ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО С ПОВОРОТНОЙ ТЕЛЕЖКОЙ

Полезная модель относится к транспортному средству, в частности, к рельсовому транспортному средству, по меньшей мере, с одной поворотной тележкой, поддерживающей находящийся над ней кузов вагона и имеющей, по меньшей мере, два элемента для движения в рельсовой колее, в частности, по меньшей мере, две колесные пары.
При оснащении поворотных тележек тяговыми электродвигателями и выпрямителями переменного тока возникает проблема передачи непосредственно на выпрямитель переменного тока воздействующих на поворотную тележку механических нагрузок или усилий, в частности, колебаний или резких движений, которые могут сильно нагружать его механически. Вследствие этого может значительно сокращаться срок службы выпрямителей переменного тока, по сравнению со сроком службы выпрямителей переменного тока, не подвергаемым таким механическим нагрузкам.
Поэтому в основе полезной модели лежит задача создать транспортное средство с поворотной тележкой, в которой выпрямители переменного тока подвержены только наименьшим механическим нагрузкам.
Эта задача решается согласно полезной модели транспортным средством, охарактеризованным признаками пункта 1 формулы.
Согласно полезной модели предусмотрено, что выпрямитель переменного тока поддерживается с возможностью качения посредством, по меньшей мере, маятниковой подвесной опоры опосредовано или непосредственно дном кузова вагона, находящегося над ним кузова вагона и, по меньшей мере, один рычаг механически соединяет раму поворотной тележки с выпрямителем переменного тока.
Существенное преимущество полезной модели следует рассматривать в том, что выпрямитель переменного тока вследствие своего маятникового соединения ко дну кузова вагона может качаться, а, благодаря этому, механические нагрузки, действующие на раму поворотной тележки, например, резкие ускорения, не передаются на выпрямитель переменного тока, или, по меньшей мере, передается только в уменьшенном объеме; это мероприятие значительно увеличивает срок службы выпрямителя переменного тока, по сравнению с непосредственным монтажом в поворотной тележке или на ней.
Дальнейшее существенное преимущество предлагаемого транспортного средства состоит в соединении рычага выпрямителя переменного тока с рамой поворотной тележки, обеспечивающим то, что выпрямитель переменного тока может качаться не произвольно, а, например, при движениях по кривой поворотная тележка может навязывать выпрямителю переменного тока свое относительное вращение. Занимаемая площадь выпрямителя переменного тока, в частности, необходимое свободное пространство внутри рамы поворотной тележки, можно выдерживать минимальным, благодаря навязываемому совместному движению выпрямителя переменного тока, несмотря на возможность качения.
Предпочтительно, если выпрямитель переменного тока подвешен или качается под кузовом вагона в имеющемся в раме поворотной тележки поворотной тележки свободном пространстве.
По меньшей мере, рычаг соединен шарнирно со стороны поворотной тележки, предпочтительно, с внутренней стенкой рамы поворотной тележки. Предпочтительно, если рычаг расположен в поперечном направлении транспортного средства рядом с выпрямителем переменного тока. При такой компоновке рычаг выгодным способом навязывает выпрямителю переменного тока движение рамы поворотной тележки в поперечном направлении транспортного средства при вращении рамы поворотной тележки под кузовом вагона.
Рычаг и маятниковая подвесная опора содержат соответственно предпочтительно жгутовидный элемент, например, в виде штока или троса, установленный одним концом на выпрямителе переменного тока, и соответственно другим концом - на кузове вагона (в случае маятниковой подвесной опоры) или на поворотной тележке (в случае рычага).
Предпочтительно, если рычаг содержит, по меньшей мере, одну направляющую тягу, сообщающуюся с установленным на раме поворотной тележки шарнирным соединением и с установленным на выпрямителе переменного тока шарнирным соединением.
В особенно предпочтительном выполнении рычага речь идет о треугольном рычаге независимой подвески.
Треугольный рычаг независимой подвески установлен предпочтительно с помощью шарнирного соединения на раме поворотной тележки, а с помощью двух расположенных со смещением в направлении движения шарнирных соединений – на выпрямителе переменного тока.
В предпочтительном варианте выполнения предусмотрено, что треугольный рычаг независимой подвески содержит первую направляющую тягу, вторую направляющую тягу, установленное на раме поворотной тележки рамное шарнирное соединение, первое установленное на выпрямителе переменного тока шарнирное соединение, - в последующем называемое первым со стороны выпрямителя переменного тока шарнирным соединением - и второе на выпрямителе переменного тока шарнирное соединение - в последующем называемое вторым со стороны выпрямителя переменного тока шарнирным соединением; первую направляющую тягу, установленную одним концом штока на рамном шарнирном соединении, а другим концом штока - на первом со стороны выпрямителя переменного тока шарнирном соединении и вторую направляющую тягу, установленную одним концом штока на рамном шарнирном соединении, а другим концом штока - на втором со стороны выпрямителя переменного тока шарнирном соединении.
Первая и вторая направляющая тяга имеют предпочтительно одинаковую длину. При рассмотрении горизонтальной проекции сверху, при движении по прямой рельсового транспортного средства или при положении движения по прямой элементов для движения в рельсовой колее, первая и вторая направляющая тяги и условная соединительная линия между двумя со стороны выпрямителя переменного тока шарнирными соединениями образуют, вследствие этого, предпочтительно равнобедренный треугольник.
В другом предпочтительном выполнении предусмотрено, что рычаг является однотяговым рычагом и имеет только одну единственную направляющую тягу, установленное на раме поворотной тележки рамное шарнирное соединение, и на выпрямителе переменного тока, со стороны выпрямителя переменного тока шарнирное соединение, причем направляющая тяга установлена одним концом штока на рамном шарнирном соединении, а другим концом штока – на со стороны выпрямителя переменного тока шарнирном соединении. Направляющая тяга ориентирована при движении по прямой рельсового транспортного средства или при положении движения по прямой элементов для движения в рельсовой колее предпочтительно в поперечном направлении транспортного средства (±10 градусов).
Также возможно, что выпрямитель переменного тока поддерживается посредством, по меньшей мере, маятниковой подвесной опоры поперечины, на которую опирается дно кузова вагона. Сама такая поперечина опирается, предпочтительно, посредством пружин, в частности, пневматических рессор на раму поворотной тележки.
Маятниковая подвесная опора имеет предпочтительно шток маятниковой подвесной опоры, соединенный опосредовано или непосредственно с установленным на дне кузовов вагона, со стороны кузова вагона шарнирным соединением и с установленным на выпрямителе переменного тока, со стороны выпрямителя переменного тока шарнирным соединением.
Учитывая качающееся движение, предпочтительным является то, что выпрямитель переменного тока поддерживается посредством четырех маятниковых подвесных опор опосредовано (например, посредством поперечины) или непосредственно дном кузова вагона.
Шарнирные соединения маятниковых подвесных опор со стороны кузова вагона и шарнирные соединения маятниковых подвесных опор со стороны выпрямителя переменного тока образуют, если смотреть сверху в горизонтальной проекции предпочтительно соответственно вершины условного квадрата или прямоугольника.
При перечислении всех вышеназванных шарнирных соединений, речь идет предпочтительно о шаровых шарнирных соединениях.
В отношении привода предпочтительным рассматривается, если на участке одного из элементов для движения в рельсовой колее, называемым в последующем первым элементом для движения в рельсовой колее, расположен тяговый электродвигатель, приводящий в движение этот первый элемент для движения в рельсовой колее, а на участке другого, не приводного элемента для движения в рельсовой колее, в последующем называемого вторым элементом для движения в рельсовой колее, расположен выпрямитель переменного тока для энергопитания тягового электродвигателя, приводящего в движение первый элемент для движения в рельсовой колее.
Ось вращения поворотной тележки делит поворотную тележку, предпочтительно, при рассмотрении в продольном направлении поворотной тележки, на передний участок и задний участок; тяговый электродвигатель и выпрямитель переменного тока предпочтительно расположены на разных участках.
Далее приводится более подробное разъяснение полезной модели при помощи примеров выполнения; при этом на чертежах в качестве примеров представлено следующее:
фиг. 1 – в горизонтальной проекции участок примера выполнения для предлагаемого рельсового транспортного средства, в котором выпрямитель переменного тока направляется посредством треугольного рычага независимой подвески;
фиг. 2 – крепление выпрямителя переменного тока и выполнение треугольных рычагов независимой подвески в рельсовом транспортном средстве согласно фигуре 1, более детальное трехмерное изображение;
фиг. 3 – в горизонтальной проекции участок следующего примера выполнения для предлагаемого рельсового транспортного средства, в котором выпрямитель переменного тока направляется посредством однотягового рычага;
фиг. 4 – крепление выпрямителя переменного тока и выполнение однотяговых рычагов в рельсовом транспортном средстве согласно фиг. 1 в детальном трехмерном изображении;
фиг. 5 – в трехмерном изображении, под острым углом сбоку, пример выполнения для крепления маятниковой подвесной опоры на поперечине, на которую опирается кузов вагона;
фиг. 6 – в трехмерном изображении, под острым углом сбоку, другой пример выполнения для крепления маятниковой подвесной опоры на поперечине, на которую опирается кузов вагона,
фиг. 7 – рельсовое транспортное средство согласно фиг. 1 или 3, вид сбоку.
На фигурах для наглядности, для идентичных или сопоставимых компонентов всегда используются одинаковых ссылочные позиции.
На фиг. 1 показан участок рельсового транспортного средства 1 в горизонтальной проекции. На ней видны два кузова 5 и 6 вагона, опирающиеся на одну и ту же поворотную тележку 10. Поворотная тележка 10 содержит первую ось 20 и вторую ось 30. Поворотная тележка 10 может вращаться или поворачиваться вокруг оси 40 вращения, которая может быть образована установленной на раме 11 поворотной тележки 10 поворотной цапфой или креплением поворотной цапфы.
На обеих осях 20 и 30 установлены соответственно два колеса 50; между колесами 50 каждой из осей находятся подшипники 60 оси, направляющие или создающие опору для соответствующей оси на раме 11 поворотной тележки.
Оба моста 20 и 30 оснащены, кроме того, тормозами, не изображенных на фиг. 1 для лучшей наглядности. Упоминая о тормозах, речь идет предпочтительно о колодочных тормозных механизмах или дисковых тормозах колес. В зависимости от выполнения поворотной тележки 10 обе оси 20 и 30 могут быть оснащены соответственно колодочными тормозными механизмами или соответственно дисковыми тормозами колес; также возможно оснащение одну из обеих осей колодочным тормозным механизмом, а другую из обеих осей - дисковым тормозом колес.
Поворотная тележка 10 оснащена тяговым электродвигателем 100, приводящим в движение одну из обеих осей, на чертеже, например, первую ось 20. Энергопитание тягового электродвигателя 100 осуществляется посредством силового провода 110, соединяющего тяговый электродвигатель 100 с выпрямителем 120 переменного тока. Выпрямитель 120 переменного тока территориально расположен на участке второй оси 30 и служит для производства тягового тока I, поступающего через силовой провод 110 к тяговому электродвигателю 100.
Если смотреть в продольном направлении поворотной тележки 10, ось 40 вращения делит поворотную тележку 10 на передний участок 200 и задний участок 210. Тяговый электродвигатель 100 и выпрямитель 120 переменного тока расположены в разных участках: в примере выполнения согласно фиг. 1 тяговый электродвигатель 100 находится в переднем участке 200, а выпрямитель 120 переменного тока - в заднем участке 210; альтернативно компоновка тягового электродвигателя 100 и выпрямителя переменного тока 120 может быть также обратной, в частности, тяговый электродвигатель 100 находиться в заднем участке 210, а выпрямитель 120 переменного тока - в переднем участке 200. Независимо от того, находится ли тяговый электродвигатель 100 в переднем участке 200 или в заднем участке 210, предпочтительно, как это показано на фиг. 1, если тяговый электродвигатель 100 и выпрямитель переменного тока 120 находятся на разных участках, или на участке разных осей 20 или 30 поворотной тележки. Силовой провод 110, соединяющий тяговый электродвигатель 100 и выпрямитель переменного тока 120, проходят вследствие компоновки обоих компонентов на разных участках поворотной тележки 10 через определенную осью 40 вращения, виртуальную разделительную линию S между участками 200 и 210 поворотной тележки 10.
Кроме того, на фиг. 1 показано, что выпрямитель переменного тока 120 содержит корпус 121 выпрямителя переменного тока, в котором расположен один или несколько компонентов 122 преобразователя тока. В целом, корпус 121 выпрямителя переменного тока, а вместе с ним, выпрямитель 120 переменного тока поддерживается находящимся над поворотной тележкой 10 кузовом 6 вагона посредством четырех маятниковых подвесных опор 300. Четыре маятниковых подвесных опоры 300 обеспечивают качающееся движение выпрямителя 120 переменного тока внутри рамы 11 поворотной тележки или внутри свободного пространства 11a рамы 11 поворотной тележки в продольном направлении транспортного средства (направлении X) и в поперечном направлении транспортного средства (направлении Y). В горизонтальной проекции, как это показано на фиг. 1, четыре маятниковых подвесных опоры 300 образуют соответственно вершины условного прямоугольника.
Далее более подробно разъясняется выполнение маятниковых подвесных опор 300 или соединение выпрямителя переменного тока 120 с кузовом 6 вагона посредством четырех маятниковых подвесных опор 300 со ссылкой на фиг. 2.
Кроме того, на фиг. 1 показаны два рычага 400, механически соединяющие раму 11 поворотной тележки 10 с выпрямителем 120 переменного тока. Рычаги 400 выполнены в примере выполнения согласно фиг. 1 в виде треугольного рычага независимой подвески, механически соединенных с внутренней стенкой 11b рамы 11 поворотной тележки 10.
На фиг. 2 показан выпрямитель 120 переменного тока согласно фиг. 1 в трехмерном изображении, сбоку под острым углом. На ней можно увидеть четыре маятниковых подвесных опоры 300, фиксирующих выпрямитель 120 переменного тока к днищу 6а кузова 6 вагона. Четыре маятниковых подвесные опоры 300 обеспечивают качающееся движение выпрямителя 120 переменного тока, как в продольном направлении Х транспортного средства, так и в поперечном направлении Y транспортного средства.
Четыре маятниковых подвесные опоры 300 имеют соответственно один шток 310 маятниковой подвесной опоры, соединенный с расположенным на дне 6а кузова вагона, со стороны вагона шарнирным соединением 320 и с установленным на выпрямителе 120 переменного тока, со стороны выпрямителя переменного тока шарнирным соединением 330. При упоминании о шарнирных соединениях 320 и 330 речь идет, предпочтительно, о шаровых шарнирах.
Кроме того, на фиг. 2 детально показано выполнение одного из обоих рычагов 400 согласно фиг. 1. На ней видно, что под рычагом 400 речь идет о треугольном рычаге независимой подвески, содержащим первую направляющую тягу 401, вторую направляющую тягу 402, установленное на внутренней стенке 11b рамы 11 поворотной тележки рамное шарнирное соединение 410; первое, установленное на выпрямителе 120 переменного тока – в последующем называемое первое со стороны выпрямителя переменного тока шарнирное соединение, – шарнирное соединение 421 и второе, установленное на выпрямителе 120 переменного тока шарнирное соединение, – в последующем называемое вторым со стороны выпрямителя переменного тока шарнирное соединение 422.
Первая направляющая тяга 401 установлена концом штока на рамном шарнирном соединении 410, а другим концом штока - на первом со стороны выпрямителя переменного тока шарнирном соединении 421. Вторая направляющая тяга 402 установлена концом штока на рамном шарнирном соединении 410, а другим концом штока – на во втором со стороны выпрямителя переменного тока шарнирном соединении 422.
Функция рычага 400 состоит в навязывании выпрямителю 120 переменного тока движения рамы 11 поворотной тележки в поперечном направлении Y транспортного средства, если происходит относительное вращение между рамой 11 поворотной тележки и находящимся на ней кузовом 6 вагона при движении по кривой. Совместное движение выпрямителя 120 переменного тока дает возможность предусматривать для выпрямителя 120 переменного тока меньшее свободное пространство 11a, чем это было бы возможно без совместного движения.
Для обеспечения при движении вперед и назад одинакового или, по меньшей мере, похожего принципа работы рычага 400, считается предпочтительным, если первая направляющая тяга 401 и вторая направляющая тяга 402 имеют одинаковую длину. Другими словами, считается предпочтительным, если при рассмотрении сверху в горизонтальной проекции, при движении по прямой рельсового транспортного средства 1, или при положении движения по прямой элементов для движения в рельсовой колее, первая направляющая тяга 401, вторая направляющая тяга 402 и условная соединительная линия между двумя со стороны выпрямителя переменного тока шарнирными соединениями 421 и 422 образуют равнобедренный треугольник. Условная соединительная линия двух со стороны выпрямителя переменного тока шарнирных соединений 421 и 422 расположена предпочтительно горизонтально (±10 град.).
На фиг. 3 показан участок следующего примера выполнения для рельсового транспортного средства 1 в горизонтальной проекции. На ней проиллюстрированы два кузова 5 и 6 вагона, опирающиеся на раму 11 поворотной тележки. В этом отношении следует обратить внимание на вышеуказанные выполнения в связи с примером выполнения согласно фиг. 1 и 2. Различие между примером выполнения согласно фиг. 3 и примером выполнения согласно фиг. 1 и 2 состоит в выполнении рычагов 400, соединяющих внутреннюю стенку 11b рамы 11 поворотной тележки с выпрямителем 120 переменного тока. На фиг. 3 показано, что рычаги 400 выполнены в виде однотяговых рычагов.
На фиг. 4 более детально показано выполнение рычагов 400 в примере выполнения согласно фиг. 3. Рычаги 400 имеют соответственно только одну единственную направляющую тягу 450, одно установленное на внутренней стенке 11b рамы 11 поворотной тележки рамное шарнирное соединение 460 и одно установленное на выпрямителе 120 переменного тока, со стороны выпрямителя переменного тока шарнирное соединение 470. Направляющая тяга 450 установлена одним концом штока на рамном шарнирном соединении 460, а с другим концом штока - на со стороны выпрямителя переменного тока шарнирном соединении 470.
Крепление направляющей тяги 450 выбрано таким, чтобы при движении по прямой рельсового транспортного средства 1 или в положении движения по прямой элементов для движения в рельсовой колее, направляющая тяга 450 была ориентирована в поперечном направлении Y транспортного средства (±10 град.).
При упоминании о шарнирных соединениях 460 и 470, речь идет, предпочтительно, о шаровых шарнирах.
Рассматривая выполнение маятниковых подвесных опор 300, следует обратить внимание на вышеуказанные выполнения в связи с фиг. 2, соответственно считающиеся действительными в примере выполнения согласно фиг. 4.
На фиг. 5 показан пример выполнения для рельсового транспортного средства 1, в котором выпрямитель 120 переменного тока не установлен непосредственно на дне 6а кузова 6 вагона посредством маятниковых подвесных опор 300, а вместо этого - только опосредовано посредством поперечины 800. Поперечина 800 несет дно 6а кузова вагона и опирается на пневматических рессорах 810, установленных опосредовано или непосредственно на раме 11 поворотной тележки 10.
В остальном, вышеуказанные выполнения считаются соответственно действительными в связи с фиг. 2 для примера выполнения согласно фиг. 5.
На фиг. 6 показан пример выполнения, в котором выпрямитель 120 переменного тока 120 подвешен качающимся на поперечине 800, как это уже разъяснялось в связи с фиг. 5. В отличие от примера выполнения согласно фиг. 5 для соединения с рамой 11 поворотной тележки в качестве рычага 400 треугольные рычаги независимой подвески не предусматриваются, а предусмотрены однотяговые рычаги, как в примере выполнения согласно фиг. 4. Поэтому в отношении выполнения однотяговых рычагов, следует обратить внимание на выполнения в связи с фиг. 4.
На фиг. 7 показан участок рельсового транспортного средства 1 согласно фиг. 1 и 3, вид сбоку. Показаны оба кузова 5 и 6 вагона, опирающиеся на поворотную тележку 10. Тяговый электродвигатель 100 и выпрямитель 120 переменного тока отмечены ссылочной позицией. Кроме этого, видны маятниковые подвесные опоры 300, фиксирующие выпрямитель 120 переменного тока под кузовом 6 вагона.
В рельсовом транспортном средстве 1 согласно фиг. 7 все поворотные тележки могут оснащаться соответственно тяговым электродвигателем 100 и выпрямителем 120 переменного тока; альтернативно, на одних поворотных тележках можно предусмотреть привод, а на других поворотных тележках, обозначенных на фиг. 1 ссылочной позицией 900, опустить его. Вследствие этого поворотные тележки 900, в отличие от поворотных тележек 10, пассивные или не активные.
Хотя полезная модель детально описана и проиллюстрирована посредством предпочтительных примеров выполнения, она не ограничена известными примерами, и специалист может извлечь из них другие варианты, не выходя за рамки объема правовой охраны полезной модели.