ХОДОВАЯ ЧАСТЬ РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
CHASSIS OF RAIL VEHICLE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к ходовой части рельсового транспортного средства, содержащей тележку и тормозную передачу, по меньшей мере, с одним несущим элементом, причем тормозная передача установлена на тележке и/или соединена с тележкой с помощью, по меньшей мере, одного несущего элемента. Настоящее изобретение также относится к несущему элементу для ходовой части рельсового транспортного средства
Уровень техники
Ходовые части рельсовых транспортных средств обычно содержат тележку и тормозную передачу. Кроме того, тормозная передача может содержать так называемый тормозной мост. Тормозная передача, в частности, тормозной мост, установлена на тележке. Соответственно, тележка может содержать переходник, который расположен в виде соединителя между тормозной передачей или тормозным мостом и тележкой. Кроме того, может быть предусмотрен кронштейн подвески, с помощью которого тормозная передача, в частности, тормозной мост, соединена с тележкой и установлена на тележке.
В ходовой части рельсовых транспортных средств возникают высокие механические напряжения и электрическое напряжение. Кроме того, в ходе эксплуатации предполагается возникновение сильной вибрации. Электрические напряжения, которые создаются между тележкой и тормозным мостом или тормозной передачей, соответственно, могут составлять 10-100 кВ и более. Вследствие большого веса тележки, а также из-за наличия верхних конструкций на рельсовом транспортном средстве усилия 100 кН и более могут действовать на соединительные элементы или несущие элементы между тележкой и тормозной передачей. Сильные вибрации также обусловливают быстрый износ соединений и креплений между тележкой и тормозной передачей, что требует частого выполнения технического обслуживания и осмотра с небольшими интервалами.
В документе DE 19844507 А1 приведено описание тормоза в сборе для рельсовых транспортных средств, в котором тормозной мост сферически прикреплен к тележке с помощью гибкой сферической соединительной опоры и в котором гибкая соединительная опора содержит резиновую манжету.
В документе DE 10241755 А1 приведено описание тележки товарного вагона с уменьшенной шумностью, в которой для снижения шумности во втулочно-пальцевых соединениях тормозной передачи используют вставки.
В документе DE 4425598 С1 приведено описание устройства для автоматического определения силы торможения во время остановки или во время воздействия на тормозные диски рельсовых транспортных средств, в котором тормозной мост соединен с рамой с помощью кронштейна подвески.
Из существующего уровня техники также известны резиново-металлические крепления для установки тормозной передачи на тележку.
Раскрытие изобретения
Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить ходовую часть с креплением тормозной передачи на тележке, в которой крепление имеет длительный срок службы и требует небольшого объема обслуживания. Уменьшена передача ударов и вибраций между тормозной передачей и тележкой, и тележка и тормозная передача электрически изолированы друг от друга. Кроме того, изобретение предлагает несущий элемент для ходовой части рельсового транспортного средства.
Для решения указанной задачи предлагается ходовая часть рельсового транспортного средства, содержащая тележку и тормозную передачу, по меньшей мере, с одним несущим элементом, причем тормозная передача установлена на тележке с помощью, по меньшей мере, одного несущего элемента и/или, кроме того, по меньшей мере, один несущий элемент содержит пластик и/или состоит и пластика.
Тележка может содержать переходник и/или кронштейн подвески для крепления тормозной передачи. Кроме того, тормозная передача может содержать тормозной мост, причем крепление тормозной передачи предпочтительно обеспечивается с помощью тормозного моста.
Благодаря преимущественному использованию несущего элемента, содержащего пластик, предпочтительно невулканизированный, в частности, твердый пластик и/или несущего элемента, состоящего из пластика, предпочтительно невулканизированного, в частности, твердого пластика, существует возможность обеспечить установку тормозной передачи на тележку с надлежащей электрической изоляцией между тормозной передачей и тележкой.
Испытания, выполненные заявителем, неожиданным образом показали, что несущий элемент из пластика и/или содержащий пластик, преимущественно влияет на передачу усилий торможения тележке. Кроме того, это способствует уменьшению ударов и вибраций до степени, которая соответствует эксплуатационным характеристикам известных резиновых/металлических креплений для крепления тормозных передач.
Предпочтительно, несущий элемент не является резиновой/металлической опорой. Кроме того, предпочтительно не предусматриваются никакие резиновые/металлические опоры для крепления тормозной передачи на тележке.
Несущий элемент ходовой части рельсового транспортного средства, содержащий пластик и/или состоящий из пластика, может использоваться в качестве замены резиновых/металлических опор в тормозных передачах с кронштейном подвески или без него. Электрически изолированный несущий элемент, содержащий пластик и/или состоящий из пластика, особенно пригоден для установки штифта для соединения тормозного моста с переходником или для соединения тормозного моста с тележкой и/или с кронштейном подвески.
Как особое преимущество, испытания на долговечность неожиданным образом показали значительно больший срок службы несущих элементов, содержащих пластик и/или состоящих из пластика, ходовой части рельсового транспортного средства по сравнению с известными резиновыми/металлическими опорами.
Предпочтительно, по меньшей мере, один несущий элемент является втулкой, причем опорный элемент расположен в тормозной передаче, предпочтительно в отверстии, в частности, в расточенном отверстии, тормозной передачи.
Благодаря тому, что несущий элемент образован в виде втулки и несущий элемент расположен в отверстии тормозной передачи, несущий элемент можно легко использовать для установки тормозной передачи на тележку рельсового транспортного средства без необходимости выполнения других модификаций на тормозной передаче или тележке.
Кроме того, предпочтительно, чтобы крепежное средство, в частности, штифт, было расположено на тележке и/или соединено с тележкой, и чтобы крепежное средство было установлено в несущем элементе.
Для крепления или подвешивания тормозной передачи, в частности, тормозного моста, установочные средства, в частности, штифты, расположены на тележке, предпочтительно, на переходнике тележки и/или на кронштейне подвески тележки, причем эти установочные средства установлены и/или расположены в несущем элементе. Это обеспечивает соединение и крепление тормозной передачи к тележке.
Кроме того, предпочтительно тормозная передача содержит тормозной мост, причем тормозной мост установлен на тележке с помощью, по меньшей мере, одного несущего элемента, причем, по меньшей мере, один несущий элемент предпочтительно расположен в тормозном мосту, в частности, предпочтительно, в отверстии, в частности, в расточенном отверстии тормозного моста.
Благодаря установке тормозной передачи с помощью тормозного моста тележки, достигается эффективное и устойчивое крепление. Тормозная передача может быть установлена на тележку с помощью тормозного моста. Крепление может быть обеспечено исключительно с помощью тормозного моста, но также возможно крепление тормозной передачи, в частности, тормозного моста, посредством других креплений на тележке, например, с помощью кронштейна подвески. Если предусмотрено другое крепление, например, с помощью кронштейна подвески, также можно использовать несущий элемент, содержащий пластик, и/или состоящий из пластика. Также может быть предусмотрено другое или дополнительное крепление тормозной передачи к тележке с помощью тормозных рычагов и/или держателей тормозных накладок.
Особенно предпочтительно, что тормозной мост прикреплен и установлен на тележке с помощью переходника и/или кронштейна подвески, предусмотренных для этой цели. Следовательно, тормозной мост предпочтительно имеет отверстие, особо предпочтительно, расточенное отверстие, в котором установлен несущий элемент. Установочные средства, в частности, штифты, расположены и/или прикреплены к переходнику и/или кронштейну подвески, и установочные средства, в частности, штифт или штифты, в свою очередь, расположены в несущем элементе. На переходнике и/или на кронштейне подвески могут быть предусмотрены другие установочные держатели для размещения установочных средств на переходнике и/или кронштейне подвески, в которых расположены другие несущие элементы. Установочные средства, в частности, штифт или штифты, в частности, у их концов, расположены в кронштейне подвески и/или переходнике, предпочтительно в несущих элементах, в кронштейне подвески или переходнике. Кронштейн подвески и/или переходник соединены с тележкой и/или частью тележки. Таким образом, элементы, входящие в состав тормозного моста, а именно, отверстие, несущий элемент, штифт, кронштейн подвески и/или переходник и опора тележки, обеспечивают установку тормозного моста на тележке.
По меньшей мере, один несущий элемент также может быть расположен в установочном держателе переходника и/или кронштейна подвески, так чтобы установочный держатель кронштейна подвески и/или переходник также содержал несущий элемент, причем этот несущий элемент сдержит пластик и/или состоит из пластика.
Кроме того, предпочтительно тележка электрически изолирована от тормозной передачи с помощью, по меньшей мере, одного несущего элемента, причем несущий элемент предпочтительно имеет диэлектрическую прочность, по меньшей мере, 20 кВ, кроме того, предпочтительно, по меньшей мере, 40 кВ, особо предпочтительно, по меньшей мере, 50 кВ, кроме того, особо предпочтительно, по меньшей мере, 60 кВ и еще более предпочтительно, по меньшей мере, 80 кВ, и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 100 кВ.
Кроме того, предпочтительно, что несущий элемент имеет диэлектрическую прочность 20-200 кВ, предпочтительно 50-150 кВ, особо предпочтительно 80-120 кВ и наиболее предпочтительно 100 кВ,
Диэлектрическая прочность может быть абсолютной или определяться на миллиметр толщины материала несущего элемента. Высокие значения диэлектрических прочностей обеспечивают надлежащую электрическую изоляцию тормозной передачи возле тележки.
Кроме того, электрическое сопротивление несущих элементов предпочтительно может быть выше или равно 2 kΩ, особо предпочтительно измеряемое при испытательном напряжении 50 В после импульса напряжения 2,5 кВ в микросекундном диапазоне.
Кроме того, предпочтительно несущий элемент может быть расположен в тормозной передаче и/или в отверстии тормозной передачи, в частности, тормозного моста, и/или установочном держателе переходника и/или кронштейна подвески посредством запрессовывания установочного средства, такого как штифт, совместно с несущим элементом.
Кроме того, металлическая часть или резиновая часть известной резиновой/ металлической опоры может быть заменена несущим элементом, который содержит пластик или состоит из пластика.
Кроме того, предпочтительно несущий элемент ходовой части рельсового транспортного средства изготавливают с помощью процесса токарной обработки. Кроме того, несущий элемент также можно изготавливать с помощью процесса экструзии.
2
2
2
2
2
2
Предпочтительно, в тележке амортизируются вибрации возле тормозной передачи с помощью, по меньшей мере, одного несущего элемента, причем предпочтительно параметры установки, по меньшей мере, одного несущего элемента, рассчитаны таким образом, что при испытании на долговечность по DIN EN 61 373 реагирование на плотность ускорения применительно к тормозной передаче, в частности, к тормозной передаче, оснащенной несущим элементом, составляет меньше 20000 (м/с)/Гц, предпочтительно меньше 10000 (м/с)/Гц, и особо предпочтительно 9000 (м/с)/Гц, на протяжении, по меньшей мере, 50%, предпочтительно, по меньшей мере, 60%, кроме того, предпочтительно, по меньшей мере, 80%, и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 90%о, диапазона частоты от 10 до 100 Гц.
2
2
2
2
2
2
Для определения параметров установки, по меньшей мере, одного несущего элемента тормозную передачу с тормозным мостом, отверстиями или расточенными отверстиями, предусмотренными в тормозном мосту, в котором установлен несущий элемент, вставляют в соответствующее испытательное устройство. Во время испытания на долговечность по DIN EN 61 373 вибрации передаются несущему элементу и/или тормозной передаче и/или тормозному мосту, и реагирование на плотность ускорения применительно к тормозной передаче, в частности, к тормозному мосту, регистрируется датчиками, расположенными на тормозной передаче. С помощью датчиков реагирование на плотность ускорения применительно к тормозной передаче преобразуется в единицы плотности мощности с помощью конкретных измеряемых частот тормозной передачи, например, 0-250 Гц. Может быть предусмотрено, что, в частности, в диапазоне частот 10-100 Гц измеряемого спектра частоты тормозной передачи спектр плотности мощности составляет меньше 20000 (м/с)/Гц, предпочтительно меньше 10000 (м/с)/Гц, и наиболее предпочтительно 9000 (м/с)/Гц, в частности, на протяжении, по меньшей мере, 50%, предпочтительно, по меньшей мере, 60%, кроме того, предпочтительно, по меньшей мере, 80%, и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 90% спектра плотности мощности.
Кроме того, предпочтительно пластик является полиоксиметиленом (РОМ) и/или пластик является самосмазывающимся пластиком.
Полиоксиметилен (РОМ) является высокомолекулярным термопластичным пластиком и отличается высокой стабильностью, твердостью и жесткостью в широком диапазоне температур. Преимущественно он сохраняет высокую вязкость до -40°, а также имеет высокую устойчивость к истиранию и низкий коэффициент истирания. Кроме того, полиоксиметилен является высокотермостойким, а также имеет надлежащие характеристики скольжения и надлежащие электрические и диэлектрические характеристики. Кроме того, полиоксиметилен отличается низким поглощением воды, так что его можно использовать при температурах от -40° до 130°. РОМ можно использовать в сочетании с самосмазывающимися пластиками.
Кроме того, предпочтительно несущий элемент имеет длину 30-200 мм, предпочтительно 50-100 мм, особо предпочтительно 50-60 мм и/или наружный диаметр 30-100 мм, предпочтительно 40-70 мм, особо предпочтительно 50-65 мм, и/или внутренний диаметр 25-90 мм, предпочтительно 35-75 мм, особо предпочтительно 50-55 мм и/или толщину стенки 1-6 мм, предпочтительно 2-5 мм, особо предпочтительно 3-4 мм и наиболее предпочтительно 3,5 мм.
Кроме того, предпочтительно несущий элемент имеет длину 30-200 мм, предпочтительно 50-100 мм, особо предпочтительно 50-60 мм и наиболее предпочтительно 57 мм, и/или наружный диаметр 30-100 мм, предпочтительно 40-70 мм, особо предпочтительно 50-65 мм и наиболее предпочтительно 60 мм, и/или внутренний диаметр 25-90 мм, предпочтительно 35-75 мм, особо предпочтительно 50-55 мм и наиболее предпочтительно 53 мм, и/или толщину стенки 1-6 мм, предпочтительно 2-5 мм, особо предпочтительно 3-4 мм и наиболее предпочтительно 3,5 мм. Допуски могут составлять 0,1-0,2 мм, особо предпочтительно допуск может составлять 0,15 мм.
Также может быть предусмотрено наличие несущего элемента, в частности, установочного диска и, в частности, установочной шайбы.
Установочный концевой элемент, в частности, установочный диск, служит для противодействия ослаблению несущего элемента, содержащего пластик или состоящего из пластика. Если несущий элемент образован в виде втулки и расположен заподлицо в отверстии, например, расточенном отверстии, тормозного моста, и если, кроме того, тормозная передача установлена поверх тормозного моста и втулки, под действием сильной нагрузки во время эксплуатации пластик втулки может выдавливаться на стороне расточенного отверстия тормозного моста или вытекать из него.
По этой причине установочный концевой элемент, например, установочный диск, или, в частности, установочная шайба, может быть расположен на торцевой стороне втулки, установленной заподлицо с тормозным мостом, что препятствует вытеканию или выдавливанию пластика втулки из расточенного отверстия посредством зажимания установочного концевого элемента между тормозным мостом и переходником кронштейна подвески тележки и, тем самым, прикладывания давления. С этой целью несущий элемент или установочный диск может иметь внутреннее отверстие, через которое направляются концы болтов, используемых для установки и расположенных в несущем элементе, в частности, во втулке.
Установочный концевой элемент, в частности, установочный диск, может иметь диаметр 40-100 мм, предпочтительно 50-80 мм, особо предпочтительно 60-80 мм и наиболее предпочтительно 70 мм, и/или диаметр внутреннего отверстия 20-50 мм, предпочтительно 25-45 мм, особо предпочтительно 30-40 мм и наиболее предпочтительно 35 мм. Установочный концевой элемент, в частности, установочный диск, также может иметь толщину 1-5 мм, предпочтительно 2-4 мм, особо предпочтительно 2,5-3 мм.
Другое решение задачи изобретения основано на обеспечении наличия несущего элемента, в частности, втулки, для вышеописанной ходовой части, причем несущий элемент содержит пластик и/или состоит из пластика.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение подробно описано ниже со ссылкой на чертежи:
фиг. 1 - тормозная передача с тормозным мостом, установленным на переходнике;
фиг. 2 - тормозной мост с втулками;
фиг. 3 - тормозная передача с установленными датчиками;
фиг. 4 - втулка в разрезе;
фиг. 5 - вид сверху и вид сбоку установочного диска; и
фиг. 6 - стилизованный спектр плотности мощности.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 показана тормозная передача 10 для ходовой части 100 рельсового транспортного средства. Тормозная передача 10 содержит держатели 11 тормозных накладок, тормозные накладки 12, тормозные рычаги 13, а также тормозной мост 14. На фиг. 1 также показан переходник 15 тормозной передачи, который подробно не описан. Тормозной мост 14 соединен с переходником 15 с помощью штифтов 16, причем переходник 15, в свою очередь, может быть расположен на тележке с помощью крепежных винтов 17. Тормозные рычаги 13 приводятся в действие тормозным цилиндром 30.
На фиг. 2 показан перспективный вид тормозного моста 14. Тормозной мост 14 содержит два плеча 18 для крепления тормозных рычагов 13. Кроме того, в верхней части тормозного моста 14 расположен соединительный участок 19. Соединительный участок 19 содержит два сквозных отверстия 20. В каждом из сквозных отверстий 20 расположен несущий элемент 22, выполненный из пластика в виде втулки 21. Кроме того, во втулке 21 расположено установочное средство 23 в форме штифта 16. Показанная на фиг. 2 опора 25, расположенная в правой части соединительного участка 19, содержит в добавление к втулке 21 и штифту 16 установочный концевой элемент 26 из пластика, который образован в виде установочного диска 25. Для установки тормозной передачи 10 штифты 16, показанные на фиг. 1, могут быть расположены в установочных держателях 27 переходника 15, причем в установочных держателях 27 переходника 15 могут быть установлены другие втулки 21. Кроме того, штифты 16 могут быть соединены непосредственно с тележкой или установлены на тележке. Штифты 16 также могут быть установлены на концевой стороне в кронштейнах подвески тележки.
На фиг. 3 показан вид сбоку тормозной передачи 10, в частности, показаны положения датчиков 28 для регистрации реагирования на плотность ускорения.
На фиг. 4 показан разрез втулки 21 по центральной плоскости. Втулка 21 имеет длину L, равную 57 мм, и наружный диаметр А, равный 60 мм. Поскольку толщина W стенки равна 3,5 мм, внутренней диаметр I втулки 21 равен 53 мм.
На фиг. 5 показан вид сверху установочного концевого элемента 26, образованного в виде установочного диска 25. Установочный диск 25 имеет диаметр D, равный 70 мм, и диаметр О внутреннего отверстия, равный 35 мм. Кроме того, установочный диск имеет толщину Т, равную 2,5 мм.
2
2
2
2
И, наконец, на фиг. 6 показан стилизованный спектр 29 плотности мощности со ссылкой на реагирование на плотность ускорения, регистрируемое датчиками 28. По оси X откладывается регистрируемая частота от 5 до 250 Гц, и по оси Y откладывается плотность мощности в единицах (м/с)/Гц. По меньшей мере, на протяжении 50% диапазона частоты от 10 до 100 Гц спектр плотности мощности составляет менее 10000 (м/с)/Гц.