocą panewek elastomerowych z ramą pojazdu, albo też w drążek wyrównawczy połączony przegubowo z wodzikami za pośrednictwem kątowych łączników.

Zespół jezdny z dźwignią wyrównawczą jest korzystnie wyposażony w przegubowo połączony z układem wyrównawczym i umieszczony poza środkiem zespołu - wspornik przekładni, przejmujący siły reakcji napędu.

Wokół ograniczników ruchu pionowego sprężyn znajdują się sprężynujące zderzaki boczne połączone z wodzikami osi i ograniczające ruchy podłużne i poprzeczne tych sprężyn.

Dzięki pośredniemu wodzeniu zestawu kołowego przez wodziki i układ wyrównawczy zespołu jezdnego według wynalazku został stworzony pozorny punkt obrotu i wodzenia w środku zestawu kołowego, zapewniając samoczynne ustawienie promieniowe zespołu jezdnego na łuku toru, nawet w eksperymentalnych warunkach jazdy. Natomiast wyposażenie zespołu jezdnego w układ amortyzatorów hydraulicznych z dodatkowym współdziałaniem zderzaków elastomerowych zapewniło tłumienie pionowych, bocznych i podłużnych ruchów łożysk zestawu kołowego.

Wynalazekjest przykładowo wyjaśniony na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia zespół jezdny z wodzoną osią, wyposażony w układ wyrównawczy z dźwignią wyrównawczą, w widoku z boku, fig. 2 - zespół według fig. 1, w widoku z góry; fig. 3 - wodzik osi zestawu kołowego z podwieszeniem wahliwym, w widoku z boku; fig. 4 - zespół jezdny z wodzoną osią i układem wyrównawczym zaopatrzonym w wał wyrównawczy, w widoku z przodu, fig. 5 - zespół

175 631 jezdny z wodzoną osią i układem wyrównawczym z dźwignią wyrównawczą oraz hamulcem tarczowym i przekładnią umieszczonymi poza środkiem zespołu, w widoku z góry; fig. 6 - zespół w przekroju wzdłuż linii C-C na fig. 5; fig. 7 - zespół jezdny z wodzoną osią, z drążkiem wyrównawczym i hamulcem umieszczonymi poza środkiem zespołu, w widoku z góry.

Różnica pomiędzy zespołem jezdnym ze swobodną osią wodzoną i zespołem jezdnym dyszlowym polega na tym, że w pierwszym przypadku punkt obrotu leży w środku osi wodzonej, a w drugim - w przegubie dyszla, w dość znacznej odległości od środka zestawu kołowego, przy czym ramię utworzonej w ten sposób dźwigni umożliwia siłom poprzecznym odpowiednie ustawienie się zestawu kołowego.

Na figurach 1do 3 przedstawiony jest zespół jezdny z wodzoną osią, wyposażony w układ wyrównawczy 5 z dźwignią wyrównawczą 6.

Wodzik 1 osi zestawu kołowego opiera się na łożysku 2 osi, wyposażonym we wkładkę elastomerową 3 stanowiącą przegub krzyżowy. Na swym końcu wodzik 1 jest przymocowany za pośrednictwem sprężystego łożyska kulowego 4 do końca dźwigni wyrównawczej 6.

Dźwignia wyrównawcza 6 jest w środku zaopatrzona w panewkę elastomerową 7, współpracującą z przegubem kulowym zamocowanym w środku ramy 17 pojazdu. Dzięki temu siły podłużne są przenoszone z pojazdu przez dźwignię wyrównawczą 6 i oba wodziki 1 osi na zestaw kołowy 8. Łożyska kulowe 4 wodzika 1 są z obu stron dźwigni wyrównawczej 6 zaopatrzone w kulisowe prowadzenie ślizgowe 30 (fig. 1) albo też ich panewki elastomerowe 7a są połączone z ramą 27 pojazdu za pośrednictwem wieszaków 9 (fig. 3).

Dzięki wymienionym już członom sprzęgającym układu wyrównawczego 5, składającym się z dźwigni wyrównawczej 6 i obydwu wodzików 1, zestaw kołowy 8 może obracać się pod pojazdem wokół pozornego punktu obrotu, znajdującego się w środku tego zestawu 8 (wodzenie pośrednie).

Obrót ten jest możliwy dzięki temu, że przenoszące siły pionowe sprężyny śrubowe 10, mocowane od góry wraz z ogranicznikami 11 (fig. 1) do ramy 27 pojazdu, a od dołu opierające się na wodziku 1 osi, mają odpowiednio dobraną sztywność boczną.

Ograniczniki 11, współdziałając z poprzecznymi i podłużnymi, sprężystymi zderzakami 12, ograniczają boczne ruchy sprężyny 10, zaś współdziałając z nakręconymi na nie nakrętkami kołnierzowymi 13 ograniczają ich ruch od dołu. Do unoszenia zespołu jezdnego służy jarzmo 14 połączone z wodzikiem 1 pod łożyskiem 2 osi. Do górnego ograniczenia ruchu sprężyny 10 służy sprężysty zderzak 15, umieszczony między ramą 27 pojazdu i wodzikiem 1.

Symetryczny zespół hamulca tarczowego 16 jest przegubowo przymocowany do belki 17 (fig. 2), złożonej z wygiętych do góry dźwigarów podłużnych 18, połączonych przegubowo z jednej strony za pośrednictwem panewek kulistych 19 z dźwignią wyrównawczą 6, z drugiej zaś - są połączone za pośrednictwem łożysk wzdłużnych tarczowych 20 z wygiętą do góry poprzecznicą 21. Poprzecznica 21 jest na obydwu swych końcach połączona z wodzikami 1 za pośrednictwem panewek kulistych 19, przy czym zarówno panewki kuliste 19, jak i łożyska wzdłużne tarczowe 20 są niesprężyste w celu uniknięcia przenoszenia drgań na zespół hamulca tarczowego 16.

Celem wyeliminowania przenoszenia drgań pionowych z zespołu jezdnego na ramę 27 pojazdu, między tą ramą 27 a wodzikiem 1 są do nich przegubowo przymocowane pionowe amortyzatory hydrauliczne 22 (fig. 1). Również w celu tłumienia drgań podłużnych przenoszonych z zestawu kołowego 8 zastosowano pojedynczy amortyzator hydrauliczny 22, zamocowany międzyjednym końcem dźwigni wyrównawczej 6 i ramą 27 pojazdu (fig. 3), zaś w celu tłumienia przenoszonych drgań bocznych - poziomy amortyzator hydrauliczny 22, zamocowany między wodzikiem 1 osi a pionowym występem ramy 27 pojazdu (fig. 1).

Figura 4 przedstawia odmianę konstrukcyjną układu wyrównawczego 5 wyposażoną w nachylony wał wyrównawczy 23. Nachylenie wału 23 jest takie, że łożyska kulowe 4 wodzika 1, osadzone w dźwigniach 24, znajdują się wzdłuż prostej poziomej I-I. Umieszczone wzdłuż nachylonej osi łożyska wału wyrównawczego 23 w postaci panewek elastomerowych 7 są połączone z ramą 27 pojazdu i przenoszą siły podłużne. Działanie wału wyrównawczego 23 jest takie samo jak działanie dźwigni wyrównawczej 6. Również inne części zespołu jezdnego są takie same jak w rozwiązaniu konstrukcyjnym zespołu jezdnego według fig. 1 do 3.

175 631

Odmiana rozwiązania konstrukcyjnego zespołu jezdnego przedstawiona na fig. 5 i 6 charakteryzuje się niesymetrycznie umieszczonymi: zespołem hamulca tarczowego 16 i przekładnią 25. Należy zaznaczyć, że niesymetryczne umieszczenie zespołu hamulca tarczowego 16 jest możliwe w rozwiązaniu zespołu jezdnego wyposażonego w dźwignię wyrównawczą 6, natomiast symetryczne umieszczenie go-w rozwiązaniu wyposażonym w wał wyrównawczy 23.

W rozwiązaniu według fig. 5 i 6 niesymetrycznie umieszczony zespół hamulca 16 jest przegubowo zawieszony na niesymetrycznie przymocowanej do poprzecznicy 21 - kształtowej belce 17a, złożonej z podłużnego, wygiętego do góry dźwigara 18a w kształcie litery Y, połączonego u dołu za pośrednictwem panewki kulistej 19 z dźwignią wyrównawczą 6, zaś u góry przymocowanego za pomocą tarczowych łożysk wzdłużnych 20 (fig. 6) do poprzecznicy 21. Poprzecznica 21 jest swymi obydwoma końcami przegubowo połączona z wodzikiem 1 osi za pośrednictwem panewek kulistych 19.

Przekładnia 25 jest zaopatrzona we wspornik 26 przejmujący siły reakcji napędu na zespół jezdny. Jeden z końców tego wspornika 26 jest przegubowo przymocowany do obudowy przekładni 25, a drugi - do dźwigni wyrównawczej 6 za pośrednictwem łożysk kulowych 4.

Figura 7 przedstawia inną odmianę rozwiązania konstrukcyjnego układu wyrównawczego 5, wyposażonego w drążek wyrównawczy 28, mającą zastosowanie w przypadku znacznego ograniczenia od góry przestrzeni przeznaczonej na montaż układu wyrównawczego 5. Zadaniem drążka wyrównawczego 28 jest zamiana sił podłużnych wywieranych przez wodziki 1 na łączniki kątowe 29 - na siły poprzeczne ustawiające w odpowiednim położeniu oś zespołu jezdnego.

Zespół jezdny według wynalazku różni się od znanych zespołów jezdnych zarówno prostą konstrukcją i małym ciężarem, jak i tym, że dzięki swym małym wymiarom pionowym nadaje się do użycia w wagonach z niskimi podłogami.

U

FLg.d

175 631

-0 ΑΟ

2λ

Fg. 6

175 631

22

Fig. 7

175 631

3 2 17

Fcg. 2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 2,00 zł

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zespółjezdny z wodzoną osią osadzoną obrotowo w łożyskach i połączoną z wodzikami, wyposażony w resory śrubowe, przystosowany zwłaszcza do dwuosiowych pojazdów szynowych, znamienny tym, że łożyska (2) jego osi są przegubowo połączone za pośrednictwem wkładek elastomerowych (3) z wodzikami (1) osi, które to wodziki (1) są najednym swym końcu połączone przegubowo za pośrednictwem sprężystych łożysk kulowych (4) z układem wyrównawczym (5), natomiast na drugim końcu, po drugiej stronie łożysk (2) osi - z ramą (27) pojazdu i wodzikiem (1) osi, przy czym między wodzikiem (1) osi a ramą (27) pojazdu umieszczone są sprężyny śrubowe (10) wyposażone w ograniczniki (11) ruchu pionowego sprężyn (10) oraz pionowe amortyzatory hydrauliczne (22), natomiast między ramą (27) pojazdu i układem wyrównawczym (5) oraz między ramą (27) pojazdu i poprzecznicą (21) zestawu kołowego znajdują się poziome amortyzatory hydrauliczne (22), przy czym obydwa wodziki (1) osi są wzajemnie połączone za pośrednictwem przegubowo połączonych z układem wyrównawczym (5) belek (17) z zespołami hamulca tarczowego (16).
2. 2. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że jego układ wyrównawczy (5) jest wyposażony w dźwignię wyrównawczą (6) połączoną za pośrednictwem panewki elastomerowej (7) z przegubem kulowym zamocowanym w środku ramy (27) pojazdu.
3. 3. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że jego układ wyrównawczy (5) jest wyposażony w nachylony względem osi zestawu kołowego (8) - wał wyrównawczy (28), połączony przegubowo za pośrednictwem dźwigni (24) i osadzonych w nich łożysk kulowych (4) z wodzikiem (1) oraz za pomocą panewek elastomerowych (7) z ramą (27) pojazdu.
4. 4. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że jego układ wyrównawczy (5) jest wyposażony w drążek wyrównawczy (28) połączony przegubowo z wodzikami (1) za pośrednictwem kątowych łączników (29).
5. 5. Zespół według zastrz. 2, znamienny tym, że jest wyposażony w przegubowo połączony z układem wyrównawczym (5) i umieszczony poza środkiem zespołu - wspornik (26) przekładni (25), przejmujący siły reakcji napędu.
6. 6. Zespól według zastrz. 1, znamienny tym, że wokół ograniczników (11) ruchu pionowego sprężyn (10) znajdują się sprężynujące zderzaki boczne (12) połączone z wodzikami (1) osi i ograniczające ruchy podłużne i poprzeczne tych sprężyn (10).