RU2289528C1

RU2289528C1 - Railway eight-axle traction vehicle

Info

Publication number: RU2289528C1
Application number: RU2005122708/11A
Authority: RU
Inventors: Николай Иванович Никифоров (RU); Николай Иванович Никифоров; Сергей Николаевич Никифоров (RU); Сергей Николаевич Никифоров
Original assignee: Николай Иванович Никифоров
Priority date: 2005-07-18
Filing date: 2005-07-18
Publication date: 2006-12-20

Abstract

FIELD: railway transport.

SUBSTANCE: invention relates to eight-axle traction vehicles, namely, to design of running gears, traction force transmitting and wheelset axle radial setting mechanisms. Traction vehicle has frame with automatic couplers 1 and two four-axle bogies 6. Each four-axle bogie consists of two two-axle frameless bogies 8 connected by beam resting on axle-box suspension 9, and frame of body rests on said beams through bolster suspension 5. frame of vehicle is furnished with one central transition bracket 3 with pivot for each four-axle bogie arranged between its two-axle bogies, with crossmember 14 secured on traction bracket for rotation relative to vertical axle and connected by axle-box links or tie-rods 15 with axle boxes or brackets of axle boxes of nearest wheelsets. Axle boxes or their brackets of external wheelsets of each bogie are connected with corresponding axle boxes or their brackets of internal wheelsets by axle-box links or tie-rods provided with hinge-joints filled with grease or liquid lubricant or with rubber-metal joints (silent blocks).

EFFECT: improved dynamic and service characteristics of running gear, reduced overall dimensions of bogies, mass of running gear and vehicle and resistance to running, increased service life.

5 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к грузовым и специальным вагонам и касается конструкции их рамы и экипажа.The invention relates to railway transport, in particular to freight and special wagons, and relates to the design of their frame and crew.

Известно восьмиосное железнодорожное транспортное средство с двухосными тележками (например: полувагон восьмиосный, модели 22-4024, или транспортер платформенного типа, модели 14-6055), содержащее раму, оборудованную автосцепками, две четырехосные тележки, содержащие по две двухосные тележки модели 18-100, соединенных балками (черт. 871.10.100-3), с рамами в виде литых боковин и надрессорных балок, рессорным подвешиванием, колесными парами с буксами, тормозным оборудованием, в котором рама транспортного средства снабжена шкворнями, соединяющими ее с тележками (Вагоны СССР, отраслевой каталог, 20-89-04, ЦНИИТЭИтяжмаш, Москва, 1989 г., стр.52-53 и 76-77).An eight-axle railway vehicle with biaxial bogies is known (for example: an eight-axle gondola car, models 22-4024, or a platform type conveyor, models 14-6055), comprising a frame equipped with automatic couplings, two four-axle bogies containing two biaxial bogies, model 18-100, connected by beams (Fig. 871.10.100-3), with frames in the form of molded sidewalls and spring beams, spring suspension, wheel pairs with axle boxes, brake equipment, in which the vehicle frame is equipped with pivots connecting it to those lying down (Wagons of the USSR, industry catalog, 20-89-04, TSNIITEityazhmash, Moscow, 1989, pp. 52-53 and 76-77).

Недостатками такой конструкции являются большая масса экипажа, вызванная наличием рам тележек, высокие динамические нагрузки в системе колесо-рельс, отсутствие эффективных устройств радиальной установки осей колесных пар при движении в кривых, значительные износы гребней колесных пар и повышенное сопротивление при движении в кривых участках пути, неравномерная нагрузка на железнодорожное полотно, вызванная неодинаковыми расстояниями между осями колесных пар (база двухосной тележки 1850 мм, а расстояние между второй и третьей осями четырехосных тележек 1350 мм), высокая себестоимость экипажа и транспортного средства в целом.The disadvantages of this design are the large mass of the crew caused by the presence of the frames of the bogies, high dynamic loads in the wheel-rail system, the lack of effective devices for the radial installation of the axles of the wheelsets when moving in curves, significant wear on the flanges of the wheelsets and increased resistance when moving in the curves of the track, uneven load on the railroad bed caused by unequal distances between the axles of the wheelsets (the base of a biaxial trolley is 1850 mm, and the distance between the second and third axles is even raw wheeled trolleys 1350 mm), the high cost of the crew and the vehicle as a whole.

Техническим результатом изобретения является повышение динамических и эксплуатационных качеств экипажа восьмиосного железнодорожного транспортного средства за счет безрамной конструкции двухосных тележек и радиальной установки их осей колесных пар в кривых, снижение массы экипажа и транспортного средства в целом, выравнивание размеров между колесными парами и выравнивание нагрузок на железнодорожное полотно, уменьшение габарита четырехосных тележек, снижение сопротивления движению, увеличение долговечности и межремонтных пробегов восьмиосного железнодорожного транспортного средства.The technical result of the invention is to increase the dynamic and operational qualities of the crew of an eight-axle railway vehicle due to the frameless design of the biaxial bogies and the radial installation of their axles of the wheelsets in curves, reducing the weight of the crew and the vehicle as a whole, aligning the sizes between the wheelsets and leveling the loads on the railway track , decrease in the size of four-axle bogies, decrease in resistance to movement, increase in durability and turnaround test gov eight-axis railway vehicle.

Технический результат достигается тем, что в восьмиосном железнодорожном транспортном средстве, содержащем раму с автосцепками, две четырехосные тележки с колесными парами, буксами, рессорным подвешиванием, тормозным оборудованием, каждая четырехосная тележка выполнена из двух двухосных безрамных тележек, соединенных между собой балкой, опирающейся на их буксовое рессорное подвешивание, а на эти балки опирается рама транспортного средства через центральное рессорное подвешивание, при этом рама транспортного средства снабжена одним центральным тяговым кронштейном со шкворнем на каждую четырехосную тележку, расположенным на продольной оси между ее двухосными тележками, с закрепленной на нем с возможностью вращения относительно вертикальной оси поперечной траверсой, соединенной буксовыми поводками или тягами с буксами ближайших колесных пар или с кронштейнами, которыми снабжены буксы, а буксы или их кронштейны внешних колесных пар каждой тележки соединены с соответствующими буксами или их кронштейнами соответствующих им внутренних колесных пар буксовыми поводками или тягами, расположенными на уровне или выше уровня осей колесных пар симметрично в боковых продольных или расположенных под углами к продольным осям тележек вертикальных плоскостях горизонтально или под углами к горизонту, с шарнирами с консистентной или с жидкой смазкой, или с резинометаллическими шарнирами, кроме того, буксы двухосных безрамных тележек или буксовые кронштейны снабжены тормозным оборудованием, кроме того, буксы двухосных безрамных тележек или буксовые кронштейны снабжены гасителями колебаний, соединяющими их с балками или с рамой транспортного средства, кроме того, балки четырехосных тележек снабжены гасителями колебаний, соединяющими их с рамой транспортного средства, а также поперечные траверсы снабжены возможностью упругого вертикального перемещения относительно шкворней.The technical result is achieved by the fact that in an eight-axle railway vehicle containing a frame with automatic couplings, two four-axle bogies with wheel pairs, axle boxes, spring suspension, brake equipment, each four-axle bogie is made of two biaxial frameless bogies connected by a beam supported by axle box suspension, and the vehicle frame is supported on these beams through the central spring suspension, while the vehicle frame is equipped with one a central traction bracket with a pivot for each four-axle bogie located on the longitudinal axis between its biaxial bogies, with a transverse beam fixed to it with the possibility of rotation relative to the vertical axis, connected by axle boxes or rods with axleboxes of the nearest wheelsets or with brackets that are equipped with axle boxes, and the axle boxes or their brackets of the outer wheel pairs of each trolley are connected to the corresponding axle boxes or their brackets of the corresponding inner wheel pairs of the axle box or rods located at or above the level of the axles of the wheelsets symmetrically in the lateral longitudinal or angled to the longitudinal axes of the bogies, vertical planes horizontally or at angles to the horizontal, with hinges with consistent or liquid lubrication, or with rubber-metal hinges, in addition , axleboxes of biaxial frameless trolleys or axlebox brackets are equipped with braking equipment, in addition, axleboxes of biaxial frameless trolleys or axlebox brackets are equipped with vibration dampers connecting them to beams or with the frame of the vehicle, in addition, the beams of four-axle bogies are equipped with vibration dampers connecting them to the frame of the vehicle, and the transverse traverses are provided with the possibility of elastic vertical movement relative to the pivots.

Предлагаемое восьмиосное железнодорожное транспортное средство представлено на чертежах, гдеThe proposed eight-axis railway vehicle is presented in the drawings, where

на фиг.1 изображено восьмиосное железнодорожное транспортное средство, общий вид;figure 1 shows an eight-axle railway vehicle, a General view;

на фиг.2 изображена четырехосная тележка, общий вид;figure 2 shows a four-axle trolley, General view;

на фиг.3 изображен вид сверху на фиг.2;figure 3 shows a top view of figure 2;

на фиг.4 изображено сечение А-А на фиг.1;figure 4 shows a section aa in figure 1;

на фиг.5 изображено сечение Б-Б на фиг.2;figure 5 shows a section bB in figure 2;

на фиг.6 изображено сечение В-В на фиг.3;figure 6 shows a section bb in figure 3;

на фиг.7 изображена тяга с системой жидкого смазывания.7 depicts a thrust with a fluid lubrication system.

Восьмиосное железнодорожное транспортное средство (фиг.1 - 7) состоит из рамы 1 с автосцепками 2, центральных тяговых кронштейнов 3 со шкворнями 4 центрального рессорного подвешивания 5, четырехосных тележек 6, балок 7, двухосных безрамных тележек 8, буксового рессорного подвешивания 9, колесных пар 10, букс 11, буксовых кронштейнов 12, буксовых поводков 13, поперечных траверс 14, тяг 15, шарниров 16, резинометаллических шарниров 17, резинометаллических шарниров траверс 18, упругих элементов поперечных траверс 19, подшипников 20, осей шарниров 21, уплотнений шарниров 22, упорных пятников 23, уплотнений 24, прокладок 25, крышек 26, систем жидкого смазывания 27, тормозного оборудования 28, вертикальных гасителей колебаний 29, поперечных гасителей колебаний 30, продольных гасителей колебаний 31, кронштейнов 32, защитных кожухов 33.An eight-axle railway vehicle (Figs. 1–7) consists of a frame 1 with automatic couplings 2, central traction arms 3 with pivots 4 of a central spring suspension 5, four-axle bogies 6, beams 7, two-axle frameless bogies 8, axle spring suspension 9, wheelsets 10, axle box 11, axle box brackets 12, axle box levers 13, transverse traverse 14, rods 15, hinges 16, rubber-metal hinges 17, rubber-metal hinges traverse 18, elastic elements of the transverse traverse 19, bearings 20, axes of the hinges 21, seals arnirov 22, thrust Pyatnikov 23, seals 24, spacers 25, covers 26, liquid lubrication systems 27, 28 of the braking equipment, the vertical vibration absorbers 29, transverse vibration absorbers 30, longitudinal vibration absorbers 31, brackets 32, shrouds 33.

Восьмиосное железнодорожное транспортное средство работает следующим образом: при движении в зонах контакта колес колесных пар 10 двухосных безрамных тележек 8 создаются силы сопротивления движению железнодорожного транспортного средства. Силы сопротивления с колес через оси крайних колесных пар каждой четырехосной тележки 6 передаются на их буксы 11, с которых через буксовые кронштейны 12 буксовыми поводками 13 или тягами 15 через оси шарниров 21 и шарниры 16 или резинометаллические шарниры 17 передаются на буксовые кронштейны 12 и буксы 11 внутренних колесных пар этих тележек, где суммируются с силами сопротивления этих колесных пар и передаются своими буксовыми поводками или тягами на поперечную траверсу 14. Поперечной траверсой 14 силы сопротивления двух двухосных безрамных тележек 8 каждой четырехосной тележки суммируются и передаются на шкворень 4 центрального тягового кронштейна 3, при этом продольные и поперечные составляющие усилий буксовых поводков 13 или тяг 15 передаются через поверхности кинематической пары вращения вокруг вертикальной оси с суммарным моментом этих сил относительно этой оси равным нулю, а вертикальные составляющие передаются через упорный пятник 23, подшипники 20 или упругий элемент поперечной траверсы 19, или полные усилия с поперечной траверсы 14 передаются на шкворень 4 резинометаллическим шарниром траверсы 18 без их разложения на составляющие. Далее силы сопротивления с центральных тяговых кронштейнов 3 передаются на раму 1 и далее на автосцепку 2, где и гасятся тяговыми силами локомотива. При этом железнодорожное транспортное средство находится в состоянии равномерного движения.An eight-axle railway vehicle operates as follows: when moving in the contact zones of the wheelsets 10 biaxial frameless bogies 8, drag forces are created for the movement of the railway vehicle. Resistance forces from the wheels through the axles of the extreme wheelsets of each four-axle carriage 6 are transmitted to their axle boxes 11, from which, through the axle brackets 12 with axle leashes 13 or rods 15, through the axis of the hinges 21 and hinges 16 or rubber-metal hinges 17 are transmitted to the axle brackets 12 and axle boxes 11 the inner wheelsets of these bogies, where they are summed up with the drag forces of these wheelsets and transmitted by their axle boxes or rods to the transverse beam 14. The transverse beam 14 of the resistance force of two biaxial frameless bodies the jacks 8 of each four-axle trolley are summed up and transferred to the king pin 4 of the central traction arm 3, while the longitudinal and transverse components of the efforts of the axle boxes 13 or rods 15 are transmitted through the surfaces of the kinematic rotation pair around the vertical axis with a total moment of these forces relative to this axis equal to zero, and vertical components are transmitted through a persistent Friday 23, bearings 20 or an elastic element of the transverse cross-beam 19, or the full efforts from the transverse cross-beam 14 are transmitted to the king pin 4 rubber-metal Kim hinge yoke 18 without their decomposition into components. Further, the resistance forces from the central traction arms 3 are transmitted to the frame 1 and further to the automatic coupler 2, where they are extinguished by the traction forces of the locomotive. In this case, the railway vehicle is in a state of uniform movement.

При торможении тормозное оборудование 28, размещенное на буксах 11 или буксовых кронштейнах 12, создает на колесах колесных пар 10 тормозные моменты, которые, в свою очередь, в соединении колесо-рельс создают тормозные силы, которые передаются на раму 1 в порядке, описанном выше при передаче сил сопротивления. При этом железнодорожное транспортное средство переходит в режим торможения.When braking, the brake equipment 28, placed on the axle boxes 11 or axle brackets 12, creates braking moments on the wheels of the wheelsets 10, which, in turn, create braking forces in the wheel-rail connection, which are transmitted to the frame 1 in the manner described above with transmission of resistance forces. In this case, the railway vehicle enters the braking mode.

Опирание рамы 1 через центральное рессорное подвешивание 5 на балки 7 четырехосных тележек 6, опирающихся на буксовое рессорного подвешивания 9 двухосных безрамных тележек 8 при прохождении кривых участков пути, приводит к тому, что каждая балка 7 поворачивается на промежуточный угол между углами поворота двухосных безрамных тележек 8 каждой четырехосной тележки 6, что, в свою очередь, приводит к уменьшению углов поворота этих тележек относительно балки 7, что и обеспечивает снижение поперечных перемещений и нагрузок на пружины центрального 5 и буксового 9 рессорного подвешивания при обеспечении прохождения кривых малых радиусов, включая кривые с радиусом 80 м.The support of the frame 1 through the central spring suspension 5 on the beams 7 of the four-axle trolleys 6, based on the axle box suspension of 9 biaxial frameless trolleys 8 when passing curved sections of the path, leads to the fact that each beam 7 is rotated at an intermediate angle between the rotation angles of the biaxial frameless trolleys 8 each four-axle trolley 6, which, in turn, leads to a decrease in the rotation angles of these trolleys relative to the beam 7, which ensures a reduction in lateral movements and loads on the central spring 5 and axle box 9 spring suspension while ensuring the passage of curves of small radii, including curves with a radius of 80 m

Вертикальные гасители колебаний 29, поперечные гасители колебаний 30 и продольные гасители колебаний 31, размещенные на буксах 11 или на буксовых кронштейнах 12 и балках 7, обеспечивают раздельное гашение всех колебаний железнодорожного транспортного средства, обеспечивая ему любые заданные скорости движения.Vertical vibration dampers 29, transverse vibration dampers 30 and longitudinal vibration dampers 31, located on axle boxes 11 or on axle boxes 12 and beams 7, provide separate damping of all vibrations of a railway vehicle, providing it with any given speed.

Обеспечение вращения поперечной траверсы 14 относительно вертикальной оси шкворня 4 приводит к выравниванию усилий в буксовых поводках 13 или тягах 15, что, в свою очередь, приводит к выравниванию сил крипа на правых и левых колесах колесных пар 10 тележек 8 как при движении в прямых участках пути, так и в криволинейных участках.Ensuring the rotation of the transverse beam 14 relative to the vertical axis of the pin 4 leads to equalization of forces in axle boxes 13 or rods 15, which, in turn, leads to alignment of the creep forces on the right and left wheels of the wheelsets 10 of the carts 8 as when traveling in straight sections of the track , and in curved sections.

Буксовые поводки 13 или тяги 15, снабженные шарнирами 16 или 17, кроме выравнивания нагрузок обеспечивают возможность вращения тележек 8 относительно балки 7 вокруг поперечной и продольной осей, а также поперечное перемещение тележки относительно балки величиной не ниже величины, допускаемой рессорным подвешиванием 9. Это, в свою очередь, приводит к снижению динамических нагрузок в прямых и кривых участках пути.In addition to balancing the loads, axle boxes 13 or rods 15 provided with hinges 16 or 17 provide the possibility of rotation of the carts 8 relative to the beam 7 around the transverse and longitudinal axes, as well as the lateral movement of the cart relative to the beam with a size not lower than the amount allowed by the spring suspension 9. This, in in turn, leads to a decrease in dynamic loads in straight and curved sections of the track.

Снабжение восьмиосного железнодорожного транспортного средства поперечными траверсами, соединенными выше осей колесных пар буксовыми поводками или тягами, с буксами или с кронштейнами, которыми снабжены буксы, обеспечивает выравнивание размеров между колесными парами, снижение габарита четырехосных тележек, выравнивание нагрузок на железнодорожное полотно и тем самым снижение сопротивления движению.Providing an eight-axle railway vehicle with transverse traverses connected to axle boxes with axle boxes or rods, with axle boxes or with brackets that are equipped with axle boxes, provides alignment of sizes between the wheel pairs, reduces the size of four-axle bogies, aligns the loads on the railway track and thereby reduces drag movement.

Обеспечение возможности упругого вертикального перемещения поперечных траверс 14 относительно шкворней 4 установкой в их соединении упругих элементов поперечных траверс 19 с подшипниками 20 с их закреплением на шкворнях упорными пятниками 23 обеспечивает отсутствие блокировки рессорного подвешивания предлагаемым устройством при колебаниях транспортного средства на рессорном подвешивании 5.Ensuring the possibility of elastic vertical movement of the transverse traverse 14 relative to the pivots 4 by installing in their connection the elastic elements of the transverse traverse 19 with the bearings 20 with their fastening on the pivots by the thrust pads 23 ensures that the proposed device does not block the spring suspension when the vehicle vibrates on the spring suspension 5.

Размещение буксовых поводков 13 или тяг 15 на уровне или выше уровня осей колесных пар симметрично в боковых продольных или расположенных под углами к продольным осям тележек вертикальных плоскостях горизонтально или под углами к горизонту обеспечивает радиальную установку осей колесных пар тележки при движении в кривой за счет центробежных сил, раздвигающих колеса поводками или тягами с наружной стороны кривой и сдвигающих колеса с внутренней стороны кривой, а также за счет бокового давления рельса на набегающее колесо и использования пассивного самоориентирования осей колесных пар по радиусу кривой.Placing axle boxes 13 or rods 15 at or above the level of the axles of the wheelsets symmetrically in the lateral longitudinal or at angles to the longitudinal axes of the bogies vertical planes horizontally or at angles to the horizontal provides a radial setting of the axles of the wheel pairs of the bogie when moving in a curve due to centrifugal forces sliding the wheels with leashes or rods on the outside of the curve and shifting the wheels on the inside of the curve, as well as due to the lateral pressure of the rail on the oncoming wheel and using passive self-orientation of the axles of the wheelsets along the radius of the curve.

Снабжение устройства системой жидкого смазывания 27, закрытого уплотнениями 24 прокладками 25 с крышками 26, обеспечивает смазывание трущихся поверхностей шкворневых узлов и шарниров длительное время без его обслуживания.Providing the device with a liquid lubrication system 27, closed by seals 24 with gaskets 25 with covers 26, provides lubrication of the friction surfaces of the pivot assemblies and joints for a long time without maintenance.

Все это и приводит к повышению динамических и эксплуатационных качеств экипажа восьмиосного железнодорожного транспортного средства за счет безрамной конструкции двухосных тележек и радиальной установки их осей колесных пар в кривых, снижение массы экипажа и транспортного средства в целом, выравнивание размеров между колесными парами и выравнивание нагрузок на железнодорожное полотно, уменьшение габарита четырехосных тележек, снижение сопротивления движению, увеличение долговечности и межремонтных пробегов восьмиосного железнодорожного транспортного средства.All this leads to an increase in the dynamic and operational qualities of the crew of an eight-axle railway vehicle due to the frameless design of the biaxial bogies and the radial installation of their axles of the wheelsets in curves, a decrease in the mass of the crew and the vehicle as a whole, the alignment of sizes between the wheelsets and the equalization of the railway loads canvas, reducing the size of the four-axle bogies, reducing the resistance to movement, increasing the durability and overhaul runs of the eight-axle railway goad the vehicle.

Claims

1. An eight-axle railway vehicle containing a frame with automatic couplings, two four-axle trolleys with wheel sets, axle boxes, spring suspension, brake equipment, characterized in that each four-axle trolley is made of two biaxial frameless trolleys connected by a beam supported by their axle box spring suspension, and the frame of the vehicle is supported on these beams through the central spring suspension, while the frame of the vehicle is equipped with one central traction to with a bracket with a pivot for each four-axle bogie, located on the longitudinal axis between its biaxial bogies, with a transverse beam fixed to it with the possibility of rotation relative to the vertical axis, connected by axle boxes or rods with axle boxes of the nearest wheelsets or with brackets that are equipped with axleboxes and axleboxes or their brackets of the outer wheel pairs of each trolley are connected to the corresponding axle boxes or their brackets of the corresponding inner wheel pairs of axle boxes or rods, -conjugated at or above the level of the axes of wheel pairs symmetrically in the lateral or longitudinal disposed at angles to the longitudinal axes of the bogies vertical planes horizontally or at an angle to the horizontal, with hinges or grease-lubricated or silentblocks.

2. An eight-axle railway vehicle according to claim 1, characterized in that the axle boxes of the biaxial frameless trolleys or axle boxes are equipped with braking equipment.

3. The eight-axle railway vehicle according to claim 2, characterized in that the axle boxes of the biaxial frameless trolleys or axle brackets are equipped with vibration dampers connecting them to the beams or to the frame of the vehicle.

4. An eight-axle railway vehicle according to claim 3, characterized in that the beams of the four-axle bogies are equipped with vibration dampers connecting them to the frame of the vehicle.

5. An eight-axle railway vehicle according to claim 4, characterized in that the transverse traverses are provided with the possibility of elastic vertical movement relative to the pivots.