ТЕЛЕЖКА ГРУЗОВОГО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ВАГОНА С ЦЕНТРАЛЬНЫМ РЕССОРНЫМ ПОДВЕШИВАНИЕМ ЛЮЛЕЧНОГО ТИПА
FREIGHT CAR BOGIE WITH HANGED CENTRAL SPRING SUSPENSION

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к железнодорожному транспорту и касается тележки грузового вагона.
Известна двухосная скоростная тележка с люлечным центральным подвешиванием для вагона-платформы, предназначенная для эксплуатации в скоростных грузовых поездах постоянного формирования или почтово-багажного поезда с тягой пассажирским или грузовым локомотивами в условиях обращения на железнодорожных путях общего и необщего пользования колеи 1520 мм со скоростями до 160 км/ч, содержащая раму Н-образной формы, колесные пары, допускающие эксплуатацию вагона-платформы со скоростями до 160 км/ч, надрессорную балку, рычажно-тормозную передачу, центральное и буксовое рессорные подвешивания, отличающаяся тем, что в центральном рессорном подвешивании установлены комплекты пружин, обеспечивающие расчетный статический прогиб рессорного подвешивания тележки под вагоном-платформой минимальной массы не менее 33 мм, а также разность полных статических прогибов рессорного подвешивания тележки не более 100 мм как под вагоном-платформой с максимальной, так и с минимальной массами.
Недостатком данного решения является то, что оно не может быть применено для трехэлементной тележки грузового вагона с литыми боковыми рамами и литой надрессорной балкой.
Известна тележка двухосная с литыми боковыми рамами типа ЦНИИ-Х3, модель 18-100 (Пастухов И.Ф., Лукин В.В, Жуков Н.И. Вагоны / Под ред. В.В. Лукина - Транспорт, 280 с.). Тележка состоит из двух колесных пар, четырех букс, двух литых боковых рам, двух комплектов центрального рессорного подвешивания, литой надрессорной балки и тормозной рычажной передачи. Боковые поперечные по отношению к направлению движения вагона перемещения надрессорной балки амортизируются поперечной упругостью пружин и ограничиваются зазорами, номинальный размер которых составляет до 17 мм с каждой стороны, между фрикционным клином и упорными приливами на вертикальных колонках боковой рамы.
Тележка этой наиболее массовой модели эксплуатируется на железных дорогах и по настоящее время.
С момента введения тележки модели 18-100 в эксплуатацию ее конструкция претерпела ряд изменений и модернизаций. На базе ее были созданы тележки новых моделей с улучшенными эксплуатационными показателями, в которых боковые поперечные перемещения кузова вагона относительно колесных пар также ограничиваются зазором, номинальный размер которого составляет до 17 мм с каждой стороны, между фрикционным клином и приливами на вертикальных колонках боковой рамы.
Недостатком данных тележек является наличие у них ограничения возможности упругого, поперечного направлению движения, перемещения кузова вагона относительно колесных пар тележки, достаточного для компенсации горизонтальных неровностей пути при движении вагона, что приводит к повышенным боковым нагрузкам колеса на рельс, особенно при движении по стрелочным переводам, к ударным воздействиям гребня колеса на рельс, к износу гребней колесных пар и износу рельсов, к возникновению повышенных напряжений в кромках подошвы рельса, к повышенным динамическим нагрузкам на другие элементы тележки и кузов вагона, к необходимости ограничения скорости движения.
Задача изобретения заключается в создании тележки грузового вагона, при использовании которого обеспечивается достаточное, поперечное направлению движения, упругое перемещение кузова вагона относительно колесных пар тележек, которое в свою очередь способствует снижению воздействия на железнодорожный путь при движении грузового вагона, снижению износа гребней колесных пар тележки и рельсов, улучшению динамических показателей грузового вагона, позволяющих увеличить допускаемую скорость движения и снизить нагрузки на элементы тележки, кузов вагона и перевозимый груз.
Техническим результатом заявляемого изобретения является улучшение динамических характеристик грузового вагона, снижение воздействия его на путь и, как следствие, снижение износа гребней колес и износа рельсов.
Указанный технический результат достигается предлагаемой тележкой грузового железнодорожного вагона с центральным рессорным подвешиванием люлечного типа, состоящей из колесных пар, букс или адаптеров, боковых рам, комплектов центрального рессорного подвешивания, надрессорной балки, тормозной рычажной передачи, причем надрессорная балка тележки опирается через упругие элементы рессорного комплекта на боковые рамы тележки через люльки, расположенные в нижних частях центральных проемов боковых рам и подвешенные посредством маятниковых подвесок к боковым рамам тележки. Люлька подвешена к боковой раме тележки посредством, как минимум, четырех маятниковых подвесок. В поперечном сечении боковой рамы расстояние между осями маятниковых подвесок на боковой раме не больше расстояния между осями маятниковых подвесок на люльке. Опорные поверхности для маятниковых подвесок на боковой раме расположены в одной плоскости с опорными поверхностями буксовых проемов. Опирание маятниковых подвесок на опорные поверхности боковой рамы и люльки выполнено через упругие элементы.
В целях обеспечения возможности размещения элементов люлечного подвешивания на внутренних сторонах боковых рам, расположение тормозных колодок с элементами их подвешивания выполнено за пределами базы тележки с креплением кронштейнов для подвешивания триангелей на внешних торцах буксовых проемов боковых рам тележки.
Сопоставимый анализ с прототипами показывает, что предлагаемое техническое решение отличается от прототипов тем, что в конструкцию рессорного подвешивания тележки введены люльки, свободно качающиеся в центральных проемах боковых рам на маятниковых подвесках, закрепленных на боковых рамах тележки и самой люльке и служащие опорными элементами пружин рессорного подвешивания. При этом тормозные колодки с элементами их подвешивания расположены за пределами базы тележки.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленному изобретению. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию «новизна».
Сущность изобретения иллюстрируется графическими материалами. На фиг. 1 - представлен элемент тележки с рессорным подвешиванием люлечного типа; на фиг. 2 - представлено взаимное расположение маятниковых подвесок на боковой раме тележки; на фиг. 3 - представлен вариант люльки рессорного комплекта тележки; на фиг. 4 - представлена схема тормозной рычажной передачи тележки.
Тележка состоит из колесных пар 1 (фиг. 4), боковых рам 2, комплектов центрального рессорного подвешивания 3 люлечного типа и тормозной рычажной передачи 4. Комплекты центрального рессорного подвешивания 3 люлечного типа включают две люльки 5, на верхнюю поверхность которых опираются пружины комплектов рессорного подвешивания 3 тележки. Люлька 5 (фиг. 1, 2, 3) выполнена в виде плиты, на верхней опорной поверхности которой расположены бонки и бурты для фиксирования пружин комплекта рессорного подвешивания 3. Люлька 5 расположена в нижней части центрального проема боковой рамы 2 и подвешена через цапфы 6 посредством, по меньшей мере, четырех маятниковых подвесок 7 к кронштейнам 8, расположенным на вертикальных поверхностях боковой рамы 2. Опорные поверхности для маятниковых подвесок 7 на боковой раме 2 расположены в одной плоскости с опорными поверхностями буксовых проемов. В поперечном сечении боковой рамы 2 расстояние между осями маятниковых подвесок 7 на боковой раме 2 не больше расстояния между осями маятниковых подвесок 7 на люльке 5. Надрессорная балка 9 (фиг. 2) через пружины комплекта рессорного подвешивания 3 опирается на боковые рамы 2 через люльки 5.
При этом вертикальные и поперечные горизонтальные колебания вагона гасятся фрикционными клиньями 10, расположенными по боковым сторонам надрессорной балки 9 и контактирующими с фрикционными планками 11 (фиг. 1), имеющими увеличенную ширину.
Тормозная рычажная передача 4 расположена на тележке, а подвешивание тормозных колодок выполнено за пределами базы тележки. Тормозные колодки 12 подвешены на кронштейнах 13, закрепленных на наружных торцах боковых рам 2 и прижимаются к колесам при помощи малогабаритных тормозных цилиндров 14 со встроенным авторегулятором.
Комплекты центрального рессорного подвешивания 3 люлечного типа имеют возможность качаться в нижней части центрального проема боковых рам 2 поперек направлению движения вагона. Величина хода качания, достаточная для компенсации горизонтальных неровностей пути, обеспечивается горизонтальной и вертикальной упругостью пружин. При нахождении вагона на участке пути с максимальным возвышением наружного рельса в кривых с малым радиусом, допустимое смещение надрессорной балки 9 относительно колесных пар 1 ограничено конструктивными элементами тележки.