SK281084B6 - Zariadenie na ovládanie nápravy - Google Patents

Abstract

Zariadenie na ovládanie nápravy dvojosových koľajových vozidiel, rieši problém samočinného radiálneho nastavenia v koľajovom oblúku, zvyšuje pokoj jazdy na rovinách, pri extrémnych podmienkach zabraňuje protiradiálnym nastaveniam, a je vstavateľné do malého priestoru. Podľa vynálezu sa to dosiahne kombináciou nasledovných význakov: Vytvorenie jedného fiktívneho otočného bodu riadenia v strede kolesového páru je pomocou nepriameho ovládania kolesového páru (8) prostredníctvom ovládačov dvojkolesia (1) a vyrovnávacieho zariadenia (5). Tlmenie vertikálnych priečnych a pozdĺžnych pohybov ložísk dvojkolesia (2) je zabezpečené pomocou hydraulických tlmičov (22) a nastavenie prídavného tlmenia pružín spolu s tlmiacou charakteristikou vo všetkých troch osiach sa dosiahne skrutkovými pružinami (10), ktoré majú definovanú odolnosť proti bočnému vychýleniu pri čiastočnom prídavnom pôsobení pružného obloženia (3).ŕ

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka zariadenia na ovládanie nápravy so skrutkovými pružinami, predovšetkým dvojosových koľajových vozidiel.

Doterajší stav techniky

Pri dvojosových nákladných vagónoch s dvojstrannou klátikovou brzdou je ovládanie nápravy s listovými perami zavesenými v dvoch závesných okách bežne používané a na jeho vykonanie boli zavedené predpisy. Vysoké požiadavky vzhľadom na pokoj jazdy a rôzne vplyvy odolnú prevádzku nápravy pri ovládaní alebo brzdení klátikovou brzdou nemôže splniť ovládanie nápravy s listovým pérovaním.

Okrem toho majú tieto nápravy sklon k nepokojnému priebehu jazdy pri určitých rýchlostiach na rovinách a v traťovom oblúku môžu viesť k protiradiálnym nastaveniam spôsobeným nežiaducimi vplyvmi.

Vynález DE-PS 928 105 uvádza riešenie predovšetkým pre dvojosové ľahké vagóny prostredníctvom ojového ovládania nápravy. Pri tomto spôsobe bude v dôsledku odstupu medzi kolesovým párom a otočným bodom riadenia oja ovplyvnené samočinné nastavenie voľne sa valiaceho kolesového pásu po koľajniciach a účinkom bočného vetra a odstredivých síl sa ešte viac zhorší.

Vynález DE-GM 9305427 predstavuje riešenie pre jednoosové vozidlo v zmysle ovládania nápravy s primárnymi časťami pérovania pod a sekundárnymi časťami pérovania nad rámom vozidla. Toto je nad kolesovým párom upevnené pomocou N-, alebo V-tvarovaného riadiaceho člena na priečny nosník. Ten je otočné spojený so základným rámom vozňa prostredníctvom otočného čapu. V dôsledku odstupu medzi kolesovým párom a priečnym nosníkom vzniká pri silovom pôsobení ovládaním, resp. brzdením v uvedených častiach dvojica síl, ktoré sú orientované proti sebe a vybíjajú sa medzi tuhým riadiacim členom, resp. odpruženým nárazníkom a oboma bočnými sekundárnymi časťami pérovania, čo vedie ku vertikálnej reakcii pružín. Dôležité odpruženie v priečnom smere nie je navrhnuté. Podobne sú utlmené iba rozkmity pri klesaní do priehlbín a stúpaní z nich, ale knísavé pohyby ostávajú netlmené. Na dôvažok usporiadanie kolies, ovládania a/alebo bŕzd a otočným čapom vybaveného nosníka predstavuje konštrukciu určitej výšky, ktorá vylučuje použitie v stiesnených priestoroch nízkych vozidiel.

Podstata vynálezu

Vynález si kladie za základnú úlohu dosiahnuť nápravu dvojosových koľajových vozidiel, ktorá umožňuje samočinné radiálne nastavenie v koľajovom oblúku, na rovinách sa vyznačuje pokojnou jazdou, pri extrémnych podmienkach zabraňuje protiradiálnym nastaveniam a zaberá malý priestor.

Podľa vynálezu sa to dosiahne spôsobom vyznačeným v patentových nárokoch, čiže vytvorením fiktívneho otočného bodu riadenia v strede medzi kolesami kolesového páru nepriamym ovládaním kolesového páru prostredníctvom ovládača dvojkolesia a vyrovnávacieho zariadenia, ďalej tlmením vertikálnych priečnych a pozdĺžnych pohybov kolesových ložísk hydraulickými tlmičmi a nastavením pérovania a jeho charakteristiky vo všetkých troch osiach pomocou skrutkových pružín, ktoré majú definovanú odol nosť proti bočnému vychýleniu pri čiastočnom prídavnom pôsobení pružného obloženia.

Na účely tohto vynálezu použitý výraz „ovládač dvojkolesia“ zahŕňa osový alebo kolesový ovládač, výraz „ložisko dvojkolesia“ zahŕňa osové alebo kolesové ložisko a výraz „rám vozidla“ zahŕňa aj pojem podvozok.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Ďalej bude vynález bližšie opísaný podľa priložených obrázkov, ktoré znázorňujú:

Obr. 1: Bočný pohľad na zariadenie na ovládanie nápravy s vyrovnávacím zariadením prostredníctvom vyrovnávacej páky s kulisovým klzným vedením.

Obr. 2: Pohľad zhora na ovládanie podľa obr. 1.

Obr. 3: Bočný pohľad na ovládač dvojkolesia s kyvadlovým závesom.

Obr. 4: Čelný pohľad na ovládanie nápravy s vyrovnávacím zariadením prostredníctvom vyrovnávacieho hriadeľa.

Obr. 5: Pohľad zhora na ovládanie nápravy, vyrovnávacie zariadenie prostredníctvom vyrovnávacej páky, mimo stred umiestnenú kotúčovú brzdu a mimo stred umiestnený osový pohon kolies.

Obr. 6: Rez C-C z obrázku 5.

Obr. 7: Bočný pohľad na zariadenie na ovládanie nápravy s vyrovnávacou tyčou a mimo stred umiestnenou kotúčovou brzdou.

Príklad uskutočnenia vynálezu

Rozdiel medzi nápravou s ovládačom a nápravou s ojom je v polohe otočného bodu pri radiálnom nastavení kolesového páru. Kým pri nezávislej ovládanej osi jc otočný bod v strede, pri ojovom ovládaní je otočný bod umiestnený v značnej vzdialenosti od stredového bodu kolesového páru v bode otáčania sa oja.

Rameno páky, ktoré je k dispozícii, umožňuje ovplyvnenie nastavenia kolies priečnymi silami.

Obrázky 1 až 3 ukazujú ovládacie nápravy s jedným variantom vyrovnávacieho zariadenia 5 vo forme vyrovnávacej páky 6, ktorá je stále tá istá, len jej uloženie je rôzne. Ovládač dvojkolesia 1 sa opiera o ložisko dvojkolesia 2 medzi vloženým kardanovo účinkujúcim pružným obložením 3 a je na svojom konci spojený prostredníctvom pružného guľového ložiska 4 s vyrovnávacím zariadením 5, ktoré je tu vo variante vyrovnávacej páky 6.

Vyrovnávacia páka 6 má vo svojom strede otočný bod vo forme pružného kĺbu 7, ktorý je pripevnený na stred vozidla. Týmto sa prenášajú pozdĺžne sily vozidla cez vyrovnávaciu páku 6 a oba ovládače dvojkolesia 1 na kolesový pár 8. Vertikálne uloženie vyrovnávacej páky 6 je realizované na oboch stranách buď kulisovým klzným vedením 30, ako je to na obr. 1 znázornené, alebo prostredníctvom držiaka na pokiaľ možno dlhšom závese 9 s pružným kĺbom 7a, spojeným s rámom 27 vozidla aj s riadiacou pákou

6.

Prostredníctvom súčinnosti už opísaných súčasti: vyrovnávacej páky 6, oboch ovládačov dvojkolesia 1 a kolesového páru 8, môže sa kolesový pár pod vozidlom natáčať okolo fiktívneho bodu uprostred kolesového páru (nepriame riadenie).

Ďalší predpoklad na natáčanie sa kolesového páru 8 vytvárajú skrutkové pružiny 10 s definovanou odolnosťou proti bočnému vychýleniu, ktoré prenášajú vertikálne sily.

Tieto sú umiestnené ako medzikus, paralelne s obmedzo2

SK 281084 Β6 vačmi 11 rozkmitu pružín, medzi rámom vozidla 27 a ovládačom dvojkolesia 1, ktorý takto podopierajú.

Obmedzovače 11 rozkmitu pružín zabezpečujú obmedzenie aj horizontálnych výkyvov ovládačov dvojkolesia 1 spolupôsobením pražiacich pozdĺžnych a priečnych bočných dorazov 12. Obmedzenie výkyvov smerom nadol sa nastavuje maticami 13, ktoré sú priskrutkované na obmedzovač 11 a umožňujú odmontovanie nápravy. Vedľa umiestnený svorník 14 zviera zospodu ovládač dvojkolesia a tým uzatvára ložisko dvojkolesia 2. Obmedzenie výkyvov smerom nahor je zabezpečené prostredníctvom pružného dorazu 15, umiestneného medzi rámom vozidla 27 a ovládačom dvojkolesia 1.

Symetrické riešenie systému kotúčových bŕzd 16 je podľa obr. 2 upevnené na kardanovo ovládanom závesnom zariadení 17. Pozostáva z nahor ohnutého oblúkovitého nosníka 18, upevneného dole kardanovo na vyrovnávaciu páku 6, resp. na vyrovnávací hriadeľ 23, resp. na uhlový člen 29, prostredníctvom guľového uloženia 19 a hore upevneného otočné prostredníctvom čapu 20 na nahor ohnutý oblúkovitý priečny nosník 21. Priečny nosník 21 je na oboch koncoch pripevnený guľovým uložením 19 ku obom ovládačom dvojkolesia 1. Guľové uloženie 19 a čap 20 sú kvôli zamedzeniu chvenia od trenia kotúčových bŕzd 16 vyhotovené nepružne.

Na dosiahnutie dobrého priebehu jazdy sú vertikálne, medzi rámom vozidla 27 a ložiskom dvojkolesia 2, resp. ovládačom dvojkolesia 1, na oboch stranách umiestnené hydraulické tlmiče 22. Na tlmenie pozdĺžnych pohybov kolesového páru 8 postačuje hydraulický tlmič 22, umiestnený medzi jedným koncom vyrovnávacej páky 6, resp. páky 24 vyrovnávacieho hriadeľa 23, resp. uhlového člena 29 a rámom vozidla 27.

Priečne pohyby kolesového páru 8 budú tlmené hydraulickým tlmičom 22 umiestneným medzi ovládač dvojkolesia 1 a rám vozidla 27.

Ďalší variant vyrovnávacieho zariadenia 5 je vyobrazená na obrázku 4 a je založený na využití vyrovnávacieho hriadeľa 23. Vyrovnávací hriadeľ 23 je šikmo sklonený takým spôsobom, že pružné guľové ložiská 4 ovládačov dvojkolesia (1), ktorými sa tieto spájajú s príslušnými pákami 24, ležia na jednej vodorovnej priamke I -1. Šikmo sklonené ložiská vyrovnávacieho hriadeľa 23 sú vytvorené ako pružné kĺby 7, sú pripevnené na ráme vozidla a prenášajú pozdĺžne sily.

S vyrovnávacím hriadeľom 23 sa dosiahne rovnaký efekt ako s vyrovnávacou pákou 6. Z tohto dôvodu sú použité časti ovládacieho ústrojenstva rovnaké ako pri prvom variante podľa obrázkov 1 až 3, a preto ich opis možno vynechať. Variant podľa obrázku 5 obsahuje nesymetrické usporiadanie kotúčovej brzdy 16 a mimo stred umiestnený osový pohon 25. Takéto usporiadanie je možné aj s vyrovnávacou pákou 6, rovnako ako s vyrovnávacím hriadeľom 23 je možné vyhotovenie so symetrickou kotúčovou brzdou 16.

Asymetricky umiestnená kotúčová brzda 16 je zavesená podľa obr. 5 na kardanovom asymetrickom závesnom zariadení 17a. To pozostáva z nahor ohnutého oblúkovitého nosníka 18a tvaru Y¹', ktorý je naspodu pomocou guľového uloženia 19 upevnený na páku 24 vyrovnávacieho hriadeľa 23 v mieste priechodu priamky I - I. Hore sú konce nahor ohnutého oblúkovitého nosníka 18a, ktorý má tvar ’Ύ, pripevnené otočné prostredníctvom čapu 20 (obr. 6) na nahor ohnutý oblúkovitý priečny nosník 21.

Priečny nosník 21 má na oboch svojich koncoch tiež guľové uloženia 19, ktorými je spojený s ovládačmi dvojkolesia 1.

Mimo stred pôsobiaci osový pohon 25 obsahuje podperu 26 proti reaktívnym silám krútiaceho momentu pohonu, ktorou sa tieto prenesú na rám vozidla. Podpera 26 je na konci spojená s pákou 24 vyrovnávacieho hriadeľa 23 v mieste priechodu priamky I -1 pružným guľovým ložiskom 4, resp. je týmto spôsobom spojená s vyrovnávacou pákou 6.

Ďalší variant vyrovnávacieho zariadenia 5 ukazuje obrázok 7, na ktorom je použitá vyrovnávacia tyč 28. Tento variant nachádza uplatnenie v prípadoch, keď je priestor na rám vozidla zhora veľmi obmedzený. Vyrovnávacia tyč 28 priečne prenáša prostredníctvom medzikusu - uhlového člena 29 pozdĺžne sily pochádzajúce od ovládačov dvojkolesia 1 tak, aby pôsobili v osi.

Takýto rám vozidla sa značne odlišuje od známych podvozkov tým, že zásluhou svojej nízkej konštrukcie je vhodný na nízke vagóny jazdiace na rovinatých tratiach. Okrem toho z konštrukcie vyplýva relatívne nízka hmotnosť rámu vozidla.

Claims (3)

1. Zariadenie na ovládanie nápravy so skrutkovými pružinami, ovládačmi dvojkolesia, ložiskami dvojkolesia a dvojkolesím, vyznačujúce sa tým, že ložiská dvojkolesia (2) sú uložené kardanovým pružným spôsobom prostredníctvom pružného obloženia (3) v ovládači dvojkolesia (1), pričom ovládač dvojkolesia (1) je na jednom konci pripojený prostredníctvom pružného guľového ložiska (4) na vyrovnávacie zariadenie (5) a skrutkové pružiny (10) sú umiestnené na oboch stranách na obmedzovače rozkmitu pružín alebo vedľa obmedzovačov (U) rozkmitu pružín, vedľa ložísk dvojkolesia (2), priečne pružným spôsobom medzi rámom vozidla (27) a ovládačom dvojkolesia (1), a hydraulické tlmiče (22) sú umiestnené zvisle medzi rámom vozidla (27) a ložiskom dvojkolesia (2) alebo ovládačom dvojkolesia (1), pozdĺžne medzi rámom vozidla (27) a vyrovnávacím zariadením (5) a priečne medzi rámom vozidla (27) a priečnym nosníkom (21) alebo ovládačom dvojkolesia (1), pričom vyrovnávacie zariadenie (5) obsahuje vyrovnávaciu páku (6) alebo šikmo sklonený vyrovnávací hriadeľ (23) alebo pozdĺžne zaťaženú vyrovnávaciu tyč (28) s uhlovým členom (29) a systém kotúčových bŕzd (16) upevnený prostredníctvom kĺbového závesného zariadenia (17, 17a) na vyrovnávacie zariadenie (5) a na obe ovládače dvojkolesia (1).

2. Zariadenie na ovládanie nápravy podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že mimo stred umiestnená podpera (26) proti pôsobeniu krútiaceho momentu osového pohonu (25) je spojená s vyrovnávacím zariadením (5).

3. Zariadenie na ovládanie nápravy podľa nárokov 1 a 2, vyznačujúce sa tým, že obmedzovače (11) rozkmitu pružín obmedzujú pozdĺžne a priečne výkyvy pružín na ich spodnom konci za spoluúčasti pražiacich bočných dorazov (12), ktoré sú spojené s ovládačom dvojkolesia (1).