RU2168432C1

RU2168432C1 - Railway vehicle bogie

Info

Publication number: RU2168432C1
Application number: RU2000100641A
Authority: RU
Inventors: Н.И. Никифоров; М.В. Загорский; Л.Н. Гулакова
Original assignee: Открытое акционерное общество "Брянский машиностроительный завод"
Priority date: 2000-01-10
Filing date: 2000-01-10
Publication date: 2001-06-10

Abstract

FIELD: railway transport. SUBSTANCE: proposed railway vehicle bogie has frame, wheelsets with axle boxes, springs of spring suspension through which bogie frame rests on axle boxes, radius rods connecting wheelset axle boxes with frame. Axle boxes of each wheelset are connected by brackets with frame through frame brackets by means of two coaxial radius rods or one radius rod. Radius rods of extreme wheelsets are arranged lower than or higher than level of axle of corresponding wheelset with displacement of radius rods in height relative to wheelset axles equal to H = (0,5•X•C_p•L²/P_p/n)^0,5 where X is designed longitudinal displacement of axle box in curve; C_p - is longitudinal rigidity of axle box spring; L is distance between axle box springs; P_p is tolerable additional effort in radius rod; n is number of radius rods per axle box. EFFECT: reduced wear of wheel flanges, increased periods between turnings of wheel flanges, service life of wheelset and distance run between overhauls, reduced fuel consumption. 1 dwg

Description

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к тепловозам и электровозам, и касается конструкции устройств, предназначенных для обеспечения радиальной установки осей колесных пар тележек железнодорожных транспортных средств при их движении в кривых. The invention relates to railway transport, in particular to diesel locomotives and electric locomotives, and relates to the design of devices designed to provide radial installation of the axles of the wheelsets of the bogies of railway vehicles when they are moving in curves.

Известно рельсовое транспортное средство, содержащее раму, через упругий элемент опирающуюся на буксы по крайней мере одной колесной пары, которые с одной стороны посредством продольных кронштейнов упругой связью соединены с кронштейнами рамы, и снабжено механизмом поворота колесной пары в горизонтальной плоскости, включающим в себя тягу, шарнирно соединенную с серьгой и с поводком, которые соответственно шарнирно связаны с рамой и с другой стороной одной из букс, при этом упругая связь кронштейнов буксы и рамы выполнена в виде вертикально расположенного стержня, концами упруго закрепленного на соответствующих кронштейнах (авт. св. N 1569271, кл. В 61 F 5/46, 5/26). Known rail vehicle containing a frame through an elastic element resting on the axleboxes of at least one wheel pair, which on the one hand are connected by elastic brackets with longitudinal brackets to the frame brackets, and is equipped with a mechanism for turning the wheel pair in a horizontal plane, including traction, pivotally connected to the earring and to the leash, which are respectively pivotally connected to the frame and to the other side of one of the axle boxes, while the elastic connection of the brackets of the axle box and frame is made in the form of a vertical no located rod ends resiliently mounted on respective brackets (auth. binding. N 1,569,271, cl. B 61 F 5/46, 5/26).

Недостатками такой конструкции являются сложность конструкции, наличие специальных механизмов, управляющих тягой продольного перемещения букс, непригодность для применения в тележечных экипажах из-за большого поперечного перемещения рамы тележки относительно буксы, которое будет приводить к поломкам механизма, соединяющего буксу с рамой, и в связи с этим низкие надежность и долговечность конструкции. The disadvantages of this design are the complexity of the design, the presence of special mechanisms that control the traction of the longitudinal movement of the axle boxes, unsuitability for use in cart crews due to the large transverse movement of the frame of the trolley relative to the axle box, which will lead to breakdowns of the mechanism connecting the axle box to the frame, and in connection with this low reliability and durability of the design.

Известна также трехосная тележка железнодорожного транспортного средства, содержащая раму, связанную с буксами колесных пар продольными поводками, причем поводки крайних колесных пар установлены наклонно в вертикальной плоскости, в плане под углом к продольной оси, а их продольные оси симметрии пересекаются в точке проекции центра масс тележки на горизонтальную плоскость, проходящую через головки рельсов (авт. св. N 1438999, кл. В 61 F 5/02, 5/38). Also known is a three-axle bogie of a railway vehicle, containing a frame connected with axle boxes of axle pairs with longitudinal leashes, the leashes of the extreme wheel pairs being mounted obliquely in a vertical plane, in plan at an angle to the longitudinal axis, and their longitudinal axis of symmetry intersect at the projection point of the center of mass of the truck on a horizontal plane passing through the rail heads (ed. St. N 1438999, class B 61 F 5/02, 5/38).

Недостатками такой конструкции являются низкая эффективность при движении в кривой малого радиуса, сложность конструкции, вызванная установкой каждого поводка под индивидуальными углами в горизонтальной и вертикальной плоскостях. The disadvantages of this design are low efficiency when moving in a curve of small radius, the complexity of the design caused by the installation of each leash at individual angles in horizontal and vertical planes.

Технический результат достигается тем, что в тележке железнодорожного транспортного средства, содержащей раму, колесные пары с буксами, пружины рессорного подвешивания, через которые рама тележки опирается на буксы, поводки, соединяющие буксы колесных пар с рамой, буксы каждой колесной пары своими кронштейнами соединяются с рамой через ее кронштейны двумя соосными поводками или одним поводком, расположенными горизонтально и параллельно продольной оси тележки, при этом у крайних колесных пар они расположены ниже или выше уровня оси соответствующей колесной пары со смещениями по высоте этих поводков относительно осей колесных пар, равными H = (0,5 • X • C_p • L²/P_p/n)^0,5, где X - расчетное продольное смещение буксы в кривой; С_p - продольная жесткость буксовой пружины; L - расстояние между пружинами буксы; P_p - допустимое дополнительное усилие в поводке, n - количество поводков на буксу.The technical result is achieved by the fact that in a trolley of a railway vehicle containing a frame, wheel pairs with axle boxes, spring springs, through which the frame of the trolley is supported by axle boxes, leashes connecting the axle boxes of the wheel pairs with the frame, the axle boxes of each wheel pair with their brackets are connected to the frame through its brackets with two coaxial leashes or one leash, located horizontally and parallel to the longitudinal axis of the trolley, while at the extreme wheelsets they are located below or above the level of the axis sponds wheelset with displacements in height relative to the axes of these leashes wheelsets equal to H = (0,5 • X • C p • L ² / _{P p} / n) ^0,5, where X - the estimated longitudinal displacement of the axlebox in a curve; With _p - the longitudinal stiffness of the axle box spring; L is the distance between the box springs; P _p is the allowable additional force in the leash, n is the number of leashes per axle box.

Такое выполнение тележки железнодорожного транспортного средства и, в частности, соединение букс каждой колесной пары своими кронштейнами с рамой через ее кронштейны двумя соосными поводками или одним поводком, расположенными горизонтально и параллельно продольной оси тележки, при этом у крайних колесных пар они расположены ниже или выше уровня оси соответствующей колесной пары со смещениями по высоте этих поводков относительно осей колесных пар, равными H = (0,5 • X • C_p • L²/P_p/n)^0,5, приводит к автоматической установке осей колесных пар тележки при ее движении в кривой по направлениям радиусов этой кривой, что приводит к установке гребней колес по касательным к кривой с нулевым углом набегания колес на рельс, что в свою очередь приводит к снижению бокового давления гребней колес на рельс, к снижению сопротивления движению транспортного средства в кривой, к снижению износа гребней колес, к увеличению сроков между переточками гребней, сроков службы колесных пар и межремонтных пробегов транспортных средств, к снижению расхода топлива.This embodiment of a railway vehicle truck and, in particular, the connection of the axle boxes of each wheelset with their brackets to the frame through its brackets with two coaxial leads or one lead, located horizontally and parallel to the longitudinal axis of the truck, while at the extreme wheelsets they are located below or above the level axis of the respective wheel pairs with displacements in height relative to the axes of these leashes wheelsets equal to H = (0,5 • X • C p • L ² / _{P p} / n) ^0,5, leads to automatic setting of the axes of wheel pairs trees when it moves in a curve along the radii of this curve, which leads to the installation of wheel flanges tangential to the curve with a zero angle of run of the wheels on the rail, which in turn leads to a decrease in lateral pressure of the wheel flanges on the rail, to a decrease in resistance to vehicle movement in the curve, to reduce wear of wheel flanges, to increase the time between regrinding of the flanges, the service life of wheel sets and vehicle overhaul runs, and to reduce fuel consumption.

Предлагаемая тележка железнодорожного транспортного средства представлена на чертеже, где изображена тележка железнодорожного транспортного средства, общий вид. The proposed trolley of a railway vehicle is shown in the drawing, which shows the trolley of a railway vehicle, general view.

Тележка железнодорожного транспортного средства состоит из рамы 1 с кронштейнами 2, передней 3 и задней 4 колесных пар, передних букс 5 с кронштейнами 6, задних букс 7 с кронштейнами 8, поводков 9 и 10 соответственно передней и задней колесных пар, тяговых электродвигателей 11, буксовых пружин первой ступени рессорного подвешивания 12, пружин второй ступени рессорного подвешивания 13. The railway vehicle truck consists of a frame 1 with brackets 2, front 3 and rear 4 wheel pairs, front axle boxes 5 with brackets 6, rear axle boxes 7 with brackets 8, leads 9 and 10, respectively, front and rear wheel pairs, traction motors 11, axle boxes springs of the first stage of spring suspension 12, springs of the second stage of spring suspension 13.

Тележка железнодорожного транспортного средства работает следующим образом: вес транспортного средства через пружины второй ступени рессорного подвешивания 13 передается на раму 1 тележки, с которой через буксовые пружины первой ступени рессорного подвешивания 12, передние 5 и задние 7 буксы передается соответственно на переднюю 3 и заднюю 4 колесные пары. При движении транспортного средства в кривой на его кузов и тележки действуют центробежные силы, зависящие от радиуса кривой, и поперечная составляющая силы тяги локомотива, которые через пружины второй ступени рессорного подвешивания 13 и раму тележки 1, на буксовых пружинах первой ступени рессорного подвешивания 12 создают пары дополнительных вертикальных сил, одна из которых донагружает буксу, находящуюся с наружной стороны, а другая частично разгружает буксу, находящуюся с внутренней стороны кривой, что приводит к перераспределению силы тяги, создаваемой тяговыми электродвигателями 11, между колесами колесных пар 3 и 4, при этом касательная сила тяги на колесах с внешней стороны кривой увеличивается, а на колесах с внутренней стороны кривой на такую же величину уменьшается. Под действием этих дополнительных усилий буксы 5 и 7 крайних колесных пар 3 и 4, поворачиваясь относительно шарниров поводков 9 и 10, закрепленных в кронштейнах 6 и 8, с наружной стороны кривой переместятся наружу от середины тележки, а с внутренней стороны кривой переместятся внутрь к середине тележки на ту же самую величину, в результате чего оси колесных пар устанавливаются по направлениям радиусов этой кривой, что приводит к снижению бокового давления гребней колес на рельс, к снижению сопротивления движению транспортного средства в кривой, к снижению износа гребней колес, к увеличению сроков между переточками гребней, сроков службы колесных пар и межремонтных пробегов транспортных средств, к снижению расхода топлива. При выходе тележки железнодорожного транспортного средства из кривой дополнительные вертикальные силы на буксовые пружины исчезают и оси колесных пар автоматически возвращаются в прежнее состояние. The railway vehicle trolley operates as follows: the weight of the vehicle through the springs of the second spring suspension stage 13 is transferred to the trolley frame 1, from which the front 5 and rear 7 axle boxes are transmitted to the front 3 and rear 4 wheels through the box springs of the first stage of spring suspension 12 couples. When the vehicle is moving in a curve, centrifugal forces depending on the radius of the curve and the transverse component of the locomotive’s traction force act on the body and bogies, which create pairs through the springs of the second stage of spring suspension 13 and the frame of the car 1, on the axle box springs of the first stage of spring suspension 12 additional vertical forces, one of which loads the axle box located on the outside, and the other partially unloads the axle box located on the inside of the curve, which leads to redistribution of sludge traction created by traction motors 11 between the wheels of the wheelsets 3 and 4, while the tangential traction force on the wheels on the outside of the curve increases, and on the wheels on the inside of the curve decreases by the same amount. Under the influence of these additional forces, the axle boxes 5 and 7 of the extreme wheel pairs 3 and 4, turning relative to the hinges of the leads 9 and 10, mounted in brackets 6 and 8, from the outside of the curve will move outward from the middle of the trolley, and from the inside of the curve will move inward to the middle bogies by the same value, as a result of which the axles of the wheelsets are set in the directions of the radii of this curve, which leads to a decrease in the lateral pressure of the wheel flanges on the rail, to a decrease in the resistance to movement of the vehicle in a curve To reduce wear wheel flanges, to increase the period between regrinds ridges lifetimes wheelsets and overhaul life of vehicles to reduce fuel consumption. When the railroad car's trolley leaves the curve, additional vertical forces on the axlebox springs disappear and the axles of the wheelsets automatically return to their previous state.

Claims

A railway vehicle trolley containing a frame, wheel pairs with axle boxes, spring springs, through which the trolley frame is supported by axle boxes, leashes connecting axle boxes with a frame, characterized in that the axle boxes of each wheelset are connected by two coaxial brackets through its brackets leashes or one leash located horizontally and parallel to the longitudinal axis of the trolley, while at the extreme wheelsets they are located below or above the level of the axis of the corresponding wheelset with cm lengths of these leashes relative to the axles of the wheelsets equal to
H = (0.5 * X * C _p * L ² / P _p / n) ^0.5 ,
where X is the estimated longitudinal displacement of the axle box in the curve;
With _p - the longitudinal stiffness of the axle box spring;
L is the distance between the box springs;
R _p - permissible additional effort in the leash;
n is the number of leads on the axle box.