ТЕЛЕЖКА ДЛЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА С УЛУЧШЕННОЙ ПОДВЕСКОЙ, В ЧАСТНОСТИ, ДЛЯ НИЗКОПОЛЬНОГО ТРАМВАЯ, И ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО, СОДЕРЖАЩЕЕ ТАКУЮ ТЕЛЕЖКУ
BOGIE FOR RAILWAY VEHICLE WITH IMPROVED SUSPENSION, IN PARTICULAR, FOR LOW-FLOOR TRAM AND RAILWAY VEHICLE CONTAINING SUCH BOGIE

Настоящее изобретение касается тележки для железнодорожного транспортного средства с улучшенной подвеской, в частности для низкопольного трамвая.
Из известного уровня техники, в частности из FR 2946307, известна железнодорожная тележка, содержащая две пары колес, связанные одна с другой осевой структурой. Кроме того, тележка содержит шарнирное шасси, несущее осевые структуры с помощью средств первичной подвески.
Следует отметить, что шасси называется «шарнирным», так как оно содержит две части (или полушасси), шарнирно поворачивающиеся одна относительно другой вокруг одной оси. Такое шарнирное шасси позволяет ограничить перестук колес, вызванный дефектами дороги (также называемыми искривлениями). Таким образом, шарнирное шасси позволяет тележке преодолевать искривления, то есть иметь точки опоры на землю, когда они находятся не в одинаковой плоскости с колесами.
В случае, когда тележка предназначена для оборудования низкопольного железнодорожного транспортного средства, вертикальный габаритный размер подвесок должен быть значительно уменьшен. Для этого подвески обычно выполняют из упругих элементов из эластомера, в частности из резины, которые являются малогабаритными.
Во всяком случае, такие эластомерные элементы со временем теряют свою эффективность. Кроме того, эффективность этих эластомерных элементов также уменьшается при очень высокой или очень низкой температуре, что может произойти, когда железнодорожное транспортное средство эксплуатируется в странах с жарким или холодным климатом.
Задачей изобретения является устранение указанного недостатка и разработка тележки железнодорожного транспортного средства, подвески которой являются эффективными независимо от их температуры и имеют достаточный срок службы при сохранении малого вертикального габаритного размера, чтобы тележку можно было использовать с низкопольным железнодорожным транспортным средством.
Для решения этой задачи предлагается тележка для железнодорожного транспортного средства, в частности низкопольного трамвая, содержащая:
- две пары колес, при этом колеса каждой пары связаны одно с другим осевой структурой, при этом осевая структура содержит буксу для каждого колеса пары колес, и
- шарнирное шасси, при этом каждая осевая структура размещена на шасси с помощью средств первичной подвески,
отличающаяся тем, что средства первичной подвески содержат:
- для каждого колеса рычаг, размещенный, по существу, продольно между первым концом, жестко соединенным с буксой этого колеса, и вторым свободным концом, при этом рычаг установлен с возможностью шарнирного поворота между его первым и вторым концами на шарнирной связи с шасси, и
- для каждого рычага первичная спиральная пружина расположена между первым посадочным местом, выполненным на втором конце этого рычага, и вторым посадочным местом, размещенным на шасси.
Рычаги осевой структуры размещены продольно так, что первичные спиральные пружины расположены на той же высоте, что и осевые структуры, в противовес тележкам из известного уровня техники, в которых первичные подвески обычно выступают над осевыми структурами.
Таким образом, тележка по изобретению содержит спиральные пружины при сохранении уменьшенного габаритного размера по высоте, несмотря на то, что спиральные пружины, обычно, имеют больший габаритный размер, чем упругие элементы из эластомера.
Предпочтительно шасси тележки выполнено шарнирным, так как оно позволяет тележке беспрепятственно преодолевать дефекты пути или деформации, как указано выше. В этом случае тележка по изобретению может содержать первичные подвески, которые работают только в вертикальном направлении. Такие первичные подвески имеют уменьшенные габаритные размеры и сложность по сравнению с первичными подвесками тележек с жестким шасси.
Тележка по изобретению может отвечать, кроме того, одной или нескольким следующим характеристикам, взятым в отдельности или во всех технически возможных комбинациях.
- Шасси содержит, в частности: два боковых лонжерона, содержащих, каждый, по меньшей мере, второе посадочное место одной из первичных спиральных пружин, переднюю траверсу шасси, размещенную поперечно между боковыми лонжеронами, и в котором: передняя траверса шасси жестко соединена с первым из боковых лонжеронов, а задняя траверса шарнирно установлена на поворотной связи с первым лонжероном, ось параллельна основному направлению, в котором размещен первый лонжерон, а задняя траверса шасси жестко соединена со вторым из боковых лонжеронов, и передняя траверса шарнирно установлена на поворотной связи со вторым лонжероном, при этом ось параллельна основному направлению, в котором расположен этот второй лонжерон.
- Каждая первичная спиральная пружина размещена в направлении, по существу, перпендикулярном основному направлению, в котором расположен лонжерон, несущий второе посадочное место для этой первичной спиральной пружины.
- По меньшей мере один из боковых лонжеронов несет двигатель, причем этот двигатель соединен по меньшей мере с одним из колес посредством редуктора.
- Тележка содержит: нагрузочную траверсу, предназначенную для размещения на ней корпуса железнодорожного транспортного средства, а также средства вторичной подвески, содержащие для каждого из боковых лонжеронов, по меньшей мере, вторичную спиральную пружину, расположенную между первым посадочным местом, размещенным на этом лонжероне, и второе посадочное место, размещенное на нагрузочной траверсе.
- Вторичная спиральная пружина размещена, по существу, в направлении, перпендикулярном основному направлению, в котором расположен лонжерон, несущий первое посадочное место для этой вторичной спиральной пружины.
- Каждая осевая структура содержит осевую траверсу, размещенную между буксами этой осевой структуры и несущую осевой вал, жестко соединенный с колесами, между которыми размещена эта осевая структура.
Изобретение касается также железнодорожного транспортного средства, в частности низкопольного трамвая, содержащего описанную выше тележку.
В дальнейшем изобретение поясняется нижеследующим описанием, не являющимся ограничительным, со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:
- Фиг.1 изображает вид в изометрии тележки железнодорожного транспортного средства в соответствии с примером варианта осуществления изобретения; и
- Фиг.2 изображает вид в разрезе тележки по фиг.1 в продольной плоскости разреза П, проходящей через подвески тележки.
В настоящем изобретении термины «вертикальный» и «горизонтальный» определены относительно тележки, установленной в железнодорожном транспортном средстве. Так, горизонтальная плоскость является, по существу, параллельной плоскости, в которой размещены оси, а вертикальная плоскость является, по существу, параллельной плоскости, в которой расположены колеса.
Термин «продольный» определен относительно направления, в котором размещено транспортное средство в горизонтальной плоскости, а термин «поперечный» определен относительно направления, по существу, перпендикулярного продольному направлению в горизонтальной плоскости.
На чертежах изображен репер, в котором позицией Х обозначено продольное направление, позицией Y обозначено поперечное направление, а позицией Z обозначено вертикальное направление, перпендикулярное продольному Х и поперечному Y направлениям.
Кроме того, термины «передний» и «задний» определены относительно направления перемещения железнодорожного транспортного средства в продольном направлении Х. Соответственно, на чертежах термин «передний» соответствует левой части, а термин «задний» - правой части чертежей.
На фиг.1 изображена тележка 10 железнодорожного транспортного средства, например, для низкопольного трамвая (не изображен).
Тележка 10 содержит две пары 12 колес 14, размещенных соответственно спереди и сзади тележки 10. Колеса 14 каждой пары соединены между собой осевой структурой 16.
Каждая осевая структура 16 содержит две буксы 18, а именно одну для каждого колеса 14, а также траверсу 20 оси, расположенную поперечно между двумя буксами 18 и жестко соединенную с этими двумя буксами 18. Каждая траверса 20 оси несет осевой вал 22, размещенный поперечно между колесами 14 и жестко соединенный с этими колесами 14. Классическим образом буксы 18 и траверса 20 оси образуют моноблочную конструкцию, жесткую на изгиб, и торсионное вращение вокруг оси вала, при этом вал 22 оси осуществляет передачу между двумя колесами 14.
Осевые структуры 16 закреплены на шарнирном шасси 24 посредством первичных подвесных средств 26, которые будут описаны ниже.
В представленном примере шасси 24 является внутренним, то есть оно расположено в пространстве, ограниченном колесами 14. Такое внутреннее шасси имеет уменьшенную массу и меньшую стоимость изготовления.
Шасси 24 содержит два боковых лонжерона 28 и две траверсы шасси, в частности переднюю траверсу 30 и заднюю траверсу 32, каждая из которых расположена поперечно между боковыми лонжеронами 28.
Ниже первый из боковых лонжеронов 28 будет называться правым лонжероном, а другой лонжерон будет называться левым лонжероном. На фиг.1 виден только правый лонжерон.
Каждая траверса 30, 32 жестко соединена с соответствующим боковым лонжероном 28 и шарнирно посредством шарнирной связи с другим лонжероном 28 с осью, параллельной основному направлению, в котором расположен лонжерон 28, с которым он соединен шарнирно. При отсутствии неисправности пути основное направление лонжерона 28, по существу, параллельно продольному направлению Х.
В представленном примере передняя траверса 30 жестко соединена с правым лонжероном 28, а задняя траверса 32 шарнирно соединена шарнирной связью 34 с правым лонжероном. Кроме того, задняя траверса 32 жестко соединена с левым лонжероном, а передняя траверса 30 шарнирно соединена посредством шарнирной связи 36 с левым лонжероном.
Таким образом, шасси 24 содержит две L–образные части, при этом каждая L–образная часть образована траверсой и соответствующим лонжероном. Эти две L–образные части шарнирно установлены одна относительно другой, по существу, вокруг диагональной оси, проходящей по шарнирным связям 34, 36.
Следует отметить, что шарнирное шасси, подобное шасси по изобретению, описано в ЕР 0834435.
Как указывалось выше, шасси 24 связано с осевыми структурами 16 с помощью первичных средств 26 подвески, которые будут описаны ниже. В частности, каждый боковой лонжерон 28 связан с буксой 18 с помощью этих первичных средств 26 подвески.
Как, в частности, изображено на фиг.2, средства 26 подвески содержат для каждой буксы 18 рычаг 38, расположенный, по существу, продольно между первым концом 38А, жестко соединенным с соответствующей буксой 18, и вторым свободным концом 38В. Каждый рычаг 38 шарнирно закреплен шарнирной связью 40 с шасси 24, в частности с одним из боковых лонжеронов 28.
Первичные средства 26 подвески содержат, кроме того, для каждого рычага 38 первичную спиральную пружину 42, расположенную между первым посадочным местом 42А, выполненным на втором конце 38В рычага 38, и вторым посадочным местом 42В, расположенным на шасси 24, в частности, на соответствующем боковом лонжероне 28.
Как указано выше, каждый рычаг 38 расположен, по существу, продольно таким образом, что каждая первичная спиральная пружина 42 смещена, по существу, по высоте осевых структур 16. Вертикальный габаритный размер первичных средств 42 подвески, таким образом, уменьшен, в частности, по сравнению с первичными подвесками классических тележек, которые, обычно, расположены над осевыми структурами.
Предпочтительно каждая первичная спиральная пружина 42 расположена, по существу, в вертикальном направлении Z, то есть, по существу, вертикально основному направлению, в котором расположены лонжероны 28, несущие второе посадочное место 42В для этой первичной спиральной пружины 42. Действительно, так как шасси 24 установлено шарнирно, именно поворот этого шасси 24 относительно диагонали, проходящей по шарнирным соединениям, позволяет ограничить разгрузку колес, вызванную неисправностями пути, а не осей 16, соединенных с первичными средствами 26 подвески, которые могут быть адаптированы для работы только в вертикальном направлении Z.
Таким образом, первичная подвеска 26 позволяет осуществить относительное вертикальное перемещение осевой структуры 16 относительно шасси 24, то есть осевая структура 16 подвешена относительно шасси 24, по существу, в вертикальном направлении Z и подвижна во вращении вокруг оси, проходящей по шарнирным связям 40.
В случае, когда тележка 10 является моторной тележкой, по меньшей мере один из боковых лонжеронов 28 несет двигатель 44. Классическим образом каждый двигатель 44 связан по меньшей мере с одним из колес 14 посредством редуктора 46 и сцепления, соединяющего двигатель 44 с редуктором 46.
Тележка 10 содержит, кроме того, вторичные средства 48 подвески, обеспечивающие относительные вертикальные перемещения тележки 10 по отношению к железнодорожному транспортному средству, на котором установлена упомянутая тележка 10.
Таким образом, тележка 10 содержит нагрузочную траверсу 50 классического типа, предназначенную для удержания корпуса железнодорожного транспортного средства.
Вторичные средства 48 подвески содержат для каждого из боковых лонжеронов 28 по меньшей мере одну вторичную спиральную пружину 52, например две вторичные спиральные пружины 52, установленные параллельно, каждая из которых размещена между первым посадочным местом 52А, выполненным на лонжероне 28, и вторым посадочным местом 52В, выполненном на нагрузочной траверсе 50.
Предпочтительно каждая вторичная спиральная пружина 52 расположена, по существу, в вертикальном направлении Z, то есть в направлении, по существу, перпендикулярном основному направлению, в котором расположен лонжерон 28, несущий первое посадочное место для вторичной спиральной пружины 52.
Следует отметить, что изобретение не ограничено вышеописанным вариантом осуществления, и возможны различные варианты без выхода за рамки формулы изобретения.
В частности, изобретение могло бы быть использовано в несущей тележке, не содержащей двигателя.
Кроме того, шарнирное шасси тележки могло бы иметь иную структуру, чем описанная выше.
Наконец, тележкой по изобретению могло бы быть оборудовано иное железнодорожное транспортное средство, чем трамвай, например метро или поезд дальнего следования.