УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ СИЛ МЕЖДУ ХОДОВОЙ ЧАСТЬЮ И КУЗОВОМ ВАГОНА РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
DEVICE TO TRANSFER FORCES BETWEEN RAIL VEHICLE CHASSIS AND CAR BODY

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к устройству для передачи сил между ходовой частью и соединенным с ходовой частью кузовом вагона.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В рельсовых транспортных средствах ходовая часть и кузов вагона, с одной стороны, соединены друг с другом через вторичные рессоры, с целью обеспечения возможности подрессоренного движения, соответственно, с упругим прогибом и обратным ходом рессор, кузова вагона прежде всего в вертикальном направлении высоты, а также в боковом направлении, в частности параллельно поперечному направлению. Однако вторичные рессоры не пригодны для продольного увлекания ходовой части, т.е. для передачи сил между ходовой частью и кузовом вагона, параллельно продольному направлению, которая необходима для ускорения и торможения кузова вагона с помощью ходовой части. Для этого, с другой стороны, необходимо устройство для увлекания в продольном направлении, которое соединяет друг с другом ходовую часть и одновременно обеспечивает возможность подрессоренного движения, а также поворотного движения относительно ходовой части, которое возникает, например, при движении в поворотах.
Для обеспечения этих требований из уровня техники известны сложные решения с рычагами, поворотными цапфами, лемнискатными соединениями и комбинациями этих элементов. Примером этому является ЕР 1254821 А1, в котором кузов вагона и ходовая часть соединены друг с другом через лемнискатное соединение.
Недостатком известного решения является то, что, наряду со значительной технической сложностью, которая позволяет лишь небольшие допуски изготовления, в большинстве случаев необходимо относительно большое конструктивное пространство, которое в этом случае нельзя использовать для других элементов, таких как, например, амортизаторы или стабилизаторы боковой качки. Кроме того, усложняется подъем кузова вагона с ходовой части, поскольку необходимо размыкать множество соединительных элементов известных устройств продольного увлекания. Также доступность этих соединительных элементов обычно очень ограничена, что затрудняет их контролирование.
ЗАДАЧА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей данного изобретения является устранение указанных недостатков. В частности, должно быть создано конструктивно простое устройство для передачи сил в продольном направлении, которое допускает пружинные движения и поворотные движения кузова вагона относительно ходовой части. Кроме того, устройство должно занимать небольшой конструктивный объем и облегчать несложное отсоединение кузова вагона от ходовой части. Наконец, должна обеспечиваться возможность компенсации допусков на изготовление и хорошая доступность устройства для контролирования.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Эта задача решена согласно изобретению с помощью устройства с признаками пп. 1-10 формулы изобретения.
Основной идеей изобретения является расположение продольных поводковых буферов по меньшей мере на одной поперечной балке ходовой части, при этом к продольным поводковым буферам прилегают с возможностью скольжения участки скольжения упорной плиты, которая закреплена на кузове вагона или является его частью. При этом участки скольжения прилегают к торцевым сторонам продольных поводковых буферов, при этом торцевые стороны проходят предпочтительно перпендикулярно продольному направлению ходовой части и в противоположных направлениях. За счет этого может передаваться параллельно продольному направлению сила между ходовой частью и кузовом вагона, т.е. реализуется продольное увлекание, без необходимости сложной фиксации участков скольжения на продольных поводковых буферах. Вместо этого участки скольжения прилегают с возможностью скольжения к продольным поводковым буферам, соответственно, их торцевым сторонам, так что возможно беспрепятственное подрессоренное движение с помощью вторичных рессор между ходовой частью и кузовом вагона. Это означает, что вторичные рессоры представляют рессоры между кузовом вагона и ходовой частью.
Подрессоренное движение приводит к скольжению участков скольжения по продольным поводковым буферам, соответственно, их торцевым сторонам. При этом скольжение может происходить как параллельно направлению высоты, так и параллельно поперечному направлению, при этом продольное направление, направление высоты и поперечное направление предпочтительно перпендикулярны друг другу. Кроме того, за счет этого обеспечивается возможность снятия кузова вагона с ходовой части, без необходимости разъединения соединений на основании продольного увлекания. Наконец, реализованное так продольное увлекание видно снизу при рассматривании в направлении высоты, и тем самым обеспечивается возможность контролирования соответствующих конструктивных элементов.
В соответствии с этим, в устройстве согласно изобретению для передачи сил между ходовой частью и кузовом вагона рельсового транспортного средства предусмотрено, что на ходовой части закреплены по меньшей мере один первый, имеющий первую торцевую сторону продольный поводковый буфер и по меньшей мере один второй, имеющий вторую торцевую сторону продольный поводковый буфер, что первая торцевая сторона и вторая торцевая сторона расположены на расстоянии друг от друга относительно продольного направления рельсового транспортного средства, что обе торцевые стороны ориентированы по меньшей мере приблизительно в противоположных направлениях и что на кузове вагона предусмотрена упорная плита с расположенными на расстоянии друг от друга в продольном направлении участками скольжения, к которым прилегают торцевые стороны продольных поводковых буферов с возможностью скольжения по меньшей мере на некоторых участках.
Ходовая часть имеет, при рассматривании в продольном направлении, предпочтительно по меньшей мере две расположенные друг за другом оси с соответствующим двумя колесами, а также по меньшей мере одну проходящую в поперечном направлении поперечную балку. Особенно экономящий место вариант выполнения получается, когда продольные поводковые буфера закреплены на одной и той же поперечной балке, так что, при рассматривании в продольном направлении, перед и после поперечной балки расположен по меньшей мере один продольный поводковый буфер, при этом торцевые стороны продольных поводковых буферов перед и после поперечной балки ориентированы в противоположных направлениях параллельно продольному направлению. В соответствии с этим упорная плита имеет вилочную форму с плечами, при этом плечи расположены в продольном направлении на расстоянии друг от друга и имеют каждое обращенный к торцевой стороне участок скольжения. Участки скольжения расположенных на расстоянии друг от друга в продольном направлении плеч обращены, соответственно, друг к другу, при этом между этими участками скольжения находятся продольные поводковые буфера и поперечная балка.
Поэтому в одном предпочтительном варианте выполнения устройства согласно изобретению предусмотрено, что по меньшей мере один первый продольный поводковый буфер и по меньшей мере один второй продольный поводковый буфер закреплены на поперечной балке ходовой части и что упорная плита выполнена в форме вилки и содержит плечи с соответствующим обращенным к торцевой стороне участком скольжения.
В соответствии с указанными выше подрессоренными движениями параллельно направлению высоты и/или поперечному направлению, в одном особенно предпочтительном варианте выполнения устройства согласно изобретению предусмотрено, что участки скольжения установлены с возможностью движения параллельно направлению высоты и/или поперечному направлению. При этом подрессоренный ход параллельно направлению высоты ограничен вторичными рессорами. Подрессоренный ход параллельно поперечному направлению происходит также за счет вторичных рессор, однако при этом подрессоренный ход ограничен с помощью поперечного упора, который расположен обычно в зоне вторичных рессор.
Для обеспечения скольжения участков скольжения по торцевым сторонам с особенно небольшим трением в особенно предпочтительном варианте выполнения устройства согласно изобретению предусмотрено, что на каждой торцевой стороне закреплена с возможностью замены пластина скольжения с поверхностью скольжения. На основании возможности замены, которая предпочтительно реализована посредством свинчивания пластин скольжения с продольными поводковыми буферами, можно выполнять пластины скольжения в виде недорогих расходуемых частей. В этом случае участки скольжения выполняются стойкими к износу, так что необходимо обновлять лишь пластины скольжения. Наконец, за счет выбора материала пластин скольжения можно оказывать целенаправленно влияние на трение между пластиной скольжения и участком скольжения.
В одном особенно экономичном варианте выполнения устройства согласно изобретению предусмотрено, что пластины скольжения изготавливаются из пластмассы.
Для обеспечения при заданном конструктивном пространстве, соответственно объеме, максимальной поверхности скольжения для оптимальной передачи силы в одном особенно предпочтительном варианте выполнения устройства согласно изобретению предусмотрено, что пластины скольжения имеют, при рассматривании в продольном направлении, форму круга.
Для обеспечения, с одной стороны, оптимальной передачи сил между ходовой частью и кузовом вагона и, с другой стороны, выполнения ходовой части лишь с одной простой поперечной балкой в одном особенно предпочтительном варианте выполнения устройства согласно изобретению предусмотрено, что поперечная балка с закрепленными на ней первыми и вторыми продольными поводковыми буферами расположена посредине в ходовой части, относительно продольного направления рельсового транспортного средства.
Продольные поводковые буфера должны быть изготовлены из эластичного материала. Для уменьшения стоимости в одном особенно предпочтительном варианте выполнения устройства согласно изобретению предусмотрено, что по меньшей мере один первый продольный поводковый буфер и/или по меньшей мере один второй продольный поводковый буфер является буфером из многослойного эластомера.
За счет эластичных продольных поводковых буферов не только демпфируются движения торможения и ускорения, но также обеспечивается возможность демпфированных и ограниченных поворотных движений кузова вагона относительно ходовой части. В соответствии с этим в одном особенно предпочтительном варианте выполнения устройства согласно изобретению предусмотрено, что кузов вагона с упорной плитой установлен с возможностью поворота относительно ходовой части вокруг поворотной оси, которая проходит параллельно направлению высоты.
Для обеспечения возможности крепления продольных поводковых буферов на поперечной балке, продольные поводковые буфера имеют пластину основания. Ее можно свинчивать с поперечной балкой. При этом между поперечной балкой и пластиной основания может быть расположен регулировочный вкладыш, так что обеспечивается возможность простой компенсации допусков на изготовление. Таким образом, гарантируется плоское прилегание участков скольжения к каждому продольному поводковому буферу. С другой стороны, с помощью регулировочного вкладыша можно устанавливать заданный зазор между ходовой частью и кузовом вагона, соответственно, между торцевой стороной соответствующего продольного поводкового буфера и соответствующим участком скольжения. В соответствии с этим в одном особенно предпочтительном варианте выполнения устройства согласно изобретению предусмотрено, что продольные поводковые буфера имеют пластину основания и посредством свинчивания пластины основания с поперечной балкой закреплены на ней, при этом между поперечной балкой и соответствующей пластиной основания расположен по меньшей мере один регулировочный вкладыш.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Ниже приводится более подробное пояснение изобретения на основании примера выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, которые приведены лишь в качестве примера и должны лишь пояснять идею изобретения, но не ограничивать его или даже полностью его представлять, при этом на чертежах изображено:
фиг. 1 - разрез ходовой части и части кузова вагона по линии А-А на фиг. 2;
фиг. 2 - нижняя сторона ходовой части рельсового транспортного средства, на виде сверху;
фиг. 3 - зона В из фиг. 2, в увеличенном масштабе.
ПУТИ РЕАЛИЗАЦИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фиг. 1 показан разрез ходовой части 1 рельсового транспортного средства по линии А-А на фиг. 2. При этом ходовая часть 1 содержит две оси 6, которые расположены на расстоянии друг от друга в продольном направлении 3 и на которых установлены соответствующие два колеса 7. Кроме того, ходовая часть 1 имеет поперечную балку 8, которая проходит в поперечном направлении 4, которое перпендикулярно продольному направлению 3 и направлению 5 высоты. Показанная ходовая часть 1 не содержит приводных элементов, однако, естественно, устройство согласно изобретению может быть предусмотрено также для приводных ходовых частей.
На поперечной балке 8 закреплены первый продольный поводковый буфер 9 и второй продольный поводковый буфер 10. При этом, при рассматривании в продольном направлении, первый продольный поводковый буфер 9 расположен перед поперечной балкой 8, а второй продольный поводковый буфер 10 расположен после поперечной балки 8. Продольные поводковые буфера 9, 10 являются само по себе известными многослойными эластомерными буферами, которые имеют соответствующую эластичность.
Продольные поводковые буфера 9, 10 имеют, при рассматривании в продольном направлении 3, на одном конце пластину 19 основания, которая закреплена на поперечной балке 8 с помощью винтовых соединений 20, как показано на фиг. 3, на которой изображена в увеличенном масштабе зона В из фиг. 2. На другом конце, при рассматривании в продольном направлении, продольные поводковые буфера 9, 10 имеют торцевую сторону 16, 17, которая проходит вдоль поперечного направления 4 и направления 5 высоты. Торцевая сторона 16 первого продольного поводкового буфера 9 и торцевая сторона 17 второго продольного поводкового буфера 10 обращены при этом в противоположных направлениях друг от друга.
На каждой торцевой стороне 16, 17 закреплена соответствующая пластина 13 скольжения с поверхностью 14 скольжения, при этом поверхности 14 скольжения проходят вдоль поперечного направления 4 и направления 5 высоты. Пластины 13 скольжения выполнены в виде изнашиваемых частей и изготовлены из пластмассы. К поверхностям 14 скольжения прилегает плоско и с возможностью скольжения соответствующий участок 18 скольжения плеча 12 упорной плиты 11, при этом участки 18 скольжения выполнены устойчивыми к износу. Плечи 12 расположены на расстоянии друг от друга в продольном направлении 3, так что упорная плита 11, при рассматривании в поперечном направлении 4, выполнена в форме вилки.
Упорная плита 11 в свою очередь соединена неподвижно с кузовом 2 вагона, часть которого показана на фиг. 1. Кроме того, кузов 2 вагона с помощью вторичных рессор 22 соединен с ходовой частью 1. Кроме того, оси 6 с колесами 7 соединены с ходовой частью 1 с помощью первичных рессор 21.
Для обеспечения плоского прилегания участков 18 скольжения плеч 12 к поверхностям 14 скольжения пластин 13 скольжения между поперечной балкой 8 и пластинами 19 основания расположены регулировочные вкладыши 15. Таким образом, можно без проблем учитывать допуски на изготовление. С другой стороны, с помощью регулировочных вкладышей 15 можно также устанавливать заданные зазоры между ходовой частью 1 и кузовом 2 вагона, соответственно, между поверхностями 14 скольжения пластин 13 скольжения и участками 18 скольжения.
Как показано на фиг. 2, зона продольных поводковых буферов 9, 10 и участков 18 скольжения плеч 12 видна при рассматривании снизу в направлении высоты. Это обеспечивает возможность простого контролирования устройства, например, с целью определения состояния износа пластин 13 скольжения. Кроме того, из фиг. 2 следует, что устройство согласно изобретению для которого требуется лишь одна простая поперечная балка 8, оставляет достаточно места для других компонентов, таких как, например, амортизаторы (не изображены) для вторичных рессор 22 или стабилизаторы боковой качки (не изображены).
Поскольку участки 18 скольжения не соединены жестко с поверхностями 14 скольжения пластин 13 скольжения, а лишь прилегают к ним с возможностью скольжения, то участки 18 скольжения при подрессоренных движениях кузова 2 вагона относительно ходовой части 1 скользят по поверхностям 14 скольжения. То есть кузов 2 вагона может без проблем выполнять подрессоренные движения параллельно направлению 5 высоты, а также параллельно поперечному направлению 4 с помощью вторичных рессор 22. При этом подрессоренный ход в направлении 5 высоты ограничен вторичными рессорами 22, а в поперечном направлении с помощью соответствующих упоров (не изображены).
Одновременно, за счет плоского прилегания участков 18 скольжения к пластинам 13 скольжения обеспечивается оптимальная передача сил параллельно продольному направлению 3, т.е. для положительных и отрицательных ускорений параллельно продольному направлению 3. При этом за счет демпфирования эластомера продольных поводковых буферов 9, 10 достигается определенное обратное демпфирование.
Наконец, эластичность продольных поводковых буферов 9, 10 обеспечивает также ограниченные по углу поворотные движения кузова 2 вагона относительно ходовой части 1, при этом соответствующая поворотная ось лежит параллельно направлению 5 высоты и предпочтительно в середине ходовой части. При этом демпфирование эластомера продольных поводковых буферов 9, 10 также и в этом случае вызывает определенное обратное демпфирование.
ПЕРЕЧЕНЬ ПОЗИЦИЙ
1 Ходовая часть
2 Кузов вагона
3 Продольное направление
4 Поперечное направление
5 Направление высоты
6 Ось
7 Колесо
8 Поперечная балка
9 Первый продольный поводковый буфер
10 Второй продольный поводковый буфер
11 Упорная плита
12 Плечо упорной плиты
13 Пластина скольжения
14 Поверхность скольжения
15 Регулировочный вкладыш
16 Торцевая сторона первого продольного поводкового буфера
17 Торцевая сторона второго продольного поводкового буфера
18 Участок скольжения
19 Пластина основания
20 Винтовое соединение
21 Первичные рессоры
22 Вторичные рессоры