РАМА МОТОРНОЙ ТЕЛЕЖКИ ВЫСОКОСКОРОСТНОГО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к рельсовому транспорту и может быть использовано в ходовой части железнодорожного подвижного состава, особенно высокоскоростного пассажирского транспорта.
В настоящее время, в связи со значительно возросшими скоростями движения рельсового транспорта, к рамам тележек предъявляются повышенные требования, поскольку рама тележки - основной несущий узел тележки. На нее передается вес кузова, силы тяги и торможения, развиваемые каждой колесной парой. При движении тележки по прямому или кривому участку пути рама тележки воспринимает силы, действующие от колесных пар при взаимодействии их с рельсами в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
Из уровня техники известны рамы моторных тележек рельсовых транспортных средств (БИРЮКОВ И.В. и др. Механическая часть тягового подвижного состава. - М.: Транспорт, 1992, с.365-385), применяемые на электровозах и тепловозах, в том числе, пассажирских.
Недостатком известных технических решений является несоответствие их технических характеристик новым требованиям, предъявляемым современным железнодорожным транспортом к узлам и деталям подвижного состава.
Наиболее близким техническим решением можно считать раму моторной тележки, раскрытую в описании моторной тележки (см. US 4353309 А от 12.10.1982), выполненную с возможностью размещения на ней элементов тягового привода, тормозного оборудования и рессорного подвешивания и содержащую две продольные и две поперечные балки.
К недостаткам прототипа, также, как и в предыдущем случае, можно отнести несоответствие его технических характеристик новым требованиям, предъявляемым современным железнодорожным транспортом к узлам и деталям подвижного состава, таким, например, как массо-габаритные показатели, возможность размещения дополнительного и/или усовершенствованного оборудования, прочностные характеристики и т.д.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание рамы моторной тележки, позволяющей использовать ее на высокоскоростных пассажирских железнодорожных транспортных средствах.
Технический результат, достигаемый при реализации предлагаемой полезной модели, заключается в возможности повышения скоростного режима железнодорожного транспортного средства за счет одновременного снижения массы рамы, повышения эффективности восприятия и передачи тяговых и тормозных усилий и за счет повышения эффективности торможения.
Указанный технический результат достигается за счет того, что рама моторной тележки железнодорожного транспортного средства выполнена с возможностью размещения на ней элементов тягового привода, тормозного оборудования и рессорного подвешивания. Новым является то, что предлагаемая рама образована двумя продольными, изогнутыми средней частью вниз, балками и одной поперечной балкой, соединяющей средние части продольных балок между собой, причем на продольных балках предусмотрены элементы крепления для двух моторных колесных пар с осевыми одноступенчатыми редукторами, а на поперечной балке предусмотрены элементы крепления для двух тяговых электродвигателей и для дискового тормозного оборудования для каждого колеса, при этом в средней части поперечной балки выполнен технологический проем, позволяющий размещать элементы лемнискатного механизма.
В целесообразном варианте исполнения рессорное подвешивание рамы выполнено двухступенчатым, при этом вторая ступень рессорного подвешивания может быть выполнена пневматической.
Выполнение рамы предлагаемой формы, с выгнутыми продольными балками и только с одной поперечной балкой, имеющей технологический проем, позволяющий размещать элементы лемнискатного механизма, позволяет снизить массу рамы, способствует уменьшению сопротивления набегающего потока во время движения, позволяет повысить эффективность восприятия и передачи тяговых и тормозных усилий. Наличие дополнительных элементов крепления позволяет использовать дисковое тормозное оборудование. Все вышеперечисленное позволяет повысить скоростной режим железнодорожного транспортного средства.
Для повышения эффективности восприятия и передачи тяговых и тормозных усилий, а также для повышения комфортности, рессорное подвешивание рамы может быть выполнено двухступенчатым, при этом вторая ступень рессорного подвешивания может быть выполнена пневматической.
Далее предлагаемое полезная модель будет раскрыто более подробно, со ссылкой на графические материалы, на которых:
- фиг.1 - принципиальная схема рамы, вид сверху,
- фиг.2 - принципиальная схема рамы, вид сбоку,
- фиг.3 - трехмерное изображение рамы (перевернуто на 180°).
Рама 1 моторной тележки высокоскоростного железнодорожного транспортного средства предназначена для размещения на ней элементов тягового привода, тормозного оборудования, рессорного подвешивания и других узлов и деталей моторной тележки.
Рама 1 образована двумя продольными балками 2 и одной поперечной балкой 3.
Каждая продольная балка 2 изогнута средней частью 4 вниз. Поперечная балка 3 соединяет средние части 4 продольных балок 2 между собой.
Использование в предлагаемой конструкции одной поперечной балки достаточной жесткости (вместо двух - как в известных конструкциях) позволяет уменьшить массу рамы и значительно оптимизировать распределение тяговых и тормозных усилий, возникающих в процессе движения железнодорожного транспортного средства. Характерная внешняя форма рамы, получаемая за счет изгиба продольных балок, также способствует оптимизации распределения тяговых и тормозных усилий и, помимо этого, ведет к уменьшению аэродинамического сопротивления.
На продольных балках 2 предусмотрены элементы крепления 5, например, кронштейны, для двух моторных колесных пар с осевыми одноступенчатыми редукторами.
На поперечной балке 3 предусмотрены элементы крепления 6, например, кронштейны, для двух тяговых электродвигателей и элементы крепления для дискового тормозного оборудования для каждого колеса.
Возможность использования дисковых тормозов для каждого колеса значительно повышает эффективность торможения, что позволяет использовать предлагаемые рамы на высокоскоростных пассажирских железнодорожных транспортных средствах.
В средней части поперечной балки 3 выполнен технологический проем 7, позволяющий размещать элементы лемнискатного механизма.
Выполнение технологического проема позволяет, с одной стороны, повысить жесткость рамы и оптимизировать распределение тяговых и тормозных усилий, а с другой стороны - уменьшить массо-габаритные показатели рамы, оптимизировать компоновку узлов и деталей моторной тележки высокоскоростного железнодорожного транспортного средства и повысить ее аэродинамические характеристики.
На концах продольных балок 2 предусмотрены места 8 для установки пружин первой ступени рессорного подвешивания.
Вторая ступень рессорного подвешивания может быть выполнена пневматической, для чего на предлагаемой раме могут быть предусмотрены крепежные элементы для резервуаров сжатого воздуха.
Выполнение рессорного подвешивания двухступенчатым позволяет добиться более эффективного восприятия и передачи тяговых и тормозных усилий, что позволяет использовать предлагаемые рамы на высокоскоростных пассажирских железнодорожных транспортных средствах.
Более того, выполнение рессорного подвешивания двухступенчатым позволяет повысить эргономические характеристики высокоскоростных пассажирских железнодорожных транспортных средств.
Таким образом, предлагаемые конструкция и компоновка заявляемой рамы моторной тележки позволяют использовать ее на высокоскоростных пассажирских железнодорожных транспортных средствах за счет одновременного снижения массы рамы, повышения эффективности восприятия и передачи тяговых и тормозных усилий, а также за счет повышения эффективности торможения и за счет повышения эргономических характеристик.