Тележка подвижного состава железных дорог

Полезная модель относится к подвижному составу железных дорог и касается двухосных тележек для грузовых вагонов.
Известна тележка подвижного состава железных дорог, содержащая надрессорную балку с боковыми скользунами и центральным подпятником, взаимодействующими с кузовом, при этом надрессорная балка упруго опирается на боковые рамы тележки, которые жестко опираются на буксы колесных пар (Учебник «Вагоны» под ред. Л.А.Шадура, М.: Транспорт, 1980г. стр.182).
Недостатком конструкции известной тележки являются ее неудовлетворительные динамические качества при скоростях более 90 км/ч из-за нестабильного момента сопротивления повороту тележки в пятниковом устройстве и скользунах, а также небольшого статического прогиба рессорного подвешивания. Эти недостатки не позволяют использовать тележку для скоростного грузового подвижного состава, в том числе, для платформ для транспортировки контейнеров со скоростями до 120 км/ч.
Известна тележка подвижного состава железных дорог, имеющая Н-образную раму, упруго опирающуюся на буксы колесных пар, при этом боковые рамы прогнуты в средней части, в которой на них упруго установлена надрессорная балка с боковыми скользунами и центральным шкворнем, взаимодействующими с кузовом подвижного состава (патент RU № 2268181 C2, МПК B61F 5/52, фиг.10-12, опубл. 20.01.2006 г. и патент RU № 41689 U1 МПК В61F 1/00, B61G 9/12, опубл.10.11.2004 г.).
Однако для использования таких тележек на грузовых вагонах требуется существенное изменение конструкции узлов соединения и опирания кузова с тележкой.
Техническим результатом полезной модели является усовершенствование конструкции надрессорной балки тележки, что позволит применять её на грузовых вагонах с обеспечением им по динамическим качествам и воздействию на путь допускаемые скорости движения до 120 км/ч и более.
Указанный технический результат достигается тем, что в тележке подвижного состава железных дорог, содержащей Н-образную раму, упруго опирающуюся на буксы колесных пар, с прогнутыми в средней части боковинами, в которых упруго установлена надрессорная балка с боковыми скользунами и шкворнем, взаимодействующими с кузовом, надрессорная балка также выполнена прогнутой в средней ее части, в которой установлен подпятник с возможностью его взаимодействия с ответным пятником на кузове грузового вагона, причем между подпятником и пятником на кузове выполнен зазор Δ, а расстояния от опорной поверхности подпятника и скользунов на надрессорной балке до уровня верха головок рельсов выполнены равными аналогичным расстояниям, принятым для грузовых вагонов, кроме того, надрессорная балка установлена с возможностью взаимодействия с упругими боковыми упорами, закрепленными на Н-образной раме, при перемещении надрессорной балки перпендикулярно продольной оси тележки на величину от ±20 мм до ±40 мм.
Полезная модель поясняется чертежами
на фиг.1 изображен вид тележки для подвижного состава сбоку;
на фиг.2 – вид тележки сверху;
на фиг.3 – поперечное сечение А-А на фиг.1.
на фиг.4 - выносной элемент В на фиг.3
Тележка подвижного состава содержит Н-образную раму 1 с боковинами, прогнутыми в средней части, в которой через упругие опоры 2 установлена надрессорная балка 3, также прогнутая в средней части.
На надрессорной балке 3 установлены боковые скользуны 4 с рабочими поверхностями скольжения и качения, а также шкворень 5 с подпятником 6, который взаимодействует с боковой ответной поверхностью пятника 7 на кузове 8. Расстояния от опорной поверхности подпятника и скользунов на надрессорной балке до уровня верха головок рельсов выполнены равными аналогичным расстояниям, принятым для грузовых вагонов в соответствии с таблицей 2 ГОСТ 9246-2013, благодаря чему тележка может быть использована на грузовых вагонах. Между подпятником и пятником на кузове выполнен зазор Δ. На тележке также выполнены упругие боковые упоры 9, которые установлены на расстоянии ±20 мм от упоров 10 на надрессорной балке 3. Продольная связь Н-образной рамы 1 тележки и надрессорной балки 3 осуществляется тягами 11. Опирание Н-образной рамы 1 на буксы 12 колесных пар осуществляется через пружины 13. Тележка оборудована гидродемпферами14 и 15.
Тележка работает следующим образом.
При движении грузового вагона по рельсовому пути колебательный процесс кузова осуществляется за счет рессорного подвешивания тележек посредством пружин 13 буксовой ступени и упругих опор 2 центральной ступени. Виляние тележки относительно кузова происходит вокруг шкворня 5, пятника 7, подпятника 6 и скользунов 4, выполняющих функцию демпферов колебаний виляния. Демпфирование вертикальных колебаний надрессорного строения осуществляется гидродемпферами 14, горизонтальных поперечных колебаний – гидродемпферами 15. Передача продольных сил торможения от тележки к надрессорной балке 3 производится тягами 11, а от надрессорной балки 3 к кузову – пятниковым узлом, включающим пятник 7 и подпятник 6, и шкворнем 5. Для передачи веса кузова 8 грузового вагона только на скользуны 4 между пятником 7 и подпятником 6 выполнен зазор Δ. Горизонтальные неровности пути компенсируются нелинейной поперечной гибкой связью между тележкой и надрессорной балкой 3 благодаря упругим опорам 2, имитирующим маятниковую подвеску, и упругими боковыми упорами 9, включающимися в работу после поперечного смещения тележки относительно надрессорной балки 3 до упоров 10 на величину от ±20 мм до ±40 мм.
Тележки в описанной полезной модели были изготовлены и подкачены под вагон-модуль для перевозки путевых рабочих (МТСО-2). Ранее этот вагон-модуль был установлен на тележки для грузовых вагонов модели 18-100.
Испытания МТСО-2 показали, что его динамические качества до скоростей движения 120 км/ч были близки динамическим качествам пассажирского вагона.
Таким образом, полезная модель может быть использована на грузовых вагонах с реализацией скоростей движения до 120 км/ч и выше, к примеру, на скоростных платформах для перевозки контейнеров.