ЧЕТЫРЕХОСНАЯ ТЕЛЕЖКА ДЛЯ ГРУЗОВОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, а именно к конструкции четырехосных тележек.
Из патента № 173190 на полезную модель известна тележка трамвая со 100%-ным низким уровнем пола, содержащая раму, образованную из соединенных друг с другом продольных и поперечных балок, шкворневую балку, опирающуюся с подрессориванием на продольные балки, две колесные пары, каждая из которых содержит ось с неподвижно закрепленными на ней колесами, закрепленный на каждом колесе и подрессоренный относительно продольной балки посредством резино-металлического амортизатора буксовый корпус с подшипником (т.е. буксовый узел выполнен обеспечивающим упругое взаимодействие боковой рамы с осью колесной пары), двигатели кинематически соединенные с редукторами, при этом редуктор кинематически соединен с осью колеса, буксовый корпус с подшипником расположен с внутренней стороны каждого колеса, а каждая поперечная балка шарнирно соединена с одной из продольных балок.
Недостатком полезной модели по патенту РФ № 173190 является то, что она не предназначена для использования в четырехосной тележке.
Из патента РФ № 177426 на полезную модель известна четырехосная тележка, содержащая тормозную рычажную передачу, соединительную балку, включающую центральный подпятник, центральные скользуны, две двухосные тележки, каждая из которых содержит надрессорную балку, две боковые рамы, две колесные пары, буксы, рессорное подвешивание, расположенное с каждой стороны тележки, включающее комплект двухрядных витых пружин, при этом в двухрядной пружине высота наружных пружин ниже внутренних, при этом разность высот наружной и внутренней пружин равна сумме прогибов внутренних пружин под весом минимальной тары вагона, максимальных прогибов внутренних пружин при колебаниях вагона и величин допусков на отклонения при статическом прогибе внутренних пружин и отклонения в высоте наружных пружин.
Из патента № 2220864 на изобретение известна четырехосная тележка железнодорожного подвижного состава, по первому варианту содержащая две двухосные тележки, опирающуюся на них через маятниковые подвески промежуточную раму и шарнирно-рычажный механизм, соединяющий двухосные тележки с кронштейнами, закрепленными в середине промежуточной рамы, при этом к нижней части средней поперечной балки рамы каждой двухосной тележки закреплен с возможностью угловых перемещений в горизонтальной плоскости поперечный брус, концы которого шарнирно соединены через продольные тяги шарнирно-рычажного механизма с кронштейнами промежуточной рамы.
По второму варианту тележка содержит две двухосные тележки, опирающуюся на них через маятниковые подвески промежуточную раму и шарнирно-рычажный механизм, соединяющий двухосные тележки с кронштейнами, закрепленными в середине промежуточной рамы, при этом в средней нижней части каждой боковины рамы двухосной тележки закреплена стойка, на торце которой закреплен с возможностью угловых перемещений в горизонтальной плоскости двуплечий рычаг шарнирно-рычажного механизма, который одним плечом шарнирно соединен с продольной тягой, связанной с кронштейном промежуточной рамы, другим плечом шарнирно соединен с поперечной тягой, связанной с двуплечим рычагом, закрепленным на наклонной стойке другой боковины рамы двухосной тележки.
Недостатком известных четырехосных тележек является их недостаточная надежность и устойчивость.
Четырехосная тележка по патенту РФ № 2220864 выбрана в качестве наиболее близкого аналога.
Техническая проблема, решаемая предлагаемой полезной моделью – устранение недостатков известных аналогов.
Технический результат, достигаемый заявляемой полезной моделью – повышение надежности и устойчивости в движении четырехосной тележки для грузовых вагонов.
Заявляемый технический результат достигается за счет того, что в четырехосной тележке для грузового вагона, содержащей соединенные друг с другом посредством соединительной балки две двухосные тележки, каждая из которых содержит тормозную рычажную передачу, две продольные балки, представляющие собой боковые рамы тележки, надрессорную балку, опирающуюся с обоих концов на пружины рессорных узлов каждой боковой рамы, две колесные пары, каждая из которых содержит ось с закрепленными на ней колесами, закрепленный на каждом конце оси колесной пары буксовый узел с подшипником, согласно полезной модели  буксовый узел выполнен обеспечивающим упругое взаимодействие боковой рамы с осью колесной пары, между продольными балками каждой тележки расположены две поперечные балки, при этом с каждой продольной балкой жестко соединена одним концом одна поперечная балка, каждая боковая рама содержит верхний и нижний пояса, соединенные наклонными поясами, поперечные балки каждой тележки расположены под надрессорной балкой и соединены между собой посредством шарниров, расположенных с противоположных сторон от продольной оси тележки, каждая поперечная балка со стороны, обращенной к месту ее соединения с боковой рамой, выполнена расширяющейся по направлению к боковой раме с образованием расширенного соединительного конца поперечной балки.
Продольные балки выполнены литыми.
Надрессорная балка выполнена литой.
Соединительная балка выполнена литой.
Форма торца соединительного конца поперечной балки выполнена ответной форме наружной поверхности боковой стенки боковой рамы.
Ширина соединительного конца поперечной балки составляет не менее, чем ½ длины нижнего пояса боковой рамы.
Поперечные балки соединены с боковой рамой посредством резьбового соединения.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 и фиг. 2 представлен вид сбоку заявляемой тележки.
На фиг. 3 представлен вид снизу заявляемой тележки.
На фиг. 4 представлен вид места соединения поперечной балки с боковой рамой.
Позиции на фигурах.
1 – тележка двухосная;
2 – тележка двухосная;
3 – балка соединительная;
4 – поперечные балки;
1.1 – боковые рамы (продольные балки);
1.3 – надрессорная балка
1.4 – рессорный узел;
1.5 – колеса;
1.6 – ось колесной пары;
1.7 – буксовый узел;
1.8 – тормозная рычажная передача;
1.9 – верхний пояс боковой рамы;
1.10 – нижний пояс боковой рамы;
1.11 – наклонные пояса боковой рамы;
1.12 – шарниры;
1.13 – соединительный конец поперечных балок;
1.14 – загнутый конец поперечных балок.
Заявляемая четырехосная тележка для грузового вагона содержит соединенные друг с другом посредством соединительной балки 3 две двухосные тележки 1 и 2, каждая из которых содержит соединенные друг с другом две продольные балки 1.1, представляющие собой боковые рамы тележки; между продольными балками 1.1 расположены две поперечные балки 4; надрессорную балку 1.3, опирающуюся с обоих концов на пружины рессорных узлов 1.4 каждой боковой рамы 1.1; две колесные пары, каждая из которых содержит ось 1.6 с закрепленными на ней колесами 1.5, закрепленный на каждом конце оси 1.6 колесной пары буксовый узел 1.7 с подшипником, при этом буксовый узел выполнен обеспечивающим упругое взаимодействие боковой рамы 1.1 с осью 1.6 колесной пары (как, например, в патенте РФ № 173190 на полезную модель); с каждой продольной балкой 1.1 жестко соединена одним концом одна поперечная балка 4; тележка снабжена тормозной рычажной передачей 1.8. Каждая боковая рама 1.1 содержит верхний 1.9 и нижний 1.10 пояса, соединенные наклонными поясами 1.11; поперечные балки 4 расположены под надрессорной балкой 1.3 и соединены между собой посредством шарниров 1.12, расположенных с противоположных сторон от продольной оси тележки; каждая поперечная балка 4 со стороны, обращенной к месту ее соединения с боковой рамой 1.1, выполнена расширяющейся по направлению к боковой раме 1.1 с образованием расширенного соединительного конца 1.13 поперечной балки 4; соединительный конец  1.13 каждой поперечной балки 4 загнут с образованием Г-образного профиля; при этом загнутый конец 1.14  каждой поперечной балки 4 соединен с боковой стенкой боковой рамы 1.1 посредством жесткого разъемного соединения, которое может быть выполнено в виде резьбового соединения. Продольные, надрессорная и соединительная балки могут быть выполнены литыми. Форма торца конца 1.13 поперечной балки 4, взаимодействующего с боковой рамой 1, выполнена ответной форме наружной поверхности боковой стенки боковой рамы 1.1. Ширина соединительного конца 1.13 поперечной балки 4, взаимодействующего с боковой рамой 1.1, составляет не менее чем ½ длины нижнего пояса боковой рамы 1.1.
Соединение балок 4 с боковыми рамами 1.1 только одним концом 1.13, позволяет выполнить соединительный конец 1.13 балок 4 расширенными без учета необходимости сохранения на боковой раме 1.1 места для соединения с другой поперечной балкой 4, при этом для фиксирования положения поперечных балок они соединены между собой посредством шарнира 1.12.
Выполнение концов поперечных балок 4 с расширением к месту их соединения с боковыми рамами 1.1 позволяет упрочить места соединения балок 1.1 и 4 в местах их соединения, позволяет снизить в указанных местах возможность возникновения дефектов в поперечных балках 4, повысив, тем самым, надежность тележки в целом, что особенно важно для грузовых вагонов, испытывающих в процессе эксплуатации повышенные динамические нагрузки. Очевидно, что чем шире будет соединительный конец балок 4, тем прочнее будет их соединение с балками 1.1, поэтому целесообразно выбирать ширину соединительного конца балок 4 не менее чем половина длины нижнего пояса рамы 1.1.
Поскольку форма поверхности боковых стенок рамы 1.1 может быть не прямолинейной, а например, как на фиг. 2 и 3 – ромбовидной, необходимо обеспечить надежный плотный контакт между поверхностью боковых рам 1.1 и поперечными балками 4 при их соединении, поэтому форму концов поперечных балок 4 выполняют ответной форме поверхности боковых стенок рамы 1.1.
Выполнение соединительного конца балок 4 загнутым с образованием Г-образного профиля позволяет создать надежное соединение балок 4 и 1.1 по поверхностям, испытывающим в процессе эксплуатации меньшие напряжения, чем нижние торцевые поверхности нижнего пояса рам 1.1, испытывающих дополнительные нагрузки от функционирования узла 1.4 рессорного подвешивания. Таким образом, места соединения балок 1.1 и 4 в процессе эксплуатации будут подвержены меньшим нагрузкам, что повысит надежность соединения балок 1.1 и 4, а, следовательно, повысит надежность тележки в целом.
Выполнение боковых рам 1.1 и надрессорной балки 1.3 литыми обеспечивает снижение (по сравнению со штампосварными балками) количества концентраторов напряжений за счет однородности структуры металла, что является существенным с точки зрения обеспечения надежной работы тележки именно в многоосных грузовых вагонах. Следовательно, литое исполнение балок 1.1 и 1.3 способствует увеличению выносливости тележки многоосного грузового поезда, обеспечивает повышение ресурса тележки (срока полезного использования).
Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет повысить надежность тележки для многоосных грузовых вагонов, позволяет повысить сохранение целостности конструктивных элементов тележки и мест их соединения между собой. Сохранение целостности конструктивных элементов тележки и повышение надежности мест их соединения между собой позволяет, в свою очередь, повысить устойчивость тележки в процессе ее эксплуатации, в том числе устойчивость при прохождении кривых участков путей.