РЕЛЬСОВОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО С ПОЛНОСТЬЮ ПОГРУЖАЕМЫМ СЦЕПНЫМ УСТРОЙСТВОМ
RAIL VEHICLE WITH COMPLETELY SUBMERSIBLE COUPLING DEVICE

Изобретение относится к рельсовому транспортному средству с расположенным с торцевой стороны сцепным устройством для подсоединения других рельсовых транспортных средств.
Рельсовые транспортные средства должны удовлетворять заданным требованиям техники безопасности, чтобы при столкновении гарантировать безопасность находящегося в кабине машиниста. Кроме того, предпочтительным является, если возникающие при небольших столкновениях повреждения могут быть ограничены насколько это возможно. Исходя из этого, рельсовые транспортные средства оснащаются так называемым противоаварийным оборудованием, которое имеет расположенные на фронтальной стороне реверсивные или нереверсивные элементы поглощения энергии, посредством которых возможно контролируемое снижение кинетической энергии участников столкновения.
В EP 1900593 B1 раскрыто рельсовое транспортное средство с указанным противоаварийным оборудованием, причем противоаварийное оборудование включает в себя устройство для сцепки автотранспортных средств с поглотителем энергии, два боковых буфера и инструмент очистки рельсового пути. Устройство для сцепки автотранспортных средств, однако, ощутимо влияет на аварийный режим, в частности, тогда, когда сцепное устройство принимает на себя максимально возможное количество энергии столкновения.
В EP 0243758 A2 раскрыто рельсовое транспортное средство с автоматическим тягово-сцепным устройством, которое осуществлено таким образом, что оказывают минимальное воздействие на характеристику пружин боковых буферов. Предложенный там принцип может проявлять свое действие, однако, лишь при небольших столкновениях.
Из EP 1582428 A1 известно рельсовое транспортное средство с элементом поглощения энергии, которое снабжено системой защиты от наползания. Элемент поглощения энергии расположен с торцевой стороны и по высоте выступает за пределы опорной конструкции, которая в направлении движения смещена назад.
Задачей изобретения является создание рельсового транспортного средства, у которого в случае столкновения сцепное устройство оказывает минимальное воздействие на аварийный режим рельсового транспортного средства.
Изобретение решает эту задачу посредством рельсового транспортного средства с катящейся по пути движения в направлении движения ходовой частью, с опирающейся на ходовую часть конструкцией транспортного средства, с расположенной на торцевой стороне транспортного средства жесткой несущей конструкцией, которая имеет расположенное с торцевой стороны отверстие для сцепного устройства, через которое сцепное устройство проходит для подсоединения других рельсовых транспортных средств, и с держателем сцепного устройства для удержания сцепного устройства на рельсовом транспортном средстве, причем держатель сцепного устройства имеет реверсивные удерживающие элементы, которые позволяют осуществлять реверсивное возвратно-поступательное движение сцепного устройства против направления движения до тех пор, пока сцепное устройство полностью не погрузится в несущую конструкцию.
В соответствии с изобретением создано рельсовое транспортное средство, которое на своей торцевой стороне имеет жесткую несущую конструкцию. Несущая конструкция, к примеру, в поперечном направлении рельсового транспортного средства расположена по центру и оснащена расположенным с торцевой стороны отверстием в кожухе или, иными словами, расположенным с торцевой стороны отверстием для сцепного устройства, через которое проходит сцепное устройство, которое может подвергаться ударно-тяговым напряжениям. При этом несущий блок целесообразным образом расположен в поперечном направлении по центру на торцевой стороне рельсового транспортного средства, причем при нормальном режиме работы он на виде сверху в направлении движения выступает за пределы сцепного устройства. Таким образом, в случае столкновения передний конец сцепного устройства сначала входит в контакт с предметом столкновения, причем ввиду наличия держателя сцепного устройства с его реверсивными удерживающими элементами реверсивное возвратно-поступательное движение против направления движения возможно до тех пор, пока сцепное устройство не погрузится в жесткую несущую конструкцию. Иными словами, расположенный впереди в направлении движения свободный конец сцепного устройства, к примеру, головка сцепного устройства на виде сверху рельсового транспортного средства соединяется заподлицо с жесткой несущей конструкцией. Поэтому аварийный режим в рамках изобретения не определяется более сцепным устройством. За счет жесткой несущей конструкции, в которую погружается сцепное устройство в случае столкновения, предотвращаются таким образом негативные воздействия.
Сцепное устройство является в предпочтительном варианте тяговой муфтой с автоматическим сцеплением. Тяговые сцепные устройства могут подвергаться как ударным, так и тяговым напряжениям. При ударном напряжении, как уже излагалось ранее, происходит реверсивный упругий прогиб сцепного устройства против направления движения до тех пор, пока, наконец, сцепное устройство не окажется полностью погруженным в несущую конструкцию.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения держатель сцепного устройства выполнен с возможностью подвергаться ударно-тяговым напряжениям и имеет полую внутри втулку держателя, в которую входит толкатель держателя, который посредством пружинного элемента закрепляется во втулке держателя. В рамках изобретения могут использоваться и отличные от него держатели сцепного устройства. Толкатель держателя имеет соединительные средства для прочного соединения со сцепным устройством.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения несущая конструкция имеет средства защиты от наползания, которые в случае столкновения с препятствием или с другим предметом столкновения предотвращают наползание рельсового транспортного средства на препятствие или наоборот.
В предпочтительном варианте несущая конструкция имеет участок плато, который является частью конструкции транспортного средства, причем ниже участка плато расположен приемный элемент для инструмента очистки рельсового пути для удержания инструмента очистки рельсового пути, который прочно соединен с участком плато. В соответствии с этим предпочтительным вариантом усовершенствования несущая конструкция служит также для закрепления инструмента очистки рельсового пути, которая гарантирует, что никакие лежащие на железнодорожном рельсовом пути предметы не попадут под рельсовое транспортное средство. Так как несущая конструкция является частью конструкции транспортного средства, то вся конструкция в целом является особенно прочной. При этом несущая конструкция, к примеру, в виде монолитного конструктивного элемента простым способом может быть интегрирована в конструкцию транспортного средства. Поэтому монтаж в рамках изобретения упрощен и тем самым экономичен.
Как уже было изложено ранее, несущая конструкция может быть оснащена средствами защиты от наползания. Эти средства защиты от наползания расположены, к примеру, на расположенной с торцевой стороны поверхности участка плато несущей конструкции. Расположенная с торцевой стороны поверхность в направлении движения обращена вперед.
Участок плато проходит в предпочтительном варианте по всей ширине рельсового транспортного средства и может быть в этом случае в виде поперечины прочно интегрирован в конструкцию транспортного средства. Кроме того, участок плато проходит, однако, также и в продольном направлении, причем удерживающие средства также проходят в продольном направлении, так что создается соединение с силовым замыканием в продольном направлении между участком плато и удерживающими средствами. За счет этого соединения обеспечивается большой изгибающий момент. Продольное направление совпадает с направлением движения.
В предпочтительном варианте приемный элемент для инструмента очистки рельсового пути посредством удерживающих элементов соединен с участком плато, причем удерживающие элементы, участок плато и приемный элемент для инструмента очистки рельсового пути образуют кожух сцепного устройства, который с торцевой стороны ограничивает отверстие для сцепного устройства. Кожух сцепного устройства обеспечивает таким образом на своей торцевой стороне упоры для сцепного устройства. В соответствии с этим предпочтительным вариантом усовершенствования изобретения имеющая форму кожуха несущая конструкция служит также в качестве ограничителя для перемещения сцепного устройства, которое, к примеру, в виде центрального сцепного устройства проходит ниже участка плато из ограниченного участком плато, удерживающими элементами и приемным элементом для инструмента очистки рельсового пути кожуха сцепного устройства.
В целесообразном варианте кожух сцепного устройства образует место подъема, причем несущая конструкция обладает стабильностью, так что возможен подъем рельсового транспортного средства в месте подъема. Местом подъема в целесообразном варианте является верхний участок кожуха сцепного устройства, который, к примеру, на своей обращенной к участку плато стороне оснащен профилем для повышения жесткости. Упомянутый профиль для повышения жесткости является, к примеру, частью участка плато. Либо же профиль для повышения жесткости располагается с небольшим зазором ниже участка плато и проходит между удерживающими средствами, которые образуют боковые ограничительные стенки для кожуха сцепного устройства. За счет места подъема рельсовое транспортное средство может быть легко поставлено на рельсы.
В предпочтительном варианте средства защиты от наползания осуществлены в виде ребер, которые выступают из обращенной вперед в направлении движения торцевой поверхности участка плато. При ударе выступающие с торцевой стороны вперед ребра входят в зацепление с осуществленными, по возможности, соответствующим образом средствами защиты от наползания соударяемого предмета, так что посредством данного реберного зацепления предотвращается наползание. Упомянутые ребра проходят горизонтально или, иными словами, в поперечном направлении и параллельно определенной точками касания колеса плоскости.
В целесообразном варианте участок плато проходит в продольном и поперечном направлениях, так что образована горизонтальная поверхность, на нижней стороне которой закреплены удерживающие средства. Ввиду такого плоского варианта осуществления участка плато вся конструкция несущей конструкции может создавать большой изгибающий момент и, таким образом, несмотря на небольшую массу, может иметь высокую степень стабильности. Таким образом, несущей конструкцией могут восприниматься значительные усилия.
В связи с этим вариантом усовершенствования удерживающие средства осуществлены в виде деталей из листового металла для повышения жесткости, которые проходят перпендикулярно рельсовому пути, причем на некоторых участках образованы боковые стенки. Вертикальные участки удерживающих средств ограничивают таким образом кожух сцепного устройства сбоку, причем они могут проходить по всей длине участка плато. Детали из листового металла для повышения жесткости своими плоскими сторонами, то есть своими кромками, ориентированы в направлении движения вперед, причем передние кромки проходят от приемного элемента для инструмента очистки рельсового пути вверх к участку плато. При этом могут использоваться другие ребра для повышения жесткости, которые установлены, к примеру, внутри кожуха сцепного устройства на соответствующих участках боковых стенок. Упомянутые ребра для повышения жесткости соединены, к примеру, также с приемным элементом для инструмента очистки рельсового пути и с нижней стороной участка плато.
Кроме того, в рамках изобретения могут быть предусмотрены и другие фасонные балки для усиления несущей конструкции в рамках изобретения.
В предпочтительном варианте несущая конструкция в направлении движения выступает за пределы по меньшей мере одного элемента поглощения энергии. В соответствии с этим предпочтительным вариантом усовершенствования рельсовое транспортное средство оснащено элементами поглощения энергии, которые, однако, в отличие от несущей конструкции расположены на рельсовом транспортном средстве против направления движения со смещением назад. Эти элементы поглощения энергии проявляют свое действие, поэтому лишь тогда, когда предмет столкновения имеет выступающие участки, которые выступают за пределы несущей конструкции, так что несущая конструкция при столкновении попадает под эти выступающие участки соударяемого предмета. Упомянутые расположенные выше несущей конструкции элементы поглощения энергии являются, к примеру, нереверсивными элементами поглощения энергии, которые, к примеру, могут пластически деформироваться или конструктивные элементы которых при столкновении трутся друг о друга, причем увеличивающаяся кинетическая энергия контролируемым образом уменьшается.
В связи с этим вариантом усовершенствования несущая конструкция имеет в своем самом верхнем месте зазор h относительно определяемой точками касания колеса ходовой части плоскости, равный по меньшей мере 1500 мм. Эта максимальная высота несущей конструкции выявила себя в качестве предпочтительной ввиду того, что выступающие конструктивные элементы соударяемого предмета в случае столкновения выходят за пределы несущей конструкции.
Другие целесообразные варианты осуществления и преимущества изобретения являются предметом последующего описания примера осуществления изобретения со ссылкой на фигуры, на которых одинаковые ссылочные позиции относятся к конструктивным элементам одинакового действия, причем:
фиг. 1 демонстрирует вид сбоку в частичном разрезе примера осуществления рельсового транспортного средства в соответствии с изобретением с выдвинутым сцепным устройством, и
фиг. 2 демонстрирует рельсовое транспортное средство в соответствии с фиг. 1 с утопленным сцепным устройством.
Фиг. 1 демонстрирует пример осуществления рельсового транспортного средства 1 в соответствии с изобретением на виде сбоку в частичном разрезе. Рельсовое транспортное средство 1 имеет ходовую часть 2, от которой на фигурах можно видеть лишь колесо 3 колесной оси поворотной тележки. Колесо 3 с возможностью качения опирается на рельсы 4, причем на фиг. 1 и 2 оно перемещается в направлении движения. Два проходящих параллельно друг другу рельса 4 определяют путь движения для рельсового транспортного средства 1. Точка контакта между рельсом и колесом обозначается в данном случае как точка касания колеса. На ходовую часть 2 опирается конструкция 6 транспортного средства, которая включает в себя кузов 7 вагона, который имеет нижнюю раму, фигурально представленную лонжероном 8. Нижняя рама имеет далее невидимые на представленном виде боку поперечины, которые проходят горизонтально и перпендикулярно лонжерону. С фронтальной стороны рельсового транспортного средства 1 или, иными словами, на его торцевой стороне 9 можно видеть жесткую несущую конструкцию 10, которая включает в себя участок 11 плато, а также приемный элемент 12 для инструмента очистки рельсового пути. Приемный элемент 12 для инструмента очистки рельсового пути посредством удерживающих средств 13 прочно соединен с участком 11 плато, причем посредством участка 11 плато, приемного элемента 12 для инструмента очистки рельсового пути и удерживающих средств 13 с торцевой стороны образовано ограниченное по периферии закрытым образом отверстие 14 для сцепного устройства, через которое проходит сцепное устройство 15. Участок 11 плато проходит как в согласованном с направлением 5 движения продольном направлении, так и перпендикулярно ему в упомянутом горизонтальном поперечном направлении. Удерживающие средства проходят перпендикулярно ему и в продольном направлении, так что несущая конструкция образует кожух сцепного устройства. Для соединения с участком 11 плато удерживающие средства 13, к примеру, сварены с ним, а также с приемным элементом 12 для инструмента очистки рельсового пути или же прочно соединены иным образом. Несущая конструкция 10 является таким образом жесткой несущей конструкцией 10 и в силу своего кожухоподобного и пространственного варианта осуществления имеет большой изгибающий момент.
Приемный элемент 12 для инструмента очистки рельсового пути служит для закрепления не изображенного на фигуре инструмента очистки рельсового пути, который с небольшим зазором удерживается над рельсами 4 и, таким образом, над образованной посредством точек касания колес колесной пары 3 плоскостью.
Выше несущей конструкции 10 на рельсовом транспортном средстве с торцевой стороны расположены элементы 16 поглощения энергии, которые при внешнем силовом воздействии могут быть пластически деформированы и таким образом обеспечивают защиту от столкновений.
Сцепное устройство 15 осуществлено в виде центрального сцепного устройства, которое может подвергаться ударно-тяговым напряжениям. Иными словами, несущая конструкция 10 в поперечном направлении также располагается по центру на торцевой стороне 9 рельсового транспортного средства 1. Сцепное устройство 15 имеет выступающую за пределы несущей конструкции в направлении движения головку 17 сцепного устройства, которая посредством соединительной тяги 18 удерживается держателем 19 сцепного устройства на рельсовом транспортном средстве 1. Держатель 19 сцепного устройства в данном случае прочно смонтирован на кузове 7 вагона и, таким образом, на конструкции 6 транспортного средства. Он также может подвергаться ударно-тяговым напряжениям и имеет полую внутри втулку 20 держателя в форме чаши, внутрь которой проходит толкатель 21 держателя своим опорным концом, который на фигурах не виден. В направлении от опорного конца толкатель 21 держателя имеет крепежное приемное отверстие, которое находится в зацеплении с соединительной тягой 18.
Держатель 19 сцепного устройства может подвергаться ударно-тяговым напряжениям, причем он позволяет осуществлять реверсивное смещение сцепного устройства 15 против направления 5 движения до тех пор, пока он не будет полностью утоплен в несущую конструкцию 10. Это полностью утопленное положение сцепного устройства 15 можно видеть на фиг. 2. Здесь показано, что головка 17 сцепного устройства и, таким образом, передний в направлении 5 движения конец сцепного устройства 15 полностью отведен обратно за ограничение отверстия 14 для сцепного устройства. Таким образом, негативное воздействие сцепного устройства 15 на поведение рельсового транспортного средства 1 при столкновении предотвращается.
Самое верхнее положение несущей конструкции 10, когда верхний конец участка 11 плато имеет зазор h относительно рельса 4, равный 1450 мм. В случае столкновения несущая конструкция 10 проходит поэтому, как правило, предметом столкновения выступающие против направления движения 5 в продольном направлении зоны столкновения, так что расположенные выше несущей конструкции 10 элементы 16 поглощения энергии могут проявить свое воздействие.
Для предотвращения наползания зона 11 плато на своей передней торцевой стороне оснащена средствами защиты от наползания, в данном случае в виде ребер 24. Ребра 24 при столкновении попадают в зацепление с соответствующим образом осуществленными ребрами или отличными от них средствами защиты от наползания соударяемого элемента, так что наползание предметов столкновения друг на друга и, таким образом, сход с рельсов рельсового транспортного средства 1 может быть в максимальной мере предотвращен.