ТЕЛЕЖКА РЕЛЬСОВОГО ПАССАЖИРСКОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА БЕЗЛЮЛЕЧНОГО ТИПА

Полезная модель относится к рельсовому пассажирскому транспорту и может быть использовано при проектировании ходовых частей трамваев и железнодорожных подвижных составов.
Повышенные требования к рельсовому пассажирскому транспорту заставляют улучшать ходовые качества для повышения комфортности поездки пассажиров и долговечности элементов вагонов.
В современных конструкциях тележек вагонов для уменьшения амплитуды колебаний в поперечном направлении используются торсионные устройства.
Известно техническое решение «Тележка рельсового транспортного средства» (RU 2220863 С2 В61F 5/00, 10.01.2004), имеющее стабилизирующее устройство бокового наклона кузова вагона, состоящее из торсионного вала, расположенного вдоль надрессорной балки и закрепленного в подшипниках на раме тележки. Напрессованные на вал рычаги через вертикальные подвески шарнирно соединены с надрессорной балкой. Также техническое решение тележки рельсового транспортного средства включает устройство подавления высокочастотной составляющей вертикальных колебаний и состоит из упругих неметаллических элементов, обладающих различным модулем упругости при статическом и динамическом нагружении, размещающихся в центральной и буксовой ступенях подвешивания.
Недостатком конструкции прототипа является большая величина вертикальных низкочастотных ускорений кузова вагона. Также к недостаткам конструкции прототипа относится тот фактор, что горизонтальные поперечные ускорения в верхней части кузова будут больше, чем при использовании конструкции тележки предложенного варианта. Все это негативно сказывается на комфортности езды пассажиров и долговечности работы элементов конструкции вагона. В частности торсионный вал испытывает дополнительные изгибающие нагрузки от продольных сил, действующих на рычаги при одновременном боковом относе и наклоне кузова (прохождение кривых и стрелочных переводов на большой скорости).
Конструкция прототипа является менее подходящей для использования в качестве ходовых частей вагонов, обладающих большой массой и уровнем положения центра тяжести кузова (в частности двухэтажного пассажирского вагона), чем предложенная конструкция.
Задача полезной модели - обеспечить повышение качества хода и уровня устойчивости к боковым колебаниям кузова пассажирского вагона.
Предложена конструкция тележки вагона (пассажирского), предназначенная для использования в качестве ходовых частей вагонов с тяжеловесным кузовом, обладающим более высоким уровнем положения центра тяжести. Конструкция отличается от существующих тем, что вместо торсионного стабилизатора бокового наклона кузова используется стабилизатор с упругой тягой, обладающей одинаковой жесткостью на сжатие и растяжение. Также предложенная конструкция имеет наклон подвесок к середине надрессорной балки.
Тележка безлюлечного типа имеет две ступени рессорного подвешивания. В системе центрального подвешивания помимо пружинных рессор используется стабилизирующее устройство бокового наклона кузова. Оно расположено на раме тележки в проеме между поперечных балок. Две оси закреплены в подшипниках скольжения, расположенных на поперечных балках рамы. Оси стабилизатора направлены вдоль продольной оси тележки. На каждую ось напрессован двуплечий рычаг Г-образной формы. Два рычага развернуты друг относительно друга на 180 градусов. Рычаги соединены с надрессорной балкой подвесками с цилиндрическими шарнирами в местах расположения коробок боковых упоров надрессорной балки. Между собой рычаги имеют шарнирное кососимметричное соединение упругой тягой, имеющей одинаковую жесткость при ее сжатии и растяжении. Подвески расположены под углом к вертикали а.
При боковом наклоне кузова надрессорная балка, наклоняясь, через подвески поворачивает двуплечие рычаги в одном направлении, что заставляет упругую тягу сжиматься или растягиваться (в зависимости от направления наклона). Тем самым создается усилие, стремящееся вернуть кузов в исходное положение. В случае бокового относа кузова стабилизирующее устройство стремится наклонить его в сторону противоположную относу. Этот эффект возникает вследствие изначального наклонного положения подвесок. При этом на концах тяги (соединяющей рычаги) создаются усилия сжатия или растяжения. Этот наклон возникает по причине поворота подвесок стабилизатора при смещении надрессорной балки и наличии начального угла наклона подвесок относительно вертикали.
Данное техническое решение лучше подходит для рельсового пассажирского транспорта, имеющего большую массу и высоту расположения центра тяжести кузова над рельсами.
Суть полезной модели поясняется чертежами, где изображены: на Фиг. 1 тележка рельсового пассажирского транспортного средства. Вид с боку; на Фиг. 2 тележка рельсового пассажирского транспортного средства. Вид сверху, без надрессорной балки; на Фиг. 3 стабилизатор бокового наклона кузова; на Фиг. 4 конструкция упругой тяги; на Фиг. 5 работа стабилизатора при боковом относе кузова, на Фиг. 6 сечение Б-Б.
Тележка рельсового пассажирского транспортного средства (Фиг. 1, 2, 3) состоит из надрессорной балки 1, рамы 2, рессор центрального подвешивания 3 (4 шт.), вертикальных 4 (2 шт.) и горизонтальных 5 (2 шт.) демпферов, поводков 6 центральной ступени подвешивания (2 шт.), буксовых рессор 7 (4 шт.) и поводков 8 (8 шт.), буксовых узлов 9 (4 шт.), колесных пар 10 (2 шт.), осей стабилизатора 11 (2 шт.), подшипников 12 (4 шт.), двуплечих рычагов 13 (2 шт.), наклонных подвесок 14 (2 шт.), упругой тяги 15.
Упругая тяга 15 состоит из следующих элементов (Фиг. 4): шток с проушиной 16, болт с проушиной 17, малая крышка 18, большая крышка 19, корпус 20, малое упорное кольцо 21, большое упорное кольцо 22, тарельчатая пружина 23, рожковая гайка 24.
На конце штока с проушиной 16 накручена рожковая гайка 24, которая между малым 21 и большим упорным кольцом 22 поджимает тарельчатые пружины 23. Рожковая гайка 24 расположена в большой крышке 19, имеющей продольные пазы. В большую крышку 19 вкручен болт с проушиной 17. Малая 18 и большая крышка 19 крепятся к корпусу упругой тяги 20 болтовым соединением.
При работе упругой тяги и на сжатие, и на растяжение происходит сжатие комплекта тарельчатых пружин
При боковых наклонах кузова вагона двуплечие рычаги 13 закручиваются и сжимают или растягивают упругую тягу 15, которая, сопротивляясь, стремится вернуть кузов в исходное положение.
В случае бокового относа кузова (Фиг. 5) стабилизатор стремится его наклонить в противоположную сторону и вернуть в положение равновесия. Это стремление возникает вследствие появления разности углов наклона подвесок 14 к вертикали. При этом тяга 15 упруго реагирует, смягчая процесс наклона.
В случае вертикальных колебаний кузова (галопирование, подскок) оси 11 и рычаги 13 стабилизатора свободно разнонаправленно вращаются в подшипниках 12 и стабилизатор в работе ходовых частей вагона (тележек) не участвует.
Такая конструкция стабилизирующего устройства позволяет применить в центральном подвешивании тележки рессоры 3 меньшей жесткости и, вследствие этого, уменьшить вертикальные ускорения кузова и уменьшить горизонтальные ускорения в верхней части кузова.