РАДИАЛЬНАЯ СВАРНАЯ ТЕЛЕЖКА
RADIAL WELDED TRUCK

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0001] Настоящее изобретение относится к тележке железнодорожного вагона, в частности к радиальной сварной тележке со слабым усилием колесо-рельс.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Тележку используют для поддержки корпуса поезда, направления поезда по рельсу и выдерживания различных нагрузок со стороны корпуса поезда и рельсового пути. В настоящее время, вагонные тележки по большей части относятся к трехзвенному типу с литой конструкцией, содержащей одну балку, две боковые рамы, две колесные пары, дополнительную систему подвески и тормозное устройство, которая имеет следующие недостатки: 1) балка и боковые рамы представляют собой литые конструкции, которые являются тяжелыми и не подходящими для легкой конструкции тележки; 2) в дополнительной системе подвески по большей части используется клинообразный демпфер, который приводит к большему износу деталей тележки; 3) вследствие самих конструктивных признаков, в жесткость основной конструкции в трех направлениях всегда должны быть заложены относительно большие значения, делая посредством этого слишком высокой установочную жесткость колесной пары, что может вызывать истирание ободов колес; 4) вследствие того, что жесткость вертикального направления основной конструкции является слишком высокой, она не обладает подлинным свойством слабого усилия колесо-рельс; 5) вследствие неспособности создания относительного осевого перемещения между колесом и осью, она не может приспосабливаться к характеристикам изменения ширины колеи тележки; 6) вследствие признаков небольшой противоромбической жесткости и большой неподрессоренной массы общепризнанной трехзвенной тележки, критическая скорость тележки является относительно низкой, что будет приносить больше вреда железнодорожному пути, и скорость не будет превышать 120 км/ч.
[0003] Патент CN N103010247 A раскрывает трехзвенную тележку, из которых основное имеет структуру резинового полотна со скошенной поверхностью, соединение ее передней и задней колесных пар достигается посредством воздействия боковой рамы на скошенное резиновое полотно. Для того чтобы обеспечить достаточную устойчивость колесных пар, резиновое полотно должно иметь достаточную жесткость в трех направлениях, так чтобы оказывать воздействие на функцию автоматического управления колесных пар и свойство слабого усилия колесо-рельс тележки. Патент CN N2305578 Y раскрывает трехзвенную тележку с автоматическим управлением, которая принимает вид общепризнанного механизма автоматического управления Sheffield, при этом передняя и задняя колесные пары соединены через переходник посредством своего радиального механизма. Между переходником и механизмом автоматического управления расположена конструкция из резинового полотна. Посредством подобной конструктивной схемы можно эффективно избегать изнашивания колесных ободов. Однако соединение передней и задней колесных пар достигается через резиновое полотно и переходник посредством механизма автоматического управления, который не может соответствовать требованию устойчивости при высокой скорости свыше 120 км/ч.
[0004] После анализа технической политики и требования рынка железнодорожных перевозок в Китае очевидно, что перевозки в Китае будут стремиться к высоким скоростям и тяжелым нагрузкам. Между тем, технология тележек будет стремиться к низкому изнашиванию, слабому усилию колесо-рельс и защите окружающей среды и т.д. Для того чтобы дальше использовать преимущества железнодорожных перевозок, стимулировать быстрое развитие мировой экономики, крайне важно решить проблему международной объединенной транспортировки между различными железнодорожными колеями. Вследствие этого, существует необходимость в разработке безвредной для окружающей среды вагонной тележки с изменяемой шириной колеи с признаками высокой скорости, слабого усилия колесо-рельс и низкого изнашивания для того, чтобы решить различные известные проблемы общепризнанной вагонной тележки.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0005] Технической проблемой, которая должна быть решена посредством настоящего изобретения, является предоставление безвредной для окружающей среды вагонной тележки с изменяемой шириной колеи с признаками высокой скорости, слабого усилия колесо-рельс и низкого изнашивания для того, чтобы преодолеть недостатки предшествующего уровня техники.
[0006] Для того чтобы решить подобную техническую проблему, настоящее изобретение предоставляет радиальную сварную тележку со слабым усилием колесо-рельс, которая содержит две колесные пары, сварную боковую балку и узел поперечной балки, которые принимают вид трехзвенной конструкции, при этом оба конца боковой балки соединены с колесными парами, соответственно, через основную резиново-металлическую подушку и переходник, две колесные пары соединены друг с другом через переходник и устройство соединения колесных пар, узел поперечной балки соединен с боковой балкой через две дополнительные системы подвески, основное тормозное приспособление подвешено на узле поперечной балки или боковой балке.
[0007] Устройство соединения колесных пар содержит две дуговые штанги и одну деталь соединения дуговых штанг, на подшипнике колесной пары расположен переходник, оба конца дуговой штанги соединены с переходником посредством прикручивания болтами, склепывания или сваривания, две дуговые штанги соединены посредством детали соединения дуговых штанг, деталь соединения дуговых штанг имеет конструкцию резинового сферического шарнира или сферического подшипника.
[0008] Узел поперечной балки включает в себя поперечную балку, центральный подшипник и боковой подшипник, причем поперечная балка имеет общую сварную конструкцию, на которой расположены центральный подшипник и боковой подшипник, поперечная балка расположена на дополнительных системах подвески, центральный подшипник представляет собой плоский центральный подшипник или сферический центральный подшипник, боковой подшипник представляет собой боковой подшипник с постоянным контактом.
[0009] Дополнительные системы подвески принимают вид одной из следующих конструкций:
[0010] состоящая из двух дополнительных резиново-металлических подушек, по меньшей мере четырех комплектов стальных пружин и одного масляного демпфера, соединенных параллельно, при этом оба конца расположены в установочном гнезде боковой балки и в установочном гнезде поперечной балки, соответственно; дополнительный резиново-металлические подушки имеют плоскую конструкцию или V-образную конструкцию;
[0011] или: состоящая из клинообразного демпфера и комплекта стальных пружин;
[0012] или: состоящая из демпфера плеча кривошипа и комплекта стальных пружин, при этом по меньшей мере один комплект пружин установлен на плече кривошипа, а зажимающее усилие между демпфером плеча кривошипа и поперечной балкой создается вращением осевого штифта демпфера плеча кривошипа;
[0013] или: один комплект стальных пружин для подшипника соединен параллельно на основании демпфера Ленуара;
[0014] или: стальная пружина и масляный демпфер соединены параллельно, а между поперечной балкой и боковой балкой расположена штанга продольной тяги для переноса между ними нагрузки продольных усилий.
[0015] Колесная пара состоит из оси, колес и подшипника, при этом колеса расположены на обоих концах оси, а подшипник расположен на конце оси.
[0016] Основное тормозное приспособление принимает вид тормозного приспособления с устройством колодочного типа или тормозного приспособления с тягой подвесного типа; при этом тормозное приспособление с устройством колодочного типа содержит агрегатный тормозной цилиндр, компенсатор износа тормозных колодок, тормозную тягу и тормозную колодку, и подвешено в установочном гнезде поперечной балки или боковой балки посредством первых четырех подвесных кронштейнов на ней; а тормозное приспособление с тягой подвесного типа подвешено в установочном гнезде поперечной балки или боковой балки посредством вторых четырех подвесных кронштейнов на ней.
[0017] Колесная пара состоит из оси, колес, подшипника и по меньшей мере двух тормозных дисков, при этом тормозные диски расположены на оси.
[0018] Основное тормозное приспособление принимает вид тормозного приспособления с устройством барабанного типа, при этом по меньшей мере два тормозных приспособления с устройством барабанного типа расположены на каждой оси и подвешены в установочном гнезде поперечной балки или боковой балки посредством подъемного гнезда на ней.
[0019] Колесная пара представляет собой колесную пару с изменяемой шириной колеи, которая содержит устройство изменения ширины колеи, колеса с изменяемой шириной колеи и ось изменения ширины колеи; на внутренней поверхности ступицы каждого колеса с изменяемой шириной колеи выполнена канавка шлицевого соединения, на внешней поверхности внутренней ступицы каждого колеса с изменяемой шириной колеи выполнены по меньшей мере две кольцевых канавки, ось изменения ширины колеи передает крутящий момент с колес с изменяемой шириной колеи посредством посадки на шлицах, при этом колеса с изменяемой шириной колеи могут аксиально смещаться на оси изменения ширины колеи.
[0020] Устройство изменения ширины колеи содержит барабан с установочной пластиной, возвратной пружиной, уплотнительным диском, фиксирующей муфтой и сферическим плунжером; фиксирующая муфта расположена на участке соединения колес с изменяемой шириной колеи и оси изменения ширины колеи, фиксирующая муфта установлена с зазором относительно ступицы колеса с изменяемой шириной колеи и установлена с натягом относительно оси изменения ширины колеи; в фиксирующей муфте выполнено круглое отверстие в положении, соответствующем канавке ступицы колеса с изменяемой шириной колеи, внутри круглого отверстия расположен сферический плунжер; на внешней круговой поверхности фиксирующей муфты выполнен фланец для установки возвратной пружины; возвратная пружина окружает внешнюю сторону фиксирующей муфты, один конец которой расположен напротив фланца фиксирующей муфты, а другой конец которой расположен напротив уплотнительного диска; барабан с установочной пластиной, уплотнительный диск и фиксирующая муфта установлены с зазором, уплотнительный диск и барабан с установочной пластиной взаимно закреплены; снаружи барабана с установочной пластиной выполнена выступающая панель; под действием F1 или F2 колесо с изменяемой шириной колеи смещается аксиально вдоль фиксирующей муфты на оси изменения ширины колеи.
[0021] Преимущественные эффекты: по сравнению с общепризнанной вагонной тележкой настоящее изобретение обладает следующая очевидными результатами: 1) трехзвенная конструкция придаст тележке свойство очень равномерной нагрузки; 2) сварная боковая балка и поперечная балка, с одной стороны, позволят избежать литейных дефектов балки и боковой рамы с литыми конструкциями, а с другой стороны, имеют преимущества наличия легкой массы и безвредности для окружающей среды; 3) основная и дополнительная подвеска уменьшат неподрессоренную массу тележки, усилие колесо-рельс и изнашивание деталей системы подвески; 4) колесная пара с изменяемой шириной колеи реализует свойство изменения ширины колеи тележки; 5) устройство соединения колесных пар нового типа, с одной стороны, улучшит устойчивость в процессе высокоскоростного движения, а с другой стороны, уменьшит изнашивание ободов, когда тележка проходит по изогнутому рельсу; 6) посредством ряда ключевых технических решений, тележка будет соответствовать требованиям максимальной нагрузки на ось до 30 т и максимальной скорости движения до 200 км/ч.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0022] Фиг. 1 показывает схематичное изображение конструкции настоящего изобретения.
[0023] Фиг. 2a показывает схематичное изображение устройства соединения колесных пар согласно настоящему изобретению.
[0024] Фиг. 2b показывает схематичное изображение конструкции устройства соединения дуговой штанги согласно настоящему изобретению.
[0025] Фиг. 2c показывает схематичное изображение конструкции резинового сферического шарнира согласно настоящему изобретению.
[0026] Фиг. 2d показывает схематичное изображение конструкции сферического подшипника согласно настоящему изобретению.
[0027] Фиг. 3a показывает схематичное изображение конструкции дополнительной системы подвески согласно варианту 1 осуществления настоящего изобретения.
[0028] Фиг. 3a-1 показывает схематичное изображение конструкции плоской резиново-металлической подушки дополнительной системы подвески согласно варианту 1 осуществления настоящего изобретения.
[0029] Фиг. 3a-2 показывает схематичное изображение конструкции V-образной резиново-металлической подушки дополнительной системы подвески согласно варианту 1 осуществления настоящего изобретения.
[0030] Фиг. 3b показывает схематичное изображение конструкции дополнительной системы подвески согласно варианту осуществления 2 настоящего изобретения.
[0031] Фиг. 3c показывает схематичное изображение конструкции дополнительной системы подвески согласно варианту 3 осуществления настоящего изобретения.
[0032] Фиг. 3d показывает схематичное изображение конструкции дополнительной системы подвески согласно варианту 4 осуществления настоящего изобретения.
[0033] Фиг. 3e показывает схематичное изображение конструкции дополнительной системы подвески согласно варианту 5 осуществления настоящего изобретения.
[0034] Фиг. 4a показывает схематичное изображение конструкции колесной пары согласно варианту 1 осуществления настоящего изобретения.
[0035] Фиг. 4b показывает схематичное изображение конструкции колесной пары согласно варианту осуществления 2 настоящего изобретения.
[0036] Фиг. 4c показывает схематичное изображение конструкции колесной пары с изменяемой шириной колеи согласно настоящему изобретению;
[0037] Фиг. 5a показывает схематичное изображение конструкции настоящего изобретения, когда используют тормозное приспособление с устройством колодочного типа.
[0038] Фиг. 5b показывает схематичное изображение конструкции настоящего изобретения, когда используют тормозное приспособление с тягой подвесного типа.
[0039] Фиг. 5c показывает схематичное изображение конструкции настоящего изобретения, когда используют тормозное приспособление с устройством барабанного типа.
[0040] При этом: 1 - колесная пара, 11 - ось, 12 - колесо, 13 - подшипник, 14 - тормозной диск, 15 - устройство изменения ширины колеи, 151 - барабан с установочной пластиной, 152 - возвратная пружина, 153 - уплотнительный диск, 154 - фиксирующая муфта, 155 - сферический плунжер, 156 - колесо с изменяемой шириной колеи, 157 - ось изменения ширины колеи, 2 - переходник, 3 - устройство соединения колесных пар, 31 - дуговая штанга, 32 - деталь соединения дуговых штанг, 321 - резиновый сферический шарнир, 322 - сферический подшипник, 4 - основная резиново-металлическая подушка, 5 - боковая балка, 6 - дополнительная система подвески, 61 - дополнительная резиново-металлическая подушка, 62 - комплект стальных пружин, 63 - масляный демпфер, 64 - клинообразный демпфер, 65 - демпфер плеча кривошипа, 66 - демпфер Ленуара, 67 - штанга продольной тяги, 7 - узел поперечной балки, 71 - поперечная балка, 72 - центральный подшипник, 73 - боковой подшипник, 8 - основное тормозное приспособление, 81 - тормозное приспособление с устройством колодочного типа, 811 - первое подвесное приспособление, 82 - тормозное приспособление с устройством барабанного типа, 821 - подъемное гнездо, 83 - тормозное приспособление с тягой подвесного типа, 831 - второе подвесное приспособление.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0041] Далее настоящее изобретение будет описано посредством вариантов осуществления, со ссылкой на сопровождающие чертежи.
[0042] Фиг. 1 показывает схематичное изображение конструкции настоящего изобретения.
[0043] В настоящем изобретении используют конструкцию из трех сваренных частей, которая содержит две колесные пары 1, четыре переходника 2, одно устройство 3 соединения колесных пар, четыре основные резиново-металлические подушки 4, одну боковую балку 5, две дополнительные системы 6 подвески, один узел 7 поперечной балки и одно основное тормозное приспособление 8.
[0044] Боковая балка 5, в целом, имеет U-образную сварную конструкцию, оба конца которой соединены соответственно с колесными парами 1 через основные резиново-металлические подушки 4 и переходники 2; боковая балка расположена на четырех основных резиново-металлических подушках 4, а основные резиново-металлические подушки 4 расположены на переходниках 2.
[0045] Узел 7 поперечной балки включает в себя поперечную балку 71, центральный подшипник 72 и боковой подшипник 73.
[0046] Поперечная балка 71 имеет общую сварную конструкцию, на которой предоставлены центральный подшипник 72 и боковой подшипник 73, причем поперечная балка 71 установлена непосредственно на дополнительных системах 6 подвески.
[0047] Центральным подшипником 72 может быть плоский центральный подшипник или сферический центральный подшипник.
[0048] Боковой подшипник 73 представляет собой боковой подшипник с постоянным контактом.
[0049] Основные резиново-металлические подушки 4 принимают вид резиновых полотен со скошенной поверхностью или плоских полотен.
[0050] Узел 7 поперечной балки соединен с боковой балкой 5 через две дополнительные системы 6 подвески.
[0051] Основное тормозное приспособление 8 подвешено на узле 7 поперечной балки или боковой балке 5.
[0052] Соединение между двумя колесными парами 1 достигается посредством переходников 2 и устройства 3 соединения колесных пар, причем каждый из переходников 2 расположен на подшипнике 13 колесных пар 1, устройство 3 соединения колесных пар соединено с переходниками 2 посредством прикручивания болтами, также могут быть использованы другие средства соединения, такие как склепывание, сваривание и тому подобное.
[0053] Фиг. 2a показывает схематичное изображение устройства соединения колесных пар согласно настоящему изобретению.
[0054] Устройство 3 соединения колесных пар содержит две дуговые штанги 31 и одну деталь 32 соединения дуговых штанг.
[0055] Оба конца дуговых штанг 31 соединены с переходниками 2 посредством прикручивания болтами, склепывания или сваривания.
[0056] Две дуговые штанги 31 соединены друг с другом посредством детали 32 соединения дуговых штанг.
[0057] Фиг. 2b показывает схематичное изображение конструкции устройства соединения дуговой штанги согласно настоящему изобретению.
[0058] Деталь 32 соединения дуговых штанг принимает вид конструкции резинового сферического шарнира 321 или сферического подшипника 322.
[0059] Фиг. 2c показывает схематичное изображение конструкции резинового сферического шарнира согласно настоящему изобретению.
[0060] Когда две дуговые штанги 31 соединяют друг с другом посредством резинового сферического шарнира 321, резиновый сферический шарнир 321 соединяют с дуговыми штангами 31 посредством прикручивания болтами, склепывания или сваривания и т.д., а направление установки резинового сферического шарнира 321 таково, что осевое направление вала параллельно оси, или осевое направление перпендикулярно поверхности рельса.
[0061] Фиг. 2d показывает схематичное изображение конструкции сферического подшипника согласно настоящему изобретению.
[0062] Когда две дуговые штанги 31 соединяют друг с другом посредством сферического подшипника 322, направление установки таково, что осевое направление вала параллельно оси.
[0063] Дополнительные системы 6 подвески могут принимать вид любой из пяти конструкций, показанных на Фиг. 3a-3e.
[0064] Фиг. 3a показывает схематичное изображение конструкции дополнительной системы подвески согласно варианту 1 осуществления настоящего изобретения.
[0065] Дополнительная система 6 подвески состоит из двух дополнительных резиново-металлических подушек 61, по меньшей мере четырех стальных пружинных комплектов 62 и одного масляного демпфера 63, соединенного параллельно, оба конца которого расположены на установочном гнезде боковой балки 5 и на установочном гнезде поперечной балки 71, соответственно; стальная пружина несет главным образом нагрузку вертикальных усилий, а дополнительная резиново-металлическая подушка 61 используется главным образом для передачи нагрузки продольных усилий между боковой балкой 5 и поперечной балкой 71, вертикальные и горизонтальные демпфирующие усилия дополнительной системы подвески могут обеспечиваться масляным демпфером 63.
[0066] Дополнительная резиново-металлическая подушка 61 имеет плоскую или V-образную конструкцию.
[0067] Фиг. 3a-1 показывает схематичное изображение конструкции плоской резиново-металлической подушки дополнительной системы подвески согласно варианту 1 осуществления настоящего изобретения.
[0068] Дополнительная резиново-металлическая подушка 61 имеет вид плоской конструкции.
[0069] Фиг. 3a-2 показывает схематичное изображение конструкции V-образной резиново-металлической подушки дополнительной системы подвески согласно варианту 1 осуществления настоящего изобретения.
[0070] Дополнительная резиново-металлическая подушка 61 имеет вид V-образной структуры.
[0071] Фиг. 3b показывает схематичное изображение конструкции дополнительной системы подвески согласно варианту 2 осуществления настоящего изобретения.
[0072] В дополнительной системе 6 подвески используется общепризнанная клинообразная система демпфирования, которая состоит из клинообразного демпфера 64 и комплектов 62 стальных пружин.
[0073] Фиг. 3c показывает схематичное изображение конструкции дополнительной системы подвески согласно варианту 3 осуществления настоящего изобретения.
[0074] В дополнительной системе 6 подвески используется система демпфирования плеча кривошипа, которая состоит из демпфера 65 плеча кривошипа и комплектов 62 стальных пружин, причем на плече кривошипа установлен по меньшей мере один набор комплектов 62 стальных пружин, а зажимающее усилие между демпфером 65 плеча кривошипа и поперечной балкой 71 создается вращением осевого штифта демпфера 65 плеча кривошипа, снижая посредством этого вибрацию.
[0075] Фиг. 3d показывает схематичное изображение конструкции дополнительной системы подвески согласно варианту 4 осуществления настоящего изобретения.
[0076] В дополнительной системе 6 подвески используется система демпфирования Ленуара нового типа, один комплект стальных пружин для подшипника соединен параллельно на основании демпфера 66 Ленуара для регулировки коэффициента относительного трения, когда поезд порожний и груженый.
[0077] Фиг. 3e показывает схематичное изображение конструкции дополнительной системы подвески согласно варианту 5 осуществления настоящего изобретения.
[0078] Дополнительная система 6 подвески относится к типу, когда комплекты 62 стальных пружин и масляный демпфер 63 соединены параллельно, а между поперечной балкой 71 и боковой балкой 5 расположена штанга 67 продольной тяги для переноса между ними нагрузки продольных усилий.
[0079] Колесная пара 1 может быть разделена на два вида: колесная пара с неизменяемой шириной колеи и колесная пара с изменяемой шириной колеи, и имеет три конструктивные схемы, основное тормозное приспособление 8 имеет три конструктивные схемы: может быть использован тормоз с устройством колодочного типа, тормоз с устройством барабанного типа или тормоз с тягой подвесного типа, причем когда используют различные конструктивные схемы колесной пары должно предоставляться различное основное тормозное приспособление 8.
[0080] Фиг. 4a показывает схематичное изображение конструкции колесной пары согласно варианту 1 осуществления настоящего изобретения.
[0081] Колесная пара 1 состоит из оси 11, колес 12 и подшипника 13, при этом колеса 12 расположены на обоих концах оси 11, а подшипник 13 расположен на конце оси 12.
[0082] Когда используют подобное техническое решение колесной пары 1, основное тормозное приспособление 8 подходит для тормоза 81 с устройством колодочного типа или тормозного приспособления 83 с тягой подвесного типа.
[0083] Фиг. 4b показывает схематичное изображение конструкции колесной пары согласно варианту 2 осуществления настоящего изобретения.
[0084] Колесная пара 1 состоит из оси 11, колес 12 и по меньшей мере двух тормозных дисков 14, причем тормозные диски 14 расположены на оси 11.
[0085] Когда используют подобное техническое решение колесной пары 1, основное тормозное приспособление 8 подходит для тормоза 81 с устройством колодочного типа или тормозного приспособления 82 с устройством барабанного типа.
[0086] Фиг. 5a показывает схематичное изображение конструкции настоящего изобретения, когда используют тормозное приспособление с устройством колодочного типа.
[0087] Тормозное приспособление 81 с устройством колодочного типа содержит агрегатный тормозной цилиндр, компенсатор износа тормозных колодок, тормозную тягу и тормозную колодку, при этом тормозное приспособление 81 с устройством колодочного типа подвешено в соответствующем установочном гнезде поперечной балки 71 или боковой балки 5 посредством первых четырех подвесных кронштейнов на ней, подобный тип тормоза имеет преимущества компактной конструкции, улучшенной эффективности торможения и уменьшенной массы поезда.
[0088] Фиг. 5b показывает схематичное изображение конструкции настоящего изобретения, когда используют тормозное приспособление с тягой подвесного типа.
[0089] Тормозное приспособление 83 с тягой подвесного типа имеет вторые четыре подвесных кронштейна, причем тормозное приспособление 83 с тягой подвесного типа подвешено в установочном гнезде поперечной балки 71 или боковой балки 5 посредством вторых четырех подвесных кронштейнов 831 на ней.
[0090] Фиг. 5c показывает схематичное изображение конструкции настоящего изобретения, когда используют тормозное приспособление с устройством барабанного типа.
[0091] По меньшей мере два тормозных приспособления 82 с устройством барабанного типа расположены на каждой оси, подвешены в установочном гнезде поперечной балки 71 или боковой балки 5 посредством подъемного гнезда 821 на ней.
[0092] Фиг. 4c показывает схематичное изображение конструкции колесной пары с изменяемой шириной колеи согласно настоящему изобретению.
[0093] Колесная пара 1 представляет собой колесную пару с изменяемой шириной колеи, которая содержит два устройства 15 изменения ширины колеи, колеса 156 с изменяемой шириной колеи и ось 157 изменения ширины колеи; на внутренней поверхности ступицы каждого колеса 156 с изменяемой шириной колеи выполнена канавка шлицевого соединения, на внешней поверхности внутренней ступицы каждого колеса 156 с изменяемой шириной колеи выполнены по меньшей мере две кольцевых канавки, ось 157 изменения ширины колеи передает крутящий момент с колес 156 с изменяемой шириной колеи посредством посадки на шлицах, при этом колеса 156 с изменяемой шириной колеи могут смещаться аксиально на оси 157 изменения ширины колеи.
[0094] Каждое из устройств 5 изменения ширины колеи содержит барабан 151 с установочной пластиной, возвратную пружину 152, уплотнительный диск 153, фиксирующую муфту 154 и сферический плунжер 155; фиксирующая муфта 154 расположена на участке соединения колеса 156 с изменяемой шириной колеи и оси 157 изменения ширины колеи.
[0095] Фиксирующая муфта 154 установлена с зазором относительно ступицы колеса 156 с изменяемой шириной колеи и установлена с натягом относительно оси 157 изменения ширины колеи, при этом колесо 156 с изменяемой шириной колеи может взаимно смещаться аксиально вдоль фиксирующей муфты 154.
[0096] В фиксирующей муфте 154 выполнено круглое отверстие в положении, соответствующем канавке ступицы колеса 156 с изменяемой шириной колеи, внутри круглого отверстия расположен сферический плунжер 155, а осевое движение колеса 156 с изменяемой шириной колеи может быть ограничено посредством приведения в соответствие с кольцевой канавкой на ступице колеса 156 с изменяемой шириной колеи.
[0097] На внешней круговой поверхности фиксирующей муфты 154 выполнен фланец для установки возвратной пружины 152; возвратная пружина 152 окружает внешнюю сторону фиксирующей муфты 154, один конец которой расположен напротив фланца фиксирующей муфты 154, а другой конец которой расположен напротив уплотнительного диска 153.
[0098] Барабан 151 с установочной пластиной, уплотнительный диск 153 и фиксирующая муфта 154 установлены с зазором, при этом уплотнительный диск 153 и барабан 151 с установочной пластиной являются взаимно закреплены.
[0099] На ободе внутренней стороны колеса 156 с изменяемой шириной колеи выполнен выступ, который является удобным для прикладывания внешнего усилия F2 внутрь, снаружи барабана 151 с установочной пластиной расположена выступающая панель, которая является удобной для прикладывания внешнего усилия F1 внутрь, под действием F1 или F2 колесо 156 с изменяемой шириной колеи смещается аксиально вдоль фиксирующей муфты 154 на оси 157 изменения ширины колеи.
[0100] Рабочий процесс сужения железнодорожной колеи посредством устройства 15 изменения ширины колеи состоит в следующем: когда тележка входит в область, где изменяется железнодорожный габарит, барабан 151 с установочной пластиной передвигается наружу под внешним усилием F1, как показано на фиг.4c; после перемещения на определенное расстояние, сферический плунжер 155 может быть высвобожден, так что колесо 156 с изменяемой шириной колеи и ось 157 изменения ширины колеи могут быть разблокированы аксиально; теперь колесо 156 с изменяемой шириной колеи смещается аксиально и внутрь под внешним усилием F2. Внешние усилия F1 и F2 одновременно исчезнут после изменения железнодорожной колеи, а сферический плунжер 155 оказывается расположенным в следующей дугообразной канавке колеса 156 с изменяемой шириной колеи, барабан 151 с установочной пластиной теперь возвращается в первоначальное положение под действием возвратной пружины 152 и прижимается сферическим плунжером 155, а затем колесо 156 с изменяемой шириной колеи и ось 157 изменения ширины колеи снова блокируются аксиально для завершения изменения железнодорожной колеи.
[0101] Направление скольжения колеса в рабочем процессе расширения железнодорожной колеи посредством устройства 15 изменения ширины колеи является точно противоположным, и не будет оговариваться в данном описании.
[0102] Настоящее изобретение обладает следующими выраженными результатами по сравнению с общепризнанной вагонной тележкой:
[0103] 1) трехзвенная конструкция придает тележке качество превосходной равномерной нагрузки;
[0104] 2) сварная боковая балка и поперечная балка, с одной стороны, позволяют избежать литейных дефектов балки и боковой рамы с литыми конструкциями, а с другой стороны, имеют преимущества наличия легкой массы и безвредности для окружающей среды;
[0105] 3) дополнительная система подвески со стальной пружиной нового типа, резиново-металлическая подушка и масляный демпфер, соединенные параллельно, уменьшают неподрессоренную массу тележки и усилие колесо-рельс, и обеспечивают большую несущую способность дополнительной системы подвески и небольшое изнашивание;
[0106] 4) колесная пара с изменяемой шириной колеи нового типа обеспечивает возможность свободной переустановки между железнодорожными колеями различной ширины и соответствие требованиям использования поезда на железнодорожных колеях различной ширины;
[0107] 5) устройство соединения колесных пар нового типа соединяет переднюю и заднюю колесную пару вместе через переходники, с одной стороны, благодаря двум дуговым штангам устройства соединения колесных пар, соединенным вместе посредством упругого резинового сферического шарнира или сферического подшипника, соответственно, может быть ограничено противосрезающее смещение и противоромбическое смещение передней и задней колесных пар для того, чтобы улучшить устойчивость колесной пары в процессе высокоскоростного движения, и соответствовать требованию высокоскоростного движения тележки до 200 км/ч, резко улучшая посредством этого устойчивость колесной пары в процессе высокоскоростного движения; с другой стороны, может быть минимизирована продольная и боковая жесткость резиновой прокладки букс основных осей, а, кроме того, посредством использования устройства соединения колесных пар нового типа едва ли будет ограничиваться обратная шарнирная жесткость между передней и задней колесными парами, при этом жесткость шарнирного ограничения колесной пары является очень слабой, посредством чего тележка имеет предпочтительную эффективность вписывания в кривую, что будет уменьшать изнашивание обода при прохождении по изогнутому рельсу;
[0108] 6) посредством ряда ключевых технических решений, тележка будет соответствовать требованию максимальной нагрузки на ось до 30 т и максимальной скорости движения до 200 км/ч.
[0109] В заключение, посредством принятия упомянутых выше ключевых технических решений тележка настоящего изобретения выполняет требование максимальной нагрузки на ось до 30 т и максимальной коммерческой скорости движения до 200 км/ч, что обладает преимуществами высокой скорости, эффекта слабого усилия колесо-рельс, небольшого изнашивания обода, хорошей устойчивости движения колесной пары с изменяемой шириной колеи; между тем, вследствие того, что главные несущие являются сварной конструкцией, тележка имеет небольшую массу и безвредна для окружающей среды, что имеет преимущества слабого усилия колесо-рельс, низкого изнашивания, безвредности для окружающей среды и изменяемой ширины колеи.
[0110] Хотя варианты осуществления настоящего изобретения описаны выше со ссылкой на сопровождающие чертежи, объем правовой охраны настоящего изобретения ими не ограничен. Необходимо заметить, что для рядовых специалистов в данной области модификации и отклонения, полученные без творческих усилий, должны попадать в пределы объема правовой охраны настоящего изобретения.