ТЕЛЕЖКА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к подвижному составу железных дорог и касается двухосных тележек грузовых вагонов.
Известна тележка подвижного состава, содержащая Н-образную раму, упруго опирающуюся на колесные пары, закрепленным на поперечной балке рамы подпятником с опирающимся на него через пятник кузовом вагона, для предотвращения опрокидывания кузова между тележкой и кузовом установлены на поперечной балке скользуны (FR, №2802163, B61F 5/52, опубл. 10.12.99).
Недостатками известной конструкции тележки являются неудовлетворительные динамические характеристики вагона, особенно в горизонтальной плоскости, на пути, оцениваемом как удовлетворительном, вследствие жесткой поперечной связи кузова с тележкой. Кроме этого, у вагона на таких тележках повышенное взаимодействие колес и рельсов из-за нестабильного момента сопротивления повороту тележки в кривых при выработке смазки в пятниковом узле, что приводит к низкому коэффициенту запаса устойчивости от схода колеса с рельса.
Рессорное подвешивание такой тележки имеет статический прогиб при таре вагона около 8-12 мм, поэтому при движении на пути, имеющем просадки или перекосы более 8-12 мм на длине 2-3 м, будут обезгруживаться колеса колесных пар, что не обеспечивает безопасности движения.
Известна также тележка подвижного состава, взятая за прототип, содержащая раму, упруго опирающуюся на колесные пары, состоящую из боковин, соединенных поперечной балкой с вырезом под шкворень, и установленных на раме тележки двух упругих боковых опор кузова вагона (RU, №2280575, B61F 5/52, опубл. 27.07.2006).
Применение такой конструкции позволяет улучшать динамические показатели вагона в прямых участках пути, благодаря гибкой поперечной связи кузова с тележкой за счет возможности поперечного перемещения кузова относительно рамы тележки на упругих боковых опорах в пределах зазора между шкворнем и упором в шкворневом узле. Кроме того, из-за гибкой на кручение поперечной балки боковины имеют возможность продольных угловых перемещений друг относительно друга вокруг поперечной оси пути, что обеспечит проход тележки порожнего вагона на пути, имеющем просадки и перекосы, без обезгруживания колес колесных пар.
Однако упругие боковые опоры не обеспечивают стабильный момент сопротивления повороту тележки вокруг вертикальной оси, будут создавать упругий момент, препятствующий повороту тележки относительно кузова, пропорциональный углу поворота. В кривых малых радиусов момент, препятствующий повороту тележки вокруг вертикальной оси, вызовет увеличение силового взаимодействия между колесом и рельсом, что будет приводить к интенсивному износу гребней колес и боковой грани рельсов.
Кроме того, упругие боковые опоры тележки не имеют возможности демпфировать колебания виляния тележки относительно кузова, что не обеспечит необходимую устойчивость движения вагона в прямых участках пути.
Техническим результатом настоящей полезной модели является обеспечение более высокой устойчивости движения вагона в прямых участках пути за счет обеспечения стабильного момента сопротивления повороту вокруг вертикальной оси тележки относительно кузова и эффективного демпфирования колебаний виляния тележки, а также снижение темпов износа гребней колес и боковых граней рельсов.
Указанный технический результат достигается тем, что в тележке железнодорожного транспортного средства, содержащей раму, упруго опирающуюся на колесные пары, состоящую из боковин, соединенных поперечной балкой с вырезом под шкворень, установленные на поперечной балке рамы две упругие боковые опоры, взаимодействующие с кузовом, на каждой упругой боковой опоре закреплен корпус с роликами, оси вращения которых перпендикулярны продольной оси кузова, а корпус с роликами шарнирно соединен через продольный поводок с боковиной, кроме того, на боковинах рамы установлены скользуны, состоящие из корпуса, вставленного в него упругого элемента, накрываемого крышкой с жестко соединенной антифрикционной пластиной для взаимодействия с упорной плитой на кузове вагона.
На фиг.1 изображен общий вид тележки железнодорожного транспортного средства; на фиг.2 показана упругая боковая опора кузова с роликами в поперечном сечении; на фиг.3 - поперечное сечение А-А фиг.2; на фиг.4 - упругий скользун; на фиг.5 - поперечная балка тележки со шкворнем кузова в поперечном сечении.
Тележка железнодорожного транспортного средства (фиг.1) содержит раму, состоящую из боковин 1, соединенных поперечной балкой 2 с помощью хук-болтов 3. Поперечная балка 2 имеет вырез 4 под шкворень 5 (фиг.5), закрепленный на кузове 6 вагона. Зазор «а» между шкворнем 5 и упругим упором 7 на поперечной балке 2 вдоль ее оси не менее ±30 мм. Рама тележки упруго опирается через рессорное подвешивание 8 (фиг.1) на буксы 9 колесных пар. На поперечной балке 2 (фиг.2, 3) установлены упругие боковые опоры 10 с закрепленными на них в корпусе 11 роликами 12. На каждую упругую боковую опору 10 через ролики 12 опирается кузов 6. Оси вращения горизонтально расположенных роликов 12 перпендикулярны продольной оси кузова 6. Каждый корпус 11 с роликами 12 шарнирно соединен через продольный поводок 13 (фиг.2) с боковиной 1. На боковинах 1 рамы установлены упругие скользуны 14 (фиг.4), состоящие из корпуса 15, вставленного в него упругого элемента (пружины) 16, накрываемого крышкой 17 с жестко соединенной антифрикционной пластиной 18, для взаимодействия с упорной плитой 19, установленной на кузове 6. Для регулирования силы нажатия упругого элемента 16 на упорную плиту 19 устанавливаются прокладки 20.
Тележка работает следующим образом.
При опускании кузова 6 вагона на тележки основной вес кузова распределяется на упругие боковые опоры 10 с роликами 12. Кроме того, часть веса кузова 6 передается на скользуны 14, сжимая при этом упругие элементы 16.
При движении вагона происходят колебательные процессы, в том числе: виляние тележек относительно кузова 6, боковой относ кузова 6 относительно тележек.
Виляние тележек демпфируется упругими скользунами 14. Величина момента трения при порожнем кузове выбирается в пределах 5…6 кН·м и обеспечивается величиной сжатия упругого элемента 16 и значением коэффициента трения антифрикционной пластины 18.
Боковой относ кузова 6 обеспечивается за счет гибкости упругих боковых опор 10 в пределах свободного зазора «а» между шкворнем 5 и упругим упором 7 в вырезе 4 поперечной балки 2 и величиной сжатия упругого упора 7. Наличие упругих упоров 7 и упругих боковых опор 10 исключает возможность ударов между кузовом 6 и тележками.
Все это обеспечивает высокую устойчивость движения вагона в прямых участках пути и снижение темпов износа гребней колес и боковых граней рельсов.