RU220051U1 - Трамвайная тележка для вагонов с пониженным уровнем пола - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области транспорта и предназначена для эксплуатации в составе полностью низкопольных трамвайных вагонов на внутригородских трамвайных линиях. Трамвайная приводная колесная поворотная тележка для вагонов с пониженным уровнем пола состоит из соединенных между собой рамы, образованной двумя поперечными и двумя продольными балками, колесных пар с буксовыми узлами, надрессорной балки с закрепленной на ней опорой поворотной цапфы, тяговых двигателей, смонтированных на поперечных балках рамы, элементов центрального рессорного подвешивания, а также амортизаторов буксового рессорного подвешивания, продольные балки расположены с внешней стороны колес, тяговый двигатель кинематически соединен с одной стороны с тяговым редуктором, а с другой стороны с дисковым механическим тормозом, при этом каждая колесная пара содержит зафиксированный на её оси, путём конического прессового соединения методом гидрораспора с наружной стороны продольной балки, тяговый редуктор, соединенный с тяговым двигателем посредством зубчатой муфты, содержащей промежуточный вал, а магнитный рельсовый тормоз закреплен через консольные кронштейны за корпусы буксовых узлов. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Полезная модель относится к области транспорта, а именно к конструкциям приводной колесной поворотной тележки легкорельсового транспортного средства с пониженным уровнем пола, и предназначена для эксплуатации в составе полностью низкопольных трамвайных вагонов на внутригородских трамвайных линиях.

В существующем уровне техники известны два вида трамвайных вагонов для городского транспорта со 100%-м уровнем низкого пола, которые имеют приводные колесные поворотные тележки.

Для первого вида вагонов, характерными конструктивными особенностями исполнения тележки и недостатками является: расположение тягового редуктора с внутренней стороны колеса, что с учетом низкого пола влечет за собой сужение прохода в надтележечной зоне кузова и делает затрудненным передвижение пассажиров по салону вагона; применение в качестве амортизаторов буксового подвешивания - цилиндрических пружин, обладающих низкой поперечной жесткостью, влекущее за собой проявление горизонтальных поперечных колебаний при движении вагона на скорости, и нивелируемых ограничением скорости трамвая, а также периодической проточкой поверхности катания колес, вследствие чего ведущее к снижению срока службы бандажей; и «качающаяся» конструкция буксового узла, изменяющего свое положение относительно головки рельса в зависимости от фактической загрузки таких трамвайных вагонов, влекущая за собой необходимость применения «следящей» конструкции подвески (крепления) рельсовых тормозов, которая показывает свою низкую устойчивость к воздействию внешних факторов (пыль, грязь, обледенение), в результате чего приводящая к поломкам и требующая повышенного внимания обслуживающего персонала, и, кроме того, исключающая возможность применения на тележке отбойного бруса, защищающего от попадания под колесо посторонних предметов, что также усиливает вероятность поломки.

Особенностями конструктивного исполнения и недостатками тележки второго вида вагонов является: реализация крепления подвески рельсовых тормозов за подрессоренную массу тележки, при этом данное конструктивное исполнение влечет за собой изменение зазора между рельсовым тормозом и головкой рельса в зависимости от фактической загрузки вагона, и делает невозможным регулировку зазора в пределах значений, установленных правилами технической эксплуатации (ПТЭ) трамвая, а также приводит к негативному взаимодействию рельсового тормоза с головкой рельса при движении трамвая по неровностям рельсового пути; выполнение передачи крутящего момента с выходного вала тягового редуктора на ось колесной пары при помощи шпоночного соединения, что ведет к наличию монтажных зазоров в шпоночном соединении, и, с учетом интенсивных реверсивных нагрузок, приводит к ускоренному износу с последующим разрушением шпоночного соединения, влекущим за собой внеплановое обслуживание тележки в объеме капитального ремонта; выполнение передачи крутящего момента с вала тягового двигателя на входной вал редуктора при помощи карданного вала, имеющего высокую крутильную жесткость, большие габаритные размеры, значительную массу, малый межремонтный интервал, что влечет за собой увеличение динамических нагрузок, передаваемых от тягового двигателя на элементы тягового редуктора, и увеличение снаряженной массы тележки, а далее, как следствие, влияет на динамические характеристики и энергопотребление, и требует более частого выполнения регламентных работ для поддержания карданного вала в исправном состоянии.

Наиболее близким является техническое решение из патента RU 129893 U1, дата публикации 10.07.2013, раскрывающее приводную колесную поворотную тележку рельсового транспортного средства, содержащую раму и две колесные пары, буксовый корпус которой закреплен с внешней стороны каждого колеса, а продольные балки рамы расположены с внешней стороны колесных пар, каждая колесная пара приводится в движение и тормозится двигателем, двигатели закреплены сбоку на соответствующей поперечной балке, а редуктора установлены на оси с внутренней стороны колеса, при этом каждый буксовый корпус колесной пары установлен шарнирно на концах продольной балки на рычаге и подрессорен относительно продольной балки с помощью пружинного амортизатора.

Задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение надежности, удобства и повышения сроков эксплуатации, за счет снижения износа и соблюдения регламентированных показателей плавности хода во всем диапазоне эксплуатационных скоростей, с одновременным снижением чувствительности рессорного подвешивания к износу поверхности катания колёс и искривлению рельсового полотна.

Технический результат заявленной полезной модели заключается в уменьшении массы и габаритных размеров узла трансмиссии, повышении устойчивости к ударным пиковым динамическим нагрузкам, возникающим при пуске и торможении тягового двигателя, предохранении деталей узла трансмиссии от перегрузки и износа, и, как следствие, увеличении сроков межремонтных интервалов.

Указанный технический результат обеспечивается трамвайной приводной колесной поворотной тележкой для вагонов с пониженным уровнем пола, состоящей из соединенных между собой рамы, образованной двумя поперечными и двумя продольными балками, колесных пар с буксовыми узлами, магнитных рельсовых тормозов, надрессорной балки, с закрепленной на ней опорой поворотной цапфы, тяговых двигателей, смонтированных на поперечных балках рамы, элементов центрального рессорного подвешивания, а также амортизаторов буксового рессорного подвешивания, продольные балки расположены с внешней стороны колес, тяговый двигатель кинематически соединен с одной стороны с тяговым редуктором, а с другой стороны с дисковым механическим тормозом, при этом каждая колесная пара содержит зафиксированный на её оси, путём конического прессового соединения методом гидрораспора, с наружной стороны продольной балки, тяговый редуктор, соединенный с тяговым двигателем посредством зубчатой муфты, содержащей промежуточный вал.

При этом магнитный рельсовый тормоз закреплен через консольные кронштейны за корпусы буксовых узлов.

При этом амортизаторы буксового рессорного подвешивания выполнены резинометаллическими V-образной формы.

При этом, в качестве элементов центрального рессорного подвешивания установлены винтовые пружины сжатия, резиновые амортизаторы, и гидравлический гаситель колебаний.

При этом рама содержит зафиксированный на ней отбойный брус.

Общий вид трамвайной приводной колесной поворотной тележки для вагонов с пониженным уровнем пола (далее – тележка) и основные её узлы представлены на рис. 1.

Тележка рассчитана на длительную эксплуатацию в макроклиматических районах с умеренным климатом, при этом технические решения, реализованные в ней, соответствуют современному уровню развития техники, поскольку тележка оснащена асинхронными тяговыми двигателями, имеет две ступени рессорного подвешивания с гидравлическими гасителями колебаний, а за счет применения тяговых двигателей с увеличенной мощностью позволяет реализовать улучшенные динамические характеристики в односекционных трамвайных вагонах.

Заявленная в качестве полезной модели тележка, представленная на рис. 1, состоит из следующих основных компонентов: рамы 1, колесных пар 2, надрессорной балки 3, тяговых двигателей 4, механических дисковых тормозов 5, магнитных рельсовых тормозов 6, элементов центрального рессорного подвешивания 7, амортизаторов буксового рессорного подвешивания 8.

Рама 1 является составной частью тележки, объединяющей все её функциональные элементы в единое целое, и представляет собой пространственную сварную конструкцию, состоящую из двух продольных балок 1.1 и двух поперечных балок 1.2. Продольные балки 1.1 расположены с внешней стороны колес 2.2.

Колесные пары 2 являются движетелем тележки. Каждая колесная пара имеет ось 2.1 с неподвижно закрепленными на ней колесами 2.2, подвижно закрепленными буксовыми узлами 2.3 и тяговым редуктором 2.4.

Тяговый редуктор 2.4. установлен на оси 2.1 с наружной стороны колеса 2.2 и рамы 1. Передача крутящего момента от редуктора 2.4 на ось 2.1 колесной пары 2 выполняется через посадку с гарантированным натягом между осью 2.1 и выходным валом редуктора 2.4 за счет конического прессового соединения тягового редуктора 2.4 с осью 2.1, методом гидрораспора. Преимуществом такого соединения является снижение износа сопрягаемых поверхностей деталей, входящих в данное соединение, что приводит к увеличению срока эксплуатации заявленной тележки, и, кроме того, повышает технологичность её изготовления и упрощает сборку-разборку. При этом расположение тягового редуктора 2.4 и продольной балки 1.1 рамы 1 тележки с внешней стороны колеса 2.2, позволяет реализовать низкий уровень пола по всей площади пассажирского салона трамвайного вагона, и, как следствие, различные варианты его планировки, а также конфигурации трамвайных вагонов, кроме того, тележка может применяться не только в составе шарнирно-сочлененных трамвайных вагонов, но и в составе односекционных вагонов, которые имеют наибольшую востребованность на отечественном рынке.

Вращение и торможение колесным парам 2 придается тяговыми двигателями 4. Тяговые двигатели 4 смонтированы на поперечных балках 1.2 рамы 1. Каждый тяговый двигатель 4 кинематически соединен, с одной стороны, через зубчатую муфту 9, содержащую промежуточный вал, с редуктором 2.4 и с другой стороны - с дисковым механическим тормозом 5. Дисковый механический тормоз 5 выполняет функцию удержания трамвая в неподвижном положении в период остановок и длительных стоянок.

Использование при соединении тягового двигателя 4 с редуктором 2.4 зубчатой муфты, содержащей промежуточный вал, позволяет уменьшить массу и габаритные размеры узла трансмиссии, повышает устойчивость к ударным пиковым динамическим нагрузкам, возникающим при пуске и торможении тягового двигателя 4, исключает необходимость дополнительного применения амортизирующих элементов, и предохраняет детали узла трансмиссии, участвующие в передаче движения с помощью такой муфты, от перегрузки и износа, а также приводит к увеличению сроков службы тележки и её межремонтных интервалов.

Надрессорная балка 3 является опорным элементом для установки и крепления на тележке кузова трамвайного вагона. Надрессорная балка 3 расположена на раме 1, между поперечных балок 1.2, и опирается на продольные балки 1.1 через элементы центрального рессорного подвешивания 7. В надрессорной балке 3 выполнена опора поворотной цапфы, обеспечивающая крепление кузова к тележке.

Крепление магнитных рельсовых тормозов 6, являющихся дополнительным средством торможения, действующих совместно с тяговым двигателем 4, для уменьшения длины тормозного пути вагона, выполнено через консольные кронштейны за корпусы буксовых узлов 2.3, являющиеся неподрессоренной частью тележки, что позволяет обеспечить зазор между рельсовым тормозом и головкой рельса в пределах значений, регламентированных ПТЭ трамвая, поскольку неподрессоренная часть имеет постоянное положение по высоте относительно головки рельса при изменении загрузки вагона, а также при колебании амортизаторов буксового подвешивания 8 в процессе движения по неровностям рельсового пути. Кроме того, конструкция консольных кронштейнов исключает наличие в узле крепления магнитных рельсовых тормозов 6 шарнирных соединений и подвижных звеньев, что также способствует снижению износа деталей тележки, а подвеска рельсовых тормозов за неподрессоренные части тележки позволяет реализовать оптимальную жесткость пружин подвески тормозов, что в свою очередь минимизирует либо исключает соударение рельсовых тормозов с головкой рельса, влекущее за собой более интенсивный износ рабочих поверхностей тормоза, дополнительный шум, и дополнительный риск повреждения тормоза при наезде трамвая на рельсовый стык с перепадом участков рельс по высоте, и, как следствие, приводит к снижению износа тележки, а также увеличению сроков службы и межремонтных интервалов.

Элементы центрального рессорного подвешивания 7, совместно с амортизаторами буксового подвешивания 8, образуют двухступенчатую систему подрессоривания, предназначенную для смягчения ударных воздействий, и гашения высокочастотных колебаний, возникающих при движении трамвая по неровностям рельсового пути.

Основным амортизирующим элементом центрального рессорного подвешивания 7 являются винтовые пружины сжатия (на рис. 1 не обозначены). Последовательно с пружинами установлены резиновые амортизаторы (на рис. 1 не обозначены). Параллельно с пружинами установлен гидравлический гаситель колебаний (на рис. 1 не обозначен).

Через амортизаторы буксового рессорного подвешивания 8 рама опирается на корпусы буксовых узлов 2.3. Наличие амортизаторов буксового подвешивания 8 позволяет уменьшить неподрессоренную массу, поскольку буксовые амортизаторы 8 представляют собой резинометаллические изделия, имеющие V-образную форму, что придает им высокую жесткость в поперечном направлении и позволяет исключить из конструкции тележки дополнительные изнашиваемые элементы, предназначенные для ограничения возникающих поперечных колебаний, и обеспечения передачи тягового усилия, что ведет к повышению срока службы и сроков межремонтных интервалов.

Отбойный брус 10, установленный путём фиксации его болтовыми соединениями на продольных балках 1.1 рамы 1 тележки, позволяет обеспечить защиту трамвайного вагона от попадания посторонних предметов под колесо 2.2 при движении трамвая, что снижает износ колеса и сопричастных к соединению с ним деталей, и приводит повышению срока службы и межремонтных интервалов.

Таким образом, в заявленной тележке реализованы более совершенные технические решения, позволяющие повысить надежность, упростить её конструкцию, снизить стоимость эксплуатации, а предлагаемая полезная модель обеспечивает повышение срока эксплуатации трамвайных вагонов с пониженным уровнем пола, за счет снижения износа деталей приводной колесной поворотной тележки, с одновременным увеличением сроков её межремонтных интервалов.

Claims (5)

1. Трамвайная приводная колесная поворотная тележка для вагона с пониженным уровнем пола, состоящая из соединенных между собой рамы, образованной двумя поперечными и двумя продольными балками, колесных пар с буксовыми узлами, магнитных рельсовых тормозов, надрессорной балки, с закрепленной на ней опорой поворотной цапфы, тяговых двигателей, смонтированных на поперечных балках рамы, элементов центрального рессорного подвешивания, а также амортизаторов буксового рессорного подвешивания, продольные балки расположены с внешней стороны колес, тяговый двигатель кинематически соединен с одной стороны с тяговым редуктором, а с другой стороны с дисковым механическим тормозом, при этом каждая колесная пара содержит зафиксированный на её оси, путём конического прессового соединения методом гидрораспора с наружной стороны продольной балки, тяговый редуктор, соединенный с тяговым двигателем посредством зубчатой муфты, содержащей промежуточный вал.

2. Трамвайная тележка по п. 1, отличающаяся тем, что магнитный рельсовый тормоз закреплен через консольные кронштейны за корпусы буксовых узлов.

3. Трамвайная тележка по п. 1, отличающаяся тем, что амортизаторы буксового рессорного подвешивания выполнены резинометаллическими V-образной формы.

4. Трамвайная тележка по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве элементов центрального рессорного подвешивания установлены винтовые пружины сжатия, резиновые амортизаторы и гидравлический гаситель колебаний.

5. Трамвайная тележка по п. 1, отличающаяся тем, что рама содержит зафиксированный на ней отбойный брус.