RU136388U1

RU136388U1 - RAILWAY WHEEL

Info

Publication number: RU136388U1
Application number: RU2012158193/11U
Authority: RU
Inventors: Владимир Афанасьевич Покацкий; Андрей Викторович Тарасов; Владимир Александрович Антипов; Дмитрий Владиславович Овчинников
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2014-01-10

Abstract

Железнодорожное колесо, состоящее из фиксатора, колесного центра, бандажа, с которым посредством тел качения связан гребень, выполненный в форме кольца, отличающееся тем, что в колесо дополнительно введены тела качения, на бандаж дополнительно установлено кольцо, которое через тела качения взаимодействует с гребнем, бандажом и фиксатором, который установлен на бандаже.A railway wheel, consisting of a retainer, a wheel center, a band, to which a ridge made in the form of a ring is connected by means of rolling bodies, characterized in that rolling elements are additionally introduced into the wheel, an additional ring is installed on the band, which interacts with the ridge through the rolling bodies, bandage and retainer, which is installed on the bandage.

Description

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к колесам транспортного средства.The utility model relates to the field of railway transport, in particular to the wheels of a vehicle.

Известна колесная пара железнодорожного подвижного состава, состоящая из оси и двух ходовых колес, каждое из которых посредством по крайней мере одного подшипника установлено на шейке оси для обеспечения независимого друг от друга свободного вращения двух крышек, закрывающих с внешней стороны подшипники и закрепленных болтами к колесам, отличающаяся тем, что колесная пара на каждое колесо содержит подшипники по количеству не менее двух, фланец, закрывающий подшипники с внутренней стороны, закрепленный болтами к колесу, упорное переднее кольцо, выполненное с проточкой по внутреннему диаметру под галтель шейки оси, насаженное на галтель шейки оси с упором в торцевую поверхность внутреннего кольца переднего подшипника, с наружным диаметром для установки с зазором с фланцем, упорное заднее кольцо, насаженное на шейку оси с упором в торцевую поверхность внутреннего кольца заднего подшипника, распорную втулку, насаженную на шейку оси с наружным диаметром для установки с зазором с крышкой, с торцевым контактом с упорным задним кольцом с одной стороны, с другой стороны с промежуточной втулкой, насаженной на ось шейки оси, с ограничением осевого перемещения двумя полукольцами, установленными в пазу шейки оси и поджатыми проточкой торцевой шайбы, закрепленной к торцу оси болтами с шайбами, причем наружный диаметр промежуточной втулки выполнен на большей части длины с трех сторон с плоскими поверхностями, таким образом, что поперечное сечение большей верхней части представляет собой равнобедренную трапецию (патент РФ №61639 U1, МПК В60В 37/10, опубликовано 10.03.2007, БИ №7, авторы: Петров Г.И. и др., «Колесная пара железнодорожного подвижного состава»).Known wheelset of railway rolling stock, consisting of an axle and two running wheels, each of which is installed through at least one bearing on the journal of the axle to ensure independent from each other free rotation of the two covers that cover the bearings from the outside and are bolted to the wheels, characterized in that the pair of wheels on each wheel contains bearings in an amount of at least two, a flange that covers the bearings from the inside, bolted to the wheel, a persistent front a ring made with a groove in the inner diameter under the fillet of the neck of the axis, mounted on the fillet of the neck of the axis with emphasis on the end surface of the inner ring of the front bearing, with an outer diameter for installation with a gap with a flange, a thrust rear ring, mounted on the neck of the axis with emphasis on the end surface of the inner ring of the rear bearing, a spacer sleeve mounted on the neck of the axle with an outer diameter for installation with a clearance with a cover, with an end contact with a thrust rear ring on the one hand, on the other hand with a hole a bushing, mounted on the axis of the axis of the axis, with axial movement limited by two half rings installed in the groove of the axis of the axis and pressed by the groove of the end washer, fixed to the end of the axis by bolts and washers, the outer diameter of the intermediate sleeve being made over most of the length on three sides with flat surfaces, so that the cross section of the larger upper part is an isosceles trapezoid (RF patent No. 61639 U1, IPC B60V 37/10, published March 10, 2007, BI No. 7, authors: G. Petrov et al., “Wheel pair of railway rolling stock”).

Недостатком данного технического решения является износ взаимодействующих поверхностей в зоне контакта гребня колесной пары с рельсом вследствие того, что гребень колеса не может независимо вращаться относительно бандажа.The disadvantage of this technical solution is the wear of the interacting surfaces in the area of contact of the wheel pair of flanges with the rail due to the fact that the wheel flange cannot independently rotate relative to the brace.

Известно железнодорожное колесо, содержащее колесный центр с охватывающим его бандажом и гребень, связанный с бандажом посредством тел качения, установленных в кольцевых канавках, отличающееся тем, что гребень выполнен в виде кольца, а тела качения установлены в кольцевых канавках, выполненных на наружной и внутренней цилиндрических поверхностях соответственно бандажа и гребня, при этом в бандаже выполнена, по меньшей мере, одна пара отверстий, предназначенная для монтажа и демонтажа тел качения в кольцевые канавки, причем одно из этих отверстий выходит в канал, образованный кольцевыми канавками, а другое - на торец бандажа и в нем установлен введенный в колесо вкладыш и запорное кольцо (патент РФ №2208523 С1, МПК B60D 17/00, опубликовано 20.07.2003, БИ №20, авторы:A railway wheel is known, comprising a wheel center with a bandage covering it and a ridge connected to the bandage by means of rolling bodies installed in the annular grooves, characterized in that the ridge is made in the form of a ring, and the rolling bodies are installed in the ring grooves made on the outer and inner cylindrical the surfaces of the brace and ridge, respectively, while the brace is made of at least one pair of holes designed for mounting and dismounting the rolling elements in the annular grooves, one of which tversty goes into the channel formed by the annular grooves, and the other - to the belt end, and it is set in the inputted wheel liner and locking ring (RF Patent №2208523 C1, IPC B60D 17/00, published on 20.07.2003, BI №20, authors:

Винник Л.В. и др., «Железнодорожное колесо»).Vinnik L.V. and others, "Railway Wheel").

Недостатком данного технического решения является то, что колеса не могут вращаться друг относительно друга, что приводит к проскальзыванию внутреннего колеса при вписывании в кривую.The disadvantage of this technical solution is that the wheels cannot rotate relative to each other, which leads to slippage of the inner wheel when fitting into the curve.

Данное железнодорожное колесо принято в качестве прототипа.This railway wheel is adopted as a prototype.

Техническим результатом является повышение долговечности, за счет уменьшения износа взаимодействующих поверхностей системы «колесо-рельс».The technical result is to increase durability by reducing wear on the interacting surfaces of the wheel-rail system.

Технический результат достигается тем, что в железнодорожное колесо, содержащее фиксатор, колесный центр, бандаж и связанный с ним посредством тел качения гребень, выполненный в виде кольца, дополнительно введены тела качения, а на бандаж дополнительно установлено кольцо, которое повторяет профиль катания колеса и взаимодействует через тела качения с гребнем, бандажом и фиксатором, который установлен на бандаже.The technical result is achieved by the fact that in the railway wheel containing the retainer, the wheel center, the brace and the ridge made in the form of a ring connected to it by rolling elements, rolling bodies are additionally introduced, and a ring is added to the brace that repeats the wheel rolling profile and interacts through rolling elements with a crest, a bandage and a retainer, which is installed on the bandage.

Благодаря телам качения гребень, выполненным в форме кольца, и кольцо, которое повторяет профиль колеса, независимо вращаются на бандаже и не проскальзывают по рельсу.Thanks to the rolling bodies, the ridge, made in the form of a ring, and the ring, which repeats the profile of the wheel, independently rotate on the bandage and do not slip on the rail.

На фиг.1 представлено поперечное сечение железнодорожного колеса во взаимодействии с головкой рельса. На фиг.2 представлено 3D изображение разработанной конструкции с вырезом одной четверти.Figure 1 shows a cross section of a railway wheel in conjunction with a rail head. Figure 2 presents a 3D image of the developed design with a cutout of one quarter.

Железнодорожное колесо содержит колесный центр (не представлен), бандаж 1, тела качения 2, 3, гребень 4, кольцо 5, тела качения 6, 7, фиксатор 8, головку рельса 9.The railway wheel contains a wheel center (not shown), a bandage 1, rolling elements 2, 3, ridge 4, ring 5, rolling elements 6, 7, lock 8, rail head 9.

Во время движения колесной пары в кривом участке пути бандаж 1 опираясь на кольцо 5 через тела качения 6 свободно вписывается в кривую без проскальзываний, вызванных разностью длин наружного и внутреннего рельса, благодаря тому, что кольцо 5 может независимо вращаться, отделяя бандаж 1, жестко закрепленный на колесном центре (не представлен) от контакта с поверхностью головки рельса 9.During the movement of the wheelset in the curved section of the path, the bandage 1 resting on the ring 5 through the rolling elements 6 fits freely into the curve without slippage caused by the difference in the lengths of the outer and inner rail, due to the fact that the ring 5 can independently rotate, separating the band 1, rigidly fixed on the wheel center (not shown) from contact with the surface of the rail head 9.

Движение в кривой характеризуется прижатием колесной пары к рельсу с образованием двухточечного контакта в точке контакта гребня 4 с боковой гранью головки рельса 9 и в точке контакта кольца 5 с поверхностью катания головки рельса 9. При таком взаимодействии угловая скорость в точке контакта гребня 4 больше угловой скорости в точке контакта кольца 5, а благодаря тому, что гребень 4 вращается на телах качения 2 на бандаже 1 и взаимодействует с кольцом посредством тел качения 3, гребень катится по рельсу, а не скользит.The movement in the curve is characterized by the pressing of the wheel pair to the rail with the formation of two-point contact at the contact point of the ridge 4 with the side face of the rail head 9 and at the contact point of the ring 5 with the rolling surface of the rail head 9. With this interaction, the angular velocity at the contact point of the ridge 4 is greater than the angular velocity at the contact point of the ring 5, and due to the fact that the ridge 4 rotates on the rolling bodies 2 on the brace 1 and interacts with the ring by means of rolling bodies 3, the ridge rolls along the rail, and does not slip.

Установленный на бандаже 1 фиксатор 8 удерживает кольцо 5 через тела качения 7.Mounted on the bandage 1, the retainer 8 holds the ring 5 through the rolling bodies 7.

Благодаря отделению гребня 4 от кольца 5 талами качения 3, железнодорожное колесо позволяет избежать одноточечный контакт в месте выкружки головки рельса, указанной позицией А, что, в свою очередь, предотвращает появление параллельных трещин на головке рельса и разрушение рабочей выкружки рельса, позиция А.Due to the separation of the ridge 4 from the ring 5 by rolling rods 3, the railway wheel avoids single-point contact at the fillet of the rail head, indicated by position A, which, in turn, prevents the occurrence of parallel cracks on the rail head and the destruction of the working fillet of the rail, position A.

В случае заклинивания тел вращения 2, 3, 6 и (или) 7, данное железнодорожное колесо будет продолжать вращаться как цельнокатаное колесо без влияния на безопасность движения поезда, а в случае разрушения кольца 5 и (или) гребня 4, и выхода из строя тел качения 2, 3, 6, 7 сход колесное пары не произойдет, она будет продолжать движение на бандаже 1.In case of jamming of rotation bodies 2, 3, 6 and (or) 7, this railway wheel will continue to rotate as a solid-rolled wheel without affecting the safety of train movement, and in case of destruction of ring 5 and (or) ridge 4, and failure of bodies rolling 2, 3, 6, 7 wheel sets will not come off, it will continue to move on the brace 1.

Предлагаемая конструкция железнодорожного колеса позволит уменьшить износ взаимодействующих поверхностей системы «колесо-рельс» тем самым повысить их ресурс на 30-70%, благодаря тому, что железнодорожное колесо выполнено из составных независимо вращающихся частей, что подтверждено расчетами с использованием источников [Черменский О.Н., Федотов Н.Н. Подшипники качения:The proposed design of the railway wheel will reduce the wear of the interacting surfaces of the "wheel-rail" system thereby increasing their resource by 30-70%, due to the fact that the railway wheel is made of independently rotating parts, which is confirmed by calculations using sources [Chermensky O.N. ., Fedotov N.N. Rolling bearings:

Справочник-каталог. - М: Машиностроение, 2003. - 576 с.].Directory Directory. - M: Engineering, 2003. - 576 p.].

Claims

A railway wheel, consisting of a retainer, a wheel center, a band, to which a ridge made in the form of a ring is connected by means of rolling bodies, characterized in that rolling elements are additionally introduced into the wheel, an additional ring is installed on the band, which interacts with the ridge through the rolling bodies, bandage and retainer, which is installed on the bandage.