RU154536U1

RU154536U1 - RAIL VEHICLE WHEEL PAIR

Info

Publication number: RU154536U1
Application number: RU2015100993/11U
Authority: RU
Inventors: Андрей Геннадьевич Жданов; Валерий Петрович Малышев
Priority date: 2015-01-12
Filing date: 2015-01-12
Publication date: 2015-08-27

Abstract

1. Колёсная пара рельсового транспортного средства, содержащая неподвижную ось с колесами, установленными на ней посредством подшипников, отличающаяся тем, что в колёсную пару дополнительно введены демпфирующие элементы, одни из которых размещены в буксах и зафиксированы разрезными втулками, которые выполнены с внутренним и внешним конусом, и входят одна в другую по конусам и закреплены на оси колёсной пары, а другие демпфирующие элементы расположены между внешними кольцами подшипников и ступицами колес.2. Колёсная пара по п. 1, отличающаяся тем, что демпфирующие элементы изготовлены из металлорезины.1. A wheelset of a rail vehicle, containing a fixed axle with wheels mounted on it by bearings, characterized in that damping elements are additionally introduced into the wheelset, some of which are placed in axle boxes and fixed by split bushings that are made with an inner and outer cone , and enter one another in cones and are fixed on the axis of the wheelset, and other damping elements are located between the outer rings of the bearings and the wheel hubs. 2. A wheelset according to claim 1, characterized in that the damping elements are made of metal rubber.

Description

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств, касается способа прохождения криволинейных участков пути тележками транспортного средства, имеющими возможность независимого вращения колес и решает задачи увеличения ресурса колесной пары, повышения ремонтопригодности, сокращения затрат на техническое обслуживание и ремонт, повышения ходовых качеств и безопасности движения в условиях увеличения скорости движения.The invention relates to the field of rail vehicles, relates to a method for passing curved sections of the path by vehicle trolleys that are able to independently rotate the wheels and solves the problem of increasing the resource of the wheelset, improving maintainability, reducing the cost of maintenance and repair, improving driving performance and driving safety in conditions increase speed.

Известно устройство по способу прохождения криволинейных участков пути тележками транспортного средства, имеющих возможность дифференциального вращения ободов колесных пар, заключающийся в том, что устанавливают на элементы колесных пар или тележек транспортного средства или связывают с рельсами рельсового пути устройства для генерации колебаний, которые включаются на криволинейных участках рельсового пути при прохождении их транспортным средством, при этом устройства для генерации колебаний выполнены с возможностью изменения амплитуды и частоты [Патент №2326781 C2, МПК B61F 5/48, B60B 37/12, B61L 1/02, опубл. 20.06.2008 г. Бюл. №17. авторы Винник Л.В., Фридберг A.M. «Способ прохождения криволинейных участков пути тележками транспортного средства, имеющих возможность дифференциального вращения ободов колесных пар»].A device is known for a method for passing curved sections of a path by vehicle bogies having the possibility of differential rotation of the rims of the wheelsets, which is that they are mounted on the elements of the wheelsets or carts of the vehicle or connected to the rails of the rail track of the device for generating vibrations that are turned on in the curved sections rail track when passing by a vehicle, while the device for generating vibrations made with the possibility of changing am plates and frequencies [Patent No. 2236781 C2, IPC B61F 5/48, B60B 37/12, B61L 1/02, publ. June 20, 2008 Bull. Number 17. authors Vinnik L.V., Friedberg A.M. “A method for passing curved sections of a path by vehicle bogies having the possibility of differential rotation of the rims of the wheelsets”].

Недостатком данного устройства является применение виброактивного источника, предназначенного для уменьшения трения между поверхностями катания ободов и ступиц, обеспечивающими дифференциальное вращение колес, при низких скоростях движения транспортного средства в кривых участках пути, требует виброзащиты путем использования: гасителей колебаний, демпферов, виброизоляторов и.т.п. Устройство обладает сложным конструктивным решением по созданию поверхности катания между ободом и ступицей колеса.The disadvantage of this device is the use of a vibroactive source, designed to reduce friction between the surfaces of the rims and hubs, providing differential rotation of the wheels, at low speeds of the vehicle in the curved sections of the track, requires vibration protection by using: vibration dampers, dampers, vibration isolators, etc. P. The device has a complex design solution to create a rolling surface between the rim and the wheel hub.

Известна колесная пара рельсового транспортного средства, реализующая вышеуказанный способ, содержащая неподвижную ось с колесами, установленными на ней посредством подшипников, и охватывающие ось полувалы, одними концами связанные с соответствующими колесами, а другими - друг с другом. С целью повышения долговечности и улучшения динамических качеств, она снабжена охватывающими один полувал гайкой, секторными фрикционными элементами и пружиной, размещенной между упомянутыми гайкой и фрикционными элементами, на этом полувалу выполнена резьба для указанной гайки, а на другом его конце - продольные пазы, в которых установлены с возможностью продольного перемещения указанные фрикционные элементы, с конической поверхностью, обращенной в сторону другого полувала, другой конец которого выполнен с внутренней поверхностью, ответной конической, поверхности указанных фрикционных элементов [А.С. СССР №1593978, МПК B60B 35/14, 37/08, опубл. 23.09.1990 г., Б.И. №35, авторы Михайлов Е.В. и др. «Колесная пара рельсового транспортного средства»].A wheel pair of a rail vehicle is known that implements the aforementioned method, comprising a fixed axle with wheels mounted on it by bearings and spanning an axle of half shafts, connected at one end to the corresponding wheels and the other to each other. In order to increase durability and improve dynamic qualities, it is equipped with a nut covering one half shaft, sector friction elements and a spring located between the said nut and friction elements, a thread for the specified nut is made on this half shaft, and longitudinal grooves are made on its other end, in which the indicated friction elements are installed with the possibility of longitudinal movement, with a conical surface facing the other half shaft, the other end of which is made with an inner surface, about solid conical surface of the indicated friction elements [A.S. USSR No. 1593978, IPC B60B 35/14, 37/08, publ. 09/23/1990, B.I. No. 35, authors Mikhailov EV and other "Wheel pair of a rail vehicle"].

Недостатком данного устройства является: низкая эффективность работы из-за потерь на трение во фрикционном механизме и, в связи с этим, повышенный износ поверхностей катания и гребней колес, необходимость точной регулировки фрикционного соединения на момент трения, который образуется из-за разности скольжений между контактами колес с рельсами и зависящий от вертикальной нагрузки колеса на рельс, т.е. веса вагона, меняющегося в зависимости от перевозимого груза, степени заполнения вагона и. т.п, а также сложность конструкции и значительная масса деталей фрикционного ограничителя проскальзывания колес, которая способствует ухудшению динамических качеств транспортного средства за счет увеличения общей неподрессоренной массы колесной пары.The disadvantage of this device is: low work efficiency due to friction losses in the friction mechanism and, in connection with this, increased wear of the rolling surfaces and wheel flanges, the need for precise adjustment of the friction joint at the moment of friction, which is formed due to the difference of the sliding between the contacts wheels with rails and depending on the vertical load of the wheel on the rail, i.e. weight of the wagon, changing depending on the transported cargo, the degree of filling the wagon and. etc., as well as the complexity of the design and the significant mass of parts of the friction limiter wheel slippage, which contributes to the deterioration of the dynamic qualities of the vehicle by increasing the total unsprung mass of the wheelset.

Данное техническое решение принимается в качестве прототипа.This technical solution is taken as a prototype.

Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции, уменьшение износов колеса и рельса, улучшение динамических характеристик колесной пары с независимым вращением колес.The technical result of the invention is to simplify the design, reduce wear of the wheel and rail, improve the dynamic characteristics of the wheelset with independent rotation of the wheels.

Технический результат достигается тем, что колесная пара рельсового транспортного средства, содержащая неподвижную ось с колесами, установленными на ней посредством подшипников, в колесную пару дополнительно введены демпфирующие элементы, одни из которых размещены в буксах и зафиксированы разрезными втулками, которые выполнены с внутренним и внешним конусом, и входят одна в другую по конусам и закреплены на оси колесной пары, а другие демпфирующие элементы, расположены между внешними кольцами подшипников и ступицами колес, демпфирующие элементы, изготовлены из металлорезины.The technical result is achieved by the fact that the wheelset of a rail vehicle containing a fixed axle with wheels mounted on it by bearings, damping elements are additionally introduced into the wheelset, some of which are placed in axle boxes and fixed by split bushings that are made with an inner and outer cone , and enter one another in cones and are fixed on the axis of the wheelset, and other damping elements are located between the outer rings of the bearings and the wheel hubs, damping e elements made of-metal.

При прохождении криволинейных участков пути рельсовым транспортным средством колеса в колесной паре будут вращаться с различными окружными скоростями (υ=ω·R, где ω - угловая скорость вращения колеса; R - радиус кривизны пути, для внутреннего и внешнего колеса, соответственно) так как оба колеса вращаются независимо друг от друга за счет передачи крутящего момента каждым колесом на подшипники качения, закрепленные на неподвижной оси. Дополнительное введение демпфирующих элементов со стороны внешнего кольца подшипника (колесо - демпфер - подшипник), а со стороны внутреннего (букса - демпфер - втулки конусные разрезные - ось - подшипник) позволяет снизить динамические колебания, воспринимаемые подшипниками, предотвратить преждевременное разрушение и увеличить ресурс их работы.During the passage of curved sections of the track by a rail vehicle, the wheels in the wheelset will rotate at different peripheral speeds (υ = ω · R, where ω is the angular velocity of the wheel; R is the radius of curvature of the track for the inner and outer wheels, respectively) since both the wheels rotate independently of each other due to the transmission of torque by each wheel to the rolling bearings mounted on a fixed axis. The additional introduction of damping elements from the side of the outer ring of the bearing (wheel - damper - bearing), and from the side of the inside (axle box - damper - conical split bushings - axis - bearing) allows you to reduce the dynamic vibrations perceived by the bearings, prevent premature failure and increase their service life .

На фигуре показана схема устройства независимого вращения колес в колесной паре рельсового транспортного средства.The figure shows a diagram of a device for independent rotation of the wheels in the wheelset of a rail vehicle.

Устройство состоит из: 1 - колесо; 2 - подшипники; 3 - ось; 4 - букса; 5 - втулки разрезные конусные; 6 - элементы демпфирующие.The device consists of: 1 - wheel; 2 - bearings; 3 - axis; 4 - axle box; 5 - conical split bushings; 6 - damping elements.

Колесная пара рельсового транспортного средства работает следующим образом. Динамические колебания, возникающие при движении транспортного средства, гасятся демпферными элементами 6, установленными между внешним кольцом подшипника и ступицей колес 1, а также демпферами, установленными в буксе при помощи конусных втулок 5, закрепленных на оси 3 и обеспечивающих неподвижность оси сжатием демпфера между буксой 4 и втулками 5. При движении рельсового транспортного средства, как в прямых, так и в кривых участках пути с различными радиусами кривизны проскальзывания колес не будет, так как колеса вращаются независимо друг от друга.Wheel pair of a rail vehicle operates as follows. Dynamic vibrations arising from the movement of the vehicle are damped by damper elements 6 mounted between the outer ring of the bearing and the wheel hub 1, as well as dampers installed in the axle box with the help of conical bushings 5 fixed on the axis 3 and ensuring the axis is stationary by compression of the damper between the axle box 4 and bushings 5. When the rail vehicle is moving, both in straight and in curved sections of the track with different radii of curvature, the wheels will not slip because the wheels rotate independently g from a friend.

Предлагаемое устройство независимого вращения колес в колесной паре рельсового транспортного средства, позволяют упростить конструкцию колесной пары, улучшить динамические характеристики ее работы, уменьшить износы колеса и рельса в 1, 8…2 раза по сравнению с обычной колесной парой и расходы энергии на тягу поездов.The proposed device for independent rotation of the wheels in the wheel pair of a rail vehicle allows to simplify the design of the wheel pair, to improve the dynamic characteristics of its work, to reduce the wear of the wheel and rail by 1, 8 ... 2 times compared with a conventional wheel pair and energy consumption for traction trains.

Claims

1. A wheelset of a rail vehicle, containing a fixed axle with wheels mounted on it by bearings, characterized in that damping elements are additionally introduced into the wheelset, some of which are placed in axle boxes and fixed by split bushings that are made with an inner and outer cone , and enter one another in cones and are fixed on the axis of the wheelset, and other damping elements are located between the outer rings of the bearings and the wheel hubs.

2. A wheelset according to claim 1, characterized in that the damping elements are made of metal rubber.