Универсальный межвагонный переход

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, точнее, к переходам между пассажирскими железнодорожными вагонами.
В настоящем описании признаки «вертикальный», «горизонтальный», «вдоль», «поперек», «продольный» используются применительно к межвагонному переходу, находящемуся в рабочем положении.
Используемые в настоящем описании отдельные термины имеют следующее толкование:
межвагонный переход - в настоящем описании переходом называется устройство, для перехода пассажиров из одного вагона в другой, включающее переходной мостик, ограждение в виде гибкой оболочки, концы которой скреплены с рамами для присоединения к торцевой части вагона (привинчиваемой рамой) и к раме или переходу смежного вагона (сцепной рамой). В уровне техники иногда называется полупереходом, а два сцепленных перехода, принадлежащих смежным вагонам называются переходом (см., например, RU №165585), что не вполне корректно, так как с точки зрения конструктивного исполнения оба «полуперехода» представляют собой идентичные изделия. Кроме того, переход в толковании настоящего описания может присоединяться не только к сцепной раме перехода смежного вагона, но и напрямую к смежному вагону, на торцевой стенке которого укреплена ответная сцепная рама;
настильный лист (фартук, пластина, лист, площадка) - обычно плоский или слегка выгнутый элемент малой по сравнению с поперечными размерами толщины, служащий полом переходного мостика межвагонного перехода. Может состоять из соединенных шарнирами частей;
ограждение перехода - элемент межвагонного перехода, гибкая оболочка, предназначенная для теплоизоляции прохода и защиты пассажиров от осадков и ветра. Выполняется в виде гармошки или сильфонов с различной формой гофров, одинарных или двойных, вложенных один в другой. Концы оболочки соединяются с рамами;
привинчиваемая рама - плоская замкнутая или П-образная рама, скрепляемая с оболочкой перехода, служащая для присоединения ограждения к торцевой стенке вагона. В уровне техники встречаются также эквивалентные термины «монтажная рама», «торцовая рама», «крепежная рама»;
сцепная рама (стыковочный фланец, стыковочная рама) - плоская замкнутая или П-образная рама, скрепляемая с ограждением перехода, служащая для присоединения к сцепной раме смежного вагона, укрепленной на его торцевой стенке или к сцепной раме ограждения установленного на нем перехода.
сцепка - непосредственно сопрягаемая головная часть сцепного устройства;
сцепное устройство - по ГОСТ 33434-2015;
шарниры вертикальный и горизонтальный - цилиндрические одноподвижные шарниры, имеющие в статике вертикальные и горизонтальные оси соответственно. При движении вагонов оси шарниров могут отклоняться от горизонтали и вертикали вместе с вагоном.
После выделенного полужирным шрифтом термина в скобках указаны его синонимы, встречающиеся в уровне техники.
Известен ряд мостиков межвагонных переходных устройств, в которых настильный лист (пол мостика) разделен на две части, соединенные шарниром, одна из которых опирается на скрепленную с буферами поперечную балку, а вторая - на пол вагона (ПМ RU №№13784, 39113) или на продолжающую его пластину (ПМ RU №56870).
Недостаток всех вышеперечисленных известных переходов состоит в ограниченности сферы их применения, поскольку они непременно должны опираться на буфера, которые имеются не у всех вагонов находящихся в эксплуатации пассажирского подвижного состава. Из-за этого они, к тому же негерметичны.
Известен межвагонный переход, включающий в себя гофрированную оболочку, скрепленную по концам с привинчиваемой и сцепной рамами, причем сцепная рама опирается на буфера вагона. Оболочка содержит внутри себя переходной мостик, включающий, по крайней мере, один настильный лист, выполненный регулируемым по высоте на своем обращенном к вагону конце, а на своем переднем конце фиксируемый, по крайней мере, в двух различных по высоте положениях (RU №2386558).
Недостаток известного перехода тот же, что и у предыдущих аналогов.
Известно межвагонное переходное устройство, содержащее ограждение, включающее оболочку, соединенную по концам с привинчиваемой и сцепной рамами, переходной настильный лист, общий для сцепленных переходов смежных вагонов, с концами, скрепленными посредством сложных механизмов крепления с полом каждого из вагонов и поддерживаемый трехуровневой системой, опирающейся на опорную площадку, закрепленную на беззазорном сцепном устройстве, причем сцепные рамы подвешены к верхней торцевой части своего вагона на упругих демпфирующих опорах, расположенных над ограждением (ПМ RU №29017). Недостатки известного перехода состоят в неуниверсальности, поскольку оно не может без существенных переделок быть использовано для вагонов, оборудованных автосцепкой. Поскольку автосцепка превышает по высоте беззазорные сцепные устройства, да еще и устройства, поддерживающие упругий мостик сравнительно высоки, упругий пол переходного мостика окажется существенно выше уровня пола вагонов. Применение настильного листа, общего для обоих вагонов, усложняет как конструкцию переходного устройства, так и процесс соединения вагонов. Кроме того, регулировка и обслуживание подвески сцепных рам затруднена тем, что они расположены на большой высоте, практически на уровне крыши вагона.
Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является межвагонный переход, содержащий ограждение, включающее гибкую оболочку, соединенную одним из концов со сцепной рамой, а другим с вагоном, имеющую в середине промежуточную раму, переходной мостик из двух установленных с возможностью взаимного смещения частично перекрывающихся настильных листов, первый из которых скреплен с вагоном и опирается на промежуточную раму, а второй - со сцепной рамой, и опирается на первый, причем обе рамы опираются на два установленных по обе стороны от продольной оси перехода поддерживающих устройства, каждое из которых состоит из шести расположенных в горизонтальной плоскости рычагов, соединенных в два параллелограмма вертикальными цилиндрическими одноподвижными шарнирами, один из которых является общим для обоих параллелограммов, второй, противоположный ему по диагонали одного из параллелограммов, соединен со сцепным устройством для соединения с ответным ему устройством перехода сопряженного вагона, а третий, противоположный общему шарниру по диагонали второго параллелограмма, скреплен с вагоном через горизонтальный цилиндрический одноподвижной шарнир [ЕР 672001 В1].
Достоинством известного перехода является малая высота поддерживающего устройства.
Но известный переход небезопасен для пассажиров. Известное поддерживающее устройство хорошо поддерживает через рамы настильные листы при смещении сцепленных вагонов относительно друг друга по вертикали и горизонтали, но при угловых смещениях вагонов и сцепных рам относительно продольной оси поезда оно допускает опасные для пассажиров перекос и расхождение настильных листов.
Известный переход небезопасен и для сцепщиков, которые вынуждены для соединения поддерживающих устройств смежных вагонов забираться под него.
Кроме того, сфера применения известного перехода очень невелика. Он применим только для перехода, оболочка которого содержит промежуточные рамы, тогда как большинство современных переходов таких рам не содержат. Кроме того, он может быть соединен с переходом только такой же конструкции, поскольку его поддерживающее устройство должно быть сцеплено с таким же устройством смежного вагона. Если же смежный вагон оборудован переходом иного типа, то соединение переходов даже через переходную сцепную раму оказывается невозможным, поскольку поддерживающее устройство не к чему присоединить. Если же присоединять сцепную раму известного перехода напрямую к смежному вагону, то к нему же придется присоединять и сцепные устройства поддерживающих устройств. В этом случае при смещении сцепленных вагонов относительно друг друга по вертикали будет возникать опасный для пассажиров зазор между настильными листами, а промежуточная рама будет отрываться от поддерживающего устройства и стучать по нему.
Другими недостатками перехода являются его высокая техническая сложность (16 шарниров, 12 рычагов), высокая трудоемкость и повышенная опасность сцепления и расцепления вагонов из-за необходимости соединения не только сцепных рам и вагонной сцепки, но и параллелограммных шарнирных устройств, а также недолговечность шарниров, работающих вне ограждения перехода. Отсутствие привинчиваемой рамы увеличивает трудоемкость присоединения перехода к вагону.
Целью настоящей полезной модели является создание технически несложного безопасного межвагонного перехода с максимально высоким проходом, не нуждающегося в опоре на сцепное устройство или буфера, пригодного для любых исполнений защитной оболочки и соединения как с переходом другой конструкции, так и прямо со смежным вагоном.
Техническими результатами от использования настоящей полезной модели является повышение безопасности и универсальности перехода.
Указанные технические результаты достигаются благодаря тому, что межвагонный переход содержит ограждение, включающее оболочку, соединенную со сцепной и привинчиваемыми рамами, переходной мостик из установленных с возможностью взаимного смещения частично перекрывающихся настильных листов, один из которых скреплен со сцепной рамой, а другой - с привинчиваемой, поддерживающее листы устройство из четырех рычагов, соединенных в параллелограмм вертикальными цилиндрическими одноподвижными шарнирами, горизонтальный цилиндрический одноподвижной шарнир, скрепленный с одним из указанных вертикальных шарниров и одной из рам, и трехподвижной сферический шарнир, скрепленный с другой рамой и вертикальным шарниром, противоположным по диагонали параллелограмма горизонтальному цилиндрическому одноподвижному шарниру.
Кроме того, переход может содержать установленное вдоль боковых наружных сторон ограждения подвесное устройство в виде подпружиненных тяг с натяжным устройством, один конец которых соединен с верхней частью торца вагона, а другой - с нижней частью сцепной рамы.
Благодаря наличию двух шарниров, допускающих поворот в вертикальной плоскости, один из которых выполнен трехподвижным сферическим, установленных (соединенных) между противоположными по диагонали вертикальными шарнирами параллелограмма рычагов и рамами, переход становится безопасен при вертикальных взаимных смещениях сцепленных вагонов и при его соединении с таким же переходом, и присоединении с переходом другой конструкции, и в случае его соединения непосредственно со смежным вагоном. То есть его универсальность повышается.
Введение сферического шарнира повышает долговечность и безопасность перехода за счет снижения усилий на шарнирах при угловых перекосах вагонов и постоянного прилегания настильных листов к поддерживающему устройству.
Благодаря наличию привинчиваемой и сцепной рам и соединению поддерживающего устройства через шарниры с ними, повышаются безопасность и универсальность перехода, поскольку для его соединения с переходом смежного вагона нет необходимости залезать между рельсами, а работа поддерживающего устройства не зависит от того, как и с чем соединена сцепная рама перехода.
Благодаря тому, что переход содержит установленное вдоль боковых наружных сторон ограждения подвесное устройство в виде подпружиненных тяг с натяжным устройством, один конец которых соединен с верхней частью вагона, а другой - с нижней частью сцепной рамы отпадает необходимость опоры перехода на сцепное устройство или буфера, что позволяет понизить уровень мостика приблизительно на 50 мм и сохранить высоту прохода при автосцепке такой же, как и при беззазорном сцепном устройстве, что также делает его универсальным.
Существо полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображен предложенный межвагонный переход, включающий предложенный переходной мостик.
На фиг. 2 изображен вид сверху на переходной мостик, содержащий два горизонтальных шарнира. Настильные листы, изображенные тонкими линиями, условно показаны прозрачными.
На фиг. 3 изображен вид сверху на переходной мостик, содержащий один горизонтальный и один сферический шарнир.
Предложенный переход содержит ограждение, выполненное, как показано на фиг. 1 в качестве примера, в виде гофрированной оболочки 1, концы которой соединены с привинчиваемой 2 и сцепной 3 рамами. Ограждение присоединено к вагону 4 через скрепленную с ним привинчиваемую раму 2, и, к сцепной раме 5 перехода смежного вагона через сцепную раму 3.
Внутри ограждения расположен переходной мостик, включающий установленные с возможностью взаимного смещения частично перекрывающиеся настильные листы 6 и 7. Лист 6 соединен с привинчиваемой рамой 2 вагона 4 через шарнир 8 и опирается на расположенный под ним настильный лист 7, который соединен шарниром 9 со сцепной рамой 3. На фиг. 2 и 3 шарниры 8 и 9 не показаны. Обозначены только их оси. Настильный лист 6 может иметь по кромке, обращенной к сцепной раме, скрепленную с ней полоску 10 из прочного полимерного материала, имеющего малый коэффициент трения по металлу настильного листа 7, например, капролона.
Опора, или поддерживающее устройство, для настильных листов выполнена в виде четырех рычагов 11, соединенных в параллелограмм, в частном случае, в ромб, посредством цилиндрических одноподвижных шарниров 12, имеющих вертикальную ось (вертикальные шарниры). Рычаги могут иметь накладки 13 из ударопрочного износостойкого материала, например, капролона, по которым бесшумно скользит настильный лист 7.
Два из четырех шарниров 12, расположенные по противоположным по диагонали углам параллелограмма, скреплены с дополнительными цилиндрическими одноподвижными шарнирами 14 и 15, имеющими горизонтальную ось (горизонтальные шарниры), которые, в свою очередь скреплены с привинчиваемой 2 и сцепной рамой 3 соответственно (фиг. 2). Образованная таким образом опорная площадка для настильных листов при поворотах, вертикальных и продольных смещениях сцепленных вагонов остается в постоянном контакте с настильным листом 7, обеспечивая ему надежную опору.
Для повышения долговечности перехода за счет разгрузки вертикальных и горизонтальных шарниров от поперечных усилий, возникающих при угловом несовпадении диаметральных плоскостей вагонов, один из дополнительных шарниров выполнен как трехподвижной сферический шарнир 16 (фиг. 3), например, выполненный как сферический подшипник скольжения.
Для того чтобы переход был полностью универсален, то есть не зависел от вида сцепного устройства вагонов, требуется чтобы он не опирался ни на сцепное устройство, ни на буфера. Поэтому сцепная рама перехода подвешена к торцевой стенке вагона посредством двух тяговых устройств, расположенных по обе стороны перехода и включающих собственно тяги 17 в виде канатика или стержня, натяжное устройство 18, например, талреп, и упругий элемент 19, например пружину, включенные в разрыв тяги. Нижним концом тяговое устройство прикрепляется к нижней части сцепной рамы, а верхним - к торцевой части вагона.
К нижней части промежуточной или сцепных рам прикреплены демпферы 20 из упругого материала на случай чрезмерного вертикального смещения сцепки.
Благодаря вышеописанному техническом решению предложенный переход безопасен при любых взаимных отклонениях смежных вагонов: кромка верхнего настильного листа 6 всегда плотно прилегает к плоскости нижнего, который всегда плотно лежит на поддерживающем устройстве, содержащем горизонтальный и сферический шарниры.