ДВУХОСНАЯ ТЕЛЕЖКА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ВАГОНА С ДВУСТОРОННИМ НАЖАТИЕМ ТОРМОЗНЫХ КОЛОДОК НА КОЛЕСА

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, а именно к двухосным тележкам грузовых вагонов, предназначенным для установки под грузовыми вагонами магистральных железных дорог.
Из сведений в сети Интернет, приведенных по адресу http://www.rcit.su/techinfoC3.html, известна двухосная тележка завода Егорова, содержащая боковые рамы из прокатного профиля (швеллера), жестко соединенные между собой (сваркой) концевыми поперечными балками. В тележке завода Егорова предусмотрено двустороннее нажатие тормозных колодок на колеса. Для этого двухосная тележка завода Егорова содержит  четыре триангеля - два средних и два концевых. Каждый триангель содержит балку и струну, соединенные между собой распорками с образованием равнобедренного треугольника. Концевые триангели жестко соединены с поперечной концевой балкой рамы тележки.
Недостатком двухосной тележки завода Егорова является невозможность использования заложенных в ней технических решений для двухосных тележек, выполненных с боковыми рамами иной конструкции, не содержащих концевые поперечные балки. Кроме того, выполнение рамы тележки, выполненной на основе жесткого по всему периметру рамы каркаса, состоящего из боковых балок в виде швеллеров и концевых поперечных балок, обусловливает сложность её изготовления и увеличенный вес.
Из патента РФ № 182908 на полезную модель известна трехэлементная тележка грузового вагона, содержащая две боковые рамы, в каждой из которых имеется центральный и два периферийных проема, при этом в центральные проемы боковых рам вставлена надрессорная балка, опертая на размещенные в этих проемах рессорные комплекты, а периферийными проемами боковые рамы оперты на буксы двух колесных пар, между надрессорной балкой и каждой боковой рамой установлены гасители колебаний, надрессорная балка имеет подпятник и шкворень, тормозную рычажную передачу, включающую два внутренних триангеля, имеющие распорки и тормозные колодки, шарнирно подвешенные подвесками на внутренних кронштейнах боковых рам, внутренние вертикальные рычаги, шарнирно соединенные в своих средних частях с распорками внутренних триангелей и шарнирно соединенные между собой своими нижними частями затяжкой с продольной осью, сцентрированной с продольной осью симметрии тележки, серьгу мертвой точки, шарнирно прикрепленную одним концом к надрессорной балке, при этом тормозная рычажная передача снабжена двумя дополнительными триангелями, имеющими распорки и тормозные колодки, расположенными с наружной стороны тележки и шарнирно подвешенными подвесками на дополнительных кронштейнах, жестко установленных по концам боковых рам, и снабжена дополнительными вертикальными рычагами, шарнирно соединенными в своих средних частях с распорками дополнительных триангелей, один из дополнительных вертикальных рычагов шарнирно соединен в своей верхней части продольным рычагом с одним из внутренних вертикальных рычагов, а другой дополнительный вертикальный рычаг в своей верхней части шарнирно соединен с другим концом серьги мертвой точки, при этом оба дополнительных вертикальных рычага своими нижними частями шарнирно соединены между собой тягой.
Полезная модель по патенту № 182908 выбрана в качестве наиболее близкого аналога.
Недостатком тележки по патенту № 182908 является ее ненадежность и сложность изготовления боковых рам.
Техническая проблема, решаемая предлагаемой полезной моделью, - создание двухосной тележки грузового вагона, обеспечивающей эффективную и надежную работу тормозной системы.
Технический результат, достигаемый полезной моделью, - расширение арсенала двухосных тележек с двусторонним нажатием тормозных колодок на колеса; повышение надежности и устойчивости положения тележки на изгибах путей.
согласно полезной модели
Технический результат достигается за счет того, что в двухосной тележке железнодорожного вагона с двусторонним нажатием тормозных колодок на колеса, содержащей колесные пары, боковые рамы, буксовые узлы, узлы рессорного подвешивания, тормозную рычажную передачу, содержащую два внутренних триангеля, два концевых триангеля, при этом триангели содержат балки, струны и распорки, на концах балок триангелей закреплены башмаки для тормозных колодок, обеспечивающих нажатие на колеса с двух противоположных сторон, внутренние триангели соединены между собой в средней части одной затяжкой вертикальных рычагов, концевые триангели соединены между собой в средней части другой затяжкой вертикальных рычагов, затяжки вертикальных рычагов ориентированы вдоль продольной оси тележки, на концах боковых рам жестко зафиксированы первые кронштейны,  на свободном конце каждого первого кронштейна жестко зафиксирована первая опорная площадка, соединенная с ответной второй опорной площадкой, связанной через второй кронштейн с соответствующим устройством подвески  концевого триангеля, между опорными площадками установлена упругая неметаллическая прокладка, в опорных площадках и в неметаллической упругой прокладке выполнены сквозные отверстия для установки болтов, соединяющих опорные площадки, участок поверхности стержня каждого болта около его головки выполнен гладким, другой участок стержня каждого болта выполнен с резьбой, болты зафиксированы гайками, навинченными на каждый выходящий наружу участок стержня с резьбой, участок стержня с гладкой поверхностью каждого болта размещен в отверстиях, выполненных в одной опорной площадке и в упругой неметаллической прокладке, а резьбовой участок каждого болта размещен в отверстии другой опорной площадки, участок стержня с гладкой поверхностью каждого болта выполнен с большим диаметром, чем резьбовой участок для обеспечения упора торца гладкого участка стержня болта в другую опорную площадку, при этом длина L гладкого участка стержня каждого болта меньше, чем суммарная толщина Н опорной площадки и несжатой прокладки, в отверстиях которых размещен гладкий участок стержня.
Кронштейны с первой опорной площадкой зафиксированы на боковых рамах посредством сварки.
Кронштейны с первой опорной площадкой выполнены заодно с боковыми рамами посредством литья.
Первые опорные площадки зафиксированы на соответствующих кронштейнах посредством сварки.
Первые опорные площадки выполнены заодно с соответствующими кронштейнами посредством литья.
Вторые опорные площадки зафиксированы на соответствующих кронштейнах посредством сварки.
Вторые опорные площадки выполнены заодно с соответствующими кронштейнами посредством литья.
Кронштейны со вторыми опорными площадками выполнены заодно с соответствующими устройствами подвесок триангелей.
Упругая неметаллическая прокладка выполнена из полиуретана.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображен вид заявляемой тележки сбоку.
На фиг. 2 изображен общий вид заявляемой тележки сверху.
На фиг. 3 показан частичный общий вид заявляемой тележки.
На фиг. 4 показан вид сверху заявляемой тележки.
На фиг. 5 показано соединение кронштейнов между собой.
На фиг. 6 показан разрез места соединения кронштейнов между собой.
Позиции на фигурах:
1 - колесные пары;
2- боковые рамы;
3 - буксовые узлы;
4 - узлы рессорного подвешивания;
5 - внутренние триангели;
6 - концевые триангели;
7 - балки триангелей;
8 - струны триангелей;
9 - распорки;
10 - башмаки тормозных колодок;
11 - затяжка вертикальных рычагов внутренних триангелей;
12 - затяжка вертикальных рычагов концевых триангелей;
13 - первые кронштейны;
14 - первая опорная площадка;
15 - вторые кронштейны;1
16 - вторая опорная площадка;
17 - устройство подвески концевого триангеля;
18 - упругая неметаллическая прокладка;
19 - болты;
20 - гладкий участок стержня болта;
21 - резьбовой участок стержня болта;
22 – гайки.
Заявляемая двухосная тележка железнодорожного вагона с двусторонним нажатием тормозных колодок на колеса содержит колесные пары 1, боковые рамы 2, буксовые узлы 3, узлы 4 рессорного подвешивания, тормозную рычажную передачу, содержащую два внутренних триангеля 5, два концевых триангеля 6, при этом триангели содержат балки 7, струны 8 и распорки 9. На концах балок 7 триангелей закреплены башмаки 10 для тормозных колодок, обеспечивающих нажатие на колеса 1 с двух противоположных сторон; внутренние триангели 5 соединены между собой в средней части одной затяжкой 11 вертикальных рычагов, концевые триангели 6 соединены между собой в средней части другой затяжкой 12 вертикальных рычагов; затяжки 11 и 12 вертикальных рычагов ориентированы вдоль продольной оси тележки; на концах боковых рам 2 жестко зафиксированы первые кронштейны 13. На свободном конце каждого первого кронштейна 13 жестко зафиксирована первая опорная площадка 14, соединенная с ответной второй опорной площадкой 16, связанной через второй кронштейн 15 с соответствующим устройством 17 подвески концевого триангеля; между опорными площадками 14 и 16 установлена упругая неметаллическая прокладка 18, выполненная, например, из полиуретана. В опорных площадках 14 и 16 и в неметаллической упругой прокладке 18 выполнены сквозные отверстия для установки болтов 19, соединяющих опорные площадки 14 и 16; участок 20 поверхности стержня каждого болта 19 около его головки выполнен гладким; другой участок 21 стержня каждого болта 19 выполнен с резьбой; болты зафиксированы гайками 22, навинченными на каждый выходящий наружу участок  21 стержня с резьбой; участок 20 стержня с гладкой поверхностью каждого болта 19 размещен в отверстиях, выполненных в одной опорной площадке 16 и в упругой неметаллической прокладке 18, а резьбовой участок 21 каждого болта 19 размещен в отверстии другой опорной площадки 14; участок  20 стержня с гладкой поверхностью каждого болта 19 выполнен с большим диаметром, чем резьбовой участок 21 для обеспечения упора торца гладкого участка 20 стержня болта в другую опорную площадку 14; при этом длина L гладкого участка 20 стержня каждого болта меньше, чем суммарная толщина Н опорной площадки 16 и несжатой прокладки 18, в отверстиях которых размещен гладкий участок 20 стержня. Кронштейны 13 и 15 могут быть соединены с площадками 14 и 16 посредством сварки, или могут быть выполнены с площадками заодно посредством литья. Кронштейны 13 могут быть соединены с рамами 2 посредством сварки или могут быть выполнены с ними заодно посредством литья. Кронштейны 14 со вторыми опорными площадками 16 связаны с соответствующими устройствами 17 подвесок триангелей посредством сварки.
Соединение внутренних 5 и концевых 6 триангелей посредством самостоятельных затяжек вертикальных рычагов обеспечивает надежность тормозной передачи, независимость работы тормозных колодок, расположенных с противоположных сторон колеса 1, что повышает эффективность торможения, способствует надежности и устойчивости положения тележки на изгибах путей. Также надежность и устойчивость положения заявляемой тележки обеспечивается надежностью связи между боковыми рамами 2 и концевыми триангелями 6 тормозной передачи. Разъемное соединение площадок 14 и 16 позволяет, в случае необходимости, провести независимый ремонт (замену) боковой рамы 2 или элементов тормозной рычажной передачи.
В заявляемой тележке рамы 2 соединены с триангелями 6 посредством не жесткой (как в наиболее близком аналоге), а упруго-жесткой связи. Для этого рама 2 и триангель 6 соединены через два кронштейна с опорными площадками 14 и 16, между которыми размещена упругая неметаллическая прокладка 18, которая в готовой для эксплуатации тележки находится в поджатом состоянии, поскольку длина L гладкого участка 20 стержня каждого болта 19 меньше, чем суммарная толщина опорной площадки 16 и несжатой прокладки 18, в отверстиях которых размещен гладкий участок 20 стержня. При этом торец участка 20 упирается в площадку 14 для ограничения степени сжатия прокладки 18.
Прокладка 18, по сути, выполняет функцию виброизолирующего элемента, снижающего нагрузки на кронштейны 14 при торможении вагона.
При жесткой связи кронштейна с рамой, в процессе движения вагона возникают значительные динамические нагрузки на кронштейны, которые при жесткой связи ничем не компенсируются. Вследствие высоких динамических нагрузок на кронштейны происходит постепенное ослабление мест их резьбовых соединений с боковой рамой, что может привести к деформации или повреждению кронштейнов, что, в свою очередь, негативным образом отражается на надежности тележки.
При этом тележки, у которых триангели связаны с боковыми рамами посредством жесткой связи, нельзя использовать в скоростных вагонах, поскольку к скоростным вагонам предъявляются повышенные требования к надежности, плавности хода и т.п.
В заявляемой тележке связь между кронштейнами 13 и 15 не жесткая, а упруго-жесткая. Упругость связи придает предварительно сжатая прокладка 18, которая упруго воздействует на кронштейны 13 и 15. Несжатое состояние прокладки 18 не будет обеспечивать упругое воздействие на кронштейны 13 и 15. Наличие возможности упора гладкого участка 20 болта 19 на площадку 16 позволяет ограничить степень сжатия прокладки 18, сохраняя, тем самым, ее состояние, ее упругие свойства.
При динамических нагрузках, воздействующих на кронштейны 13 и 15 в процессе движения вагона, часть этих нагрузок «гасится», компенсируется прокладкой 18. Таким образом, в заявляемой тележке ее надежность повышена за счет снижения рисков повреждения или деформации кронштейнов 13 и 15 по сравнению с наиболее близким аналогом, за счет снижения рисков повреждения мест соединения кронштейнов между собой, а также с триангелем 6 и рамой 2.
Заявляемая тележка может использоваться в конструкциях скоростных поездов, предъявляющих повышенные требования к надежности конструктивных элементов и всей конструкции в целом.
Снижение рисков повреждения или деформации кронштейнов, мест их соединения с триангелями и с боковыми рамами, обеспечивает надежность тележки.
Заявляемая двухосная тележка в полной мере обеспечивает свою работоспособность, т.к. в ней отсутствуют вновь введенные конструктивные элементы, способные нарушить работоспособность тележки. Упруго-жесткая связь кронштейнов между собой является надежной, не подверженной напрямую воздействию активных динамических нагрузок, возникающих в процессе эксплуатации вагона. Указанные связи расположены снаружи тележки и не влияют на работоспособность как ее тормозной передачи, так и буксовых и рессорных узлов. Следовательно, заявляемая полезная модель позволяет расширить арсенал двухосных тележек железнодорожных вагонов с двусторонним нажатием тормозных колодок на колеса.
Заявляемая полезная модель выполнена на основе более современных (по сравнению с наиболее близким аналогом) боковых рам двухосных тележек, известных из уровня техники (например, известных из патентов РФ № 2473439, № 2294855 на изобретения), как надежных, обеспечивающих надежное функционирование вагона и устойчивость его положения на изгибах дорог, но не предусматривающих двустороннее нажатие тормозных колодок на колеса. Поэтому в отношении заявляемой полезной модели можно утверждать о повышении ее надежности и устойчивости положения по отношению к двухосным тележкам с двусторонним нажатием тормозных колодок на колеса, в конструкции которых используются жесткие связи боковых рам с триангелями, создающие риски их повреждения при высоких динамических нагрузках в процессе эксплуатации вагона и при торможении.
Таким образом, заявляемая полезная модель обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в расширении арсенала двухосных тележек с двусторонним нажатием тормозных колодок на колеса; повышении надежности при торможении.