RU2522225C2 - Поперечный профиль поверхности катания подрессоренного бандажа колеса колесной пары - Google Patents

Поперечный профиль поверхности катания подрессоренного бандажа колеса колесной пары Download PDF

Info

Publication number
RU2522225C2
RU2522225C2 RU2011154293/11A RU2011154293A RU2522225C2 RU 2522225 C2 RU2522225 C2 RU 2522225C2 RU 2011154293/11 A RU2011154293/11 A RU 2011154293/11A RU 2011154293 A RU2011154293 A RU 2011154293A RU 2522225 C2 RU2522225 C2 RU 2522225C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rolling surface
sprung
rolling
wheel
cylindrical
Prior art date
Application number
RU2011154293/11A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011154293A (ru
Inventor
Валерий Викторович Шилер
Александр Валерьевич Шилер
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Гибкое колесо"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Гибкое колесо" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Гибкое колесо"
Priority to RU2011154293/11A priority Critical patent/RU2522225C2/ru
Publication of RU2011154293A publication Critical patent/RU2011154293A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2522225C2 publication Critical patent/RU2522225C2/ru

Links

Images

Landscapes

  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Railway Tracks (AREA)

Abstract

Изобретение относится к рельсовому транспорту, в том числе может применяться для железнодорожного подвижного состава, мостовых подъемных кранов и монорельсовых дорог. Колесо колесной пары рельсового транспортного средства содержит упорный диск, ступицу, закрепленную посредством подшипников на оси и снабженную по периферии упругим элементом и подрессоренным бандажом. Поверхность катания бандажа в средней части выполнена в виде цилиндрической поверхности, а по обоим краям выполнена в виде двух пар конусных поверхностей. При этом цилиндрическая часть и сопряженные с ней конические поверхности катания подрессоренного бандажа соединены плавными криволинейными поверхностями. Технический результат - повышение ресурса подрессоренного бандажа колеса колесной пары, безопасности движения, а также повышение уровня комфортности подвижного состава. 2 ил.

Description

Изобретение относится к рельсовому транспорту, в том числе может применяться для железнодорожного подвижного состава, мостовых подъемных кранов и монорельсовых дорог.
Известны колеса рельсовых транспортных средств, содержащие упругие элементы, гасящие вибрации, вызываемые перемещением по рельсовой колее, например, "Упругое колесо рельсового транспортного средства" по авторскому свидетельству СССР №1775319 МКИ7 B60B 9/12; "Колесо рельсового транспортного средства" по авторскому свидетельству СССР №1685755 МКИ7 B60B 9/12. За прототип на основании наибольшего совпадения принято "Колесо рельсового транспортного средства" по авторскому свидетельству РФ №2378127 МКИ7 B60B 9/12, конструкция которого имеет подрессоренный бандаж, ступицу, упорный диск, упругий элемент и подшипники. Конфигурация поверхности катания гибкого бандажа состоит: средняя часть поверхности катания гибкого бандажа имеет цилиндрическую форму, а крайние участки поверхности катания выполнены в виде двух пар конусных поверхностей
Figure 00000001
1:3,5 и 6×45°.
Недостатком этого решения является наличие двух острых круговых ребер, которые образованы на пересечениях цилиндрической поверхности с двумя коническими (
Figure 00000001
1:3) поверхностями. При нахождении точки контакта колеса и рельса на круговом ребре площадь контакта колеса и рельса существенно меньше допустимых значений, что является причиной появления запредельных контактных напряжений (7000 МПа) на поверхностях катания и внутренних напряжений в толщине металла колеса и рельса (на глубине 3÷8 мм). Запредельный уровень внутренних напряжений в металле является источником образования контактно-усталостных дефектов в виде выщербин, трещин, разрушения рельсов и колес, что является одной из основных причин схода подвижного состава с рельсов. Кроме этого, перемещение точки контакта колеса и рельса с цилиндрической поверхности через круговое ребро на коническую сопровождается динамическими толчками, как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях, что ухудшает комфортность в экипаже в процессе движения.
Цель предлагаемого изобретения состоит в повышении ресурса подрессоренного бандажа колес колесной пары, безопасности движения и комфортности внутри экипажа.
Суть предлагаемого изобретения состоит в повышении безопасности и комфортности движения, а также ресурса подрессоренного бандажа за счет замены в поперечном профиле поверхности катания круговых ребер плавными переходными поверхностями, например, поверхностью тора.
На фиг.1 представлена кинематическая схема конструкции колеса с подрессоренным бандажом, а на фиг.2 - профиль поверхности катания подрессоренного бандажа предлагаемого изобретения.
Конструкция колеса 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. Подрессоренный 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 подрессоренного бандажа 4 относительно ступицы 5 поддерживается профилированными посадочными поверхностями между ними. Ступица 5 установлена на подшипнике 8, установленным на оси 1 колесной пары, концы которой снабжены буксовыми подшипниками 7.
Предлагаемый поперечный профиль поверхности катания подрессоренного бандажа, сформирован из семи участков различных поверхностей (см. фиг.2). Центральная часть (ЕЖ) поверхности катания гибкого бандажа имеет цилиндрическую форму. Значение длины образующей (ЕЖ) цилиндрической части равно сумме максимально возможных значений зазоров (2×ВВ′=40 мм) между боковыми поверхностями упорных дисков колес колесной пары и головками рельсов. По обоим краям поверхности катания подрессоренного бандажа поперечные очертания профиля представлены двумя парами конусных поверхностей (например: конусы
Figure 00000001
1:3,5 и 6×45°), которые расположены зеркально относительно вертикальной оси симметрии (O-O) поверхности катания. Участок цилиндрической поверхности сопряжен с коническими (
Figure 00000001
1:3,5) посредством криволинейных плавных поверхностей с кривизной (R).
Колесо работает следующим образом. Тонкостенный подрессоренный бандаж 4 упруго преодолевает стыки и неровности рельсовой колеи. Снижение ударных воздействий благотворно сказывается на долговечности пути и экипажа, кроме того, уменьшается уровень шума при движении. Упругие деформации бандажа компенсируются эластичной прослойкой 6. 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 со вторым упорным диском, выполненным симметрично, ограничивают смещение колесной пары относительно рельсов, с которыми он контактирует боковыми поверхностями. Подрессоренный бандаж 4 со ступицей 5 имеют возможность независимого вращения от упорного диска 2, благодаря подшипнику 7, что уменьшает сопротивление качению, особенно в кривых участках пути.
При движении в кривых участках рельсовой колеи точка контакта колеса и рельса перемещается с цилиндрического участка поверхности на конический. За счет плавного сопряжения с кривизной (R) этих участков поверхности катания площадь контакта гибкого бандажа и рельса имеет достаточную величину для обеспечения допустимого уровня контактных и внутренних напряжений в металле гибкого бандажа.
В процессе образования на цилиндрическом участке поверхности катания корытообразного износа (проката) ее края (точки Е′ и Ж′) выходят в зоны плавных сопряжении (R) и затем на конусные участки (
Figure 00000001
1:3,5). В результате относительные разности высот вершины (П′) корытообразной поверхности и ее краев (точки Е′ и Ж′) имеют минимальные значения по сравнению с тем, если бы поверхность катания состояла бы только из линейных поверхностей: цилиндрической и двух смежных конических (
Figure 00000001
1:3,5).
Кроме этого, при прохождении стрелочных переводов плавные переходы и конусные части поверхности катания бандажа (
Figure 00000001
1:3,5) обеспечивают безударное прохождение крестовин стрелочных переводов. Наличие конусов 6×45° (фасок) на краях поверхности катания предотвращает процесс образования наплывов металла на торцовых поверхностях бандажа.
Технический результат - увеличение ресурса подрессоренного бандажа колеса колесной пары транспортного средства, повышение безопасности движения и комфортности внутри экипажа.
Повышение безопасности внутри экипажа обеспечивается многопрофильной конфигурацией поверхности катания бандажа с плавными переходами между смежными линейчатыми поверхностями (цилиндрической и конусными поверхностями), что приводит к снижению толчков при переходе точки контакта с цилиндрического участка на конусный, а также предотвращение неравномерного износа, образования контактно-усталостных дефектов и наплывов металла на торцовых поверхностях подрессоренного бандажа. Комфортность внутри экипажа достигается уменьшением нагрузок, вызывающих акустические возмущения ударного характера, "скрежета", возникающего при наличии корытообразного износа поверхности катания и круговых ребер между линейчатыми поверхностями поперечного профиля подрессоренного бандажа.

Claims (1)

  1. Колесо колесной пары рельсового транспортного средства, содержащее упорный диск, ступицу, закрепленную посредством подшипников на оси и снабженную по периферии упругим элементом и подрессоренным бандажом, поверхность катания которого в средней части выполнена в виде цилиндрической поверхности, а по обоим краям выполнена в виде двух пар конусных поверхностей, отличающееся тем, что, с целью повышения ресурса подрессоренного бандажа колеса колесной пары, безопасности движения, цилиндрическая часть и сопряженные с ней конические поверхности катания подрессоренного бандажа соединены плавными криволинейными поверхностями.
RU2011154293/11A 2011-12-28 2011-12-28 Поперечный профиль поверхности катания подрессоренного бандажа колеса колесной пары RU2522225C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011154293/11A RU2522225C2 (ru) 2011-12-28 2011-12-28 Поперечный профиль поверхности катания подрессоренного бандажа колеса колесной пары

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011154293/11A RU2522225C2 (ru) 2011-12-28 2011-12-28 Поперечный профиль поверхности катания подрессоренного бандажа колеса колесной пары

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011154293A RU2011154293A (ru) 2013-07-10
RU2522225C2 true RU2522225C2 (ru) 2014-07-10

Family

ID=48787417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011154293/11A RU2522225C2 (ru) 2011-12-28 2011-12-28 Поперечный профиль поверхности катания подрессоренного бандажа колеса колесной пары

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2522225C2 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2406206A1 (de) * 1974-02-09 1975-08-14 Kloeckner Werke Ag Gummigefedertes schienenrad
SU1685755A1 (ru) * 1988-04-27 1991-10-23 Ж М Касылкасов Колесо рельсового транспортного средства
RU2207250C2 (ru) * 2000-10-09 2003-06-27 Государственное унитарное предприятие Центр внедрения новой техники и технологий "Транспорт" Колесо рельсового транспортного средства
RU2378127C1 (ru) * 2008-07-29 2010-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Омский государственный университет путей сообщения Поперечный профиль поверхности катания подрессоренного бандажа колеса колесной пары

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2406206A1 (de) * 1974-02-09 1975-08-14 Kloeckner Werke Ag Gummigefedertes schienenrad
SU1685755A1 (ru) * 1988-04-27 1991-10-23 Ж М Касылкасов Колесо рельсового транспортного средства
RU2207250C2 (ru) * 2000-10-09 2003-06-27 Государственное унитарное предприятие Центр внедрения новой техники и технологий "Транспорт" Колесо рельсового транспортного средства
RU2378127C1 (ru) * 2008-07-29 2010-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Омский государственный университет путей сообщения Поперечный профиль поверхности катания подрессоренного бандажа колеса колесной пары

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011154293A (ru) 2013-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5333926A (en) Railway wheel
AU2015317426B2 (en) Rolling unit for deep-rolling the running surfaces of rail vehicles
CN104627195B (zh) 一种轨道车辆及其脱轨安全防护装置
CA2449599A1 (en) Rail car mover having cambered rail wheels
RU2428319C1 (ru) Железнодорожное колесо
RU2522225C2 (ru) Поперечный профиль поверхности катания подрессоренного бандажа колеса колесной пары
RU2378127C1 (ru) Поперечный профиль поверхности катания подрессоренного бандажа колеса колесной пары
CN105480013A (zh) 一种高速动车组的新型车轮踏面结构
RU2568819C2 (ru) Способ повышения ресурса элементов системы колесо-рельс и профили рельсовой колеи и обода железнодорожного колеса на его основе
JP6924045B2 (ja) レール及びレールの削正方法
RU2207250C2 (ru) Колесо рельсового транспортного средства
RU2375204C1 (ru) Колесо рельсового транспортного средства
RU2375202C1 (ru) Колесо рельсового транспортного средства
CN207241298U (zh) 一种减少轮缘与钢轨之间侧磨的列车轮缘装置
RU74344U1 (ru) Колесная пара вагона для дифференциального вписывания в кривую
Czyczuła et al. Operational problems of tramway infrastructure in sharp curves
RU2375206C1 (ru) Колесо рельсового транспортного средства
US2842393A (en) Flanged wheels
RU2375203C1 (ru) Профиль гребня упорного диска колеса рельсового транспортного средства
RU91936U1 (ru) Цельнокатаное колесо высокоскоростного железнодорожного транспортного средства
RU141891U1 (ru) Колесо транспортного рельсового средства
RU2595200C1 (ru) Способ повышения ресурса элементов системы колесо - рельс и профили рельсовой колеи и обода железнодорожного колеса на его основе
CN107554189A (zh) 一种减少轮缘与钢轨之间侧磨的列车轮缘装置
EP2801483A1 (en) Solid-rolled railway wheel
RU2400373C1 (ru) Колесная пара вагона

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141229

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20160210

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191229