РАМА РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
RAILWAY VEHICLE FRAME

Данное изобретение относится к раме для ходовой части рельсового транспортного средства, с остовом, выполненным для того, чтобы опираться на, по меньшей мере, один колесный блок ходовой части. Оно относится, кроме того, к ходовой части с соответствующей изобретению рамой, а также к соответствующему способу изготовления рамы ходовой части.
Изготовление конструктивных элементов в комплексе рельсового транспортного средства, например рам или качающихся узлов и деталей для ходовых частей, в частности ходовых частей, сегодня в большинстве случаев осуществляется посредством сварки стальных листов, как это известно, например, из ЕР 0345708 А1 и ЕР 0564423 A1. Этот способ изготовления имеет, однако, тот недостаток, что он требует относительно большой доли ручного труда, поэтому производство рам является сравнительно дорогим.
Долю дорогостоящего ручного труда принципиально удается уменьшить, если вместо сварных конструкций применяются литые конструктивные элементы. Так, например, из GB 1209389 А или из US 6,622,776 В2 известно, что для рамы ходовой части рельсового транспортного средства можно применять литые детали из стали. В то время как согласно GB 1209389 А производится моноблочная литая рама тележки, согласно US 6,622,776 В2 продольные несущие балки и поперечная несущая балка поворотной тележки изготавливаются из одного или нескольких конструктивных элементов из стандартизированного стального литья и собираются затем в раму поворотной тележки.
Стальное литье имеет преимущество, заключающееся в возможности сваривания, так что может применяться этот традиционный метод сборки и в этом варианте изготовления. Однако стальное литье имеет также и тот недостаток, что оно имеет относительно ограниченную жидкотекучесть. Это ведет при автоматизированном производстве относительно больших конструктивных элементов сложной геометрии, какую представляют рамы для рельсовых транспортных средств, к сниженной надежности выполнения технологического процесса, которая недопустима ввиду высоких требований по надежности, предъявляемым к ходовой части рельсового транспортного средства. Поэтому также при производстве указанных рам из литейной стали нужно выводить еще относительно много рабочих этапов ручного труда, из-за чего не может быть достигнута степень автоматизации, удовлетворяющая экономическим аспектам. Кроме того, известно, например, из DE 4309004 A1, что малогабаритные несущие детали подвески ходовой части многоосных грузовых автомобилей могут быть изготовлены из серого литейного чугуна.
Поэтому в основе данного изобретения лежит задача создать раму указанного вначале вида, которая не имеет вышеназванных недостатков или, по меньшей мере, в незначительном масштабе, и делает возможным, в частности, простое изготовление, а с этим повышенную степень автоматизации производства.
Данное изобретение решает эту задачу, исходя из рамы согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения, посредством признаков, указанных в отличительной части пункта 1 формулы изобретения. Оно решает задачу далее исходя из способа согласно ограничительной части пункта 29 формулы изобретения, посредством признаков, указанных в отличительной части пункта 29 формулы изобретения.
Посредством данного изобретения можно достичь простой изготавливаемости, а с этим повышенной степени автоматизации при производстве рамы ходовой части для рельсового транспортного средства, если остов рамы, по меньшей мере, частично изготовлен из серого литейного чугуна. Материал серого литейного чугуна при этом имеет то преимущество, что он на основании высокой доли углерода имеет особенно хорошую жидкотекучесть во время разливки, и таким образом приводит к очень высокой надежности выполнения технологического процесса. Изготовление даже сравнительно больших сложных конструктивных деталей для рамы ходовой части может производиться в автоматизированных опоках, вследствие чего производство этих конструктивных деталей выполняется значительно проще и экономнее по затратам.
Однако материал серого литейного чугуна не пригоден для сваривания, так как доля углерода в обрабатываемом веществе очень высока. Благодаря хорошей жидкотекучести материала серого литейного чугуна во время заливки удается все же надежным образом изготавливать геометрию очень сложных конструктивных элементов, которые должны были бы изготавливаться в ином случае посредством трудоемких сварных конструкций. Согласно этому, можно отказаться от множества процессов пристыковки. К тому же, на том же самом основании может быть достигнута оптимизированная геометрия возможных требуемых мест стыка, так что при соответствующем оформлении можно без проблем применять и другие способы сборки.
Другое преимущество материала серого литейного чугуна лежит в его свойствах демпфирования, улучшенных по отношению к обычно применяемой стали. Это является преимуществом, учитывая, в частности, уменьшение передачи колебаний в помещение для пассажиров рельсового транспортного средства.
Под материалом серого литейного чугуна может пониматься любой подходящий материал серого литейного чугуна. Предпочтительно речь идет о материале серого литейного чугуна с шаровидным графитом (так называемый сфероидальный чугун), в частности о GGG40, который отличается хорошим компромиссом между прочностью, относительным удлинением при разрыве и вязкостью. Предпочтительно применяют, например, GGG40.3 или GJS-400-18U LT, который отличается предпочтительной вязкостью при низких температурах.
Остов рамы при данных условиях может состоять из отдельной литой детали. Из-за габаритов, которые обычно имеет остов, предпочтительно разделить остов для того, чтобы достичь высокой надежности выполнения технологического процесса. Поэтому основа рамы содержит, по меньшей мере, две части рамы, соединенные друг с другом в зоне, по меньшей мере, одного стыковочного места. Предпочтительно части рамы соединены друг с другом с возможностью разъединения для того, чтобы облегчить более позднее профилактическое обслуживание или восстановление ходовой части.
Предпочтительно, что все части рамы выполнены из соответствующего одного материала серого литейного чугуна. Но таким же образом может быть также предусмотрено, что отдельные части рамы выполнены не из одного материала серого литейного чугуна. Так, например, может быть предусмотрено, что части остова рамы, например одна или несколько поперечных несущих балок остова рамы, традиционным образом выполнены как сварные конструкции и/или как литые конструкции из стального литья.
Под понятием часть рамы при этом по смыслу данного изобретения должна пониматься конструктивная часть остова рамы, в значительной степени определяющая черновую геометрию остова рамы. В частности, при этом речь не должна идти о соединительных элементах, с помощью которых могут быть соединены такие части рамы.
Части рамы принципиально могут быть состыкованы непосредственно друг с другом посредством подходящего способа сборки. Предпочтительно в зоне места стыка предусмотрен все-таки, по меньшей мере, один соединительный элемент, который соединен с обеими частями рамы. Соединительный элемент при этом может быть выполнен заодно с одной из обеих частей рамы. Так, например, речь может идти о выступе, таком как шип или подобном, который формируется при отливке или позднее и в данном случае снабжается дополнительно соответствующими посадочными поверхностями.
Дополнительно или альтернативно может быть предусмотрено, что соединительный элемент соединен с, по меньшей мере, одной из частей рамы соединением с силовым замыканием и/или соединением с геометрическим замыканием и/или неразъемным соединением. Так, например, под соединительным элементом может пониматься шип или стержень, который соединяется прессовой посадкой (первичное силовое замыкание в направлении стыка) или клеевым соединением (первичное неразъемное соединение в направлении стыка) с соответствующей частью рамы. Таким же образом может быть достигнуто геометрическое замыкание соответствующими выступами и поднутрениями на соединительном элементе соответственно на части рамы.
Предпочтительно место стыка пролегает, по меньшей мере, участками, по существу, в плоскости стыка, а соединительный элемент образует, по меньшей мере, один выступ, простирающийся внутрь в направлении нормали к поверхности плоскости стыка, по меньшей мере, в соответствующей выемке в одной из обеих частей рамы. Таким образом может быть достигнуто сборное разъемное соединение, у которого в направлении стыка применяются, по меньшей мере, одно из вышеназванных соединений - с геометрическим, силовым замыканием или неразъемное соединение, в то время как поперек направления стыка, по выступу достигается соединение с геометрическим замыканием, которое в зависимости от ситуации в контакте на месте стыка, в частности, в зависимости от силы контакта между частями рамы, в данном случае еще и дополняется соответственно поддерживается посредством силового замыкания.
Соединительный элемент принципиально может быть выполнен в любом подходящем виде. Предпочтительно он выполнен в виде шипа или стержня, как это уже изложено выше. Соединительный элемент, кроме того, принципиально может иметь любое подходящее поперечное сечение или изменение поперечного сечения. Так, например, он может иметь по своей длине, по существу, постоянное поперечное сечение, а значит, быть выполнен, например, в качестве простого цилиндрического стержня или цилиндрического шипа, так как такая форма может быть изготовлена особенно просто.
Точно так же возможно, что соединительный элемент имеет, по меньшей мере, участками поперечное сечение, сужающееся с увеличивающимся удалением от плоскости стыка. Вследствие достигаемого здесь самоцентрирования стыкуемых компонентов, таким образом упрощается процесс сборки, так что при известных условиях также простым образом он может осуществляться автоматизированно.
Поперечное сечение соединительного элемента принципиально может быть выполнено в любом подходящем виде. Предпочтительно соединительный элемент имеет, по меньшей мере, участками кругообразное поперечное сечение и/или, по меньшей мере, участками эллиптическое поперечное сечение и/или, по меньшей мере, участками полигональное поперечное сечение.
Отклоняющееся от формы круга поперечное сечение, естественно, имеет при этом преимущество надежного дополнительного стопорения от проворачивания и самоустановки относительно оси стыка, способствующего автоматизированной сборке. Хотя такие соединительные элементы с поперечным сечением, отклоняющимся от формы круга, принципиально более трудоемки в производстве. Однако это имеет силу только если требуется соответствующая трудоемкая последующая обработка стыковочных поверхностей. Благодаря применяемому согласно изобретению материалу серого литейного чугуна и его хорошим свойствам жидкотекучести стыковочные поверхности все-таки в данном случае удается изготавливать с достаточной точностью также автоматизированным способом литья, так что в данном случае может отпасть такая трудоемкая последующая обработка стыковочных поверхностей.
В предпочтительных вариантах выполнения изобретения соединительный элемент расположен в зоне участка остова рамы, нагруженного растягивающим усилием при статическом нагружении, и/или расположен таким образом, что он статическим нагружением остова рамы нагружен на срез. Расположение на участке остова рамы, нагруженном растягивающим усилием при статическом нагружении, предоставляет то преимущество, что восприятие вращающих моментов в зоне, нагруженной сжимающим усилием при статическом нагружении, может производиться просто через обе соединяющиеся части рамы. К тому же при этом существует то преимущество, что, как правило, по меньшей мере, для большей части динамических нагрузок, ожидающихся при эксплуатации в движении по причине высокого веса рельсового транспортного средства в зоне, нагруженной сжимающим усилием при статическом нагружении, всегда действует известное усилие сжатия, так что в данном случае нужно исходить из непрерывного предварительного напряжения между соединяющимися частями рамы. Таким образом, в данном случае соединение может быть выполнено даже без дополнительных соединительных элементов или только с применением простого предохранения от поднимания в зоне, нагруженной сжимающим усилием при статическом нагружении.
Первично производимое срезающее нагружение влечет за собой в конечном счете то преимущество, что соединительный элемент, например палец или стержень, нагружается при эксплуатации, главным образом, в направлении поперек к его стыковочному или монтажному направлению. Прочность соединения между обеими соединяющимися частями рамы становится вследствие этого, по меньшей мере, значительно независимой от качества процесса сборки (например, не должны быть учтены никакие особенные моменты затяжки или тому подобное), а зависит она теперь от свойств (например, прочности на срез и так далее) соединительного элемента. В данном случае хватает, таким образом, простого фиксирования положения соединительного элемента (например, фиксирующими кольцами, прессовой посадкой в месте соединения и так далее) для того чтобы гарантировать продолжительное и надежное соединение частей рамы.
У особенно просто изготавливаемых согласно изобретению рам, по меньшей мере, один соединительный элемент выполнен как перекрывающий место стыка элемент, соединенный с обоими стыкуемыми компонентами. При этом он может быть выполнен, в частности, как стяжной болт, действующий в направлении нормали к поверхности плоскости стыка, или как накладка, перекрывающая место стыка.
Для того чтобы сделать возможной простую проверку качества соединения между частями рамы предусмотрено, что соединительный элемент имеет, по меньшей мере, одну выемку для приема компонента устройства неразрушающего материал, в частности устройства контроля материала, работающего с ультразвуком. Под таким компонентом может пониматься долговременно вмонтированное устройство, которое опрашивается время от времени. При таком компоненте речь может идти, кроме того, о соответствующем датчике и/или соответствующем исполнительном устройстве, генерирующем соответствующий импульс стыкуемых компонентов.
Предпочтительно, что, по меньшей мере, один из компонентов, взаимодействующих в зоне места стыка, по меньшей мере, частично снабжен покрытием, предотвращающим фрикционную коррозию, в частности покрытием, содержащим молибден (Мо), для того чтобы гарантировать надежное соединение продолжительное время.
Рама ходовой части принципиально может быть выполнена любой. Так, она может быть, например, одной рамой для одной, отдельной ходовой части с только одним колесным блоком (например, одним колесным узлом или одной колесной парой). Но особенно преимущественно ее удается применить при крупногабаритных и таким образом изготавливающихся с большими трудозатратами ходовых частях с несколькими колесными блоками (например, колесными узлами или колесными парами). Предпочтительно поэтому остов рамы имеет передний участок, средний участок и задний участок, причем средний участок соединяет передний участок и задний участок, передний участок выполнен для того, чтобы опираться на идущий впереди колесный блок ходовой части, а задний участок выполнен для того, чтобы опираться на идущий сзади колесный блок ходовой части.
У многоэлементных остовов рамы места стыков могут быть расположены между элементами рамы принципиально на любом месте и тем самым согласовываются преимущественным образом с имеющимся в распоряжении автоматизированным способом литья. Предпочтительно, что остов рамы содержит, по меньшей мере, две части рамы, соединенные друг с другом в зоне, по меньшей мере, одного места стыка, в частности, с возможностью разъединения. При этом, по меньшей мере, одно место стыка расположено в зоне среднего участка и/или, по меньшей мере, одно место стыка расположено в зоне переднего участка и/или, по меньшей мере, одно место стыка расположено в зоне заднего участка.
Если, например, поперечная несущая балка расположена на среднем участке, то место стыка может проходить и в зоне поперечной несущей балки. Тогда в данном случае остов рамы может быть сформирован из двух идентичных литых деталей половин, вследствие чего значительно упрощается изготовление.
Рама принципиально может быть выполнена любой. Особенно преимущественно данное изобретение удается применить, конечно, во взаимосвязи с рамами ходовой части, у которых остов рамы выполнен в виде двух продольных несущих балок, проходящих в продольном направлении ходовой части, и с, по меньшей мере, одной, проходящей в поперечном направлении ходовой части, поперечной несущей балкой, соединяющей друг с другом обе продольные несущие балки. В частности, остов рамы при этом может быть выполнен, по существу, в виде Н-образной рамы.
Высокая степень автоматизации изготовления с высокой надежностью выполнения технологического процесса может быть достигнута при этом, если остов разделяется по возможности на малоразличающиеся части рамы, у которых, по возможности, создано мало препятствий поворотами или другими помехами выливанию расплава в форму. Поэтому предпочтительно предусмотрено, что, по меньшей мере, одна из продольных несущих балок имеет, по меньшей мере, один участок продольной несущей балки, соединенный в зоне, по меньшей мере, одного места стыка, в частности, с возможностью разделения, с, по меньшей мере, одной поперечной несущей балкой или одним другим, относящимся к продольной несущей балке участком продольной несущей балки.
Предпочтительным является то, что у рамы продольная несущая балка выполнена моноблочной и соединена в зоне места стыка с, по меньшей мере, одной поперечной несущей балкой. Направление стыка может проходить при этом в направлении поперечной оси ходовой части, при этом формируется контактная или стыковая плоскость между продольной несущей балкой и поперечной несущей балкой, ее нормаль к поверхности имеет, по меньшей мере, один компонент в направлении поперечной оси ходовой части. Продольная несущая балка, другими словами, может быть прикреплена сбоку (то есть в направлении поперечной оси ходовой части) к поперечной несущей балке.
Предпочтительно предусмотрено, что место стыка - дополнительно или альтернативно - пролегает, по меньшей мере, участками, по существу, в плоскости стыка, нормаль которого к поверхности имеет, по меньшей мере, один компонент в направлении вертикальной оси ходовой части, в частности, по существу, параллельно вертикальной оси ходовой части. Вместе с этим поперечная несущая балка в таком случае, например, может быть просто уложена сверху на продольную несущую балку. Поперечная несущая балка при этом из-за обычно высокого веса компонентов транспортного средства, опирающихся на поперечную несущую балку, в данном случае должна быть предохранена от поднятия с продольной несущей балки, возможного только при экстремальных условиях эксплуатации или в случае технического обслуживания.
Предпочтительно, что несущая балка содержит два участка продольной несущей балки, соединенные в зоне соответствующего места стыка с, по меньшей мере, одной поперечной несущей балкой. Таким образом, относительно длинная продольная несущая балка разделена на два более коротких участка продольной несущей балки, которые более просто позволяют изготавливать автоматизированно. Предпочтительно, что одно из мест стыка пролегает, по меньшей мере, участками, по существу, в плоскости стыка, нормаль которого к поверхности имеет, по меньшей мере, один компонент в направлении вертикальной оси ходовой части, в частности, по существу, параллельно вертикальной оси ходовой части. Поперечная несущая балка в таком случае может быть просто уложена сверху на оба участка продольной несущей балки. Дополнительно или альтернативно, по меньшей мере, одно из мест стыка может пролегать, по меньшей мере, участками, по существу, в плоскости стыка, нормаль которого к поверхности имеет, по меньшей мере, один компонент в направлении поперечной оси ходовой части, в частности, по существу, параллельно поперечной оси ходовой части. Оба участка продольной несущей балки, другими словами, могут быть прикреплены сбоку (то есть в направлении поперечной оси ходовой части) к поперечной несущей балке.
Предпочтительно, что, по меньшей мере, одна из продольных несущих балок содержит передний участок продольной несущей балки, средний участок продольной несущей балки и задний участок продольной несущей балки. Причем средний участок продольной несущей балки соединен с, по меньшей мере, одной поперечной несущей балкой. Предпочтительно в таком случае средний участок продольной несущей балки выполнен заодно с, по меньшей мере, одной поперечной несущей балкой, так что средний участок продольной несущей балки может быть интегрирован в поперечную несущую балку, не повышая значительно ее сложности и не ставя под угрозу возможность ее автоматизированного изготовления. В таком случае при данных условиях должен быть отдельно отлит только сравнительно короткий, автоматизированно просто изготавливающийся передний соответственно задний участок продольной несущей балки, соединенный потом в зоне места стыка со средним участком продольной несущей балки.
Соединение между передним соответственно задним участком продольной несущей балки и средним участком продольной несущей балки принципиально может осуществляться любым образом. Предпочтительно, по меньшей мере, одно из мест стыка пролегает, по меньшей мере, участками, по существу, в плоскости стыка, нормаль которого к поверхности имеет, по меньшей мере, один компонент в направлении продольной оси ходовой части, в частности, по существу, параллельно продольной оси ходовой части. В таком случае передний соответственно задний участок продольной несущей балки в данных условиях просто прикреплен в направлении продольной оси ходовой части спереди соответственно сзади к среднему участку продольной несущей балки.
Дополнительно или альтернативно, по меньшей мере, одно из мест стыка может пролегать, по меньшей мере, участками, по существу, в плоскости стыка, нормаль которого к поверхности имеет, по меньшей мере, один компонент в направлении поперечной оси ходовой части, в частности, по существу, параллельно поперечной оси ходовой части. Передний соответственно задний участок продольной несущей балки могут быть прикреплены сбоку (то есть в направлении поперечной оси ходовой части) к среднему участку продольной несущей балки.
Дополнительно или альтернативно, по меньшей мере, одно из мест стыка может пролегать, по меньшей мере, участками, по существу, в плоскости стыка, нормаль которого к поверхности имеет, по меньшей мере, один компонент в направлении вертикальной оси ходовой части, в частности, по существу, параллельно вертикальной оси ходовой части. Передний соответственно задний участок продольной несущей балки, другими словами, могут быть прикреплены сверху соответственно предпочтительно снизу (то есть в направлении вертикальной оси ходовой части) к среднему участку продольной несущей балки.
В зоне, по меньшей мере, одного из мест стыка между передним участком продольной несущей балки соответственно задним участком продольной несущей балки и средним участком продольной несущей балки расположен сжимаемый элемент. Указанный сжимаемый элемент, предпочтительным образом, может служить, во-первых, для того, чтобы простым образом компенсировать допуски на изготовление между стыкуемыми компонентами. В данном случае он, однако, также может быть выполнен так, что он может брать на себя функцию первичного подрессоривания ходовой части.
Предпочтительно, по меньшей мере, одна из продольных несущих балок имеет между концами продольной несущей балки и серединой продольной несущей балки соответственно один выгиб вниз и, по меньшей мере, одно из мест стыка расположено в зоне выгиба или расположено на стороне выгиба, отвернутой от середины продольной несущей балки, в частности вблизи выгиба. Таким образом возможно расположить место стыка в зоне продольной несущей балки, в которой, во-первых, уже имеется достаточно большое поперечное сечение конструктивного элемента для стабильного соединения, а во-вторых - дополнительно действуют сравнительно малые изгибающие моменты, так что нагрузки, воспринимающиеся соединением, получаются еще сравнительно умеренными. Вместе с этим может быть достигнуто, что затраты на соединение ограничиваются заданными пределами.
Согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения, по меньшей мере, одна часть, по меньшей мере, одной из продольных несущих балок изготовлена из серого литейного чугуна. Предпочтительно при этом речь идет, по меньшей мере, о концах продольной несущей балки, и, следовательно, о передних и задних участках продольной несущей балки, изготовленных из материала серого литейного чугуна. Средний участок продольной несущей балки и/или поперечная несущая балка в таком случае также могут быть выполнены из материала серого литейного чугуна или даже также традиционным способом как сварная конструкция и/или как литая конструкция из стального литья.
Данное изобретение относится, кроме того, к ходовой части для рельсового транспортного средства с соответствующей изобретению рамой ходовой части. Этим удается реализовать представленные выше варианты и преимущества в той же самой мере, так что должна быть сделана ссылка на относящееся к вышеупомянутым исполнениям. Предпочтительно соответствующая изобретению ходовая часть выполнена как поворотная тележка.
Данное изобретение относится, кроме того, к способу изготовления рамы для ходовой части рельсового транспортного средства, с основой рамы, выполненной с возможностью опоры на, по меньшей мере, один колесный блок ходовой части. Согласно изобретению предусмотрено, что основа рамы изготавливается из серого литейного чугуна. Этим удается реализовать представленные выше варианты и преимущества также в той же самой мере, так что здесь также должна быть сделана ссылка лишь на относящееся к вышеупомянутым исполнениям.
Предпочтительно, что остов рамы отливают за один-единственный технологический этап. В другом предпочтительном варианте выполнения способа остов рамы содержит, по меньшей мере, две части рамы; по меньшей мере, две части рамы отливают из материала серого литейного чугуна как отдельные конструктивные элементы, а затем соединяют между собой в зоне, по меньшей мере, одного места стыка, в частности с возможностью разъединения.
Как упоминалось, одна часть остова рамы, согласно изобретению, может быть изготовлена из серого литейного чугуна и другая часть - из стали. Поэтому у следующих преимущественных вариантов выполнения соответствующего изобретению способа предусмотрено, что основа рамы содержит, по меньшей мере, две части рамы. По меньшей мере, одну из, по меньшей мере, двух частей рамы отливают в таком случае из серого литейного чугуна, в то время как, по меньшей мере, одну из, по меньшей мере, двух частей рамы изготавливают из стали. Затем, по меньшей мере, две части рамы соединяют между собой в зоне, по меньшей мере, одного места стыка, в частности с возможностью разъединения.
Другие предпочтительные варианты выполнения изобретения следуют из зависимых пунктов формулы изобретения соответственно из последующего описания со ссылкой на чертежи, на которых представлено следующее:
фиг.1 - схематичное изображение в перспективе рамы согласно изобретению;
фиг.2 - схематичное изображение в перспективе другого предпочтительного варианта выполнения рамы согласно изобретению;
фиг.3 - схематичное изображение в перспективе следующего предпочтительного варианта выполнения рамы согласно изобретению;
фиг.4 - схематичное изображение в перспективе следующего предпочтительного варианта выполнения рамы согласно изобретению;
фиг.5 - схематичное изображение в перспективе следующего предпочтительного варианта выполнения рамы согласно изобретению;
фиг.6 - схематичное изображение в перспективе еще одного предпочтительного варианта выполнения рамы согласно изобретению;
фиг.7 - схематичное изображение в перспективе другого предпочтительного варианта выполнения рамы согласно изобретению;
фиг.8 - схематичное изображение в перспективе следующего предпочтительного варианта выполнения рамы согласно изобретению;
фиг.9 - схематичное изображение в перспективе следующего предпочтительного варианта выполнения рамы согласно изобретению;
фиг.10 - схематичное изображение в перспективе предпочтительного варианта выполнения рамы согласно изобретению;
фиг.11 - схематичное изображение в перспективе другого предпочтительного варианта выполнения рамы согласно изобретению;
фиг.12 - схематичное изображение в перспективе еще одного предпочтительного варианта выполнения рамы согласно изобретению;
фиг.13 - схематичное изображение в перспективе следующего предпочтительного варианта выполнения рамы согласно изобретению.
На фиг.1 показан первый предпочтительный вариант выполнения рамы согласно изобретению в виде рамы поворотной тележки. Фиг.1 показывает при этом схематичное изображение в перспективе рамы 101 поворотной тележки, содержащей две, по существу, параллельные боковые продольные несущие балки 102, соединенные поперечной несущей балкой 103, расположенной посередине.
Каждая продольная несущая балка 102 содержит передний участок 102.1 продольной несущей балки, средний участок 102.2 продольной несущей балки и задний участок 102.3 продольной несущей балки. В зоне переднего участка 102.1 продольной несущей балки собираемая позднее поворотная тележка через первичное подрессоривание (не показано) опирается на передний колесный блок (также не показан), например на передний колесный узел. В зоне заднего участка 102.3 продольной несущей балки собираемая позднее поворотная тележка через первичное подрессоривание (не показано) опирается на задний колесный блок (также не показан), например на задний колесный узел.
Рама поворотной тележки 101 изготавливается как моноблочная литая деталь из серого литейного чугуна автоматизированным способом литья. В качестве материала серого литейного чугуна при этом применяется GGG40.3 или GJS-400-18U LT, и, следовательно, высокоуглеродистый серый литейный чугун с шаровидным графитом (так называемый сфероидальный чугун). Этот материал имеет то преимущество, что его расплав благодаря высокой доле углерода имеет сравнительно высокую жидкотекучесть, так что автоматизированным способом литья может быть достигнута надежность выполнения технологического процесса, которая так высока, что рамы 101 поворотных тележек, изготовленные таким образом, соответствуют удовлетворяющей по экономическим аспектам составной части высоких требований по надежности, которые предъявляются к раме 101 поворотной тележки рельсового транспортного средства.
На фиг.2 показано схематичное изображение в перспективе другого предпочтительного варианта выполнения рамы согласно изобретению, представленной простым вариантом рамы 101 поворотной тележки. Рама 101 поворотной тележки разделена на две половины в форме переднего участка 104.1 и заднего участка 104.2, соединенных друг с другом в зоне места стыка 104.3.
Передний участок 104.1 и задний участок 104.2 выполнены как идентичные конструктивные элементы, из серого литейного чугуна (GGG40.3 или GJS-400-18U LT), вследствие чего значительно упрощено их изготовление, так как должна быть изготовлена только единственная основная форма. Подразумевается, однако, что у других вариантов изобретения может быть предусмотрена и отличающаяся геометрия для обеих половин.
Место стыка 104.3 проходит посередине через поперечную несущую балку 103. При этом место стыка пролегает, по существу, в плоскости стыка, нормаль которого к поверхности проходит параллельно продольной оси (оси X) рамы 101 поворотной тележки. Это расположение места стыка имеет то преимущество, что самое протяженное измерение на соответствующем литом конструктивном элементе ограничивается определенными пределами, вследствие чего получают более короткие максимальные пути проливания для расплава, а с этим упрощается автоматизированное литье соответственно его надежность выполнения технологического процесса.
Однако у других вариантов изобретения может быть предусмотрено и отличающееся расположение места стыка обеих половин. Так оно может проходить, по существу, посередине через поперечную несущую балку 103 таким образом, что нормаль к поверхности его плоскости стыка пролегает параллельно поперечной оси (оси Y) рамы 101 поворотной тележки, как это обозначено на фиг.2 штриховым контуром. Рама 101 поворотной тележки содержит в таком случае левый участок 104.1 и правый участок 104.2, выполненные предпочтительно идентично.
Соединение между передним/левым участком 104.1 и задним/правым участком 104.2 может осуществляться любым подходящим способом. Так любое соединение с силовым замыканием, геометрическим замыканием или неразъемное соединение или любые комбинации из них может быть выбрано соответственно ожидаемым ситуациям с нагрузками на поворотной тележке. Например, передний/левый участок 104.1 и задний/правый участок 104.2 могут быть стянуты друг с другом стяжными болтами в качестве соединительных элементов, выставленными в направлении продольной оси/поперечной оси (оси Х/оси Y) рамы 101 поворотной тележки, и/или могут быть соединены одним или несколькими соответствующими стержнями или шипами, которые, например, впрессованы в подходящие выемки или по-иному соединены с соответствующим участком 104.1 и 104.2.
На фиг.3 показано схематичное изображение в перспективе следующего предпочтительного варианта выполнения рамы 201 ходовой части согласно изобретению, имеющей ту же самую внешнюю геометрию, как рама 101 поворотной тележки. Рама 201 поворотной тележки здесь выполнена состоящей из трех частей, в то время как обе, по существу, параллельные боковые продольные несущие балки 202 и соединяющая их поперечная несущая балка 203, расположенная посередине, выполнены как отдельные конструктивные элементы, из серого литейного чугуна (GGG40.3 или GJS-400-18U LT).
Поперечная несущая балка 203 на своей верхней стороне снабжена боковыми выступами 203.1, по одному на сторону. Соответствующий выступ 203.1 вставлен сверху, то есть вдоль вертикальной оси (оси Z) рамы 201 поворотной тележки, в соответствующую выемку 202.4 в продольной несущей балке 202. В направлении поперечной оси (оси Y) рамы 201 поворотной тележки соответствующая продольная несущая балка 202 прилегает к предусмотренной снизу выступа 203.1 боковой упорной поверхности 203.2 поперечной несущей балки 203. В направлении продольной оси (оси X) рамы 201 поворотной тележки соответствующая продольная несущая балка 202 прилегает к передней соответственно задней упорной поверхности 203.3 выступа 203.1 боковой поперечной несущей балки 203.
Далее соответствующая продольная несущая балка 202 соединена с поперечной несущей балкой 203 одним или несколькими соединительными элементами 205, действующими в направлении поперечной оси (оси Y) рамы 201 поворотной тележки, например, стяжными болтами, предотвращающими поднимание или стягивание поперечной несущей балки 203 вдоль вертикальной оси (оси Z) или поперечной оси (оси Y), так что обеспечено прочное соединение во всех направлениях. Соединение между поперечной несущей балкой 203 и соответствующей продольной несущей балкой 202 может осуществляться также любым другим подходящим способом. Так может быть выбрано любое соединение с силовым замыканием, геометрическим замыканием или неразъемное соединение или любые комбинации из них соответственно ожидаемым ситуациям с нагрузками на поворотной тележке.
В данном варианте формируются соответственно места стыка с тремя плоскостями стыка, их нормали к поверхности проходят в направлении всех трех главных осей (осей X, Y, Z) рамы 201 поворотной тележки. Нагрузки, главным образом действующие в процессе эксплуатации (весовые нагрузки, усилия, возникающие при торможении и ускорении), при этом прикладываются в значительной мере непосредственно к упорным поверхностям продольных несущих балок 202 и поперечной несущей балки 203, так что получается предпочтительная передача нагрузки между продольными несущими балками 202 и поперечной несущей балкой 203.
Продольные несущие балки 202 выполнены как идентичные конструктивные элементы, из серого литейного чугуна (GGG40.3 или GJS-400-18U LT), вследствие чего значительно упрощено их изготовление, так как должна быть изготовлена только единственная основная форма. Разделение на отдельные продольные несущие балки 202 и поперечную несущую балку 203 упрощает автоматизированное литье, соответственно повышает его надежность выполнения технологического процесса, так как расплав должен проходить только, по существу, прямолинейные пути проливания, не проходя существенных мест изменения направления.
На фиг.4 показано схематичное изображение в перспективе четвертого предпочтительного варианта выполнения рамы ходовой части согласно изобретению, представленной простым вариантом рамы 201 поворотной тележки по фиг.3. Единственное существенное отличие от рамы 201 поворотной тележки по фиг.3 состоит в том, что соответствующая продольная несущая балка 202 разделена на две половины в форме переднего участка 202.1 продольной несущей балки и заднего участка 202.3 продольной несущей рамы, соединенных друг с другом в зоне места стыка 202.6, так что получается рама 201 поворотной тележки из пяти частей.
Передний участок 202.1 продольной несущей балки и задний участок 202.3 продольной несущей рамы выполнены как идентичные конструктивные элементы, из серого литейного чугуна (GGG40.3 или GJS-400-18U LT), вследствие чего значительно упрощено их изготовление, так как должна быть изготовлена только единственная основная форма. Однако у других вариантов выполнения изобретения может быть предусмотрена и отличающаяся геометрия для обеих половин.
Место стыка 202.6 проходит посередине через соответствующую продольную несущую балку 202. При этом место стыка 202.6 пролегает, по существу, в плоскости стыка, нормаль которого к поверхности проходит параллельно продольной оси (оси X) рамы 201 поворотной тележки. Это расположение места стыка имеет то преимущество, что самое протяженное измерение на соответствующем литом конструктивном элементе ограничивается определенными пределами, вследствие чего получают более короткие максимальные пути проливания для расплава, а с этим упрощается автоматизированное литье, соответственно его надежность выполнения технологического процесса. Подразумевается однако, что в других вариантах выполнения изобретения может быть предусмотрено и отличающееся расположение места стыка обеих половин.
Главным образом для восприятия изгибающих моментов участки продольной несущей балки 202.1, 202.3 соединены одним или несколькими продольными стержнями 206. Соответствующие участки продольной несущей балки 202.1 и 202.3 далее соединены с поперечной несущей балкой 203 одним или несколькими соединительными элементами 205, действующими в направлении поперечной оси (оси Y) рамы 201 поворотной тележки, например, стяжными болтами, предотвращающими поднимание или стягивание поперечной несущей балки 203 вдоль вертикальной оси (оси Z) или поперечной оси (оси Y), так что обеспечено прочное соединение во всех направлениях. Подразумевается однако, что соединение между поперечной несущей балкой 203 и соответствующей продольной несущей балкой 202 может осуществляться также любым другим подходящим способом. Так может быть выбрано любое соединение с силовым замыканием, геометрическим замыканием или неразъемное соединение или любые комбинации из них соответственно ожидаемым ситуациям с нагрузками на поворотной тележке.
Следует учесть, что поперечная несущая балка 203, показанная на фиг.3 и 4, в других вариантах выполнения изобретения может быть выполнена также не из материала серого литейного чугуна, а, например, традиционным образом как сварная конструкция из стальных листов и/или как литая конструкция из стального литья. Таким же образом, естественно, и наоборот - поперечная несущая балка состоит из серого литейного чугуна, в то время как продольные несущие балки целиком или частично выполнены как сварная конструкция из стальных листов и/или как литая конструкция из стального литья.
На фиг.5 показано, в разобранном виде, схематичное изображение в перспективе пятого предпочтительного варианта выполнения рамы 301 ходовой части согласно изобретению, имеющей ту же самую внешнюю геометрию, как рама 101 поворотной тележки. Рама 301 имеет, таким образом, две, по существу, параллельные боковые продольные несущие балки 302 и одну, соединяющую их, расположенную посередине поперечную несущую балку 303. Каждая продольная несущая балка 302 содержит передний участок 302.1 продольной несущей балки, средний участок 302.2 продольной несущей балки и задний участок 302.3 продольной несущей балки.
В зоне переднего участка 302.1 продольной несущей балки собираемая позднее поворотная тележка через первичное подрессоривание (не показано) опирается на передний колесный блок (также не показан), например на передний колесный узел. В зоне заднего участка продольной несущей балки 302.3 собираемая позднее поворотная тележка через первичное подрессоривание (не показано) опирается на задний колесный блок (также не показан), например на задний колесный узел.
Рама 301 поворотной тележки выполнена в данном примере пятичастной. Передний участок 302.1 продольной несущей балки и задний участок 302.3 продольной несущей балки при этом выполнены как отдельные конструктивные элементы из серого литейного чугуна (GGG40.3 или GJS-400-18U LT), которые крепятся к среднему участку 302.2 продольной несущей балки. Поперечная несущая балка 303 выполнена вместе с соответствующим средним участком 302.2 продольной несущей балки как общий конструктивный элемент из серого литейного чугуна (GGG40.3 или GJS-400-18U LT). Соответствующий средний участок 302.2 продольной несущей балки, другими словами, соединен неразъемно с поперечной несущей балкой 303.
Следует учесть, что у других вариантов изобретения может быть предусмотрено и другое, в частности разборное, соединение между поперечной несущей балкой 303 и средним участком 302.2 продольной несущей балки. В частности, это соединение может быть выполнено в форме, как это описано во взаимосвязи с фиг.3 для моноблочной продольной несущей балки.
Передний участок 302.1 продольной несущей балки соответственно задний участок 302.3 продольной несущей балки соединены в зоне места стыка 302.7 со средним участком 302.2 продольной несущей балки. Место стыка 302.7 пролегает соответственно в плоскости стыка, нормаль которого к поверхности проходит в направлении продольной оси (оси X) рамы 301 поворотной тележки. Однако может быть предусмотрено и другое исполнение (например, ступенчатое) и ориентация (например, наклонно к продольной оси) места стыка.
Место стыка 302.7 расположено соответственно на отвернутой от середины продольной несущей балки стороне выгиба 302.8 продольной несущей балки 302, направленного вниз. Таким образом, место стыка 302.7 расположено в зоне продольной несущей балки 302, в которой, во-первых, уже имеется достаточно большое поперечное сечение конструктивного элемента для стабильного соединения, а во-вторых, действуют еще сравнительно малые изгибающие моменты, так что нагрузки, воспринимаемые соединением, получаются еще сравнительно умеренными. Этим достигается, что трудозатраты для соединения ограничиваются определенными пределами.
Соединение между передним участком 302.1 продольной несущей балки соответственно задним участком 302.3 продольной несущей балки и средним участком 302.2 продольной несущей балки осуществляется через соединительный элемент в форме шипа 307, вставленного с прессовой посадкой в соответствующую выемку 308 в среднем участке 302.2 продольной несущей балки. Соединение может осуществляться и любым другим подходящим способом. Так может быть выбрано любое соединение с силовым замыканием, геометрическим замыканием или неразъемное соединение или любые комбинации из них соответственно ожидаемым ситуациям с нагрузками на поворотной тележке.
Шип 307 и ответная выемка 308 имеют соответственно кругообразное поперечное сечение, остающееся одинаковым, по существу, по всей их длине. Подразумевается, однако, что у других вариантов изобретения также, по меньшей мере, участками может быть предусмотрена ступенчатая или коническая форма. Центрирующий штифт 309 предохраняет участки 302.1 соответственно 302.3 продольной несущей балки от проворачивания (вокруг оси X) относительно среднего участка 302.2 продольной несущей балки.
Шип 307 и ответную выемку 308 формируют уже при отливке соответствующего конструктивного элемента, вместе с ним. В зависимости от точности, достигаемой применяемым способом автоматизированного литья, в данном случае даже может отпасть последующая обработка их посадочных поверхностей, так реализуется особенно простое изготовление. Может быть также предусмотрено, что шип 307 и ответная выемка 308 изготавливаются окончательно лишь после отливки (например, токарной обработкой, фрезерованием соответственно сверлением и так далее).
Далее соответствующие продольные несущие балки 302 соединены с поперечной несущей балкой 303 одним или несколькими соединительными элементами 305, действующими в направлении поперечной оси (оси Y) рамы 301 поворотной тележки, например, стяжными болтами, предотвращающими поднимание или стягивание поперечной несущей балки 303 вдоль вертикальной оси (оси Z) соответственно поперечной оси (оси Y), при этом обеспечивается прочное соединение во всех направлениях. Соединение между поперечной несущей балкой 303 и соответствующей продольной несущей балкой 302 может осуществляться также любым другим подходящим способом. Так может быть выбрано любое соединение с силовым замыканием, геометрическим замыканием или неразъемное соединение или любые комбинации из них соответственно ожидаемым ситуациям с нагрузками на поворотной тележке.
Передний участок 302.1 продольной несущей балки и задний участок 302.3 продольной несущей балки выполнены как идентичные конструктивные элементы, из серого литейного чугуна (GGG40.3 или GJS-400-18U LT), вследствие чего значительно упрощено их изготовление, так как должна быть изготовлена только единственная основная форма. Разделение на отдельные передние участки 302.1 продольной несущей балки и задние участки 302.3 продольной несущей балки, а также поперечную несущую балку 303 со средним участком 302.2 продольной несущей балки упрощает автоматизированное литье соответственно повышает его надежность выполнения технологического процесса, так как расплав должен проходить только сравнительно короткие максимальные пути проливания.
Компоненты, взаимодействующие в зоне места стыка 302.7, могут быть снабжены покрытием, предотвращающим фрикционную коррозию, в частности покрытием, содержащим молибден (Мо), для того чтобы достичь еще более высокой способности соединения выдерживать нагрузки.
На фиг.6-9 показано, в частично разобранном виде, схематичное изображение в перспективе предпочтительных вариантов выполнения рамы согласно изобретению, представляющих собой простые варианты рамы 301 поворотной тележки по фиг.5. Единственное существенное отличие от рамы 201 поворотной тележки по фиг.5 состоит в оформлении соответствующего соединения переднего участка 302.1 продольной несущей балки и заднего участка 302.3 продольной несущей балки со средним участком 302.2 продольной несущей балки.
На фиг.6 и 7, соответственно, это - отдельный соединительный стержень 310, вставленный с прессовой посадкой в соответствующие выемки 311 в переднем соответственно заднем участке 302.1 соответственно 302.3 продольной несущей балки и в среднем участке 302.2 продольной несущей балки. Однако соединение может осуществляться и любым другим подходящим способом. Так может быть выбрано любое соединение с силовым замыканием, геометрическим замыканием или неразъемное соединение или любые комбинации из них соответственно ожидаемым ситуациям с нагрузками на поворотной тележке.
Соединительный стержень 310 и ответные выемки 311 имеют соответственно поперечное сечение, остающееся одинаковым, по существу, по всей их длине. Следует учесть, что в других вариантах выполнения изобретения также, по меньшей мере, участками может быть предусмотрена ступенчатая или коническая форма. Поперечное сечение соединительного стержня 310 по фиг.6 является, по существу, эллиптическим, а по фиг.7 - по существу, прямоугольным. Соответствующее поперечное сечение соединительного стержня 310, таким образом, отклоняется от формы круга, так что могут отпасть центрирующие штифты или тому подобное, которые предохраняют участки 302.1 соответственно 302.3 продольной несущей балки от проворачивания (вокруг оси X) относительно среднего участка 302.2 продольной несущей балки.
Выемки 311 формируют уже при отливке соответствующего конструктивного элемента, вместе с ним. В зависимости от точности, достигаемой применяемым способом автоматизированного литья, в данном случае может даже отпасть последующая обработка их посадочных поверхностей, так что получается особенно простое изготовление. Однако выемки 311 могут изготавливаться окончательно лишь после отливки (например, фрезерованием и так далее).
Особенность выполнения по фиг.6 состоит в центральном обработанном отверстии 312 соответствующего соединительного стержня 310, в котором помещена ультразвуковая головка (подробно не показана) устройства неразрушающего контроля материала. Через эту ультразвуковую головку в соединении соответствующей измерительной логической частью через равномерные промежутки может производиться проверка целостности соединения между участками 302.1 соответственно 302.3 продольной несущей балки и средним участком 302.2 продольной несущей балки.
В варианте выполнения по фиг.8 предусмотрены соответственно четыре отдельных цилиндрических соединительных стержня 313, посаженные с прессовой посадкой в соответствующие выемки 314 в переднем соответственно заднем участке 302.1 соответственно 302.3 продольной несущей балки и в среднем участке 302.2 продольной несущей балки. Соединение может осуществляться также любым другим подходящим способом. Так может быть выбрано любое соединение с силовым замыканием, геометрическим замыканием, или неразъемное соединение, или любые комбинации из них соответственно ожидаемым ситуациям с нагрузками на поворотной тележке.
В варианте выполнения по фиг.9 предусмотрены соответственно шесть отдельных стяжных болтов 315, вставленных в соответствующие обработанные отверстия 316 в переднем соответственно заднем участке 302.1 соответственно 302.3 продольной несущей балки и в среднем участке 302.2 продольной несущей балки, через которые стянуты передний соответственно задний участок 302.1 соответственно 302.3 продольной несущей балки со средним участком 302.2 продольной несущей балки.
На фиг.10 и 11 показано, в частично разобранном виде, схематичное изображение в перспективе предпочтительных вариантов выполнения рамы согласно изобретению, представляющее соответственно простые варианты рамы 301 поворотной тележки по фиг.5. Единственное существенное отличие от рамы 301 поворотной тележки по фиг.5 здесь также состоит в оформлении соединения переднего участка 302.1 продольной несущей балки и заднего участка 302.3 продольной несущей балки со средним участком 302.2 продольной несущей балки.
В варианте выполнения по фиг.10 предусмотрен соответственно отдельный соединительный стержень 317, посаженный с легкопрессовой посадкой в поперечном направлении (направление по оси Y) остова рамы 301 в соответствующие выемки 318 в переднем соответственно заднем участке 302.1 соответственно 302.3 продольной несущей балки и в выемки 319 в среднем участке 302.2 продольной несущей балки. Выемки 319 выполнены при этом соответственно в двух боковых серьгах 302.9 среднего участка 302.2 продольной несущей балки, выступающих в продольном направлении (направление по оси X) остова рамы 301. Соединение может осуществляться любым другим подходящим способом. Так может быть выбрано любое соединение с силовым замыканием, геометрическим замыканием, или неразъемное соединение, или любые комбинации из них соответственно ожидаемым ситуациям с нагрузками на поворотной тележке.
Соединительный стержень 317 расположен в зоне нижнего участка соответствующей продольной несущей балки 302, нагруженного растягивающим усилием при статическом нагружении. Посредством своего выставления в поперечном направлении (направление по оси Y) остова рамы 301 он к тому же при статическом нагружении остова рамы нагружен, главным образом, на срез.
Расположение в участке остова рамы 301, нагруженном растягивающим усилием при статическом нагружении, обеспечивает преимущество, при котором восприятие вращающих моментов в вышележащей зоне, нагруженной сжимающим усилием при статическом нагружении, может производиться просто через упорные поверхности 302.10, 302.11 на переднем соответственно заднем участке 302.1 соответственно 302.3 продольной несущей балки и среднем участке 302.2 продольно несущей балки.
К тому же здесь существует то преимущество, что, как правило, по меньшей мере, для большей части динамических нагрузок, ожидающихся при эксплуатации в движении по причине высокого веса рельсового транспортного средства, в зоне, нагруженной сжимающим усилием при статическом нагружении, всегда действует известное усилие сжатия, так что в данном случае нужно исходить из непрерывного предварительного напряжения между передними соответственно задними участками 302.1 соответственно 302.3 продольной несущей балки и соответствующим средним участком 302.2 продольной несущей балки. Таким образом, в данном случае соединение может производиться даже без дополнительных соединительных элементов. В данном примере предусмотрено все-таки как простое предохранение от поднятия в зоне, нагруженной сжимающим усилием при статическом нагружении - перекрывающая место стыка 302.7 накладка 320, закрепленная пальцами 321 на переднем соответственно заднем участках 302.1 соответственно 302.3 продольной несущей балки и среднем участке 302.2 продольной несущей балки, и также предотвращающая таким образом в экстремальных случаях поворачивание переднего соответственно заднего участка 302.1 соответственно 302.3 продольной несущей балки вокруг соединительного стержня 317.
В варианте выполнения по фиг.11 соответственно три отдельных соединительных стержня 322 посажены с легкой прессовой посадкой в поперечном направлении (направление по оси Y) остова рамы 301 в соответствующие выемки 323 в переднем соответственно заднем участке 302.1 соответственно 302.3 продольной несущей балки и в выемки 324 в среднем участке 302.2 продольной несущей балки. Выемки 3 выполнены при этом в зоне выгиба 302.8 соответственно в двух боковых серьгах 302.12 среднего участка 302.2 продольной несущей балки, выступающих в вертикальном направлении (направление по оси Z) остова рамы 301. Соединение может осуществляться любым другим подходящим способом. Так может быть выбрано любое соединение с силовым замыканием, геометрическим замыканием, или неразъемное соединение, или любые комбинации из них соответственно ожидаемым ситуациям с нагрузками на поворотной тележке.
Посредством своего выставления в поперечном направлении (направление по оси Y) остова рамы 301, соединительные стержни 322 опять нагружены главным образом на срез при статическом нагружении остова рамы 301.
Первично осуществляющееся нагружение на срез соединительного стержня 317 (фиг.10) соответственно соединительных стержней 322 (фиг.11) приводит к тому, что соединительный стержень 317 соответственно 322 при эксплуатации нагружается главным образом в направлении поперек своего направления стыкования соответственно монтажа. Прочность соединения между передним соответственно задним участком 302.1 соответственно 302.3 продольной несущей балки и средним участком 302.2 продольной несущей балки становится вследствие этого, по меньшей мере, значительно более независимой от качества процесса монтажа соединительного стержня 317 соответственно 322, а зависит теперь от свойств (например, прочности на срез и так далее) соединительного стержня 317 соответственно 322. В данном случае достаточно простого фиксирования положения соединительного стержня 317 (например, фиксирующими кольцами и так далее) для того чтобы гарантировать продолжительное и надежное соединение переднего соответственно заднего участка 302.1 соответственно 302.3 продольной несущей балки и среднего участка 302.2 продольной несущей балки.
Боковые серьги 302.9 (фиг.10) соответственно 302.12 (фиг.11) и выемки 318, 319 (фиг.10) соответственно 323, 324 (фиг.11) формируются уже при отливке соответствующего конструктивного элемента, вместе с ним. В зависимости от точности, достигаемой применяемым способом автоматизированного литья, в данном случае может даже отпасть последующая обработка их посадочных поверхностей, при этом обеспечивается особенно простое изготовление. Может быть также предусмотрено, что боковые серьги 302.9 (фиг.10) соответственно 302.12 (фиг.11) и выемки 318, 319 (фиг.10) соответственно 323, 324 (фиг.11) изготавливаются окончательно лишь после отливки (например, фрезерованием, сверлением и так далее).
На фиг.12 показано, в частично разобранном виде, схематичное изображение в перспективе следующего предпочтительного варианта выполнения рамы согласно изобретению, также представляющей простой вариант рамы 301 поворотной тележки с фиг.5. Единственное существенное отличие от рамы 301 поворотной тележки с фиг.5 здесь также состоит в оформлении соединения переднего участка 302.1 продольной несущей балки и заднего участка 302.3 продольной несущей балки со средним участком 302.2 продольной несущей балки.
В варианте выполнения по фиг.12 на верхней стороне и нижней стороне продольной несущей балки 302 предусмотрена соответственно отдельная, перекрывающая место стыка 302.7, накладка 325 соответственно 326, закреплена с помощью нескольких пальцев 327 на переднем участке соответственно заднем участке 302.1 соответственно 302.3 продольной несущей балки и среднем участке 302.2 продольной несущей балки. Соединение может осуществляться любым другим подходящим способом. Так может быть выбрано любое соединение с силовым замыканием, геометрическим замыканием или неразъемное соединение или любые комбинации из них соответственно ожидаемым ситуациям с нагрузками на поворотной тележке.
На фиг.13 показано, в частично разобранном виде, схематичное изображение в перспективе предпочтительного варианта выполнения рамы согласно изобретению, представляющей вариант рамы 301 поворотной тележки по фиг.10. Существенное отличие от рамы 301 поворотной тележки по фиг.10 состоит в оформлении соединения переднего участка 302.1 продольной несущей балки и заднего участка 302.3 продольной несущей балки со средним участком 302.2 продольной несущей балки.
В варианте выполнения по фиг.13 снова предусмотрен отдельный соединительный стержень 317, посаженный с легкой прессовой посадкой в поперечном направлении (направление по оси Y) остова рамы 301 в соответствующие выемки 318 в переднем соответственно заднем участке 302.1 соответственно 302.3 продольной несущей балки и в выемки 319 в среднем участке 302.2 продольной несущей балки. Выемки 319 выполнены при этом соответственно в двух боковых серьгах 302.9 среднего участка 302.2 продольной несущей балки, выступающих в продольном направлении (направление по оси X) остова рамы 301. Следует учесть, что соединение также может осуществляться любым другим подходящим способом. Так может быть выбрано любое соединение с силовым замыканием, геометрическим замыканием или неразъемное соединение или любые комбинации из них соответственно ожидаемым ситуациям с нагрузками на поворотной тележке.
Соединительный стержень 317 снова расположен в зоне нижнего участка соответствующей продольной несущей балки 302, нагруженного растягивающим усилием при статическом нагружении. Посредством своего выставления в поперечном направлении (направление по оси Y) остова рамы 301 он к тому же при статическом нагружении остова рамы нагружен главным образом на срез.
Расположение в участке остова рамы 301, нагруженном растягивающим усилием при статическом нагружении, обеспечивает преимущество, при котором восприятие вращающих моментов в вышележащей зоне, нагруженной сжимающим усилием при статическом нагружении, может производиться просто через упорные поверхности 302.10, 302.11 на переднем соответственно заднем участке 302.1 соответственно 302.3 продольной несущей балки и среднем участке 302.2 продольной несущей балки.
Преимущество состоит в том, что, как правило, по меньшей мере, для большей части динамических нагрузок, ожидающихся при эксплуатации в движении по причине высокого веса рельсового транспортного средства, в зоне, нагруженной сжимающим усилием при статическом нагружении, всегда действует известное усилие сжатия, так что в данном случае нужно исходить из непрерывного предварительного напряжения между передними соответственно задними участками 302.1 соответственно 302.3 продольной несущей балки и соответствующим средним участком 302.2 продольной несущей балки. Таким образом, в данном случае соединение может производиться даже без дополнительных соединительных элементов.
Существенное отличие от варианта выполнения по фиг.10 состоит в том, что в верхнем участке остова рамы 301, нагруженном сжимающим усилием при статическом нагружении, на месте стыка между передними соответственно задними участками 302.1 соответственно 302.3 продольной несущей балки и соответствующим средним участком 302.2 продольной несущей балки, внутри соответственно расположен эластичный сжимаемый элемент 328. Этот сжимаемый элемент 328 таким образом расположен между упорными поверхностями 302.10, 302.11 на переднем соответственно заднем участке 302.1 соответственно 302.3 продольной несущей балки и на среднем участке 302.2 продольной несущей балки.
Сжимаемый элемент 328 имеет, во-первых, то преимущество, что он, находясь между стыкуемыми компонентами, может простым образом компенсировать допуски на изготовление, в частности, в зоне упорных поверхностей 302.10 и 302.11, а также в зоне выемок 319, так что для изготовления рамы 301 поворотной тележки могут быть задействованы значительно меньшие расходы.
Кроме того, возможно сформировать сжимаемый элемент 328 с достаточно упругими свойствами для того, чтобы образовать первичное подрессоривание ходовой части, содержащей раму 301 поворотной тележки. Следует учесть, что в этом случае при эксплуатации рамы 301 поворотной тележки должно быть возможным соответствующее относительное движение между передним соответственно задним участком 302.1 соответственно 302.3 продольной несущей балки и средним участком 302.2 продольной несущей балки.
В данном примере отсутствует предохранение от поднимания, подобное накладке 320 по фиг.10. Может быть предусмотрено соответствующее предохранение от поднимания. В данном случае это может осуществляться также подходящим соединением между сжимающим элементом и соответствующим участком продольной несущей балки.
Поперечная несущая балка 303, показанная на фиг.5-13, у других вариантов выполнения изобретения также может быть выполнена не из материала серого литейного чугуна, а, например, традиционным образом как сварная конструкция из стальных листов и/или как литая конструкция из стального литья. Точно так же, естественно, и наоборот, поперечная несущая балка состоит из материала серого литейного чугуна, в то время как передние и задние участки продольной несущей балки целиком или частично выполнены как сварные конструкции их стальных листов и/или как литая конструкция из стального литья.
Данное изобретение описывалось выше исключительно с помощью примеров для двухосных поворотных тележек. Следует учесть, что изобретение может применяться также в сочетании с любыми другими ходовыми частями с другим количеством осей.