RU173190U1

RU173190U1 - TRAM TROLLEY

Info

Publication number: RU173190U1
Application number: RU2016150848U
Authority: RU
Inventors: Андреас Федорович Рейнгольд
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Электротрансмаш"
Priority date: 2016-12-23
Filing date: 2016-12-23
Publication date: 2017-08-15

Abstract

Предложенное техническое решение относится к области рельсовой транспортной техники, в частности к трамвайным вагонам с пониженным уровнем пола, а именно к конструкции моторной тележки трамвая со 100%-ным пониженным уровнем пола. Предложенная приводная тележка трамвая содержит раму, образованную из соединенных друг с другом продольных и поперечных балок, шкворневую балку, расположенную поперечно на раме между поперечных балок и опирающуюся с подрессориванием на продольные балки, две колесные пары, каждая из которых имеет ось с неподвижно закрепленными на ней колесами, закрепленный на каждом колесе и подрессоренный относительно продольной балки буксовый корпус с подшипником, двигатели, кинематически соединенные с редукторами и с дисковым тормозом. При этом каждый двигатель и редуктор закреплены с внешней стороны колес посредством кронштейнов таким образом, что двигатель расположен выше редуктора, а редуктор соединен с осью колеса посредством муфты. Буксовый корпус с подшипником расположен с внутренней стороны каждого колеса и подрессорен относительно продольных балок рамы посредством резино-металлического амортизатора.The proposed technical solution relates to the field of rail transport equipment, in particular to tram cars with a lowered floor level, namely, to the design of a tram motor carriage with a 100% lowered floor level. The proposed tram drive carriage contains a frame formed from longitudinal and transverse beams connected to each other, a pivot beam located transversely on the frame between the transverse beams and supported with suspension on the longitudinal beams, two wheel pairs, each of which has an axle fixedly mounted on it wheels mounted on each wheel and sprung relative to the longitudinal beam axle box with a bearing, motors kinematically connected to gearboxes and a disk brake. Moreover, each engine and gearbox are fixed on the outside of the wheels by means of brackets so that the engine is located above the gearbox, and the gearbox is connected to the wheel axis by means of a coupling. The axle box with bearing is located on the inside of each wheel and is sprung from the longitudinal beams of the frame by means of a rubber-metal shock absorber.

Description

Полезная модель относится к области рельсовой транспортной техники, в частности к трамвайным вагонам с пониженным уровнем пола, а именно к конструкции моторной поворотной тележки трамвая со 100% пониженным уровнем пола.The utility model relates to the field of rail transport equipment, in particular to tram cars with a lowered floor level, and in particular to the design of a motor rotary tram carriage with a 100% lowered floor level.

Выполнение трамваев со 100%-ным низким полом, позволяющих осуществлять вход пассажиров в трамвайный вагон без подъема на первую ступень (на посадочных площадках с высотой до 370 мм), доступ в любую дверь пассажирам с ограниченными физическими возможностями и пассажирам с детьми, детскими колясками, проход пассажиров по всей длине салона без преодоления ступеней, возможно благодаря конструктивным особенностям выполнения трамвайных тележек.The implementation of trams with a 100% low floor, allowing passengers to enter the tram car without being lifted to the first step (on landing sites with a height of up to 370 mm), access to any door for passengers with disabilities and passengers with children, strollers, Passage of passengers along the entire length of the passenger compartment without overcoming steps, possibly due to the design features of the tram carts.

Из уровня техники известны следующие решения.The following solutions are known in the art.

Из описания к патенту ЕР №2676859 (опубликован 02.09.2015) известна тележка для железнодорожного транспортного средства, в частности для трамвая с низким уровнем пола. Указанная тележка содержит раму, две пары колес, первичные и вторичные средства подвески, выполненные в виде пружин, двигатели с редукторами, расположенные с внешней стороны колес, при этом колеса каждой пары соединены друг с другом с помощью конструкции осей с буксами, а поперечные балки рамы тележки шарнирно соединены с продольными.From the description of patent EP No. 2676859 (published 02.09.2015), a trolley for a railway vehicle, in particular for a tram with a low floor level, is known. The specified trolley contains a frame, two pairs of wheels, primary and secondary means of suspension made in the form of springs, motors with gears located on the outside of the wheels, while the wheels of each pair are connected to each other using the axle structure with axle boxes, and the frame cross beams carts are pivotally connected with longitudinal.

Недостатками известной конструкции являются недостаточная надежность и долговечность конструкции трамвайной тележки из-за воздействия больших динамических нагрузок на тележку, подшипники, двигатель и редуктор, возникающие при прохождении поворотов, неровности путей, сварных и механических соединений рельс. В известной трамвайной тележке тяговое усилие передается от двигателя на редуктор, при этом редуктор напрямую соединен с колесом, что приводит к передаче динамических нагрузок от колеса на редуктор и от редуктора на двигатель. Кроме того, выполнение вторичной подвески в виде пружины не обеспечивает необходимое гашение колебаний при движении трамвая, динамические нагрузки не снижаются, а воздействуют на двигатель и подшипники, снижая надежность и срок службы тележки, также применение винтовых пружин требует сложного исполнение корпуса подшипника, приводит к необходимости оборудования тележки конструкцией направления колесной пары (шатун, качалка, направляющий штифт), так как винтовая пружина не выполняет указанную функцию, то есть приводит к увеличению габаритов тележки. Также расположение двигателя на одном уровне с редуктором приводит к возможному повреждению двигателя вследствие механических или погодных условий. Вместе с тем, ось вращения шарнира, соединяющего поперечную балку с продольной балкой лежит в плоскости тележки, что не приводит к улучшению возможности вписывания тележки при прохождении кривых участков пути и не способствует уменьшению износа бандажей колес.The disadvantages of the known design are the lack of reliability and durability of the design of the tram car due to the impact of large dynamic loads on the car, bearings, engine and gearbox that occur when cornering, uneven tracks, welded and mechanical joints of the rails. In a known tram car, traction is transmitted from the engine to the gearbox, while the gearbox is directly connected to the wheel, which leads to the transfer of dynamic loads from the wheel to the gearbox and from the gearbox to the engine. In addition, the implementation of the secondary suspension in the form of a spring does not provide the necessary damping of vibrations during the movement of the tram, dynamic loads do not decrease, but affect the engine and bearings, reducing the reliability and service life of the trolley, and the use of coil springs requires a complex design of the bearing housing, which makes it necessary equipment of the truck with the construction of the direction of the wheelset (connecting rod, rocking chair, guide pin), since the coil spring does not perform the specified function, that is, it leads to an increase in gab itov carts. Also, placing the engine on the same level as the gearbox leads to possible engine damage due to mechanical or weather conditions. At the same time, the axis of rotation of the hinge connecting the transverse beam to the longitudinal beam lies in the plane of the trolley, which does not lead to an improvement in the possibility of fitting the trolley during the passage of curved sections of the path and does not contribute to reducing wear of the wheel tires.

Известна тележка для рельсовых транспортных средств, а именно, для низкопольных трамваев, которая содержит раму, колесные пары с осями и буксами и двигатель, соединенный с колесной парой и расположенный на внешней стороне колес (см. патент PL №220023, опубликованный 31.08.2015).A trolley for rail vehicles is known, namely, for low-floor trams, which comprises a frame, wheelsets with axles and axle boxes and an engine connected to the wheelset and located on the outside of the wheels (see patent PL No. 220023, published on 08.31.2015) .

Недостатками известной конструкции являются также недостаточная надежность и долговечность конструкции трамвайной тележки из-за воздействия больших динамических нагрузок на тележку, двигатель и редуктор, возникающие при повороте тележки, прохождении по неровностям пути, сварным и механическим соединениям рельс. В известной трамвайной тележке тяговое усилие передается от двигателя на редуктор через муфту, при этом редуктор напрямую соединен с колесом, что приводит к передаче динамических нагрузок от колеса на редуктор и от редуктора на двигатель. Кроме того, при отсутствии шарнирного соединения поперечных балок конструкция тележки является жесткой и при повороте или возможных дефектах пути происходит набегание реборды колеса на рельс, увеличивается сопротивление при движении и увеличивается износ бандажа колеса. Кроме того, увеличивается напряжение в сопрягаемых узлах, что может привести к появлению трещин в конструкции рамы.The disadvantages of the known design are also the lack of reliability and durability of the design of the tram carriage due to the impact of large dynamic loads on the carriage, engine and gearbox that occur when the carriage is turned, when traveling along uneven paths, and welded and mechanical joints of the rail. In a well-known tram car, traction is transmitted from the engine to the gearbox through the clutch, while the gearbox is directly connected to the wheel, which leads to the transfer of dynamic loads from the wheel to the gearbox and from the gearbox to the engine. In addition, in the absence of articulation of the transverse beams, the trolley design is rigid and, when turning or possible path defects, the wheel flanges run on the rail, the resistance during movement increases, and the wheel band wear increases. In addition, the voltage increases in the mating nodes, which can lead to cracks in the frame structure.

Наиболее близким аналогом к патентуемому решению является приводная колесная тележка, которая содержит раму и две колесные пары, каждая из которых имеет ось и закрепленный с внешней стороны каждого колеса буксовый корпус. Рама образована из соединенных друг с другом продольных и поперечных балок, причем продольные балки расположены с внешней стороны колесных пар. Каждая колесная пара приводится в движение и тормозится двигателем кинематически соединенным с одной стороны через муфту с редуктором и с другой стороны с дисковым тормозом. Каждый двигатель закреплен сбоку на соответствующей поперечной балке, а каждый редуктор установлен на оси с внутренней стороны колеса. Каждый буксовый корпус колесной пары установлен на концах продольной балки на рычаге в шарнире и подрессорен относительно продольной балки (см. патент РФ №154856, опубликован 10.09.2015).The closest analogue to the patented solution is a drive wheeled trolley, which contains a frame and two wheelsets, each of which has an axle and axle box fixed to the outside of each wheel. The frame is formed of longitudinal and transverse beams connected to each other, and the longitudinal beams are located on the outside of the wheelsets. Each wheel set is driven and braked by a motor kinematically connected on one side through a clutch with a gearbox and on the other hand with a disk brake. Each engine is mounted sideways on the corresponding transverse beam, and each gearbox is mounted on an axis on the inside of the wheel. Each axle box wheel housing is mounted at the ends of the longitudinal beam on the lever in the hinge and sprung relative to the longitudinal beam (see RF patent No. 154856, published September 10, 2015).

Недостатками наиболее близкого аналога являются также недостаточная надежность и долговечность конструкции трамвайной тележки из-за воздействия больших динамических нагрузок на тележку, двигатель и редуктор, возникающие при повороте тележки, прохождении по неровностям пути, сварным и механическим соединениям рельс. В известном решении трамвайная тележка имеет жесткую конструкцию и при повороте или возможных дефектах пути происходит набегание реборды колеса на рельс, увеличивается сопротивление при движении и увеличивается износ бандажа колеса, также увеличивается напряжение в сопрягаемых узлах, что может привести к появлению трещин в конструкции рамы. Кроме того, редуктор установлен на оси с внутренней стороны колеса, что приводит к передаче динамических нагрузок от колеса на редуктор и от редуктора на двигатель и сокращению срока службы редуктора и двигателя, необходимости частого их ремонта или замены, а расположение подшипников с внешней стороны колес приводит к увеличению и неравномерности действия сил воспринимаемых подшипниками. Вместе с тем, расположение двигателей редуктора с внутренней стороны колеса является менее технологичным и требует применения дополнительного оборудования и специальной оснастки при обслуживании, а расположение двигателя на одном уровне с редуктором приводит к возможному повреждению двигателя вследствие механических или погодных условий, что сокращает срок его службы и снижает надежность работы.The disadvantages of the closest analogue are also the lack of reliability and durability of the design of the tram carriage due to the impact of large dynamic loads on the carriage, engine and gearbox that occur when the carriage is turned, when traveling along uneven paths, and on welded and mechanical rail joints. In the known solution, the tram carriage has a rigid structure, and when turning or possible path defects, the wheel flanges run on the rail, the resistance increases during movement and the wear of the wheel band increases, the voltage in the mating nodes also increases, which can lead to cracks in the frame structure. In addition, the gearbox is mounted on an axis from the inside of the wheel, which leads to the transfer of dynamic loads from the wheel to the gearbox and from the gearbox to the engine and shortens the life of the gearbox and engine, the need for frequent repair or replacement, and the location of the bearings on the outside of the wheels to increase and uneven action of forces perceived by bearings. At the same time, the location of the gear motor on the inside of the wheel is less technological and requires the use of additional equipment and special equipment for maintenance, and the location of the engine at the same level with the gear leads to possible engine damage due to mechanical or weather conditions, which reduces its service life and reduces reliability.

Технической проблемой, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является устранение указанных недостатков и создание тележки для трамвая с обеспечением 100%-ного низкого пола, удобство обслуживания, обеспечение свободного доступа ко всем узлам, требующим регулировки в процессе эксплуатации, снижение шумности при движении трамвая и динамического воздействия на путь, повышение плавности хода, долговечности и надежности работы тележки, а также расширение арсенала технических средств.The technical problem to which the claimed utility model is directed is the elimination of these drawbacks and the creation of a tram carriage with a 100% low floor, ease of maintenance, providing free access to all nodes that require adjustment during operation, and reducing noise during tram traffic and dynamic impact on the path, increasing ride smoothness, durability and reliability of the cart, as well as expanding the arsenal of technical means.

Техническим результатом патентуемого решения является повышение долговечности и надежности работы тележки трамвая со 100%-ным низким полом.The technical result of the patented solution is to increase the durability and reliability of the tram car with a 100% low floor.

Технический результат достигается в тележке трамвая со 100%-ным низким уровнем пола, содержащей раму, образованную из соединенных друг с другом продольных и поперечных балок, шкворневую балку, расположенную поперечно на раме между поперечных балок и опирающуюся с подрессориванием на продольные балки, две колесные пары, каждая из которых имеет ось с неподвижно закрепленными на ней колесами, закрепленный на каждом колесе и подрессоренный относительно продольной балки посредством резино-металлического амортизатора буксовый корпус с подшипником, каждый двигатель кинематически соединен с соответствующим редуктором, при этом редуктор соединен с осью колеса посредством муфты, буксовый корпус с подшипником расположен с внутренней стороны каждого колеса, а каждая поперечная балка шарнирно соединена с одной из продольных балок.The technical result is achieved in a tram carriage with a 100% low floor level, comprising a frame formed of longitudinal and transverse beams connected to each other, a pivot beam transversely on the frame between the transverse beams and supported with suspension on the longitudinal beams, two wheelsets , each of which has an axis with wheels fixed on it, fixed on each wheel and sprung relative to the longitudinal beam using a rubber-metal shock absorber, axle box with a base nickname, each engine is kinematically connected to a respective gear, wherein the gear wheel connected to the axle via a clutch, with the bearing pedestal body is located on the inner side of each wheel, and each cross beam is pivotally connected to one of the longitudinal beams.

Благодаря подрессориванию относительно продольной балки каждого буксового корпуса подшипника посредством резино-металлического амортизатора, достигается снижение динамических нагрузок на конструкцию тележки, редуктор, двигатель, уменьшение шума и повышение комфорта для пассажиров при движении по рельсовому пути, снижаются габариты и упрощается конструкция средства вторичного подрессоривания, обеспечивается плавность хода, также снижаются динамические воздействия на путь за счет уменьшения неподрессоренной массы и эффективной системы амортизации и демпфирования, уменьшается износ рельсов в кривых.Thanks to the suspension relative to the longitudinal beam of each axle box bearing by means of a rubber-metal shock absorber, dynamic loads on the trolley structure, gearbox, engine, noise reduction and increased comfort for passengers when traveling on a rail are reduced, dimensions are reduced and the design of the secondary suspension device is simplified, it is ensured ride smoothness, dynamic impacts on the path are also reduced by reducing unsprung mass and effective Stem cushioning and dampening, reduced rail wear in curves.

Расположение подшипников с внутренней стороны колес обеспечивает ровное распределение вертикальных нагрузок по всей длине оси колесной пары, что влечет за собой увеличение срока службы оси (предотвращаются структурные изменения в узлах приложения нагрузки), а также обеспечивает уменьшение и равномерное распределение нагрузки действующей на подшипники, таким образом, повышается долговечность подшипников и надежность работы тележки.The arrangement of bearings on the inside of the wheels ensures an even distribution of vertical loads along the entire length of the axis of the wheelset, which entails an increase in the service life of the axle (structural changes in the load application nodes are prevented), and also ensures a reduction and uniform distribution of the load acting on the bearings, thus increases the durability of bearings and the reliability of the trolley.

Благодаря кинематическому соединению (посредством муфты) каждого двигателя с редуктором снижаются колебания, передаваемые от редуктора на двигатель, а соединение редуктора с колесом посредством муфты позволяет снизить динамические воздействия и ударные нагрузки, передаваемые от колеса на редуктор, и практически свести к минимуму колебания и вибрации, передаваемые на двигатель, что приведет к увеличению срока службы редуктора, двигателя, к повышению долговечности подшипников и надежности работы тележки.Thanks to the kinematic connection (through the coupling) of each motor with the gearbox, the vibrations transmitted from the gearbox to the motor are reduced, and the connection of the gearbox to the wheel through the coupling reduces the dynamic effects and shock loads transmitted from the wheel to the gearbox and practically minimizes vibrations and vibrations, transmitted to the engine, which will increase the service life of the gearbox, engine, to increase the durability of the bearings and the reliability of the cart.

В качестве муфты между редуктором и двигателем может быть использована упругая, резинометаллическая муфта КРК 390.1-2/6, а в качестве муфты между редуктором и осью колеса упругая, резинометаллическая муфта MEM 200-R3. Применяемые муфты не требуют ремонта (замены).An elastic, rubber-metal coupling KRK 390.1-2 / 6 can be used as a coupling between the gearbox and the engine, and an elastic, rubber-metal coupling MEM 200-R3 as a coupling between the gearbox and the wheel axis. The used couplings do not require repair (replacement).

Выполнение каждой поперечной балки с шарниром обеспечивает возможность небольшого поворота, смещения одной части тележки относительно другой, что позволяет тележке адаптироваться к поворотам или неровностям путей, избегая при этом возникающей нагрузки на конструкцию тележки.The implementation of each transverse beam with a hinge provides the possibility of a small rotation, the displacement of one part of the trolley relative to another, which allows the trolley to adapt to bends or uneven paths, while avoiding the resulting load on the design of the trolley.

Благодаря расположению двигателей с редукторами с внешней стороны колес обеспечивается увеличение площади низкого пола, удобство обслуживания (не требуется технологических ям и домкратов), кроме того, расположение двигателя выше редуктора позволит уменьшить возможные повреждения двигателя из-за механических и погодных условий, что невозможно осуществить при расположении двигателя с редуктором с внутренней стороны колес тележки.Due to the location of motors with gears on the outside of the wheels, an increase in the low floor area is ensured, as well as ease of maintenance (no technological pits and jacks are required), in addition, the location of the engine above the gearbox will reduce possible engine damage due to mechanical and weather conditions, which cannot be done when the location of the engine with the gearbox on the inside of the cart wheels.

Тележка содержит дисковый тормоз, расположенный и закрепленный на продольной балке посредством кронштейна, что позволяет производить регулировку зазора рельсового тормоза без применения специального оборудования.The cart contains a disc brake located and fixed on the longitudinal beam by means of an arm, which allows adjusting the clearance of the rail brake without the use of special equipment.

Соединение поперечных балок с продольными балками посредством шарнира, ось вращения которого перпендикулярна плоскости тележки, существенно улучшает возможности вписывания тележки при прохождении кривых участков пути и способствует уменьшению износа бандажей колес.The connection of the transverse beams with the longitudinal beams by means of a hinge, the axis of rotation of which is perpendicular to the plane of the trolley, significantly improves the possibility of fitting the trolley during the passage of curved sections of the path and helps to reduce the wear of wheel ties.

Сущность предложенного технического решения поясняется фигурами, на которых представлено следующее.The essence of the proposed technical solution is illustrated by figures, which represent the following.

На фиг. 1 изображена тележка трамвайного вагона, вид сбоку,In FIG. 1 shows a trolley car trolley, side view,

на фиг. 2 - тележка трамвайного вагона, вид сверху,in FIG. 2 - trolley carriage, top view,

Тележка трамвая со 100%-ным низким уровнем пола представляет собой шарнирно-сочлененную конструкцию и содержит раму, опирающуюся на ось 1 колесной пары (колесо 2) через элементы первичного рессорного подвешивания 3. С внешней стороны продольных балок 4 рамы тележки на кронштейнах 8 смонтированы тяговые двигатели 6, кинематически (через муфту 14) соединенные с соответствующими редукторами 7, через которые вращающий момент от двигателя 6 передается на ось колесной пары 1. Торможение осуществляется двигателем 6, кинематически соединенным с дисковым тормозом 11, который смонтирован на противоположной стороне оси 1 колесной пары. При этом каждый редуктор 7 кинематически (посредством муфты 9) соединен с осью колесной пары 1. С каждой стороны трамвайной тележки через кронштейны подвешивается по одному башмаку рельсового тормоза 4. Через систему вторичного рессорного подвешивания (пружины) на продольные балки установлена шкворневая поперечная балка 10. В центре шкворневой балки 10 расположен шкворневой узел 12, на который через подшипники опирается кузов трамвайного вагона.A tram carriage with a 100% low floor level is an articulated design and contains a frame resting on the axle 1 of the wheelset (wheel 2) through the elements of the primary spring suspension 3. Traction brackets 8 are mounted on the outside of the longitudinal beams 4 of the carriage frame 8 on the brackets 8 engines 6, kinematically (through the clutch 14) connected to the corresponding gearboxes 7, through which the torque from the engine 6 is transmitted to the axis of the wheelset 1. Braking is performed by the engine 6, kinematically connected to the disk m brake 11, which is mounted on the opposite side of the axis 1 of the wheelset. At the same time, each gearbox 7 is kinematically (through the coupling 9) connected to the axis of the wheel pair 1. On each side of the tram car, one rail brake shoe is suspended through brackets 4. A pivot cross beam 10 is mounted on the longitudinal beams through the secondary spring suspension system (springs). A pivot assembly 12 is located in the center of the pivot beam 10, on which the body of the tram car rests through bearings.

Рама тележки образована из соединенных друг с другом продольных 4 и поперечных 5 балок, при этом каждая поперечная балка 5 шарнирно соединена с одной из продольных балок 4, таким образом, что оси вращения шарниров перпендикулярны плоскости тележки, при этом шарниры расположены на диаметрально противоположных сторонах тележки.The frame of the trolley is formed of longitudinal beams 4 and transverse 5 beams connected to each other, each transverse beam 5 being pivotally connected to one of the longitudinal beams 4, so that the axis of rotation of the hinges is perpendicular to the plane of the trolley, while the hinges are located on diametrically opposite sides of the trolley .

В качестве средства первичного рессорного подвешивания 3 буксового корпуса с подшипником относительно продольной балки 4 использован резино-металлический амортизатор 13.As a means of primary spring suspension 3 of the axle box with a bearing relative to the longitudinal beam 4, a rubber-metal shock absorber 13 is used.

Таким образом, заявленное техническое решение позволяет достичь повышения долговечности и надежности работы тележки трамвая со 100%-ным низким полом.Thus, the claimed technical solution allows to increase the durability and reliability of the tram car with a 100% low floor.

Claims

1. A tram carriage with a 100% low floor level, comprising a frame formed of longitudinal and transverse beams connected to each other, a pivot beam supported by springs on the longitudinal beams, two wheelsets, each of which contains an axle fixedly mounted on wheels, mounted on each wheel and sprung relative to the longitudinal beam by means of a rubber-metal shock absorber, axle box with bearing, kinematically connected motors with gearboxes, characterized in that the gearbox kinematically connected to the axis of the wheel, axle box with bearing located on the inside of each wheel, and each transverse beam is pivotally connected to one of the longitudinal beams.

2. The trolley according to claim 1, characterized in that each engine and gearbox are fixed on the outside of the wheels by means of brackets.

3. The trolley according to claim 1, characterized in that each motor and gearbox are fixed in such a way that the motor is located above the gearbox.

4. The trolley according to claim 1, characterized in that it comprises a rail brake located and fixed on the longitudinal beam by means of an arm.

5. The trolley according to claim 1, characterized in that the axis of rotation of each hinge connecting the transverse beam to one of the longitudinal beams is perpendicular to the plane of the trolley.