ТЕЛЕЖКА С ПОВОРОТНЫМИ ОСЯМИ ДЛЯ ИЗМЕНЯЕМОЙ КОЛЕИ И СТАЦИОНАРНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ СМЕНЫ КОЛЕИ РЕЛЬСОВОГО ПУТИ
BOGIE WITH ADJUSTABLE AXLES FOR VARIABLE GAGE AND STATIONARY UNIT FOR TRACK GAGE VARIATION

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к тележке со средством для перемещения по рельсовым путям с различной шириной колеи и, более конкретно, к тележке с поворотными осями, снабженной устройством для смены колеи, которое взаимодействует с установкой для смены колеи, размещенной между двумя рельсовыми путями, имеющими различную ширину колеи, и к стационарной установке для смены колеи рельсового пути.
Описание предшествующего уровня техники
Заявитель данного изобретения несколько десятилетий назад разработал систему для смены колеи рельсового пути, которая является предметом патента ES 332453, в ответ на инициативу Ренфе объявить тендер для решений, позволяющих предотвратить необходимость для пассажиров менять поезда на испанско-французской границе, что необходимо было делать до этого момента из-за различной ширины колеи рельсовых путей на Иберийском полуострове (1668 (mm) мм) по отношению к Европейским рельсовым путям (1435 (mm) мм).
С одной стороны, эта система касалась встраивания в единицы железнодорожного пути устройства для перевода колес их осей и, с другой стороны, стационарной установки, собранной между рельсовыми путями, имеющими различную ширину колеи. Операция по изменению расстояния между колесами осуществляется автоматически, без вмешательства человека, с проходом состава по упомянутой установке в пять непрерывно происходящих этапов: на первом этапе колеса высвобождают от их вертикальных нагрузок; на втором этапе сборки колесных осей освобождают от бокового замыкающего устройства, удерживающего колеса в их рабочем положении; на третьем этапе колеса, которые освобождены от вертикальных нагрузок и своих боковых замыкающих устройств, входят в направляющие, которые, как только ось перемещается вперед, смещают их в поперечном направлении до их нового рабочего положения в соответствии с новой шириной колеи рельсового пути; на четвертом и пятом этапах колесные сборки снова замыкают в поперечном направлении и снова прикладывают вертикальную нагрузку к оси, завершая, таким образом, операцию по смене колеи.
После этого нововведения, которое было главным краеугольным камнем в технологии, относящейся к железнодорожным путям, заявитель данного изобретения произвел различные доработки, чтобы применить систему к различным железнодорожным конструкциям: независимым осям, тележкам, грузовым тележкам и тележкам с двигателем, при этом одна из них описана в патенте ES 2130039 «Conjunto de eje ferroviarío dotado de cambio automático de ancho de vía y adaptable a bogies convencionales de mercancías» («Сборка железнодорожных осей, снабженная автоматической сменой колеи рельсового пути и применимая к традиционным грузовым тележкам»), который может включать в себя традиционные грузовые тележки, чтобы заменить оси, собранные для постоянной ширины колеи, без необходимости их существенного изменения.
Ось объединяет две независимые рабочие сборки (колесо с короткой осью или полуосью и два подшипника), причем смену колеи между колесами осуществляют путем одновременного поперечного перемещения двух рабочих сборок путем, подобным тому, который используется в TALGO поездах, хотя вместо включения замыкающих устройств в два подшипника каждой рабочей сборки, они содержат только замыкающее устройство во внутреннем подшипнике.
Конструктивно сборка оси содержит ось шасси, на которой установлены две рабочие сборки и их замыкающие системы, соединительное устройство между рабочими сборками, две рамы перевода тормозных блоков, систему электропроводки между колесами или систему электрического шунтирования, и устройство для обнаружения греющихся внутренних подшипников.
Хотя технология, описанная в патенте ES 2130039, облегчила адаптацию традиционных грузовых тележек к изменяемой ширине колеи рельсовых путей, железнодорожная промышленность постоянно требует новых решений, чтобы решать различные проблемы, которые возникают при адаптации железнодорожных грузовых вагонов к рельсовым путям, имеющим различную ширину колеи. В этом смысле необходимо указать, что, в частности, в Испании внедрение европейской ширины колеи в сети высокоскоростных дорог увеличило технологические потребности, относящиеся к смене колеи рельсового пути.
Настоящее изобретение направлено на решение этого запроса.
Сущность изобретения
Задача настоящего изобретения заключается в создании грузовой тележки, которую можно адаптировать к железнодорожным путям с различной колеей, в которой составной элемент не подвесного груза минимизирован.
Другой задачей настоящего изобретения является создание грузовой тележки, которую можно адаптировать к железнодорожным путям с различной шириной колеи и в которой минимизирован риск случайного размыкания устройства, которое позволяет изменять расстояние между колесами.
Эти и другие задачи достигаются с помощью тележки, содержащей опорную платформу железнодорожного вагона и, по меньшей мере, одну поворотную ось, на которой установлено два колеса посредством соединительного устройства, которое позволяет их поперечное перемещение и которое снабжено устройством для смены колеи рельсового пути, используя средство, которое предотвращает/позволяет поперечное перемещение каждого колеса, такое как фиксатор, который подвижен в вертикальном направлении, когда приводится в действие с помощью замыкающих/размыкающих направляющих, выполненных с этой целью в стационарной установке для осуществления смены колеи рельсового пути, в которой:
- соединительное устройство, имеет соединенные с ним фиксирующие направляющие, посредством которых его поперечное перемещение управляется таким образом, чтобы оно было размещено в положениях, соответствующих двум колеям рельсового пути.
- Поворотная ось включает в себя опорные части платформы, содержащие внутри подшипники и пазы для приема фиксирующих направляющих и фиксатора, а также средство для облегчения их замыкания/размыкания путем взаимодействия с направляющими стационарной установки.
- Поворотная ось содержит на своих концах вкладыши, прикрепленные к оси.
- Опорные части также включают в себя боковое шасси с опорными башмаками, которые могут опираться на стационарную установку и центральную втулку, служащую в качестве опоры для конца оси во время прохода через стационарную установку через полукруглый вкладыш, соединенный с центральной втулкой.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения тележка также содержит болт в качестве дополнительного элемента аварийной защиты, соединенный с каждым фиксатором посредством горизонтальной рессоры в целях предотвращения его вертикального перемещения совместно с удерживающим элементом упомянутого болта, соединенного с опорной частью.
Другой задачей изобретения является создание стационарной установки для осуществления операции по смене колеи, приспособленной к тележке, снабженной средством, которое минимизирует риск случайного размыкания устройства, которое позволяет изменять расстояние между колесами.
Эта задача достигается с помощью стационарной установки для осуществления смены колеи рельсового пути, содержащей направляющие скольжения и опоры, направляющие поперечного перемещения и направляющие замыкания/размыкания, в которой головка направляющих замыкания/размыкания выполнена таким образом, что она может поперечно перемещать упомянутый болт, преодолевая силу упомянутой горизонтальной рессоры.
Другие признаки и преимущества настоящего изобретения будут понятны из нижеследующего подробного описания иллюстративного и не носящего ограничительного характера варианта осуществления предмета изобретения совместно с приложенными чертежами.
Краткое описание чертежей
Фиг.1А-1Е представляют собой виды в разрезе половины оси тележки согласно настоящему изобретению на пяти этапах процесса смены колеи рельсового пути.
Фиг.2А-2Е представляют собой виды сбоку половины оси тележки согласно настоящему изобретению на пяти этапах процесса смены колеи рельсового пути.
Фиг.3А-3D представляют собой упрощенные виды в разрезе сбоку и виды в разрезе оси тележки согласно настоящему изобретению, на которых показаны основные элементы устройства для смены колеи рельсового пути.
На фиг.3С, 3D и 3Е показаны виды сверху и в разрезе кольца, которое содержит в себе фиксирующие направляющие.
Фиг.4 представляет собой вид сверху стационарной установки для смены колеи рельсового пути.
Фиг.5 представляет собой вид в разрезе по линии А-А на фиг.4 установки для смены колеи рельсового пути.
Подробное описание предпочтительного варианта осуществления
Тележка согласно настоящему изобретению включает в себя:
- платформу, нагрузка на которую передается через подвесные рессоры 11,
- по меньшей мере, одну поворотную ось 2, на которой на каждом из ее концов установлены:
а) колесо 1 с помощью соединительного устройства, разрешающего его поперечное перемещение,
b) опорная часть 10 упомянутой платформы,
с) устройство для смены колеи рельсового пути с использованием средства, которое предотвращает/позволяет поперечное перемещение колеса 1, такое как фиксатор 22, который подвижен в вертикальном направлении, когда приводится в действие средством, выполненным для этой цели в стационарной установке.
В варианте осуществления настоящего изобретения, проиллюстрированном на чертежах, соединительное устройство для соединения колеса 1 с осью 2 содержит:
- вкладыш 3, выполненный заодно с колесом 1 и скользящий по оси 2, причем содержащий на своем конце кольцо 7 с внутренним осевым подшипником 8, к которому (кольцу) прикреплены фиксирующие направляющие 18,
- трубчатый элемент 4, прикрепленный к центральной части оси 2 посредством вкладышей 5 и 6.
Разделяющий вкладыш 9 имеется между колесом 1 и осевым подшипником 8, чтобы постоянно обеспечивать расстояние.
Вкладыш 3 взаимодействует с трубчатым элементом 4 для поперечного перемещения колеса 1 во время операции по смене колеи. С этой целью трубчатый элемент 4 может быть снабжен внутренней канавкой, при этом вкладыш 3 может включать в себя головку 3', взаимодействующую с упомянутой канавкой во время поперечного перемещения колеса 1, когда происходит операция по смене колеи, как будет видно более подробно ниже, посредством перемещения фиксирующих направляющих 18, выполненных заодно с вкладышем 3, который совместно с фиксатором 22 определяет два положения колеса 1, соответствующие двум рассматриваемым колеям рельсового пути.
Опорные части 10 контактируют с осью 2 посредством подшипников 12 и включают в себя внутренние пазы для приема упомянутых фиксирующих направляющих 18 крепления, при этом упомянутый фиксатор 22, а также упоры 20 выполнены, чтобы служить в качестве средства позиционирования и вставки для фиксатора 22.
Центральная часть оси 2, на которой размещены колеса 1 в положениях, соответствующих двум колеям рельсового пути, посредством соединительного устройства, которое было описано, имеет диаметр больше, чем диаметр ее концевых частей. Имеется вкладыш 8', служащий в качестве ограничителя перемещения вкладыша 3 в области перехода между двумя колеями. На концах оси 2 размещен вкладыш 13 вместе с крышкой 15, прикрепленной к оси 2 посредством винтов, служащей в качестве защитного элемента для оси во время операции по смене колеи рельсового пути, а также для останова подшипников 12.
Опорные части 10 также включают в себя боковое шасси с опорными и скользящими башмаками 16 в стационарной установке, с этой целью они имеют нейлоновые направляющие 17 и центральную втулку, служащую в качестве опоры для конца оси 2, закрытую вкладышем 13, во время прохода через стационарную установку через полукруглый вкладыш 14, соединенный с упомянутой центральной втулкой, которая изготовлена, предпочтительно, из бронзы. Как будет видно ниже, во время операции по смене колеи рельсового пути тележка установлена и скользит на этих башмаках 16, причем колеса 1 свободны от нагрузки.
Как понятно для специалиста в данной области техники, эта конфигурация бокового шасси основных частей, по меньшей мере частично, определяется размещением направляющих рельсов 19 для центрирования и скольжения. Если эти рельсы имеют другую компоновку, конфигурация бокового шасси логично должна быть изменена таким образом, чтобы выполнять указанные функции.
Фиксатор 22 образован двумя вертикальными стержнями, соединенными друг с другом с помощью полого моста, выполненного так, что головка двойной Т-образной размыкающей направляющей 24 стационарной установки для смены колеи рельсового пути вводится через упомянутый мост, при этом он имеет нейлоновые направляющие 23. Для предотвращения случайного замыкания/размыкания фиксатор включает в себя предварительно натянутые аварийные рессоры 28, чтобы предотвратить нежелательные вертикальные перемещения фиксатора 22, когда он не контактирует с размыкающей направляющей 24.
В варианте осуществления настоящего изобретения, показанном на чертежах, крепежное устройство имеет дополнительный элемент аварийной защиты, образованный болтом 25, который соединен с фиксатором 22 и является подвижным в поперечном направлении, преодолевающий силу горизонтальной рессоры, и удерживающий элемент 26, соединенный с основной частью 10. Если рессора 21 находится в состоянии покоя, болт 25 контактирует с удерживающим элементом 26, предотвращая вертикальное перемещение фиксатора 22. Для того чтобы такое перемещение было возможно, необходимо приложить усилие в рессоре 21, которая смещает в поперечном направлении болт 25 и предотвращает его удержание удерживающим элементом 26.
Процесс смены колеи рельсового пути при проходе через упомянутую стационарную установку, основные составные элементы которой перечислены ниже, описан ниже со ссылкой на фиг.4 и 5:
- концы рельсов 31 рельсового пути с более широкой колеей.
- Концы рельсов 32 рельсового пути с более узкой колеей.
- Направляющие рельсы 19 для центрирования и скольжения.
- Размыкающие и замыкающие направляющие 24 фиксаторов 22.
- Направляющие 27 для перевода колес 1.
Стационарная установка является установкой двустороннего действия, при этом смена рельсового пути с более широкой колеей на рельсовый путь с более узкой колеей осуществляется в одном направлении, в то время как обратная смена осуществляется в противоположном направлении.
Процесс смены колеи рельсового пути для вагона, пришедшего на установку со стороны рельсового пути с более широкой колеей, осуществляют следующим образом.
Первый этап
Когда колеса 1 достигают сужающейся области конца рельсов 31, начинается постепенное опускание тележки, пока скользящие подушки 16 контактируют с направляющими рельсами 19 для центрирования и скольжения. После этого колеса 1 свободны от нагрузки, оставаясь в таком состоянии в течение всего процесса смены колеи до контакта с рельсами 32 более узкой колеи в конце упомянутого процесса.
Второй этап
Как только ось 2 центрирована и установлена на направляющих 19 для центрирования и скольжения, головки конца размыкающих направляющих 24 вводятся в мост фиксатора 22 и принимают сужающийся профиль этих направляющих, при этом сила вертикальных рессор 28 преодолевается, и фиксаторы 22 принудительно выталкиваются вниз, оставляя фиксирующие направляющие 18 разомкнутыми, поэтому они свободны перемещаться в поперечном направлении и вместе с ними колеса 1.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, в котором крепежное устройство включает в себя болт 25, в качестве дополнительного элемента аварийной защиты, на этом этапе также необходимо воздействовать на горизонтальную рессору 21 для того, чтобы переместить в поперечном направлении болт 25, предупреждая за счет этого предотвращение с помощью удерживающего элемента 26 падения фиксатора 22. С этой целью одна из сторон головки размыкающих направляющих 24 стационарной установки имеет двойную Т-образную форму с постепенно изменяющейся колеей от концов к центру, более узкой на концах, чем в центре, что можно увидеть путем сравнения фиг.1В и 1С; следовательно, направляющая 24 служит в качестве элемента для приведения в действие горизонтальной рессоры 21, управляющей поперечным перемещением болта 25.
Со своей стороны направляющие 27 вызывают поперечное перемещение соединительного устройства для соединения колес 1 с осью 2 до тех пор, пока не будет занято положение, соответствующее рельсовому пути 32 с более узкой колеей.
Третий этап
Сужающийся профиль направляющей 24 заставляет фиксатор 22 перемещаться, фиксируя направляющую 18 в новом положении.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, включающем в себя болт 25 и направляющую 24 с одной из сторон с головкой изменяемой колеи, в конце этапа рессора 21 остается в покое, при этом болт 25 удерживается удерживающим элементом 26.
Четвертый этап
Когда колеса 1 достигают рельсов 32, башмаки 16 больше не находятся в своих направляющих 19 скольжения, причем операция по смене колеи рельсового пути заканчивается.
Хотя настоящее изобретение было описано полностью в отношении предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, очевидно, что в его объем могут быть внесены изменения, поскольку объем не рассматривается как ограниченный вышеприведенными вариантами осуществления настоящего изобретения, но скорее содержанием нижеследующей формулы изобретения.
Ссылочные позиции
1 колеса
2 поворотная ось
3 вкладыш
3' взаимодействующая головка
4 трубчатый элемент
5 вкладыш
6 вкладыш
7 кольцо
8 внутренний осевой подшипник
9 разделяющий вкладыш
10 опорная часть
11 подвесная рессора
12 подшипники
13 вкладыш
14 полукруглый вкладыш
15 крышка
16 опорные и скользящие башмаки
17 нейлоновые направляющие
18 фиксирующие направляющие
19 направляющие рельсы для крепления и скольжения
20 остановы
21 горизонтальная рессора
22 фиксатор
23 нейлоновые направляющие
24 направляющие замыкания/размыкания
25 болт
26 удерживающий элемент
27 направляющие для перевода колес
28 вертикальные рессоры аварийной защиты
31 рельсы рельсового пути с более широкой колеей
32 рельсы рельсового пути с более узкой колеей