RU2654256C2 - УПРУГОЕ КОЛЕСО (варианты) - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к рельсовому транспорту. Упругое колесо со ступицей и стационарным фланцем, с диском бандажа и нажимным фланцем снабжено рядом съемных фланцев и дисков бандажа с неровностями в виде выступов и впадин между ними с помещением каждого выступа во впадине смежной детали. Выступы и впадины расположены концентрически и радиально. Колесо с неровностями выполнено из трех, пяти, семи или ряда деталей с расположением между фланцами и дисками упругих элементов. По другому варианту между фланцем ступицы, диском бандажа и нажимным фланцем ступицы расположен ряд пластинчатых фланцев и дисков с аналогичными неровностями и консольными отогнутыми от неровностей вырезами, обеспечивающими упругость колеса. Крепление всех деталей выполнено конусными самофиксирующимися винтами. С наружной стороны на ступицу нажимного фланца навинчен пластинчатый крепежный диск с консольными вырезами, обеспечивающий дополнительную фиксацию винтов. Технический результат - повышение надежности и ресурса эксплуатации рельсового транспорта и пути, снижение вибрации и уровня шума. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 10 ил.

Description

Изобретение относится к конструкции экипажа рельсового транспорта.

Технический результат группы изобретений: повышение надежности и ресурса эксплуатации подвижного состава рельсового транспорта и пути, снижение вибрации и уровня шума.

Техническая сущность группы изобретений изложена в описании примеров 1-3, п. 1-15 формулы и чертежах на фиг. 1-10: на фиг. 1 изображено трехслойное упругое колесо с концентрическими выступами и впадинами неровностей диска бандажа и фланцев; на фиг. 2 - упрощенное колесо с выступами и впадинами диска бандажа и стационарного фланца ступицы; на фиг. 3 - упругий элемент из пластины колеса на фиг. 2; на фиг. 4 изображено упругое колесо из пяти слоев фланцев и дисков с симметричным фланцем; на фиг. 5 - диск бандажа с радиальными перегородками в виде впадин между концентрическими выступами, вид от фланца ступицы; на фиг. 6 - сечение С-С на фиг. 4 и 5; на фиг. 7 - сэндвич-колесо из семи слоев фланцев и дисков с симметричным диском бандажа; на фиг.8 - сэндвич-колесо с упругими пластинчатыми фланцами и дисками с консольными вырезами и нажимными дисками бандажа; на фиг. 9 - фрагмент колеса на фиг. 8; на фиг. 10 - крепежный диск.

По первому изобретению известно упругое колесо, содержащее обод с кольцевым выступом на внутренней поверхности, ступицу с кольцевым выступом на наружной поверхности, нажимное кольцо, закрепленное на ступице, дискретно расположенные упругие элементы в виде резиновых дисков, размещенные между кольцевыми выступами обода и ступицы и нажимным кольцом. Описание изобретения к а.с .№448972 А1 В60В 9/10, авторы Епифанов В.П. и Жолобов В.А.

Недостатками этого колеса являются ненадежность из-за малой площади работающих на сдвиг резиновых элементов и недостаточный ресурс эксплуатации

Наиболее близким решением является упругое колесо, содержащее бандаж с диском, ступицу с фланцем, прижимной фланец, резиновые элементы между диском и фланцами по всем коническим поверхностям и крепежные элементы. Патент на полезную модель №63292, В60В 9/10, авторы Петровы.

Недостатками этого колеса являются ненадежность из-за малой площади работающих на сдвиг резиновых элементов, недостаточный ресурс эксплуатации и недостаточное снижение вибрации и уровня шума.

Технический результат: повышение надежности и ресурса эксплуатации подвижного состава рельсового транспорта и пути, снижение вибрации и уровня шума.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в упругом колесо, содержащем бандаж с диском, ступицу с фланцем, съемный нажимной фланец ступицы, упругие элементы между диском бандажа и фланцами ступицы и крепежные элементы, обращенные к съемному фланцу ступицы и к фланцу ступицы грани диска бандажа снабжены неровностями в виде выступов и впадин между ними трапецеидального или прямоугольного поперечного сечения, углового профиля с закругленными вершинами, в виде призм, цилиндров, усеченных пирамид или конусов или шарообразных, обращенная к диску бандажа грань фланца ступицы снабжена аналогичными неровностями в виде выступов, каждый из которых помещен в смежной впадине диска бандажа, и впадин между ними, в каждой из которых помещен смежный выступ диска бандажа, с зазором между указанными неровностями, обращенная к диску бандажа грань нажимного фланца ступицы снабжена аналогичными неровностями в виде выступов, каждый из которых помещен в смежной впадине диска бандажа, и впадин между ними, в каждой из которых помещен смежный выступ диска бандажа, с зазором между указанными неровностями, в каждом из указанных зазоров помещен упругий элемент, наружная поверхность ступицы и внутренние обращенные к оси колеса поверхности бандажа выполнены конусными, каждый из упругих элементов между диском бандажа и фланцем ступицы и между диском бандажа и нажимным фланцем ступицы выполнен в виде съемной резиновой или резинокордной прокладки, в виде упругопластического синтетического материала, в виде навулканизированной на неровностях смежных граней резины или в виде повторяющей очертания неровностей смежных граней диска бандажа и фланцев ступицы шайбы из упругой пластины, например стальной, синтетической или армированной синтетической, с консольными отогнутыми из плоскости шайбы вырезами с возможностью взаимодействия с указанными неровностями диска бандажа и фланца ступицы.

Техническая сущность первого изобретения изложена в описании примера 1, п. 1, 2 формулы и на чертежах - фиг. 1-3.

Пример 1, фиг. 1-3.

Упругое колесо содержит ступицу 1 со стационарным фланцем 2. С наружной относительно колесной пары стороны колеса на ступице 1 расположен съемныйнажимной фланец 3. Колесо снабжено съемным бандажом 4 с внутренним диском 5, расположенным между фланцем 2 ступицы 1 и нажимным фланцем 3 ступицы. С каждой стороны вдоль оси колеса диска 5 расположены внутренние обращенные к оси колеса поверхности бандажа 4. Наружная поверхность ступицы 1 и внутренние обращенные к оси колеса с каждой стороны диска 5 бандажа поверхности бандажа 4 выполнены конусными.

Между диском 5 бандажа 4 и фланцем 2 ступицы 1 и между диском 5 и прижимным фланцем 3 расположены упругие элементы. Ступица 1 с фланцем 2, диск 5 бандажа 4 и прижимной фланец 3 скреплены крепежными элементами в виде расположенных по окружности резьбовых соединений через соосные отверстия.

Обращенные к нажимному фланцу 3 и к фланцу 2 ступицы 1 грани диска 5 бандажа 4 снабжены неровностями в виде выступов и впадин между ними трапецеидального или прямоугольного поперечного сечения, углового профиля с закругленными вершинами, в виде призм, цилиндров, усеченных пирамид или конусов или шарообразных. Обращенная к диску 5 бандажа 4 грань прижимного фланца 3 снабжена аналогичными неровностями в виде выступов, каждый из которых помещен в смежной впадине диска 5 бандажа 4, и впадин между ними, в каждой из которых помещен смежный выступ диска 5 бандажа 4, с зазором между указанными неровностями, в котором помещен упругий элемент с возможностью взаимодействия с указанными неровностями диска 5 бандажа 4 и прижимного фланца 3. Обращенная к диску 5 бандажа 4 грань фланца 2 ступицы 1 снабжена аналогичными неровностями в виде выступов 8, каждый из которых помещен в смежной впадине диска 5 бандажа 4, и впадин между ними, в каждой из которых помещен смежный выступ диска 5 бандажа 4, с зазором между указанными неровностями, в котором помещен упругий элемент с возможностью взаимодействия с указанными неровностями диска бандажа 4 и фланца 2 ступицы 1.

Выполненные прямоугольного или трапецеидального поперечного сечения или углового профиля с закругленными вершинами выступы и впадины неровностей диска 5 бандажа 4 и смежные выступы и впадины между ними неровностей прижимного фланца 3 и фланца 2 ступицы 1 расположены концентрически, радиально ориентированно относительно оси колеса или комбинированно концентрически и радиально.

Для фиксации от кругового перемещения диска 5 в концентрических впадинах между выступами выполнен ряд радиальных перегородок, а в концентрических выступах выполнен ряд радиальных углублений, в каждое из которых помещена смежная перегородка с зазором между ними. Перегородки и углубления выполнены прямоугольного или трапецеидального поперечного сечения или углового профиля с закругленными вершинами. Между каждой из перегородок и смежным углублением выполнен зазор, в котором помещен упругий элемент.

Расположенные концентрически выступы и впадины неровностей с каждой стороны диска 5 расположены преимущественно симметрично относительно радиальной плоскости симметрии диска 5 (фиг. 1).

Альтернативно радиально ориентированные выступы и впадины неровностей с каждой стороны диска 5 бандажа 4 расположены осесимметрично относительно радиальной оси между каждыми из выступов и впадин с расположением смежно вдоль оси колеса с каждым из выступов с одной стороны диска впадины с другой стороны диска. Диск 5 бандажа 4 выполнен преимущественно одинаковой толщины.

Упругие элементы в зазорах между неровностями выполнены в виде съемных резиновых или резинокордных прокладок, в виде упругопластического синтетического материала или в виде навулканизированной резины на диск 5 бандажа 4 с двух сторон или на обращенной к фланцу 2 ступицы 1 грани диска 4 бандажа 3 и на обращенной к диску 5 бандажа 4 грани прижимного фланца 3.

Для увеличения ресурса эксплуатации альтернативно вышеуказанным упругий элемент в каждом из зазоров между неровностями выполнен в виде повторяющей очертания неровностей диска 5, фланцев 2 и 3 шайбы из упругой стальной, синтетической или армированной синтетической пластины с консольными отогнутыми из плоскости шайбы в одну или обе стороны вырезами в виде лепестков.

По окружности смежно с бандажом 4 прижимной фланец 3 и диск 5 бандажа 4 скреплены с фланцем 2 крепежными элементами в виде расположенных по окружности винтов через соосные отверстия. Каждый из винтов пропущен через соосное отверстие большего диаметра стержня винта стационарного диска 5 бандажа и завинчен во фланец 2. Каждый из винтов на одном концевом участке выполнен с цилиндрической резьбой и завинчен в наружный в радиальном направлении кольцевой выступ стационарного фланца 2 ступицы 1. На другом концевом участке винт выполнен конусным с увеличением поперечного сечения в наружную сторону и расположен в ответном конусном отверстии в съемном нажимном фланце 3 ступицы с возможностью взаимодействия конусного участка винта с указанным конусным отверстием.

Диаметр соосного отверстия в диске 5 выполнен большим диаметра стержня винта для возможности упругого перемещения бандажа 4 с диском 5 относительно фланцев 2 и 3.

Альтернативно для облегченной нагрузки выполнено облегченное колесо.

Упругое колесо для облегченной нагрузки содержит ступицу 1 со стационарным фланцем 2 и съемный бандаж 4 с диском 5 с наружной относительно колесной пары стороны фланца 2. С наружной стороны от диска 5 бандажа расположен съемный закрепленный на ступице 1 винтами прижимной фланец 3 ступицы 1. Обращенная к фланцу 2 ступицы 1 грань диска 5 бандажа 4 снабжена аналогичными неровностями в виде выступов и впадин. Обращенная к диску 5 бандажа 4 грань фланца 2 ступицы 1 снабжена аналогичными неровностями в виде выступов, каждый из которых помещен в смежной впадине диска 4 бандажа 4, и впадин между ними, в каждой из которых помещен смежный выступ диска 5 бандажа 4, с зазором между указанными неровностями, в котором помещен упругий элемент с возможностью взаимодействия с указанными неровностями диска 5 бандажа 4 и фланца 2 ступицы 1.

Обращенная к прижимному фланцу 3 грань диска 5 бандажа 4 и смежная ответная грань прижимного фланца 3 выполнены преимущественно нормально к оси колеса или конусными без неровностей. Между фланцем 3 и диском 5 расположена резиновая, резинокордная, синтетическая, армированная синтетическая или из упругой пластины с вырезами (фиг. 3) упругая прокладка с возможностью взаимодействия с фланцем 3 и диском 5.

При монтаже сначала создают колесную пару на требуемую колею, монтируя в горячем состоянии ступицы 1 с фланцами 2 на ось колесной пары. С наружной стороны фланца 2 поочередно монтируют съемный бандаж 4 с диском 5 и упругие элементы. С наружной стороны диска 5 монтируют прижимной фланец 3. По окружности смежно с бандажом 4 прижимной фланец 3 и диск 5 бандажа 4 скрепляют с фланцем 2 крепежными элементами в виде расположенных по окружности винтов через соосные отверстия. Демонтируют фланец 3 и бандаж 4 с диском 5 с упругими элементами в обратном порядке.

При эксплуатации вертикальная нагрузка от оси колесной пары через конусные или параллельные оси колеса грани выступов и впадин неровностей фланца 2 ступицы 1 и прижимного фланца 3 и упругие элементы между ними упруго передается на конусные или параллельные оси колеса грани неровностей диска 5 бандажа 4 и через бандаж 4 на рельс. Боковая нагрузка от оси колесной пары через нормальные оси колеса грани выступов и впадин неровностей фланца 2 ступицы 1 и фланца 3 и упругие элементы между ними упруго передается на диск 5 и через реборду бандажа 4 на рельс, улучшая взаимодействие и уменьшая износ реборды и боковой грани головки рельса. В связи с многократным уменьшением подрессоренной массы упругие элементы колеса гасят колебания от неровностей поверхности катания колеса и рельса. Упругое взаимодействие колеса и рельса снижает негативное воздействие поездной нагрузки на путь, подвижной состав и снижает вибрацию и уровень шума в окружающей среде и пассажирском вагоне.

Снабжение обращенных к съемному фланцу ступицы и к фланцу ступицы грани диска бандажа неровностями в виде выступов и впадин между ними трапецеидального или прямоугольного поперечного сечения, углового профиля с закругленными вершинами, в виде призм, цилиндров, усеченных пирамид или конусов или шарообразных, снабжение обращенной к диску бандажа грани фланца ступицы аналогичными неровностями в виде выступов, каждый из которых помещен в смежной впадине диска бандажа, и впадин между ними, в каждой из которых помещен смежный выступ диска бандажа, с зазором между указанными неровностями, снабжение обращенной к диску бандажа грани нажимного фланца ступицы аналогичными неровностями в виде выступов, каждый из которых помещен в смежной впадине диска бандажа, и впадин между ними, в каждой из которых помещен смежный выступ диска бандажа, с зазором между указанными неровностями, помещение в каждом из указанных зазоров упругого элемента, выполнение наружной поверхности ступицы и внутренних обращенных к оси колеса поверхностей бандажа конусными, выполнение каждого из упругих элементов между диском бандажа и фланцем ступицы и между диском бандажа и нажимным фланцем ступицы в виде съемной резиновой или резинокордной прокладки, в виде упругопластического синтетического материала, в виде навулканизированной на неровностях смежных граней резины или в виде повторяющей очертания неровностей смежных граней диска бандажа и фланцев ступицы шайбы из упругой пластины, например стальной, синтетической или армированной синтетической, с консольными отогнутыми из плоскости шайбы вырезами с возможностью взаимодействия с указанными неровностями диска бандажа и фланца ступицы обеспечивает повышение надежности и ресурса эксплуатации подвижного состава рельсового транспорта и пути, снижение уровня шума.

По второму изобретению наиболее близким решением является упругое колесо, содержащее бандаж с диском, ступицу с фланцем, нажимной фланец, резиновые элементы между диском и фланцами по всем коническим поверхностям и крепежные элементы. Патент на полезную модель №63292, В60В 9/10, авторы Петровы.

Недостатками этого колеса являются ненадежность из-за малой площади работающих на сдвиг резиновых элементов, недостаточный ресурс эксплуатации и недостаточное снижение вибрации и уровня шума.

Технический результат: повышение надежности и ресурса эксплуатации подвижного состава рельсового транспорта и пути, снижение вибрации и уровня шума.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в упругом колесе, содержащем ступицу с фланцем, съемный нажимной фланец ступицы, бандаж с расположенным между фланцем ступицы и нажимным фланцем ступицы диском, упругие элементы и крепежные элементы, между фланцем ступицы и диском бандажа смежно с фланцем ступицы выполнен съемный диск бандажа или ряд съемных дисков бандажа и между съемным диском бандажа и диском бандажа расположен съемный фланец ступицы или ряд съемных фланцев ступицы, каждый из которых расположен между смежными съемными дисками бандажа или между съемным диском бандажа и диском бандажа и/или между нажимным фланцем ступицы и диском бандажа смежно с нажимным фланцем ступицы выполнен съемный диск бандажа или ряд съемных дисков бандажа и между съемным диском бандажа и диском бандажа расположен съемный фланец ступицы или ряд съемных фланцев ступицы, каждый из которых расположен между смежными съемными дисками бандажа или между съемным диском бандажа и диском бандажа, при этом смежные грани всех указанных деталей снабжены неровностями в виде выступов и впадин с помещением каждого из выступов детали во впадине смежной детали с зазором между неровностями указанных деталей, в каждом из которых помещен упругий элемент, выступы и впадины неровностей всех взаимодействующих деталей выполнены трапецеидального или прямоугольного поперечного сечения, углового профиля с закругленными вершинами, призматическими, цилиндрическими, в виде усеченных пирамид или конусов, упругий элемент в каждом из зазоров между неровностями смежных фланцев ступицы и дисков бандажа выполнен в виде съемной резиновой или армированной резиновой прокладки, в виде упругопластического синтетического материала, в виде навулканизированной на неровностях смежных граней резины или в виде повторяющей очертания неровностей смежных граней дисков бандажа и фланцев ступицы упругой пластины, например стальной, синтетической или армированной синтетической, с консольными отогнутыми из плоскости шайбы вырезами с возможностью взаимодействия вырезов с указанными неровностями смежных дисков и фланцев, крепежные элементы соединения деталей колеса выполнены в виде винтов, каждый из которых на одном концевом участке выполнен с цилиндрической резьбой и завинчен во фланец ступицы, а на другом концевом участке выполнен конусным с увеличением поперечного сечения в наружную сторону с расположением в ответном конусном отверстии в съемном нажимном фланце ступицы с возможностью взаимодействия конусного участка винта с указанным конусным отверстие, конусный участок винта снабжен неровностями в виде продольно ориентированных по конусной поверхности выступов и впадин между ними пропорционального расстоянию от оси винта синусоидального поперечного сечения или углового профиля с закругленными вершинами, конусное отверстие съемного нажимного фланца ступицы снабжено ответными впадинами и выступами или неровности конусного участка винта и конусного отверстия выполнены в виде нанесенного измельченного материала, например металлического или синтетического, с наружной стороны съемного нажимного фланца ступицы, на ступицу колеса или на ступицу съемного нажимного фланца навинчен крепежный диск в виде пластины с рядом радиальных консольных образующих спицы и обод крепежного диска вырезов с возможностью взаимодействия обода со смежной наружной гранью нажимного фланца ступицы и с наружной торцовой гранью конусного участка каждого из винтов, при этом свободный конец каждого консольного выреза расположен смежно с ободом, отогнут из плоскости к нажимному фланцу ступицы и на обращенной к фланцу грани снабжен неровностями в виде радиально ориентированных выступов и впадин между ними пропорционального расстоянию от оси колеса синусоидального поперечного сечения или углового профиля с закругленными вершинами, а на смежной грани нажимного фланца по окружности выполнены ответные неровности с возможностью взаимодействия с неровностями каждого из консольных вырезов крепежного диска, наружная поверхность ступицы и внутренние обращенные к оси колеса с каждой стороны диска бандажа поверхности бандажа выполнены конусными.

Техническая сущность второго изобретения изложена в описании примера 2, п. 2-7 формулы и на чертежах на фиг. 4-7. Пример 2, фиг. 4-7.

По первому варианту упругое колесо содержит ступицу 1 со стационарным фланцем 2. С наружной относительно колесной пары стороны колеса на ступице 1 расположен съемный нажимной фланец 3. Колесо снабжено съемным бандажом 4 с внутренним диском 5, расположенным между фланцем 2 ступицы 1 и нажимным фланцем 3 ступицы. С каждой стороны вдоль оси колеса диска 5 расположены внутренние обращенные к оси колеса поверхности бандажа 4. Наружная поверхность ступицы 1 и внутренние обращенные к оси колеса с каждой стороны диска 5 бандажа поверхности бандажа 4 выполнены конусными.

По второму варианту между нажимным фланцем 3 ступицы 1 и диском 5 бандажа 4 смежно с нажимным фланцем 3 расположен съемный диск 6 бандажа. Между съемным диском 6 и диском 5 бандажа расположен съемный фланец 7 ступицы 1 (фиг. 4).

По третьему варианту между фланцем 2 ступицы и диском 5 бандажа смежно с фланцем 2 расположен съемный диск 8 бандажа. Между съемным диском 8 бандажа и диском 5 бандажа расположен съемный фланец 9 ступицы 1.

По четвертому варианту колесо выполнено из семи фланцев и дисков (фиг. 7). С каждой стороны диска 5 бандажа расположены выполненные по второму и третьему вариантам съемные диски 6 и 8 бандажа и съемные фланцы 7 и 9 ступицы.

По пятому варианту смежно с фланцем 7 по второму варианту расположен съемный диск бандажа, а между указанным диском и диском 5 бандажа расположен съемный фланец ступицы.

По шестому варианту смежно с фланцем 9 по третьему варианту расположен съемный диск бандажа, а между указанным диском и диском 5 бандажа расположен съемный фланец ступицы.

По седьмому варианту колесо выполнено из одиннадцати фланцев и дисков. С каждой стороны диска 5 бандажа расположены выполненные по пятому и шестому вариантам съемные диски бандажа 4 и съемные фланцы ступицы 1.

По пятому, шестому и седьмому вариантам колесо выполнено с дополнительным рядом попарно расположенных в указанной последовательности съемных фланцев ступицы 1 и съемных дисков бандажа 4, а именно съемных фланцев между съемными дисками или между съемным диском и стационарным диском 5 бандажа. При этом по вариантам 2-7 количество съемных фланцев и дисков с одной стороны стационарного диска 5 независимо от количества съемных фланцев и дисков с другой стороны диска 5.

Съемный нажимной фланец 3 по всем вариантам и все съемные фланцы по вариантам 2-7 закреплены на конусной ступице заклиниванием по взаимно ответным конусным поверхностям. Все съемные диски по вариантам 2-7 закреплены на внутренних конусных поверхностях бандажа заклиниванием по взаимно ответным конусным поверхностям. Для фиксации от смещения вдоль оси колеса всех съемных деталей угол между образующей конусной поверхности ступицы 1 и осью колеса и угол между каждой из образующих внутренних поверхностей бандажа 4 и осью колеса выполнены меньшими угла самоторможения материалов взаимодействующих деталей, преимущественно стали, от действия вертикальной силы.

Смежные грани всех указанных деталей, а именно стационарного фланца 2, стационарного диска 5 бандажа, съемных фланцев и дисков с одной или каждой стороны диска 4, съемного нажимного фланца 3 снабжены неровностями в виде выступов и впадин с помещением каждого из выступов детали во впадине смежной детали с зазором 10 между неровностями указанных деталей, в каждом из которых помещен упругий элемент 11.

Выступы и впадины неровностей всех взаимодействующих деталей выполнены трапецеидального или прямоугольного поперечного сечения, углового профиля с закругленными вершинами, призматическими, цилиндрическими, в виде усеченных пирамид или конусов.

Выполненные трапецеидального или прямоугольного поперечного сечения или углового профиля с закругленными вершинами выступы и впадины неровностей всех деталей расположены концентрически относительно оси колеса с чередованием концентрических впадин с концентрическими выступами, радиально ориентированно или комбинированно концентрически и радиально.

Концентрические выступы 12 и впадины неровностей с каждой стороны расположенного в средней части колеса стационарного диска 5 по вариантам 1 и 4 (фиг. 7) выполнены симметрично относительно радиальной плоскости симметрии диска 5. Выступы 13 и впадины неровностей расположенного в средней части колеса съемного фланца 7 по вариантам 2 (фиг. 4) и 3 выполнены симметрично относительно радиальной плоскости симметрии фланца 7.

Стационарный диск бандажа 4 по вариантам 2 (фиг. 4) и 3 и съемные диски и фланцы кроме вышеуказанных выполнены преимущественно одинаковой толщины с расположением смежно вдоль оси колеса с каждым из выступов с одной стороны диска или фланца впадины с другой стороны (фиг. 4, 7).

Для фиксации от кругового перемещения деталей в концентрических впадинах между выступами выполнен ряд радиальных перегородок в виде выступов 14, а в концентрических выступах выполнен ряд радиальных перегородок в виде впадин 15, в каждую из которых помещен выступ перегородки смежной детали. Выступы и впадины радиальных перегородок выполнены трапецеидального или прямоугольного поперечного сечения или углового профиля с закругленными вершинами.

Упругий элемент 11 в каждом из зазоров между неровностями смежных фланцев ступицы и дисков бандажа выполнен в виде съемной резиновой или армированной резиновой прокладки, в виде упругопластического синтетического материала, в виде навулканизированной на неровностях смежных граней резины. Для увеличения ресурса эксплуатации альтернативно указанному элемент 11 выполнен в виде повторяющей очертания неровностей смежных граней дисков бандажа и фланцев ступицы шайбы из упругой пластины, например стальной, синтетической или армированной синтетической, с консольными отогнутыми из плоскости шайбы вырезами в виде лепестков с возможностью взаимодействия вырезов с указанными неровностями смежных дисков и фланцев. Увеличение количества съемных фланцев и дисков и работающих на сжатие упругих элементов 11 между неровностями фланцев и дисков более чем на порядок снижает нагрузку на каждый упругий элемент, обеспечивая повышение эксплуатационного ресурса упругого колеса.

Все детали, а именно диск 5 бандажа 4, съемный нажимной фланец 3 ступицы 1 колеса, дополнительные диск/диски бандажа и фланец/фланцы ступицы по всем вариантам прикреплены к стационарному фланцу 2 ступицы 1 колеса крепежными резьбовыми соединениями в виде винтов 16. Винты 16 расположены преимущественно по внешней окружности смежно с наружным в радиальном направлении кольцевым выступом 17 нажимного диска 3. Каждый из винтов 16 пропущен через соосные отверстия большего диаметра стержня винта 16 стационарного диска 5 бандажа, всех съемных фланцев ступицы 1 и дисков бандажа 4 и завинчен во фланец 2. Каждый из винтов 16 на одном концевом участке выполнен с цилиндрической резьбой и завинчен в наружный в радиальном направлении кольцевой выступ 18 стационарного фланца 2 ступицы 1. На другом концевом участке винт 16 выполнен конусным с увеличением поперечного сечения в наружную сторону и расположен в ответном конусном отверстии в съемном нажимном фланце 3 ступицы с возможностью взаимодействия конусного участка винта с указанным конусным отверстием.

Дополнительно конусный участок винта 16 снабжен неровностями в виде продольно ориентированных по конусной поверхности выступов и впадин между ними пропорционального расстоянию от оси винта синусоидального поперечного сечения или углового профиля с закругленными вершинами. Конусное отверстие нажимного фланца 3 ступицы 1 снабжено ответными впадинами и выступами. Альтернативно неровности конусного участка винта 16 и конусного отверстия фланца 3 выполнены в виде нанесенного измельченного материала, например металлического или синтетического.

Для дополнительной фиксации от произвольного отвинчивания винтов 16 с наружной стороны съемного нажимного фланца 3 ступицы выполнен дополнительный крепежный элемент в виде навинченного на ступицу 1 колеса или на ступицу нажимного фланца 3 крепежного диска из пластины. Крепежный диск снабжен рядом радиальных консольных образующих спицы и обод крепежного диска упругих вырезов с возможностью взаимодействия обода со смежной наружной гранью нажимного фланца 3 ступицы 1 и с наружной торцовой гранью конусного участка каждого из винтов 16. Свободный конец каждого консольного выреза расположен смежно вдоль оси колеса с ободом, отогнут из плоскости к нажимному фланцу 3 и на обращенной к фланцу 3 грани снабжен неровностями в виде радиально ориентированных выступов и впадин между ними пропорционального расстоянию от оси колеса синусоидального поперечного сечения или углового профиля с закругленными вершинами. На смежной грани нажимного фланца 3 по окружности выполнены ответные неровности с возможностью взаимодействия с неровностями каждого из консольных вырезов крепежного диска.

Детали колеса изготавливают литьем или штамповкой. На обращенной к фланцу 2 грани съемных дисков и фланцев наносят упругие элементы. Ступицы 1 с фланцами 2 без упругих элементов в горячем состоянии монтируют на ось колесной пары, создавая базис колесной пары на требуемую колею. На поточной линии на каждый фланец 2 колесной пары поочередно монтируют диски и фланцы с нанесенными или съемными упругими элементами.

После монтажа съемного нажимного фланца 3 винты 16 с малым усилием завинчивают в концентрический выступ 18 фланца 2. Нажимают на диск 3 к диску 2, создавая напряженно-сжатое состояния упругих элементов, и довинчивают винты 16. При этом конусные поверхности съемных дисков и фланцев заклиниваются на ответных конусных поверхностях ступицы 1 и бандажа 4. После снятия нажатия с фланца 3 давление напряженных упругих элементов через фланец 3 на конусный участок каждого из винтов 16 обеспечивает их самофиксацию.

При необходимости на ступицу 1 или на ступицу фланца 3 навинчивают крепежный диск, консольные вырезы с неровностями которого при взаимодействии с неровностями фланца 3 предотвращают отвинчивание диска. На ободе крепежного диска и смежно на нажимном фланце 3 краской наносят 2-3 метки для визуального контроля заданного положения диска. Дополнительно диск привинчивают 1-3 винтами к фланцу 3, фиксируя винты от отвинчивания, например проволочной закруткой. Обод крепежного диска, закрывая торцы винтов 16, увеличивает надежность от самопроизвольного отвинчивания винтов 16 дополнительно к самофиксации. Наличие проволочной закрутки и меток упрощает осмотр при эксплуатации.

По истечении гарантийного срока упругих элементов 11 или при износе бандажа 4 и реборды съемные детали заменяют, не затрагивая ступицы 1 со стационарными фланцами 2 базиса колесной пары, что упрощает эксплуатацию и снижает расходы на эксплуатацию.

При движении упругие элементы 11 между конусными поверхностями неровностей всех фланцев и дисков гасят колебания от неровностей рельса и бандажа, улучшая взаимодействие колеса и рельса. Упругие элементы между радиальными поверхностями неровностей всех фланцев и дисков улучшают взаимодействие реборды и боковой грани головки рельса, обеспечивая повышение их эксплуатационного ресурса.

Выполнение между фланцем ступицы и диском бандажа смежно с фланцем ступицы съемного диска бандажа или ряда съемных дисков бандажа и расположение между съемным диском бандажа и диском бандажа съемного фланца ступицы или ряда съемных фланцев ступицы, каждый из которых расположен между смежными съемными дисками бандажа или между съемным диском бандажа и диском бандажа и/или выполнение между нажимным фланцем ступицы и диском бандажа смежно с нажимным фланцем ступицы съемного диска бандажа или ряда съемных дисков бандажа и расположение между съемным диском бандажа и диском бандажа съемного фланца ступицы или ряда съемных фланцев ступицы, каждый из которых расположен между смежными съемными дисками бандажа или между съемным диском бандажа и диском бандажа, снабжение при этом смежных граней всех указанных деталей неровностями в виде выступов и впадин с помещением каждого из выступов детали во впадине смежной детали с зазором между неровностями указанных деталей, в каждом из которых помещен упругий элемент, выполнение выступов и впадин неровностей всех взаимодействующих деталей трапецеидального или прямоугольного поперечного сечения, углового профиля с закругленными вершинами, призматическими, цилиндрическими, в виде усеченных пирамид или конусов, выполнение упругого элемента в каждом из зазоров между неровностями смежных фланцев ступицы и дисков бандажа в виде съемной резиновой или армированной резиновой прокладки, в виде упругопластического синтетического материала, в виде навулканизированной на неровностях смежных граней резины или в виде повторяющей очертания неровностей смежных граней дисков бандажа и фланцев ступицы шайбы из упругой пластины, например стальной или синтетической, с консольными отогнутыми из плоскости шайбы вырезами с возможностью взаимодействия вырезов с указанными неровностями смежных дисков и фланцев, выполнение крепежных элементов соединения деталей колеса в виде винтов, каждый из которых на одном концевом участке выполнен с цилиндрической резьбой и завинчен во фланец ступицы, а на другом концевом участке выполнен конусным с увеличением поперечного сечения в наружную сторону с расположением в ответном конусном отверстии в съемном нажимном фланце ступицы с возможностью взаимодействия конусного участка винта с указанным конусным отверстием, снабжение конусного участка винта неровностями в виде продольно ориентированных по конусной поверхности выступов и впадин между ними пропорционального расстоянию от оси винта синусоидального поперечного сечения или углового профиля с закругленными вершинами, снабжение конусного отверстия съемного нажимного фланца ступицы ответными впадинами и выступами или выполнение неровностей конусного участка винта и конусного отверстия в виде нанесенного измельченного материала, например металлического или синтетического, навинчивание с наружной стороны съемного нажимного фланца ступицы, на ступицу колеса или на ступицу съемного нажимного диска крепежного диска в виде пластины с рядом радиальных консольных образующих спицы и обод крепежного диска вырезов с возможностью взаимодействия обода со смежной наружной гранью нажимного фланца ступицы и с наружной торцовой гранью конусного участка каждого из винтов, расположение при этом свободного конца каждого консольного выреза смежно с ободом, отгиб из плоскости к нажимному фланцу ступицы и снабжение на обращенной к фланцу грани неровностями в виде радиально ориентированных выступов и впадин между ними пропорционального расстоянию от оси колеса синусоидального поперечного сечения или углового профиля с закругленными вершинами, выполнение на смежной грани нажимного фланца по окружности ответных неровностей с возможностью взаимодействия с неровностями каждого из консольных вырезов крепежного диска, выполнение наружной поверхность ступицы и внутренних обращенных к оси колеса с каждой стороны диска бандажа поверхности бандажа конусными обеспечивает повышение надежности и ресурса эксплуатации подвижного состава рельсового транспорта и пути, снижение вибрации и уровня шума.

По третьему изобретению наиболее близким решением является упругое колесо, содержащее бандаж с диском, ступицу с фланцем, нажимной фланец, резиновые элементы между диском и фланцами по всем коническим поверхностям и крепежные элементы. Патент на полезную модель №63292, В60В 9/10, авторы Петровы.

Недостатками этого колеса являются ненадежность из-за малой площади работающих на сдвиг резиновых элементов, недостаточный ресурс эксплуатации и недостаточное снижение вибрации и уровня шума.

Технический результат: повышение надежности и ресурса эксплуатации подвижного состава рельсового транспорта и пути, снижение вибрации и уровня шума.

Указанный технический результат достигается за счет т ого, что в упругом колесе, содержащем ступицу с фланцем, съемный нажимной фланец ступицы, бандаж с расположенным между фланцем ступицы и нажимным фланцем ступицы диском, упругие элементы и крепежные элементы, между диском бандажа и нажимным фланцем ступицы расположен ряд съемных упругих пластинчатых фланцев ступицы и ряд съемных упругих пластинчатых дисков бандажа, каждый из которых расположен между смежными съемными пластинчатыми фланцами и/или между диском бандажа и фланцем ступицы расположен ряд съемных упругих пластинчатых фланцев ступицы и ряд съемных упругих пластинчатых дисков бандажа, каждый из которых расположен между смежными съемными фланцами ступицы, при этом смежные грани всех деталей, а именно фланца ступицы, диска бандажа, нажимного фланца ступицы, съемных пластинчатых фланцев ступицы и дисков бандажа снабжены неровностями в виде выступов и впадин с помещением каждого из выступов детали во впадине смежной детали, а съемные пластинчатые фланцы ступицы и пластинчатые диски бандажа снабжены консольными отогнутыми из пластины вырезами в виде лепестков с возможностью взаимодействия свободных концов вырезов со смежными деталями, смежно с нажимным фланцем ступицы расположен съемный упругий пластинчатый фланец ступицы, а между нажимным фланцем ступицы и указанным пластинчатым фланцем ступицы выполнен съемный нажимной диск бандажа с аналогичными неровностями в виде выступов и впадин с зазором между неровностями нажимного фланца и съемного нажимного диска бандажа и/или смежно с фланцем ступицы расположен съемный упругий пластинчатый фланец ступицы, а между фланцем ступицы и указанным пластинчатым фланцем ступицы выполнен съемный нажимной диск бандажа с аналогичными неровностями в виде выступов и впадин с зазором между неровностями фланца ступицы и нажимного диска бандажа, при этом в каждом из указанных зазоров расположен упругий элемент в виде повторяющей очертания неровностей смежных деталей упругой пластины, например стальной, синтетической или армированной синтетической, с консольными отогнутыми из пластины вырезами в виде лепестков с возможностью взаимодействия вырезов с указанными неровностями смежных деталей, выступы и впадины неровностей всех взаимодействующих деталей выполнены трапецеидального или прямоугольного поперечного сечения, углового профиля с закругленными вершинами, призматическими, цилиндрическими, в виде усеченных пирамид или конусов, наружная поверхность ступицы и внутренние обращенные к оси колеса поверхности бандажа выполнены конусными, крепежные элементы соединения деталей колеса выполнены в виде винтов, каждый из которых на одном концевом участке выполнен с цилиндрической резьбой и завинчен во фланец ступицы, а на другом концевом участке выполнен конусным с увеличением поперечного сечения в наружную сторону с расположением в ответном конусном отверстии в съемном нажимном фланце ступицы с возможностью взаимодействия конусного участка винта с указанным конусным отверстием, с наружной стороны съемного нажимного фланца ступицы на ступицу колеса или на ступицу нажимного фланца навинчен крепежный диск в виде пластины с рядом радиальных консольных образующих спицы и обод крепежного диска вырезов с возможностью взаимодействия обода со смежной наружной гранью нажимного фланца ступицы и с наружной торцовой гранью конусного участка каждого из винтов, при этом свободный конец каждого консольного выреза расположен смежно с ободом, отогнут из плоскости к нажимному фланцу ступицы и на обращенной к фланцу грани снабжен неровностями в виде радиально ориентированных выступов и впадин между ними пропорционального расстоянию от оси колеса синусоидального поперечного сечения или углового профиля с закругленными вершинами, а на смежной грани нажимного фланца по окружности выполнены ответные неровности с возможностью взаимодействия с неровностями каждого из консольных вырезов крепежного диска.

Техническая сущность третьего изобретения изложена в описании примера 3, на чертежах - фиг. 8-10 и п. 8-15 формулы.

Пример 3, фиг. 8-10.

Упругое колесо содержит ступицу 1 со стационарным фланцем 2. С наружной относительно колесной пары стороны колеса на ступице 1 расположен съемный нажимной фланец 3. Колесо снабжено съемным бандажом 4 с внутренним диском 5, расположенным между фланцем 2 ступицы 1 и нажимным фланцем 3 ступицы. С каждой стороны вдоль оси колеса диска 4 расположены внутренние обращенные к оси колеса поверхности бандажа. Наружная поверхность ступицы 1 и внутренние обращенные к оси колеса с каждой стороны диска 5 бандажа поверхности бандажа 4 выполнены конусными.

По первому варианту между стационарным диском 5 бандажа 4 и съемным нажимным фланцем 3 ступицы 1 расположен ряд вдоль оси колеса расположенных попарно заклиненных на конусной ступице съемных упругих пластинчатых фланцев 19 ступицы 1 и ряд заклиненных на обращенной к фланцу 3 конусной поверхности бандажа 4 съемных упругих пластинчатых дисков 20 бандажа, каждый из которых расположен между смежными съемными пластинчатыми фланцами 19.

По второму варианту между диском 5 бандажа 4 и стационарным фланцем 2 ступицы 1 выполнен ряд вдоль оси колеса расположенных попарно заклиненных на конусной ступице съемных упругих пластинчатых фланцев 21 ступицы 1 и ряд заклиненных на обращенной к фланцу 3 конусной поверхности бандажа 4 съемных упругих пластинчатых дисков 22 бандажа, каждый из которых расположен между смежными съемными фланцами 21 ступицы 1.

По третьему варианту с каждой стороны вдоль оси колеса диска 5 бандажа расположены выполненные по первому и второму вариантам съемные пластинчатые фланцы 19, 21 и диски 20, 22.

Смежные грани всех деталей, а именно фланца ступицы, диска бандажа, нажимного фланца ступицы, съемных пластинчатых фланцев ступицы и дисков бандажа снабжены неровностями в виде выступов и впадин с помещением каждого из выступов детали во впадине смежной детали.

По четвертому варианту дополнительно к первому варианту смежно с нажимным фланцем 3 ступицы 1 расположен дополнительный съемный упругий пластинчатый фланец 23 ступицы 1. Между нажимным фланцем 3 ступицы и пластинчатым фланцем 23 ступицы 1 выполнен съемный нажимной диск 24 бандажа 4. В зазоре между нажимными фланцем 3 и диском 24 расположен повторяющий неровности фланца 3 и диска 24 упругий элемент 25 из упругой пластины.

По пятому варианту дополнительно ко второму варианту смежно с фланцем 2 ступицы 1 расположен дополнительный съемный упругий пластинчатый фланец 26 ступицы. Между стационарным фланцем 2 ступицы и пластинчатым фланцем 26 ступицы выполнен съемный нажимной диск 27 бандажа 4. В зазоре между фланцем 2 и диском 27 расположен повторяющий неровности фланца 2 и диска 27 упругий элемент 28 из упругой пластины.

По шестому варианту с каждой стороны вдоль оси колеса диска 5 расположены выполненные по четвертому и пятому вариантам дополнительные съемные пластинчатые фланцы 23 и 26, съемные нажимные диски 24 и 27 и упругие элементы 25 и 28.

По вариантам 1-6 количество съемных пластинчатых фланцев 19 и 21 и пластинчатых дисков 20 и 22 с одной стороны стационарного диска 5 независимо от количества пластинчатых фланцев и дисков с другой стороны диска 5, но преимущественно одинаковое.

По вариантам 1-6 съемные пластинчатые фланцы 19, 21, 23 и 26 ступицы 1, пластинчатые диски 20, 22 бандажа 4, упругие элементы 25 и 28, выполнены из упругой пластины, например стальной, синтетической или армированной синтетической, и снабжены консольными отогнутыми из пластины в одну или обе стороны вырезами 29 в виде лепестков с возможностью взаимодействия свободных концов вырезов 29 со смежными деталями.

Упругие элементы 25 и 28 смежно со ступицей и конусными поверхностями бандажа выполнены вырезами 29. Фланцы 19, 21, 23 и 26 смежно со ступицей 1 выполнены без вырезов 29 и заклинены на конусной ступице 1 нажимным фланцем 3. Диски 20 и 22 смежно с конусными поверхностями бандажа 4 выполнены без вырезов 29 и заклинены на конусных поверхностях бандажа 4 съемными нажимными дисками 24 и 27. Пластинчатые фланцы, диски и упругие элементы с вырезами 29 обеспечены большим эксплуатационным ресурсом по сравнению с упругими прокладками из резины.

По вариантам 1-6 смежные грани всех деталей, а именно фланца 2 ступицы, диска 5 бандажа 4, нажимного фланца 3 ступицы 1, съемных пластинчатых фланцев 19, 21, 23, 26 ступицы и дисков 20, 22 бандажа 4 и упругих элементов 25 и 28 снабжены неровностями в виде выступов и впадин со взаимным помещением каждого из выступов одной детали во впадине другой смежной детали.

Съемные пластинчатые фланцы 19, 21, 24 и 26 ступицы 1 и съемные пластинчатые диски 20 и 22 снабжены неровностями в виде выступов и впадин, выполненными штамповкой, с расположением смежно вдоль оси колеса с каждым из выступов с одной стороны фланца или диска впадины с другой стороны (фиг. 5).

Обращенная к нажимному фланцу 3 грань нажимного диска 25 снабжена неровностями в виде выступов и впадин, ответных впадинам и выступам неровностей фланца 3. Аналогично выполнен диск 27 относительно фланца 2. Диски 25 и 27 выполнены одинаковой толщины с расположением смежно вдоль оси колеса с каждым из выступов с одной стороны диска впадины с другой стороны диска (фиг. 5, 6).

Выступы и впадины неровностей всех взаимодействующих деталей выполнены трапецеидального или прямоугольного поперечного сечения, углового профиля с закругленными вершинами, призматическими, цилиндрическими, в виде усеченных пирамид или конусов.

Выполненные трапецеидального или прямоугольного поперечного сечения или углового профиля с закругленными вершинами выступы и впадины неровностей всех деталей расположены концентрически относительно оси колеса с чередованием концентрических впадин с концентрическими выступами, радиально ориентированно или комбинированно радиально и концентрически.

Для фиксации от кругового перемещения деталей в концентрических впадинах между выступами выполнен ряд радиальных перегородок в виде выступов 14, а в концентрических выступах выполнен ряд радиальных перегородок в виде впадин 15, в каждую из которых помещен выступ перегородки смежной детали. Выступы и впадины радиальных перегородок выполнены трапецеидального или прямоугольного поперечного сечения или углового профиля с закругленными вершинами.

Крепежные элементы соединения деталей колеса выполнены в виде винтов 16, каждый из которых на одном концевом участке выполнен с цилиндрической резьбой и завинчен во фланец 2 ступицы 1, а на другом концевом участке выполнен конусным с увеличением поперечного сечения в наружную сторону с расположением в ответном конусном отверстии в съемном нажимном фланце 3 ступицы 1 с возможностью взаимодействия конусного участка винта 16 с указанным конусным отверстием.

Для дополнительной фиксации от произвольного отвинчивания винтов 16 с наружной стороны съемного нажимного фланца 3 ступицы выполнен дополнительный крепежный элемент в виде навинченного на ступицу 1 колеса или на ступицу нажимного фланца 3 крепежного диска 30 из пластины. Диск 30 снабжен рядом радиальных консольных образующих спицы 31 и обод 32 диска 30 упругих вырезов 33 с возможностью взаимодействия обода 32 со смежной наружной гранью нажимного фланца 3 ступицы 1 и с наружной торцовой гранью конусного участка каждого из винтов 16. Свободный конец каждого консольного выреза 33 расположен смежно вдоль оси колеса с ободом 32, отогнут из плоскости к нажимному фланцу 3 и на обращенной к фланцу 3 грани снабжен неровностями в виде радиально ориентированных выступов и впадин между ними пропорционального расстоянию от оси колеса синусоидального поперечного сечения или углового профиля с закругленными вершинами. На смежной грани нажимного фланца 3 по окружности выполнены ответные неровности 34 с возможностью взаимодействия с неровностями каждого из консольных вырезов 33 крепежного диска 30. На ободе крепежного диска 30 и смежно на нажимном фланце 3 краской нанесены 2-3 метки 35 для визуального контроля заданного положения крепежного диска.

При монтаже по вариантам 1-6 на ось колесной пары монтируют ступицы 1 с фланцами 2, создавая базис колесной нары на требуемую колею. По вариантам 1-3 на поточной линии на фланец 2 поочередно монтируют упругие пластинчатые диск 22 бандажа и фланец 21. Далее по необходимости в зависимости от вертикальной нагрузки на колесо монтируют поочередно попарно ряд дисков 22 и фланцев 21. На смонтированный последний фланец 21 монтируют диск 5 с бандажом 4. Затем на диск 5 монтируют упругие пластинчатые фланец 19 и диск 21. Далее по необходимости монтируют поочередно попарно ряд упругих пластинчатых фланцев 19 и дисков 20. На смонтированный последний диск 20 монтируют нажимной фланец 3.

По варианту 6 на стационарный фланец 2 ступицы 1 монтируют поочередно упругий элемент 28, съемный нажимной диск 27 бандажа, дополнительный упругий пластинчатый фланец 26, поочередно попарно ряд упругих пластинчатых дисков 22 бандажа и фланцев 21 ступицы 1, диск 5 бандажа с симметричными выступами 12, упругие пластинчатые фланец 19 ступицы и диск 20 бандажа. Далее по необходимости в зависимости от вертикальной нагрузки монтируют поочередно попарно ряд упругих пластинчатых фланцев 19 ступицы и дисков 20 бандажа. На смонтированный последний диск 20 монтируют дополнительный упругий пластинчатый фланец 23, съемный нажимной диск 24 бандажа 5, упругий элемент 25 из пластины и нажимной диск 3 ступицы 1.

По вариантам 1-6 после монтажа съемного нажимного фланца 3 винты 16 с малым усилием завинчивают в концентрический выступ 18 фланца 2. Нажимают на диск 3 к диску 2, создавая напряженно-сжатое состояния упругих лепестков, и довинчивают винты 16. При этом съемные фланцы заклиниваются на конусной ступице 1, а нажимной фланец 3 прижимает смежные со ступицей 1 конусные участки фланцев к ступице 1, обеспечивая их фиксацию. И при этом съемные диски 22 заклиниваются на внутренней конусной поверхности бандажа 4, а съемный нажимной диск 27 бандажа прижимает смежные с бандажом конусные участки дисков 27 к бандажу 4, обеспечивая их фиксацию. Аналогично съемный нажимной диск 24 бандажа 4 прижимает смежные с бандажом конусные заклиненные на наружной относительно колесной пары конусной поверхности бандажа 4 участки съемных пластинчатых дисков 20 бандажа.

После снятия нажатия с фланца 3 давление напряженных упругих элементов через фланец 3 на конусный участок каждого из винтов 16 обеспечивает их самофиксацию.

При необходимости на ступицу 1 или на ступицу фланца 3 навинчивают крепежный диск 30, консольные вырезы 33 с неровностями которого предотвращают отвинчивание диска. На ободе 32 крепежного диска 30 и смежно на нажимном фланце 3 краской наносят метки 35. Дополнительно диск привинчивают 1-3 винтами к фланцу 3, фиксируя винты от отвинчивания, например проволочной закруткой. Обод фиксирующего диска, закрывая торцы винтов 16, увеличивает надежность от самопроизвольного отвинчивания винтов 16 дополнительно к самофиксации. Наличие проволочной закрутки и меток 35 упрощает осмотр при эксплуатации.

По истечении гарантийного срока съемных пластинчатых фланцев и дисков и упругих элементов 25, 28 или при износе бандажа и реборды съемные детали заменяют, не затрагивая ступицы 1 со стационарными фланцами 2 базиса колесной пары, что упрощает эксплуатацию и снижает расходы на эксплуатацию.

При движении консольные вырезы 29 конусных поверхностей неровностей съемных пластинчатых фланцев и дисков и упругих элементов 25 и 28 гасят колебания от неровностей рельса и бандажа, улучшая взаимодействие колеса и рельса. Вырезы 29 радиальных плоскостей неровностей указанных съемных деталей улучшают взаимодействие реборды и боковой грани головки рельса, обеспечивая повышение их эксплуатационного ресурса.

Увеличение количества съемных пластинчатых фланцев и дисков с консольными вырезами 29 снижает более чем на порядок нагрузку на каждый вырез, обеспечивая повышение эксплуатационного ресурса упругого колеса.

Расположение в упругом колесе между диском бандажа и нажимным фланцем ступицы ряда съемных упругих пластинчатых фланцев ступицы и выполнение ряда съемных упругих пластинчатых дисков бандажа, каждый из которых расположен между смежными съемными пластинчатыми фланцами, и/или расположение между диском бандажа и фланцем ступицы ряда съемных упругих пластинчатых фланцев ступицы и выполнение ряда съемных упругих пластинчатых дисков бандажа, каждый из которых расположен между смежными съемными фланцами ступицы, снабжение при этом смежных граней всех деталей, а именно фланца ступицы, диска бандажа, нажимного фланца ступицы, съемных пластинчатых фланцев ступицы и дисков бандажа неровностями в виде выступов и впадин с помещением каждого из выступов детали во впадине смежной детали, снабжение съемных пластинчатых фланцев ступицы и пластинчатых дисков бандажа консольными отогнутыми из пластины в одну или обе стороны вырезами в виде лепестков с возможностью взаимодействия свободных концов вырезов со смежными деталями, расположение смежно с нажимным фланцем ступицы съемного упругого пластинчатого фланца ступицы, выполнение между нажимным фланцем ступицы и указанным пластинчатым фланцем ступицы съемного нажимного диска бандажа с аналогичными неровностями в виде выступов и впадин с зазором между неровностями нажимного и пластинчатого фланцев и/или расположение смежно с фланцем ступицы съемного упругого пластинчатого фланца ступицы, выполнение между фланцем ступицы и указанным пластинчатым фланцем ступицы съемного нажимного диска бандажа с аналогичными неровностями в виде выступов и впадин с зазором между неровностями фланца ступицы и нажимного диска бандажа, расположение при этом в каждом из указанных зазоров упругого элемента в виде повторяющей очертания неровностей смежных деталей упругой пластины, например стальной, синтетической или армированной синтетической, с консольными отогнутыми из плоскости пластины вырезами в виде лепестков с возможностью взаимодействия свободных концов вырезов с указанными неровностями смежных деталей, выполнение выступов и впадин неровностей всех взаимодействующих деталей трапецеидального или прямоугольного поперечного сечения, углового профиля с закругленными вершинами, призматическими, цилиндрическими, в виде усеченных пирамид или конусов, выполнение наружной поверхности ступицы и внутренних обращенных к оси колеса поверхностей бандажа конусными, выполнение крепежных элементов соединения деталей колеса в виде винтов, выполнение каждого из винтов на одном концевом участке с цилиндрической резьбой и завинченого во фланец ступицы, выполнение другого концевого участка конусным с увеличением поперечного сечения в наружную сторону с расположением в ответном конусном отверстии в съемном нажимном фланце ступицы с возможностью взаимодействия конусного участка винта с указанным конусным отверстием, навинчивание с наружной стороны съемного нажимного фланца ступицы, на ступицу колеса или на ступицу нажимного фланца крепежного диска в виде пластины с рядом радиальных консольных образующих спицы и обод крепежного диска вырезов с возможностью взаимодействия обода со смежной наружной гранью нажимного фланца ступицы и с наружной торцовой гранью конусного участка каждого из винтов, расположение при этом свободного конца каждого консольного выреза смежно с ободом, отгиб выреза из плоскости к нажимному фланцу ступицы и снабжение на обращенной к фланцу грани неровностями в виде радиально ориентированных выступов и впадин между ними пропорционального расстоянию от оси колеса синусоидального поперечного сечения или углового профиля с закругленными вершинами, выполнение на смежной грани нажимного фланца по окружности ответных неровностей с возможностью взаимодействия с неровностями каждого из консольных вырезов крепежного диска обеспечивает повышение надежности и ресурса эксплуатации подвижного состава рельсового транспорта и пути, снижение вибрации и уровня шума.

Claims (16)

1. Упругое колесо, содержащее бандаж с диском, ступицу с фланцем, съемный нажимной фланец ступицы, упругие элементы между диском бандажа и фланцами ступицы и крепежные элементы, отличающееся тем, что обращенные к съемному фланцу ступицы и к фланцу ступицы грани диска бандажа снабжены неровностями в виде выступов и впадин между ними, обращенная к диску бандажа грань фланца ступицы снабжена аналогичными неровностями в виде выступов, каждый из которых помещен в смежной впадине диска бандажа, и впадин между ними, в каждой из которых помещен смежный выступ диска бандажа, с зазором между указанными неровностями, обращенная к диску бандажа грань нажимного фланца ступицы снабжена аналогичными неровностями в виде выступов, каждый из которых помещен в смежной впадине диска бандажа, и впадин между ними, в каждой из которых помещен смежный выступ диска бандажа, с зазором между указанными неровностями, в каждом из указанных зазоров помещен упругий элемент, наружная поверхность ступицы и внутренние обращенные к оси колеса поверхности бандажа выполнены конусными.

2. Колесо по п. 1, отличающееся тем, что неровности выполнены трапецеидального или прямоугольного поперечного сечения, углового профиля с закругленными вершинами, в виде призм, цилиндров, усеченных пирамид или конусов или шарообразных.

3. Колесо по п. 1, отличающееся тем, что каждый из упругих элементов между диском бандажа и фланцем ступицы и между диском бандажа и нажимным фланцем ступицы выполнен в виде съемной резиновой или резинокордной прокладки, в виде упругопластического синтетического материала, в виде навулканизированной на неровностях смежных граней резины или в виде повторяющей очертания неровностей смежных граней диска бандажа и фланцев ступицы шайбы из упругой пластины, например стальной, синтетической или армированной синтетической, с консольными отогнутыми из плоскости шайбы вырезами с возможностью взаимодействия с указанными неровностями диска бандажа и фланца ступицы.

4. Упругое колесо, содержащее ступицу с фланцем, съемный нажимной фланец ступицы, бандаж с расположенным между фланцем ступицы и нажимным фланцем ступицы диском, упругие элементы и крепежные элементы, отличающееся тем, что между фланцем ступицы и диском бандажа смежно с фланцем ступицы выполнен съемный диск бандажа или ряд съемных дисков бандажа и между съемным диском бандажа и диском бандажа расположен съемный фланец ступицы или ряд съемных фланцев ступицы, каждый из которых расположен между смежными съемными дисками бандажа или между съемным диском бандажа и диском бандажа и/или между нажимным фланцем ступицы и диском бандажа смежно с нажимным фланцем ступицы выполнен съемный диск бандажа или ряд съемных дисков бандажа и между съемным диском бандажа и диском бандажа расположен съемный фланец ступицы или ряд съемных фланцев ступицы, каждый из которых расположен между смежными съемными дисками бандажа или между съемным диском бандажа и диском бандажа, при этом смежные грани всех указанных деталей снабжены неровностями в виде выступов и впадин с помещением каждого из выступов детали во впадине смежной детали с зазором между неровностями указанных деталей, в каждом из которых помещен упругий элемент.

5. Колесо по п. 4, отличающееся тем, что выступы и впадины неровностей всех взаимодействующих деталей выполнены трапецеидального или прямоугольного поперечного сечения, углового профиля с закругленными вершинами, призматическими, цилиндрическими, в виде усеченных пирамид или конусов.

6. Колесо по п. 4, отличающееся тем, что упругий элемент в каждом из зазоров между неровностями смежных фланцев ступицы и дисков бандажа выполнен в виде съемной резиновой или армированной резиновой прокладки, в виде упругопластического синтетического материала, в виде навулканизированной на неровностях смежных граней резины или в виде повторяющей очертания неровностей смежных граней дисков бандажа и фланцев ступицы шайбы из упругой пластины, например стальной, синтетической или армированной синтетической, с консольными отогнутыми из плоскости шайбы вырезами с возможностью взаимодействия вырезов с указанными неровностями смежных дисков и фланцев.

7. Колесо по п. 4, отличающееся тем, что крепежные элементы соединения деталей колеса выполнены в виде винтов, каждый из которых на одном концевом участке выполнен с цилиндрической резьбой и завинчен во фланец ступицы, а на другом концевом участке выполнен конусным с увеличением поперечного сечения в наружную сторону с расположением в ответном конусном отверстии в съемном нажимном фланце ступицы с возможностью взаимодействия конусного участка винта с указанным конусным отверстием.

8. Колесо по п. 7, отличающееся тем, что конусный участок винта снабжен неровностями в виде продольно ориентированных по конусной поверхности выступов и впадин между ними пропорционального расстоянию от оси винта синусоидального поперечного сечения или углового профиля с закругленными вершинами, конусное отверстие съемного нажимного фланца ступицы снабжено ответными впадинами и выступами или неровности конусного участка винта и конусного отверстия выполнены в виде нанесенного измельченного материала, например металлического или синтетического.

9. Колесо по п. 4, отличающееся тем, что с наружной стороны съемного нажимного фланца ступицы, на ступицу колеса навинчен крепежный диск в виде пластины с рядом радиальных консольных образующих спицы и обод крепежного диска вырезов с возможностью взаимодействия обода со смежной наружной гранью нажимного фланца ступицы и с наружной торцовой гранью конусного участка каждого из винтов, при этом свободный конец каждого консольного выреза расположен смежно с ободом, отогнут из плоскости к нажимному фланцу ступицы и на обращенной к фланцу грани снабжен неровностями в виде радиально ориентированных выступов и впадин между ними пропорционального расстоянию от оси колеса синусоидального поперечного сечения или углового профиля с закругленными вершинами, а на смежной грани нажимного фланца по окружности выполнены ответные неровности с возможностью взаимодействия с неровностями каждого из консольных вырезов крепежного диска.

10. Колесо по п. 4, отличающееся тем, что наружная поверхность ступицы и внутренние обращенные к оси колеса с каждой стороны диска бандажа поверхности бандажа выполнены конусными.

11. Упругое колесо, содержащее ступицу с фланцем, съемный нажимной фланец ступицы, бандаж с расположенным между фланцем ступицы и нажимным фланцем ступицы диском, упругие элементы и крепежные элементы, отличающееся тем, что между диском бандажа и нажимным фланцем ступицы расположен ряд съемных упругих пластинчатых фланцев ступицы и ряд съемных пластинчатых дисков бандажа, каждый из которых расположен между смежными съемными пластинчатыми фланцами и/или между диском бандажа и фланцем ступицы расположен ряд съемных упругих пластинчатых фланцев ступицы и ряд съемных пластинчатых дисков бандажа, каждый из которых расположен между смежными съемными фланцами ступицы, при этом смежные грани всех деталей, а именно фланца ступицы, диска бандажа, нажимного фланца ступицы, съемных фланцев ступицы и съемных дисков бандажа снабжены неровностями в виде выступов и впадин с помещением каждого из выступов детали во впадине смежной детали, а съемные пластинчатые фланцы ступицы и пластинчатые диски бандажа снабжены консольными отогнутыми из пластины вырезами в виде лепестков с возможностью взаимодействия свободных концов вырезов со смежными деталями.

12. Колесо по п. 11, отличающееся тем, что смежно с нажимным фланцем ступицы расположен съемный упругий пластинчатый фланец ступицы, а между прижимным фланцем ступицы и указанным пластинчатым фланцем ступицы выполнен съемный нажимной диск бандажа с аналогичными неровностями в виде выступов и впадин с зазором между неровностями нажимного и пластинчатого фланцев и/или смежно с фланцем ступицы расположен съемный упругий пластинчатый фланец ступицы, а между фланцем ступицы и указанным пластинчатым фланцем ступицы выполнен съемный нажимной диск бандажа с аналогичными неровностями в виде выступов и впадин с зазором между неровностями фланца ступицы и нажимного диска бандажа, при этом в каждом из указанных зазоров расположен упругий элемент в виде повторяющей очертания неровностей смежных деталей упругой пластины, например стальной, синтетической или армированной синтетической, с консольными отогнутыми из плоскости пластины вырезами в виде лепестков с возможностью взаимодействия вырезов с указанными неровностями смежных деталей.

13. Колесо по п. 11, отличающееся тем, что выступы и впадины неровностей всех взаимодействующих деталей выполнены трапецеидального или прямоугольного поперечного сечения, углового профиля с закругленными вершинами, призматическими, цилиндрическими, в виде усеченных пирамид или конусов.

14. Колесо по п. 11, отличающееся тем, что наружная поверхность ступицы и внутренние обращенные к оси колеса поверхности бандажа выполнены конусными.

15. Колесо по п. 11, отличающееся тем, что крепежные элементы соединения деталей колеса выполнены в виде винтов, каждый из которых на одном концевом участке выполнен с цилиндрической резьбой и завинчен во фланец ступицы, а на другом концевом участке выполнен конусным с увеличением поперечного сечения в наружную сторону с расположением в ответном конусном отверстии в съемном нажимном фланце ступицы с возможностью взаимодействия конусного участка винта с указанным конусным отверстием.

16. Колесо по п. 11, отличающееся тем, что с наружной стороны съемного нажимного фланца ступицы, на ступицу колеса или на ступицу нажимного фланца навинчен крепежный диск в виде пластины с рядом радиальных консольных образующих спицы и обод крепежного диска вырезов с возможностью взаимодействия обода со смежной наружной гранью нажимного фланца ступицы и с наружной торцовой гранью конусного участка каждого из винтов, при этом свободный конец каждого консольного выреза расположен смежно с ободом, отогнут из плоскости к нажимному фланцу ступицы и на обращенной к фланцу грани снабжен неровностями в виде радиально ориентированных выступов и впадин между ними пропорционального расстоянию от оси колеса синусоидального поперечного сечения или углового профиля с закругленными вершинами, а на смежной грани нажимного фланца по окружности выполнены ответные неровности с возможностью взаимодействия с неровностями каждого из консольных вырезов крепежного диска.

Images