RU2375206C1

RU2375206C1 - Railroad vehicle wheel

Info

Publication number: RU2375206C1
Application number: RU2008131367/11A
Authority: RU
Inventors: Валерий Викторович Шилер (RU); Валерий Викторович Шилер; Александр Валерьевич Шилер (RU); Александр Валерьевич Шилер; Елена Анатольевна Белоглазова (RU); Елена Анатольевна Белоглазова; Арсений Анатольевич Горохов (RU); Арсений Анатольевич Горохов; Евгений Михайлович Моисеенок (RU); Евгений Михайлович Моисеенок; Антон Валерьевич Плосков (RU); Антон Валерьевич Плосков; Советхан Сатжанович Саркенов (RU); Советхан Сатжанович Саркенов
Priority date: 2008-07-29
Filing date: 2008-07-29
Publication date: 2009-12-10

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: proposed wheel comprises bearing disk and hub running in bearings fitted on axle, rim fitted on the hub with the help of elastic gasket. Note that the gap between rim and hub seat surfaces is shaped. Spring wheel rim additionally comprises kinematic traction drive with its gear wheel rigidly fitted on spring rim hub. Reduction gear shaft is coupled, via compensating device, with traction motor shaft suspended onto bogie.

EFFECT: higher safety.

1 dwg

Description

Изобретение относится к рельсовому транспорту, в том числе может применяться для железнодорожного подвижного состава, мостовых подъемных кранов и монорельсовых дорог.The invention relates to rail transport, including can be used for railway rolling stock, bridge cranes and monorails.

Известны колеса колесных пар рельсовых транспортных средств, содержащие упругие элементы, гасящие вибрации, вызываемые перемещением по рельсовой колее, например "Упругое колесо рельсового транспортного средства" по авторскому свидетельству СССР №1775319, МКИ 7 В60В 9/12; "Колесо рельсового транспортного средства" по авторскому свидетельству СССР №1685755, МКИ 7 В60В 9/12. За прототип на основании наибольшего совпадения принято "Колесо рельсового транспортного средства" по авторскому свидетельству РФ №2207250, МКИ 7 В60В 9/12, конструкция которого имеет бандаж, ступицу, упорный диск, упругий элемент и подшипники.Known wheels wheelsets of rail vehicles containing elastic elements that dampen vibrations caused by movement along the rail track, for example, "The elastic wheel of a rail vehicle" according to USSR copyright certificate No. 1775319, MKI 7 V60V 9/12; "Wheel of a rail vehicle" according to USSR copyright certificate No. 1685755, MKI 7 V60V 9/12. For the prototype, based on the greatest coincidence, the "Wheel of a rail vehicle" was adopted according to the copyright certificate of the Russian Federation No. 2207250, MKI 7 V60V 9/12, the design of which has a bandage, hub, thrust disc, elastic element and bearings.

Недостатком этих решений является отсутствие тягового привода в подрессоренном бандаже колеса колесной пары, необходимого для приведения в движение рельсового экипажа.The disadvantage of these solutions is the lack of traction drive in the sprung bandage of the wheelset wheelset necessary for driving the rail crew.

Цель предлагаемого изобретения состоит в повышении безопасности движения и комфортности внутри экипажа в процессе реализации сил тяги.The purpose of the invention is to improve traffic safety and comfort within the crew during the implementation of traction.

Указанная цель достигается за счет оснащения индивидуальным тяговым приводом подрессоренного бандажа колеса колесной пары.This goal is achieved by equipping an individual traction drive sprung bandage wheelset wheels.

На чертеже (вид сверху) представлена кинематическая схема предлагаемого изобретения. Колесо с подрессоренным бандажом (в дальнейшем по тексту бандаж) колесной пары рельсового транспортного средства имеет несколько сочлененных между собой деталей. На ось колесной пары 1 жестко установлен упорный диск 2. Жесткая установка обеспечена посадкой с "натягом" и кольцевым уступом 3 на оси, играющим роль упора. Бандаж 4 выполнен тонкостенным из упругого материала, преимущественно стали. Бандаж 4 закреплен на ступице 5 посредством прослойки 6 из упругого эластичного материала, например резины. Постоянство положения бандажа 4 относительно ступицы 5 поддерживается профилированными посадочными поверхностями между ними. Ступица 5 закреплена на подшипнике 7, установленном на оси 1 колесной пары, концы которой опираются на буксовые подшипники 8. Букса 9 посредством поводка 10 шарнирно соединена с рамой тележки 11. На ступице 5 жестко установлено зубчатое колесо 12 тягового редуктора 13. Корпус тягового редуктора 13 удерживается в рабочем положении шарнирными опорами: одна из них 19 - на ступице зубчатого колеса 12, вторая опора 20 - на оси колесной пары 1, а третьей точкой подвески корпуса тягового редуктора 13 является шарнирная опора 14, закрепленная на тележке 11. Зубчатая шестерня 16 установлена на валу 15, который вращается в подшипнике 22. Вал 15 посредством поперечного компенсирующего устройства 17 связан с валом 21 тягового двигателя 18, который закреплен на тележке 11.The drawing (top view) shows the kinematic diagram of the invention. A wheel with a sprung band (hereinafter referred to as the band) of the wheel pair of the rail vehicle has several articulated parts. A thrust disk 2 is rigidly mounted on the axis of the wheelset 1. A rigid installation is provided with a tight fit and an annular ledge 3 on the axis, which plays the role of a stop. The bandage 4 is made thin-walled from an elastic material, mainly steel. The bandage 4 is fixed to the hub 5 by means of a layer 6 of elastic elastic material, for example rubber. The constancy of the position of the bandage 4 relative to the hub 5 is supported by profiled seating surfaces between them. The hub 5 is mounted on a bearing 7 mounted on the axle 1 of a pair of wheels, the ends of which are supported by axle box bearings 8. The axle box 9 is pivotally connected to the frame of the carriage 11 by means of a leash 10. A gear wheel 12 of the traction reducer 13 is rigidly mounted on the hub 5. Housing of the traction reducer 13 is held in working position by articulated bearings: one of them 19 is on the hub of the gear wheel 12, the second bearing 20 is on the axis of the wheelset 1, and the third suspension point of the housing of the traction gear 13 is the articulated bearing 14, mounted on the trolley 11. Gear gear 16 mounted on shaft 15 which rotates in a bearing 22. The shaft 15 through transverse compensating device 17 associated with the shaft 21 of the traction motor 18 which is mounted on the carriage 11.

Бандаж 4, оснащенный тяговым приводом, работает следующим образом. Тонкостенный бандаж 4 за счет деформации прослойки 6 упруго преодолевает стыки и неровности рельсовой колеи. Постоянство положения бандажа 4 относительно ступицы 5 поддерживается профилированными посадочными поверхностями между ними. Снижение ударных воздействий благотворно сказывается на долговечности пути и экипажа, кроме того, уменьшается уровень шума при движении. Сферические поверхности сопряжения бандажа и ступицы обеспечивают их взаимную самоустановку в статике и динамике. Жесткая установка упорного диска 2 на оси 1 колесной пары совместно с упорным диском второго колеса, выполненным симметрично относительно продольной оси колесной пары, ограничивают смещения колеса и колесной пары относительно рельсов рельсовой колеи, с которыми они контактируют боковыми поверхностями. Бандаж 4 со ступицей 5 совершают независимое вращение относительно упорного диска 2 благодаря подшипнику 7, что уменьшает сопротивление качению, особенно на кривых участках пути. Цилиндрическая поверхность катания бандажа 4 создает меньшие осевые усилия, чем типовые конические.Bandage 4, equipped with a traction drive, operates as follows. Thin-walled bandage 4 due to the deformation of the layer 6 elastically overcomes the joints and irregularities of the rail track. The constancy of the position of the bandage 4 relative to the hub 5 is supported by profiled seating surfaces between them. Reduced impacts have a beneficial effect on the longevity of the track and crew, in addition, the noise level during movement is reduced. The spherical surfaces of the interface between the brace and the hub provide their mutual self-installation in statics and dynamics. Rigid installation of the thrust disk 2 on the axis 1 of the wheel pair together with the thrust disk of the second wheel symmetrically with respect to the longitudinal axis of the wheel pair limit the displacements of the wheel and wheel pair relative to the rails of the rail track with which they are in contact with the side surfaces. The bandage 4 with the hub 5 independently rotates relative to the thrust disk 2 due to the bearing 7, which reduces the rolling resistance, especially in the curved sections of the path. The cylindrical rolling surface of the bandage 4 creates less axial forces than typical conical ones.

В режиме тяги момент сил от тягового двигателя 18 передается через вал 21, компенсатор 17, вал 15, шестерню 16, зубчатое колесо 12, ступицу 5, прослойку 6 и бандаж 4, который опирается в точке контакта на поверхность катания рельса, где формируется тяговое усилие в продольном направлении движения. Это тяговое усилие через посредство оси колесной пары 1, подшипник 8, буксу 9, поводок 10 приводит в движение тележку 11.In traction mode, the moment of force from the traction motor 18 is transmitted through the shaft 21, the compensator 17, the shaft 15, the gear 16, the gear wheel 12, the hub 5, the interlayer 6 and the band 4, which rests at the contact point on the rolling surface of the rail, where the traction is generated in the longitudinal direction of movement. This pulling force through the axis of the wheelset 1, bearing 8, axle box 9, leash 10 drives the trolley 11.

При прохождении колесом неровностей поверхности катания рельса возникают относительные перемещения между валом шестерни 15 и валом 21 тягового двигателя 18. Эти относительные перемещения компенсирует компенсирующее устройство 17.With the passage of the irregularities of the wheel rolling surface of the rail, relative movements occur between the gear shaft 15 and the shaft 21 of the traction motor 18. These relative movements are compensated by the compensating device 17.

Требуемый технический результат достигается тем, что в конструкцию каждого подрессоренного бандажа колесной пары вводится индивидуальный тяговый привод. В результате, в режиме тяги бандажи колес имеют независимое вращение, что устраняет дополнительное проскальзывание между контактирующими поверхностями катания рельсовых нитей с бандажами и упорными дисками колес в колесной паре при прохождении кривых участков пути. Устранение дополнительного проскальзывания в точке контакта подрессоренного бандажа и рельсовой нити увеличивает использование сцепного веса экипажа в режиме тяги и рекуперативного торможения, что приводит к снижению вероятности возникновения боксования или юза. Кроме этого наличие индивидуальных тяговых приводов дает возможность регулировать силу тяги каждого бандажа в зависимости как от его износа, так и поверхности катания рельса. За счет возможности формирования между двумя подрессоренными бандажами колесной пары разности величин моментов сил появляется возможность регулировать направление движения колесной пары и тележки при прохождении кривых участков пути и стрелочных переводов, что уменьшает дополнительное проскальзывание в режиме тяги и рекуперативного торможения при движении в кривых участках пути.The required technical result is achieved by the fact that an individual traction drive is introduced into the design of each sprung bandage of the wheel pair. As a result, in the traction mode, the wheel braces have independent rotation, which eliminates additional slippage between the contacting surfaces of the rolling of rail threads with braces and thrust wheels in a pair of wheels when passing curved sections of the track. Elimination of additional slippage at the point of contact of the sprung bandage and the rail thread increases the use of the crew’s coupling weight in traction and regenerative braking, which reduces the likelihood of boxing or skidding. In addition, the presence of individual traction drives makes it possible to adjust the traction force of each brace depending on both its wear and the rolling surface of the rail. Due to the possibility of the formation of a difference in the values of the moments of forces between the two sprung wheel bandages, it becomes possible to regulate the direction of movement of the wheelset and the trolley during the passage of curved sections of the track and turnouts, which reduces additional slippage in the traction mode and regenerative braking when moving in the curved sections of the track.

Повышение комфортности, безопасности движения внутри экипажа и увеличение ресурса подрессоренных бандажей колес колесной пары достигается за счет раздельного регулирования тяговых моментов, формируемых индивидуальными приводами подрессоренных бандажей в колесной паре, а также уменьшением динамических нагрузок и боксования подрессоренных бандажей в режиме тяги, вызывающих акустические возмущения не только ударного характера вверх-вниз и вправо-влево, но и "скрежета",Improving the comfort, safety of movement inside the crew and increasing the resource of sprung wheel braces of the wheelset is achieved by separately controlling the traction moments generated by the individual drives of the sprung wheel braces in the wheelset, as well as by reducing the dynamic loads and blocking of the sprung tires in the traction mode, causing acoustic disturbances not only shock character up and down and left and right, but also "rattle",

Claims

A wheel pair of a rail vehicle comprising a thrust disk and a hub that is mounted on an axis by bearings, a sprung brace fixed to the hub with an elastic layer, while the space between the seating surfaces of the sprung brace and the hub is shaped, characterized in that in the design of the sprung brace wheels of a pair of wheels a kinematic device of a traction drive has been introduced, the gear of which is rigidly mounted on the hub of a sprung gang Ms, and the shaft pinion gear by the compensating device associated with the shaft of the traction motor, which is suspended on the trolley.