ТЕЛЕЖКА НЕМОТОРНАЯ СКОРОСТНОГО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к области рельсового транспорта и может быть использована в ходовой части железнодорожного подвижного состава, в частности скоростного пассажирского транспорта.
В настоящее время, в связи со значительно возросшими скоростями движения рельсового транспорта, к тележкам предъявляются повышенные требования, поскольку тележка - основной несущий узел вагона. На нее передается вес кузова, действие сил торможения, развиваемых каждой колесной парой. При движении тележки по прямому или кривому участку пути она воспринимает силы, действующие от колесных пар при взаимодействии их с рельсами в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) можно считать немоторную тележку скоростного железнодорожного транспортного средства, RU 2454342 С2 от 27.06.2012, выполненную с возможностью размещения на ней элементов тормозного оборудования и рессорного подвешивания и содержащую две немоторные колесные пары, установленные на раме, при этом каждая немоторная колесная пара содержит ось, два напрессованных на ось колеса, а также установленные на оси основной тормозной диск и два дополнительных тормозных диска, размещенных по обе стороны от основного тормозного диска на равных расстояниях от него, при этом ступицы всех тормозных дисков напрессованы на ось, рабочая часть каждого тормозного диска съемно крепится к ступице при помощи крепежных элементов и в рабочей части каждого тормозного диска предусмотрены вентиляционные каналы, образованные ребрами охлаждения, рама образована двумя продольными, изогнутыми средней частью вниз, балками и одной поперечной балкой, соединяющей средние части продольных балок между собой, причем на продольных балках предусмотрены элементы крепления для двух колесных пар, на поперечной балке предусмотрены элементы крепления для дискового тормозного оборудования, причем с каждой стороны поперечной балки на равном расстоянии друг от друга расположено по три указанных элемента, а в средней части поперечной балки выполнен технологический проем, позволяющий размещать элементы лемнискатного механизма.
К недостаткам прототипа можно отнести несоответствие его технических характеристик новым требованиям, предъявляемым современным железнодорожным транспортом к узлам и деталям подвижного состава, таким, например, как плавность хода, прочностные характеристики и т.д.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание немоторной тележки, обладающей плавностью хода и позволяющей использовать ее на скоростных пассажирских железнодорожных транспортных средствах.
Технический результат, достигаемый при реализации предлагаемой полезной модели, заключается в возможности гашения колебаний виляния при повышенном скоростном режиме железнодорожного транспортного средства.
Указанный технический результат достигается за счет того, что тележка немоторная скоростного железнодорожного транспортного средства выполнена с возможностью размещения на ней элементов тормозного оборудования и рессорного подвешивания и содержит две немоторные колесные пары, установленные на раме, при этом каждая немоторная колесная пара содержит ось, два напрессованных на ось колеса, а также три симметрично установленных на оси тормозных диска, при этом ступицы всех тормозных дисков напрессованы на ось, рабочая часть каждого тормозного диска съемно крепится к ступице при помощи крепежных элементов и в рабочей части каждого тормозного диска предусмотрены вентиляционные каналы, образованные ребрами охлаждения, рама образована двумя продольными, изогнутыми средней частью вниз, балками и одной поперечной балкой, соединяющей средние части продольных балок между собой, причем на продольных балках предусмотрены элементы крепления для двух колесных пар, на поперечной балке предусмотрены элементы крепления для дискового тормозного оборудования, причем с каждой стороны поперечной балки на равном расстоянии друг от друга расположено по три указанных элемента, а в средней части поперечной балки выполнен технологический проем, позволяющий размещать элементы лемнискатного механизма, кроме того тележка дополнительно содержит гаситель колебаний виляния одним концом крепящийся на раме, а другим концом - соединенный с консолью, выполненной независимой от рамы и соединенной с кузовом вагона.
Оснащение немоторной колесной пары тремя вентилируемыми тормозными дисками, расположенными на равном расстоянии друг от друга, позволяет оптимизировать тормозные процессы, повысить эффективность торможения и улучшить охлаждение деталей тормозного механизма.
Выполнение рамы предлагаемой формы, с выгнутыми продольными балками и только с одной поперечной балкой, имеющей технологический проем, позволяющий размещать элементы лемнискатного механизма, позволяет снизить массу рамы, способствует уменьшению сопротивления набегающего потока во время движения, позволяет повысить эффективность восприятия и передачи тормозных усилий. Наличие дополнительных элементов крепления позволяет использовать дисковое тормозное оборудование. Все вышеперечисленное позволяет повысить скоростной режим железнодорожного транспортного средства.
Для повышения эффективности восприятия и передачи тормозных усилий, а также для повышения комфортности рессорное подвешивание рамы может быть выполнено двухступенчатым, при этом вторая ступень рессорного подвешивания может быть выполнена пневматической.
Далее предлагаемое изобретение будет раскрыто более подробно, со ссылкой на графические материалы, на которых:
- фиг.1 - принципиальная схема предлагаемой тележки, вид сверху;
- фиг.2 - принципиальная схема предлагаемой тележки, вид сбоку.
Описываемая в рамках данной заявки тележка будет использована на скоростном пассажирском железнодорожном транспортном средстве, для удобства использования и обслуживания которого предполагается, что все тележки будут иметь модульную конструкцию. Основные узлы, насколько это возможно, в немоторных и моторных тележках будут выполнены идентично.
Предлагаемая тележка немоторная 1 скоростного железнодорожного транспортного средства выполнена с возможностью размещения на ней элементов тормозного оборудования и рессорного подвешивания и содержит две немоторные колесные пары 2, установленные на раме 3.
Немоторная колесная пара состоит из оси, двух колес, а также трех симметрично установленных на тормозных дисков.
Ступицы всех тормозных дисков напрессованы на ось. Рабочая часть каждого тормозного диска съемно крепится к ступице при помощи крепежных элементов. Рабочая часть каждого тормозного диска имеет две тормозные плоскости, отвод тепла от которых эффективно осуществляется по вентиляционным каналам, образованным ребрами охлаждения.
Вынос тормозных дисков в пространство между колесами и расположение их на равном расстоянии друг от друга позволяет снизить динамические и температурные нагрузки на колеса и элементы 4 тормозной системы и более эффективно распределять и использовать тормозные силы, значительно уменьшая тормозной путь рельсового транспортного средства.
Колеса напрессовываются на ось посредством холодной прессовой посадки. Перед запрессовкой колес и тормозных дисков поверхности посадочных отверстий и посадочные места оси покрываются ровным слоем смазочного средства, обеспечивающего электропроводность посадки и не снижающего усталостную прочность оси.
Открытая поверхность оси и колес покрывается грунтовочным лаком, а затем кроющим лаком. Это покрытие защищает поверхности от коррозии.
Каждый буксовый узел колесной пары может быть оснащен температурным датчиком, информация с которого в режиме реального времени может передаваться на пульт управления рельсовым транспортным средством, что позволит осуществлять постоянный контроль и регулировать тормозные и разгонные процессы движения.
Рама 3 тележки немоторной 1 скоростного железнодорожного транспортного средства образована двумя продольными балками и одной поперечной балкой. Рама 3 тележки немоторной 1 соединяется с кузовом вагона посредством адаптера 11.
Каждая продольная балка изогнута средней частью вниз.
Поперечная балка соединяет средние части продольных балок между собой.
Использование в предлагаемой конструкции одной поперечной балки достаточной жесткости (вместо двух - как в известных конструкциях) позволяет уменьшить массу рамы и оптимизировать распределение тормозных усилий, возникающих в процессе движения скоростного железнодорожного транспортного средства. Характерная внешняя форма рамы, получаемая за счет изгиба продольных балок, также способствует оптимизации распределения тяговых и тормозных усилий и, помимо этого, ведет к уменьшению аэродинамического сопротивления.
На продольных балках предусмотрены элементы крепления, например, кронштейны, для двух колесных пар.
На поперечной балке предусмотрены элементы крепления, например, кронштейны, для элементов 4 дискового тормозного оборудования каждой немоторной колесной пары.
Возможность использования дисковых тормозов для каждой немоторной колесной пары значительно повышает эффективность торможения, что позволяет использовать предлагаемые тележки на скоростных пассажирских железнодорожных транспортных средствах.
В средней части поперечной балки выполнен технологический проем, позволяющий размещать элементы лемнискатного механизма.
Выполнение технологического проема позволяет, с одной стороны, повысить жесткость рамы и оптимизировать распределение тормозных усилий, а с другой стороны - уменьшить массогабаритные показатели рамы, оптимизировать компоновку узлов и деталей немоторной тележки и повысить ее аэродинамические характеристики.
На концах продольных балок предусмотрены места для установки пружин первой ступени рессорного подвешивания.
Вторичное вертикальное подрессоривание производится с помощью пневморессор 10.
Воздушная амортизация на каждой тележке состоит из двух систем воздушных рессор. Непосредственно к пневморессорам присоединен дополнительный резервуар сжатого воздуха, который крепится поверх тележки на траверсе кузова вагона. Регулировка уровня второй ступени подрессоривания для уравнивания различных состояний нагружения производится устройством управления пневморессор.
Для увеличения устойчивости к боковой качке предусмотрены упоры боковой качки.
При отказе пневморессоры кузов вагона может опуститься на аварийные пружины.
Выполнение рессорного подвешивания двухступенчатым позволяет добиться более эффективного восприятия и передачи тормозных усилий, а также повысить эргономические характеристики скоростных пассажирских железнодорожных транспортных средств.
Для увеличения устойчивости к качке предусмотрены гасители колебаний - гаситель поперечных колебаний 7 и гаситель вертикальных колебаний 8, а также система 9 стабилизации крена.
Тележка немоторная 1 дополнительно содержит гаситель колебаний виляния 6, одним концом крепящийся на раме 3, а другим концом - соединенный с консолью 5, выполненной независимой от рамы 3 и соединенной с кузовом вагона.
Вследствие различной адаптации тележек к массе и положению центра тяжести отдельных вагонов, а также в результате различной настройки подрессоривания тележки без изменений настройки взаимозаменяемы только в пределах вагонов одного типа.
Таким образом, предлагаемые конструкция и компоновка заявляемой тележки немоторной позволяют использовать ее на скоростных пассажирских железнодорожных транспортных средствах за счет одновременного снижения массы рамы, повышения эффективности восприятия и передачи тормозных усилий, за счет повышения эффективности торможения и за счет повышения эргономических характеристик, а также за счет повышения плавности хода и устойчивости к виляниям при повышенном скоростном режиме железнодорожного транспортного средства.