МОДУЛЬ КУЗОВА ВАГОНА РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА И РЕЛЬСОВОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО

Область техники
Полезная модель относится к модулю кузова вагона рельсового транспортного средства и к рельсовому транспортному средству, содержащему множество таких модулей кузова вагона.
Уровень техники
Железнодорожные перевозки могут дать многочисленные преимущества, такие как высокую транспортную загрузку, высокую скорость, безопасность, высокую точность по времени, комфортабельность, защиту окружающей среды, энергоэффективность, экономичное использование земли, вклад в экономический и технологический прогресс и т.д. В настоящий момент во многих странах широко признано, что отдача приоритета развитию рельсовой транспортной системы может быть ключевой мерой решения городских транспортных проблем.
По существу, рельсовая транспортная система содержит рельсы и рельсовые транспортные средства, движущиеся по рельсам. Рельсовые транспортные средства содержат цепочку соединенных последовательно в направлении движения вагонов. Вагоны выполнены для размещения пассажиров и машинистов, а также для монтажа или соединения с другим подвижным составом. Каждый вагон образован в виде трубы подобно структуре, состоящей из рамы, боковых стенок, крыши, торцевых стенок и подобного.
Вагоны опираются на рельсы с помощью тележек для направления перемещения вагонов по рельсам. Согласно текущему общему направлению развития тележки могут быть предусмотрены только под некоторыми вагонами, тогда как другие вагоны не оснащены тележками. Вагон с тележкой может быть отнесен к первому типу вагона, тогда как вагон без тележки может быть отнесен ко второму типу вагона. Каждый второй тип вагона может удерживаться на своих противоположных продольных (передний-задний) концах с помощью смежных вагонов первого типа. Таким образом, может быть уменьшено общее количество тележек.
В общем, в известном уровне техники вагоны соединяются посредством соединительного блока, соответственно, с помощью винтов, заклепок или подобного, и соединительные блоки на противоположных концах смежных вагонов примыкают друг к другу для соединения двух смежных вагонов между собой. Однако, в процессе производства рельсовых транспортных средств, соединительные блоки устанавливаются на концах вагонов, а затем пары соединительных блоков присоединяют друг к другу для соединения смежных вагонов между собой. Такой способ изготовления является неудобным, и вследствие применения таких соединительных блоков общий вес всего транспортного средства значительно увеличивается. Кроме того, соединительные блоки, собранные с вагонами с помощью винтов, заклепок и подобного, являются не достаточно прочными.
Изложение сущности полезной модели
Полезная модель предназначена решать такие существующие в рельсовых транспортных средствах уровня техники проблемы, как увеличенный вес, неудобство на этапе сборки и низкую прочность, в которых вагоны соединены друг с другом посредством отдельных соединительных блоков с поперечинами.
С этой целью полезная модель предлагает модуль кузова вагона для рельсового транспортного средства, причем рельсовое транспортное средство содержит множество модулей кузова вагона, которые соединены для формирования простирающейся в направлении движения цепочки следующих друг за другом модулей, причем модуль кузова вагона содержит раму, имеющую продольный конец в направлении движения, простирающуюся вбок поперечину, приваренную к продольному концу рамы, и шарнирный держатель, образованный в виде единого целого с поперечиной или приваренный или соединенный с поперечиной, причем шарнирный держатель выступает по направлению к смежному модулю кузова вагона для удержания соединительного элемента, который предусмотрен для соединения модуля кузова вагона со смежным модулем кузова вагона.
Согласно предпочтительному варианту осуществления модуль кузова вагона также содержит стеновые элементы и элемент крыши, и рама, стеновые элементы и элемент крыши сварены друг с другом для образования цельного кузова вагона.
Согласно предпочтительному варианту осуществления поперечина на своих противоположных боковых концах может быть также приварена к стеновым элементам, причем расстояние между противоположными боковыми концами соответствует ширине кузова вагона.
Согласно предпочтительному варианту осуществления, шарнирный держатель может быть приспособлен для удержания шарнира для шарнирного соединения с смежным модулем кузова вагона.
Согласно предпочтительному варианту осуществления шарнирный держатель может быть приспособлен для удержания соединения по типу шаровой муфты для соединения с смежным модулем кузова вагона.
Согласно предпочтительному варианту осуществления рама может состоять из верхнего слоя и нижнего слоя с ребрами жесткости, простирающимися между ними.
Согласно предпочтительному варианту осуществления полезной модели на каждом противоположном боковом конце поперечины может быть образована подъемная часть, причем подъемная часть адаптирована для зацепления съемным кронштейном для установки домкрата.
Согласно предпочтительному варианту осуществления полезной модели каждый противоположный продольный конец рамы модуля кузова вагона может быть оснащен, соответственно, поперечиной, причем каждая поперечина снабжена соответствующим шарнирным держателем.
Согласно предпочтительному варианту осуществления полезной модели модуль кузова вагона может быть либо модулем кузова вагона первого типа, который содержит тележку, либо модулем кузова вагона второго типа, который не содержит тележку.
Полезная модель также предлагает рельсовое транспортное средство, содержащее множество описанных выше модулей кузова вагона, в котором модули кузова вагона содержат модули кузова вагона первого типа, каждый из которых содержит тележку, и модули кузова вагона второго типа, причем модули кузова вагона первого типа и модули кузова вагона второго типа расположены поочередно, причем вес каждого модуля кузова вагона второго типа, по меньшей мере, частично удерживается смежным модулем кузова вагона первого типа.
Согласно предпочтительному варианту осуществления полезной модели является трамваем.
Согласно предпочтительному варианту осуществления полезной модели каждый противоположный продольный конец рамы каждого модуля кузова вагона может быть снабжен поперечиной, причем каждая поперечина снабжена соответствующим шарнирным держателем, и каждый модуль кузова вагона второго типа поддерживается на своих противоположных шарнирных держателях с помощью соответствующих шарнирных держателей противоположного смежных модулей кузова вагона первого типа.
Согласно предпочтительному варианту осуществления полезной модели каждая пара противолежащих шарнирных держателей или поперечин модулей первого и второго типа может быть снабжена жесткими упорами, сопрягающимся друг с другом для ограничения максимального относительного угла поворота между противолежащими шарнирными держателями.
Согласно предпочтительному варианту осуществления полезной модели, жесткие упоры могут содержать паз, предусмотренный в одной из пар противолежащих шарнирных держателей, и выступ, предусмотренный на другой из пар противолежащих шарнирных держателей и выполненный с возможностью вхождения в паз и возможностью перемещения в нем.
Согласно предпочтительному варианту осуществления полезной модели, модуль кузова вагона рельсового транспортного средства содержит поперечину, являющуюся целостной частью кузова вагона, например, посредством сварки с вагоном. Таким образом, увеличивается жесткость и прочность модуля кузова вагона, что приводит к увеличению безопасности рельсового транспортного средства. Кроме того, смежные модули кузова вагона соединены между собой с помощью шарнирных держателей на поперечинах посредством соединительного элемента, без всякого соединительного блока, содержащего поперечину, как используется в уровне техники. Таким образом, модуль кузова вагона согласно полезной модели имеет простую конструкцию и уменьшенный вес и легко собирается.
Краткое описание чертежей
Фиг.1: схематичный вид рельсового транспортного средства согласно полезной модели.
Фиг.2: схематичный вид, показывающий как модули кузова вагона добавляются в рельсовое транспортное средство согласно полезной модели.
Фиг.3: схематичный вид первого типа модуля кузова вагона согласно полезной модели.
Фиг.4: схематичный вид второго типа модуля кузова вагона согласно полезной модели.
Фиг.5: схематичный вид рамы и поперечины, сваренных друг с другом в первом типе модуля кузова вагона согласно полезной модели.
Фиг.6: схематичный вид рамы и поперечины, сваренных друг с другом во втором типе модуля кузова вагона согласно полезной модели.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления:
Некоторые предпочтительные варианты осуществления рельсового транспортного средства согласно полезной модели будут описаны со ссылкой на чертежи.
Следует отметить, что в данном раскрытии продольное направление относится к направлению движения рельсового транспортного средства, а поперечное направление относится к направлению вправо-влево, которое перпендикулярно направлению движения рельсового транспортного средства.
Как показано на фиг.1, рельсовое транспортное средство согласно полезной модели содержит цепочку соединенных последовательно модулей кузова вагона, которые показаны на фиг.1 справа налево в виде модуля СМ1 кабины, первого типа модуля ВМ1 кузова вагона с тележкой 10, второго типа модуля SM2 кузова вагона без тележки, другого первого типа модуля ВМЗ кузова вагона с тележкой 10, другого второго типа модуля SM6 кузова вагона без тележки, еще одного первого типа модуля ВМ7 кузова вагона с тележкой 10, и модуля СМ7 кабины.
Модули СМ1 и СМ7 кабины прикреплены к первому типу модулей ВМ1 и ВМ7 кузова вагона, соответственно. Вторые типы модулей SM2 и SM6 кузова вагона установлены между модулями ВМ1, ВМ3 и ВМ7 кузова вагона первого типа, соответственно.
Модули кузова вагона соединены между собой через поперечины и шарнирные держатели посредством соединительного элемента. Кроме того, между модулями кузова вагона расположены гибкие сочленения («гармошки») GM1, GM2, GM3 и GM6.
Каждый модуль кузова вагона рельсового транспортного средства согласно полезной модели имеет целостную структуру, так что модуль кузова вагона может легко добавляться в рельсовое транспортное средство для изменения количества модулей кузова вагона в рельсовом транспортном средстве и, таким образом, изменять длину и транспортирующую способность рельсового транспортного средства.
В качестве примера, в показанном на фиг.2 варианте осуществления рельсовое транспортное средство увеличено с помощью пары модулей кузова вагона, то есть модуль ВМ5 кузова вагона первого типа и соединенный с ним модуль SM4 кузова вагона второго типа. После того, как существующий модуль SM6 кузова вагона второго типа рельсового транспортного средства отделен от модуля ВМ3 кузова вагона первого типа, модуль ВМ5 кузова вагона первого типа соединяется с модулем SM6 кузова вагона второго типа и модуль SM4 кузова вагона второго типа соединяется модулем кузова вагона ВМЗ первого типа. Вновь добавленные гибкие сочленения GM4 и GM5 расположены между модулем SM4 кузова вагона второго типа, модулем ВМ5 кузова вагона первого типа и модулем SM6 кузова вагона второго типа, соответственно. Схожим образом, для уменьшения количества модулей кузова вагона в рельсовом транспортном средстве могут быть удалены одна или более пар смежных модулей кузова вагона первого и второго типа. Таким образом, длина рельсового транспортного средства может быть изменена простым образом.
Как упомянуто выше, модуль кузова вагона второго типа не оснащен тележкой, таким образом, его вес должен нести смежные модули кузова вагона первого типа. Предпочтительно, модули кузова вагона первого типа и модули кузова вагона второго типа расположены поочередно, так что вес каждого модуля кузова вагона второго типа удерживается по меньшей мере двумя смежными модулями кузова вагона первого типа.
Далее, смежные модули кузова вагона соединены посредством соединительного элемента, который позволяет осуществлять относительный поворот, предпочтительно элементом шарнирного типа или соединением по типу шаровой муфты, так что смежные модули кузова вагона выполнены с возможностью поворота относительно друг друга, когда рельсовое транспортное средство движется по изогнутой траектории.
На фиг.3 схематично показан вариант осуществления модуля кузова вагона первого типа согласно полезной модели, и на фиг.5 схематично показана рама и поперечина, сваренные вместе в данном варианте осуществления.
Модуль 1 кузова вагона первого типа содержит раму 12, которая выполнена единой деталью или примыкающими частями листов из высокопрочного материала, такого как металл, и образована с установочными участками 14 тележек для установки тележек. Лист для образования рамы может содержать многослойный лист, такой как лист, содержащий верхний слой, нижний слой и ребра жесткости между верхними и нижним слоями.
Модуль 1 кузова вагона первого типа также содержит стеновые элементы 16 и элемент 18 крыши. Предпочтительно, рама 12, стеновые элементы 16 и элемент 18 крыши приварены друг к другу и образуют целостный кузов вагона.
Модуль 1 кузова вагона первого типа также содержит простирающуюся вбок поперечину 20, приваренную к одному или к каждому противоположному продольному концу рамы 12 и шарнирный держатель 22, целостно образованный с поперечиной 20, или приваренный или соединенный с поперечиной. Шарнирный держатель 22 простирается по направлению к модулю кузова вагона второго типа, прилегающему к модулю кузова вагона первого типа, так что он может взаимодействовать с соответствующим шарнирным держателем, как описано ниже, модуля кузова вагона второго типа для поддержки соединительного элемента для соединения прилегающих модулей кузова вагона.
Поперечина 20 приварена к соответствующему одному из продольных концов рамы 12. Таким образом, как показано на фиг.5, сварное соединение 24 (например, сварной шов) между поперечиной 20 и рамой 12 простирается по существу вдоль поперечного направления вагона, которое перпендикулярно продольному направлению вагона.
Предпочтительно, размер поперечины 20 в поперечном направлении вагона равен по существу ширине кузова вагона. В этом состоянии противоположные боковые концы поперечины 20, предпочтительно, приварены к стеновым элементам 16, расположенным на противоположных боковых сторонах вагона. Для увеличения прочности соединения между поперечиной 20 и стеновыми элементами 16 могут быть предусмотрены элементы 15 жесткости.
Как показано на фиг.5, поперечина 20 выполнена в виде единой детали, имеющей шарнирный держатель 22, простирающийся в продольном направлении наружу (по направлению к смежному модулю кузова вагона). Шарнирный держатель образован с гнездом и отверстием 26 для приема соединительного элемента.
Кроме того, каждый противоположный боковой конец поперечины 20 может быть снабжен подъемной частью 28, которая выполнена для зацепления съемным кронштейном для установки домкрата для подъема модуля кузова вагона. Подъемная часть 28 может быть образована участком поперечины 20 или образована в виде отдельной части, которая затем прикреплена к поперечине 20, например, с помощью сварки. Как только модуль 1 кузова вагона первого типа собран, съемный кронштейн для установки домкрата может входить в зацепление с подъемной частью 28 для подъема всего модуля 1 кузова вагона первого типа, так что модуль кузова вагона первого типа может затем быть перемещен в другие места, такие как место хранения или сборочная площадка рельсового транспортного средства.
Кроме того, в продольном направлении наружу (по направлению к смежному модулю кузова вагона) на продольном наружном краю поперечины 20 может быть предусмотрена пара скоб 30. К скобам 30 могут быть прикреплены гасители колебаний виляния и/или жесткие упоры для максимального поворота соединительного элемента, как описано ниже.
На фиг.4 схематично показан вариант осуществления модуля кузова вагона второго типа согласно полезной модели, а на фиг.6 схематично показана рама и поперечина, сваренные вместе в данном варианте осуществления. Модуль кузова вагона 2 второго типа содержит раму 42, которая образована посредством сборки несущей балки, простирающейся в продольном направлении с поперечинами, и несущих штанг, простирающихся в поперечном направлении. Также, модуль кузова вагона 2 второго типа содержит стеновые элементы 46 и элемент 48 крыши. Предпочтительно, рама 42, стеновые элементы 46 и элемент 48 крыши сварены вместе и образуют целостный кузов вагона.
Далее, модуль кузова вагона 2 второго типа содержит простирающуюся в продольном направлении поперечину 50, приваренную к одному или к каждому противоположному продольному концу рамы 42, и шарнирный держатель 52, образованный целостно с поперечиной 50 или приваренный или соединенный с поперечиной. Шарнирный держатель 52 простирается по направлению к модулю кузова вагона первого типа, смежному с модулем кузова вагона второго типа, так что он может взаимодействовать с соответствующим шарнирным держателем 22 модуля кузова вагона второго типа для поддержки соединительного элемента для соединения вместе смежных модулей кузова вагона.
Как показано на фиг.6, рама 42 содержит продольную несущую балку 62 и простирающиеся в продольном направлении поперечины 64, и опорные штанги 66, соединенные с несущей балкой. Поперечины 64 выполнены приваренными к стеновым элементам 46. Несущие штанги 66 выполнены несущими нижнюю плиту модуля кузова вагона второго типа. Количество и положения поперечин 64 и несущих штанг 66 может быть спроектировано согласно реальным нуждам. Несущая балка 62 может быть образована из многослойного листа, такого как лист, содержащий верхний слой, нижний слой и ребра жесткости между верхними и нижним слоями.
Поперечина 50 приварена к продольному концу рамы 42, таким образом, сварное соединение 54 (например, сварной шов) между поперечиной 50 и рамой 42 простирается в поперечном направлении кузова вагона, которое перпендикулярно продольному направлению кузова вагона.
Предпочтительно, размер поперечины 50 в поперечном направлении вагона равен по существу ширине кузова вагона. В этом состоянии противоположные поперечные концы поперечины 50, предпочтительно, приварены к стеновым элементам 46, расположенным на противоположных боковых сторонах вагона. Для увеличения прочности соединения между поперечиной 50 и стеновыми элементами 46 могут быть предусмотрены элементы жесткости (не показаны).
Как показано на фиг.6, поперечина 50 выполнена в виде единой детали, имеющей шарнирный держатель 52, простирающийся в продольном направлении наружу (по направлению к смежному модулю кузова вагона), отверстие 56 для приема соединительного элемента, образованного посредством шарнирного держателя. При соединении модулей кузова вагона первого и второго типа шарнирные держатели 22 и 52 на своих противоположных продольных концах выровнены друг по отношению к другу, шарнирный держатель 22 расположен под шарнирным держателем 52 для поддержки шарнирного держателя 52. Соединительный элемент вставлен через отверстия 26 и 56 двух держателей для соединения их друг с другом, так что модули кузова вагона первого и второго типа собраны вместе.
Предпочтительно, соединительным элементом является соединительный элемент шарнирного типа, что позволяет осуществлять определенное относительное вращательное движение между шарнирными держателями 22 и 52. Согласно предпочтительному варианту осуществления соединительный элемент содержит выполненное по типу шаровой муфты соединение, которое позволяет осуществлять как относительное вращательное движение в направлении вправо-влево, так и определенное относительное вращательное движение в направлении вверх-вниз между шарнирными держателями 22 и 52.
Во время движения рельсового транспортного средства соединительный элемент подвергается воздействию как ударной силы между двумя соединенными модулями кузова вагона в поперечном направлении, так и ударной силы между ними в вертикальном направлении.
Кроме того, каждый противоположный боковой конец поперечины 50 может оснащаться подъемной частью 58. Подъемные части 58, которые могут быть схожи с подъемными частями 28 модуля 1 кузова вагона первого типа, выполнены для подъема всего модуля кузова вагона 2 второго типа с тем, чтобы его можно было перемещать в другие места.
Кроме того, в продольном направлении наружу (по направлению к смежному модулю кузова вагона) на продольном наружном краю поперечины 50 может быть предусмотрена пара скоб 60. Скобы 60 выполнены соответствующими скобам 30 модуля 1 кузова вагона первого типа для монтажа гасителей колебаний виляния и/или жестких упоров для максимального поворота соединительного элемента на скобах 30 для уменьшения различных ударных сил между соединенными модулями кузова вагона и для ограничения максимального относительного угла поворота между двумя противоположными шарнирными держателями или поперечинами.
Предполагается, что в шарнирных держателях 22 и 52 или даже в соединительном элементе шарнирного типа или соединении по типу шаровой муфты альтернативно могут быть предусмотрены взаимодействующие гасители колебаний виляния и/или жесткие упоры для максимального поворота соединительного элемента.
Согласно предпочтительному варианту осуществления жесткие упоры содержат ограничительный паз, предусмотренный на скобе или на шарнирном держателе одного из модулей кузова вагона, и ограничительный выступ, предусмотренный на скобе или на шарнирном держателе другого модуля кузова вагона, причем ограничительный выступ вставляется в ограничительный паз и способен перемещаться вдоль ограничительного паза.
Конструкция поперечины согласно полезной модели, которая образована целостно с вагоном, отличается от конструкции, используемой в уровне техники. В уровне техники соединительные блоки (каждый содержит поперечную балку) на противоположных концах смежных вагонов соединяются с кузовами вагонов посредством винтов, заклепок и подобного, а затем два соединительных блока присоединяются друг к другу, создавая определенную конструкционную прочность между двумя кузовами вагонов.
В противоположность этому, согласно полезной модели модуль кузова вагона первого типа (модуль кузова вагона с тележкой) содержит цельный кузов вагона, образованный посредством сварки вместе стеновых элементов, элемента крыши и рамы. Таким образом, можно исключить соединительные блоки, которые содержат поперечины. За счет исключения соединительных блоков может быть уменьшен вес модуля кузова вагона и упрощена процедура сборки рельсового транспортного средства.
Кроме того, согласно полезной модели поперечина приварена к раме, и стеновые элементы, элемент крыши и рама, сваренные вместе, образуют цельный кузов вагона. Таким образом, модуль кузова вагона согласно полезной модели является полностью целым и, таким образом, обеспечивает имеющую увеличенную жесткость и прочность конструкцию.
В этом аспекте следует отметить, что хотя в полезной модели используется поперечина, сваренная вместе с вагоном для достижения соединения между модулями кузова вагона без применения отдельного соединительного блока, содержащего поперечину, и которая соединена с кузовами вагонов винтами или заклепками, в полезную модель не включен случай использования блоков, которые не содержат поперечину и которые не используются для соединения модулей кузова вагона, прежде всего обратные U-образные блоки без поперечины. Такие блоки могут располагаться между модулями кузова вагона в качестве дополнений или альтернатив гибким сочленениям.
Модуль кузова вагона согласно полезной модели может применяться в различных рельсовых транспортных средствах, прежде всего в трамваях.
Поскольку описаны определенные предпочтительные варианты осуществления, то эти варианты осуществления представлены только посредством примера и не намерены ограничивать объем полезной модели. Специалисты могут понять, что прилагаемые пункты формулы полезной модели и их эквиваленты охватывают все модификации, замены и изменения, которые были бы охвачены объемом и идеей полезной модели.