UA82338C2 - Візок вантажного вагона - Google Patents

Abstract

Винахід належить до залізничного транспорту. Візок вантажного вагона містить раму, що складається з двох бічних рам і надресорної балки, об'єднаних за допомогою центральної ресорної підвіски. Буксові прорізи бічних рам виконані у вигляді зрізаної зверху багатогранної піраміди, основа якої є відкритою, а грані, розташовані під кутом до подовжньої осі бічної рами, виконані таким чином, що мають форму, цілком відповідну формі V-подібних багатошарових пружних елементів, що передають навантаження від рами через адаптер на буксовий вузол колісної пари. Адаптер підшипникового вузла колісної пари містить нижній фланець, який виконаний за формою як нерівносторонній багатогранник і має на закінченнях прямокутні ділянки, що входять у відповідні гнізда на нижніх закінченнях буксових прорізів. Технічним результатом є зниження динамічного впливу вагона на колію при одночасному поліпшенні ходових і експлуатаційних характеристик.

Description

Опис винаходу

Винахід відноситься до залізничного транспорту і стосується двовісних візок вантажних вагонів з 2 поліпшеними ходовими якостями і підвищеним осьовим навантаженням.

У вантажному залізничному транспорті як ходові частини вагонів широке поширення одержали трьохелементні візки з центральним одноступінчатим ресорним підвішуванням, рама яких складається з надресорної балки і двох бічних рам які спираються на підшипникові вузли колісних пар. До таких конструкцій відносяться, наприклад, візок Моїйоп Сопіго! М-976 ТгискК Зувзіет (США), 90С756 (Китай), ІСЕ ії МО45/52 70 (Німеччина), 18-100, 18-131, 18-578, 18-597 (Росія) і 18-7020, 18-755, 18-781, 18-1711 (Україна) і ін. Прості по конструкції й в обслуговуванні, трьохелементні візки мають ряд характерних недоліків, основним з який є підвищений динамічний вплив на шлях через збільшену масу необресорених частин, і інтенсивний знос тертьових поверхонь у підшипниковому вузлі і фрикційній парі тертя в центральному ресорному підвішуванні.

Підвищений знос коліс (підріз гребенів) і рейок викликаний перекосом рами в плані і "забіганням" бічних рам, 12 унаслідок недостатньої їх "зв'язаності", що приводить до збільшення кута набегания коліс на голівки рейок. Це приводить до істотного зменшення коефіцієнта запасу стійкості від уповзання колеса на рейку і, як наслідок, обмеження швидкості руху, як правило, на порожньому режимі руху. Динамічні якості вагонів на таких візках недостатньо гарні.

Відомі технічні рішення |1) - (11) спрямовані на усунення недоліків, властивих трьохелементним візкам, за рахунок пружного закріплення букс колісних пар у щелепах бічних рам із застосуванням еластичних прокладок, гумових, гумовометалевих чи еластомірних елементів, установлених на буксу, і застосування ковзунів постійного контакту різного типу.

Найбільш близькими до описуваного винаходу по технічній сутності і результату, що досягається, є візки

ІСЕ ї МО45/52 с пружно закріпленими в подовжньому напрямку колісними парами і візка з можливістю с 22 переміщення колісних пар у поперечному напрямку. Ге)

Зведення про результати іспитів вантажних візків із пружним закріпленням колісних пар свідчать про необхідність їхнього подальшого удосконалювання для досягнення більш високих динамічних, міцнісних і експлуатаційних якостей.

Пропонований візок (Фіг.1) складається з надресорної балки 1, виконаної у виді коробчатого бруса рівного со опору вигину. На верхній горизонтальній поверхні балки виконаний підп'ятник 2 зі зносостійким елементом, що се захищає основу і бурт підп'ятника. На відстані, рівній ширині колії, на спеціальних площадках установлені за допомогою рознімного сполучення пружні чи пружно-каткові ковзуни постійного контакту 3. Надресорна балка с спирається опорними поверхнями через ресорні комплекти 4 на бічні рами 5 у центральному ресорному прорізі. сі

Центральний ресорний комплект містить у собі дворядні пружини підвищеної гнучкості з нелінійною чи лінійною

Зо пружною характеристикою. При застосуванні ресорного комплекту з нелінійною характеристикою, різницю висот 99 внутрішньої і зовнішньої пружин визначає характер нелінійності. Загальна кількість дворядних пружин залежить від величини осьового навантаження і необхідного прогину ресорного комплекту. Між надресорними балками і вертикальними стійками центрального ресорного прорізу бічних рам розташовані фрикційні клини 6. Геометрія « опорних і тертьових поверхонь фрикційних клинів залежить від осьового навантаження і заданого коефіцієнта 50 тертя в центральному ресорному підвішуванні. Бічні рами спираються на підшипникові вузли 7 колісних пар 8 т с через буксове ресорне підвішування (Фіг.2). Буксові прорізи бічних рам 9 виконані у виді усіченої зверху з» багатогранної піраміди, основа якої залишається відкритим. Грані 710 (Фіг.3), розташовані під кутом до подовжньої осі бічної рами, виконані таким чином, що мають форму цілком відповідній формі М-образних багатошарових пружних елементів 11, що передають навантаження від рами через адаптер 12 на буксовий вузол 7 колісної пари 8. Багатошарові пружні елементи мають пружні властивості по напрямку осейхХ, Мі 7 а со так само пружністю на скручування щодо осі 7. Пружність по осі 7 (С,) задається в залежності від величини ко осьового навантаження і необхідного при цьому прогину. Пружності по осях Х (Су) і Ж (Су) залежать в основному від конструкційної швидкості, що задається, і переважного характеру рейкової колії в плані. Пружність на се скручування щодо осі 72 (С р) залежить від величини, що допускається, "забігання" бічних рам візка відносно з 50 один одного при русі по прямих ділянках шляху. Конструкція адаптера 12 і граней 10 буксових прорізів виконана так, що взаємне пружне переміщення буксового вузла колісної пари в буксовому прорізі бічної рами візка по со напрямках Х и У обмежується зазорами, відповідно, "а" і "в", а "перекіс" осі стосовно бічної рами - зазором "с" (Фіг.4). Між адаптером 12 і верхньою полицею 14 буксового прорізу бічної рами (Фіг.2) поміщений пружний елемент 15, що має у нижній частині два подовжніх виступи 16 (Фіг.5). Виступи 16 розміщаються у вертикальних 22 пазах адаптера і фіксують положення пружного елемента щодо подовжньої і поперечної осей буксового прорізу.

ГФ! На верхній поверхні пружного елемента 15 є виступаючий стрижень 17, що проходить Через отвір у верхній полиці 14 буксового прорізу і служить для візуальної оцінки цілісності М-образних багатошарових пружних ко елементів 11. Товщина пружного елемента 15 обрана таким чином, щоб у тих випадках, коли вертикальні деформації М-образних багатошарових пружних елементів 11 досягають величини більше розрахункової, 60 прийняти на себе усю вертикальну силу і, таким чином, розвантажити М-образні пружні елементи 11. Візок оснащений гальмовою системою 13, що забезпечує рівнобіжний відвід гальмових колодок. У гальмовій системі можливе застосування як композиційних, так і чавунних гальмових колодок, а кріплення гальмових башмаків на триангеле здійснюється без застосування різьби.

Пропонований візок має пружний зв'язок колісних пар з бічними рамами, виконану у виді багатошарових бо пружних елементів з оптимізованими характеристиками жорсткості і величинами прогинів по напрямках дії основних сил від експлуатаційних навантажень. Багатошарові пружні елементи М-образної (у перетині) форми сформовані в блоки і встановлені в буксових прорізах рами таким чином, що їхня жорсткість у вертикальному напрямку забезпечує заданий прогин під вагою вагона нетто і брутто.

Бічна і кутова жорсткість багатошарових пружних блоків обрані з умов забезпечення мінімальних рамних сил і досягнення спрямляючего моменту, необхідного для реалізації ефекту пасивного орієнтування колісних пар у кривих ділянках шляху (по радіусі кривої). Це зменшує кут набегания реборд коліс на голівки рейок, знижуючи тим самим знос коліс і рейок, знижуючи одночасний опір руху вагонів і імовірність сходу їх з рейок.

Перекіс колісних пар щодо бічних рам обмежений упорами. Величина перекосу колісних пар обрана 7/0 Виходячи з припустимого взаємного зсуву бічних рам візка в плані при русі по прямих ділянках шляху і проходженні візком кривих.

Буксові прорізи бічної рами виконані так, що їхні опорні гнізда утворять усічену піраміду, відкриту знизу, у якій містяться й орієнтуються під визначеними кутами М-образні багатошарові пружні блоки й адаптери підшипників.

Такий пружний зв'язок букси з рамою, виконує функції первинної ступіні підвішування і гасника високочастотних коливань і дозволяє знизити динамічний вплив вагона на шлях за рахунок зменшення необресорених мас візка, а так само забезпечує підвищення її ходових і експлуатаційних якостей.

Перелік фігур креслення.

Фіг.1 - візок вантажного вагона - загальний вигляд.

Фіг.2 - вузол буксового підвішування візка.

Фіг.3 - перетин буксового прорізу горизонтальною площиною по А-А Фіг.2.

Фіг.4 - вид на буксовий проріз знизу.

Фіг.5 - поперечний розріз буксового прорізу бічної рами.

Приведені особливості конструкції знайшли застосування в спроектованому Окремим конструкторським бюро с ОКАО ДВМ" візку моделі 18-4129., Цей двовісний візок призначений для вантажних вагонів залізниць колії 1520мм із максимальним статичним навантаженням на вісь 245кКН і конструкційною швидкістю 12Окм/годину. (8)

Джерела інформації: 1 Д. Викас, Динамика двухосньїх тележек, стр.17-21, журнал "Железнье дороги мира" Мо11/97, Москва. 2 Л.Д. Кузьмич, А.Б. Сурвилло, В.М. Барбашов, В.Д. Цукерман. Исследование динамических качеств опьІітньїх со зо тележек КрВЗ для грузовьх вагонов с осевой нагрузкой 245КН. - Трудьії ВНИЙ вагоностроения, 1980, вьп.42, с.39-49, Ме,

З Не Оцуопа. Новьге тележки для грузовьїх вагонов (Китай). Спіпезе Каїм/ау, 1997, Мо2, р.42-47. со 4 Моїйоп Сопіго! М-976 ТгискК Зувіет. млум. АЕС ОВАЇ. сот. 5 Тележка для железнодорожньїх вагонов. ВисКеуе 5іее! Сазііпдз Со. Патент О5 97 858672 19.05.97; ЕР 98 с з5 98308243 09.10.98/ со 6 Железнодорожная тележка. ФГУП "ПО Уралвагонзавод" Патент КИ 42992 01 7 Тележка грузового вагона. ОДО "Алтайвагонзавод". Патент КО 2224673 С2 8 З. Андерссон. Тележка с упругим направлением колесньїх пар для грузовьїх вагонов. Сіазеге Аппаїйеп, 1988, Ме9. 5.315-318 « 9 Тележка железнодорожного вагона. ГУ П "ПО Уралвагонзавод". Патент КО 2200681 С2 з с 10 Железнодорожная грузовая тележка для повьішенньїх скоростей движения. ФГУП "ЦКБ ТМ". Патент КО 39558 1. з 11 Тележка двухосная для грузовьїх железнодорожньїх вагонов колеи 1520мм. ГУП "УО ВНИИЖТ". Патент

Ку 42991 01 со

Claims (4)

1. Формула винаходу ко с 1. Візок вантажного вагона, що містить надресорну балку, виконану у вигляді бруса коробчастого перерізу, рівного опору вигину, на верхній горизонтальній поверхні якої виконаний підп'ятник зі зносостійким елементом Го) і встановлені на площадках за допомогою рознімних з'єднань пружні чи пружно-коткові ковзуни постійного контакту, встановлену опорними поверхнями на ресорних комплектах, що включають у себе дворядні пружини (о підвищеної гнучкості нелінійної чи лінійної характеристики, дві з яких установлені під фрикційними клинами зі зносостійкими неметалічними накладками на похилих поверхнях, вертикальними поверхнями взаємодіючих з відповідними поверхнями бічних рам за допомогою плаваючих планок зі зносостійкого матеріалу, розміщених у центральних прорізах бічних рам, які спираються буксовими прорізами через М-подібні багатошарові пружні ГФ) елементи і взаємодіючі з ними адаптери на підшипники касетного типу колісних пар, що загальмовуються за т допомогою гальмових колодок, установлених на башмаках, закріплених на тріангелях, оснащених пристроєм паралельного відводу колодок, який відрізняється тим, що буксові прорізи бічних рам виконані у виді зрізаної во Зверху багатогранної піраміди, основа якої є відкритою, а грані, розташовані під кутом до подовжньої осі бічної рами, виконані таким чином, що мають форму, цілком відповідну формі М-подібних багатошарових пружних елементів, що передають навантаження від рами через адаптер на буксовий вузол колісної пари, причому адаптер підшипникового вузла колісної пари містить нижній фланець, який виконаний за формою як нерівносторонній багатогранник і має на закінченнях прямокутні ділянки, що входять у відповідні гнізда на 65 нижніх закінченнях буксових прорізів.
2. 2. Візок за п. 1, який відрізняється тим, що М-подібні багатошарові пружні елементи розташовані в буксовому прорізі бічної рами таким чином, що сприймають не тільки вертикальні навантаження, але і пружно чинять опір кутовим переміщенням рами відносно осей колісних пар у площині рівнобіжної поверхні катання рейок.
3. З. Візок за п. 1, який відрізняється тим, що конструкція буксового прорізу бічної рами у вигляді нерівностороннього багатогранника, симетричного відносно подовжньої осі бічної рами візка й адаптера підшипникового вузла колісної пари, є такою, що пружне взаємне переміщення підшипникового вузла колісної пари в буксовому прорізі бічної рами візка в подовжньому і поперечному напрямках обмежується зазорами між гранями прорізу і нижнього фланця адаптера, а перекіс осі колісної пари відносно бічної рами обмежується зазорами між прямолінійними закінченнями нижнього фланця адаптера і відповідними гніздами в буксових 7/о прорізах бічної рами.
4. 4. Візок за п. 1, який відрізняється тим, що між адаптером і верхньою полицею буксового прорізу бічної рами поміщений пружний елемент, який являє собою тіло заданої товщини, яке у плані відповідне верхньому обрису адаптера і виконує функції обмежника деформацій М-подібних багатошарових пружних елементів, має у нижній частині два подовжніх виступи, розташовувані у вертикальних пазах адаптера і фіксуючі положення пружного /5 елемента відносно подовжньої і поперечної осей буксового прорізу, а на верхній поверхні згаданого пружного елемента розташований виступний стрижень циліндричної форми, що проходить через відповідний отвір у горизонтальній полиці буксового прорізу і служить для візуальної оцінки цілісності багатошарових пружних елементів. с 7 о (ге) (зе) (зе) с Зо со

   - . и? со ко о о ії») ко 60 б5