Візок для залізничних вагонів із змінною колією між колесами

1. Тележка для железнодорожных вагонов с изменяющейся колеей между колесами, содержащая раму и колеса, установленные на раме при помощи подвески и с возможностью перемещения поперек тележки и закрепления в двух положениях, соответствующих двум размерам ширины колеи, отличающая с я тем, что упомянутая подвеска состоит из четырех кронштейнов, на одном конце каждого из которых при помощи подшипниковых узлов закреплено колесо с упомянутой возможностью перемещения поперек тележки и закрепления в двух положениях, спиральных пружин, опирающихся нижними концами на нижнюю часть рамы, и гасителей вертикальных колебаний, с которыми соединены вторые концы кронштейнов, опирающиеся на спиральный пружины, причем кронштейны закреплены на раме при помощи шарниров. 2. Тележка п о п . 1 , о т л и ч а ю щаяся тем, что каждое колесо выполнено с тормозными дисками и закреплено на полуоси, на концах которой установлены подшипниковые узлы с цилиндрическими поверхностями в верхней части для опирання соответствующего кронштейна, причем между упомянутыми поверхностями и поверхностями опирающихся на них кронштейнов установлены упругие пластины, жестко прикрепленные к одной из этих поверхностей. 3. Тележка по п.2, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что каждый подшипниковый узел выполнен с вертикальными бо-, ковыми поверхностями, сопряженными с вертикальными поверхностями вкладышей подшипникового узла, причем между внешним кожухом подшипникового узла и обоймой установлен упругий вкладыш для компенсации поперечных усилий, возникающих при перемещении тележки. 4. Тележка по п.З, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена фиксаторами для предотвращения поперечного перемещения подшипниковых узлов, а на вертикальных боковых поверхностях каждого подшипникового узла выполнены за одно целое с ними выступы для крепления подшипникового узла от перемещений в поперечном направлении, причем упомянутый один конец каждого кронштейна выполнен с кожухами для подшипниковых узлов, имеющими ограничительные упоры, между одним или другим из которых и соответствующим фиксатором расположен соответствующий выступ для крепления подшипникового узла. 5. Тележка по п.4, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что каждый фиксатор выполнен за одно целое со скобкой и установлен с возможностью перемещения в вертикальном направлении и перестановки между вертикальными поверхностями соответствующего кожуха для подшипникового узла и фиксирования между вертикальными поверхностями вкладышей соответствующего подшипникового узла, которые выполнены за одно целое с упомянутым кожухом, а тележка снабжена жесткими упорами для предотвращения О О 27042 перемещения фиксаторов в других направлениях, кроме вертикального. 6. Тележка по п 5 , о т л и ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена защитными удерживающими элементами для фиксаторов, которые подпружинены в вертикальном направлении пружины. 7 Тележка по п.6, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что скоба каждого фиксатора выполнена в нижней части с Тобразным пазом для Т-образной тяги установки для поперечного перемещения колес и наклонными направляющими в центральной части для взаимодействия с соответствующими направляющими этой установки, при этом вертикальные поверхности вкладышей подшипниковых узлов, выполненных за одно целое с вертикальными поверхностями соответствующих упомянутых кожухов, установлены с возможностью взаимодействия с фиксаторами и с вертикальными боковыми поверхностями соответствующих подшипниковых уз Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности, к конструкции ходовых частей подвижного состава и может быть использовано для передвижения по железным дорогам с различной шириной колеи. Известна тележка для железнодорожных вагонов с изменяющейся колеей между колесами, которая содержит раму, представляющую собой две самостоятельные боковые планки, связанные поперечными балками. Независимые колеса установлены по обе стороны планок при помощи подвески и с возможностью перемещения вместе с планками поперек тележки с последующей фиксацией в двух положениях, соответствующих двум размерам ширины колеи, посредством зубьев. Известная тележка не обеспечивает необходимые показатели жесткости, надежности и безопасности из-за отсутствия автоматики, сложности вписывания в закругленные умастки пути, наличия динамических эффектов, присущих тележкам с независимыми колесами. В основу изобретения поставлена задача создания тележки для железнодо лов для регулировки их в продольном направлении. 8. Тележка по п.7, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что один из вкладышей каждого подшипникового узла выполнен с направляющей с наклонной верхней поверхностью для направления при поперечном перемещении подшипникового узла, а нижние наружные поверхности упомянутых выступов выполнены с параллельным упомянутому наклону верхней поверхности наклоном для взаимодействия с упомянутой направляющей. 9. Тележка по п.8, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что каждая направляющая выполнена с наклонной верхней поверхностью для предотвращения ее загрязнения. 10. Тележка по п.8, отличающ а я с я тем, что нижние наружные поверхности упомянутых выступов выполнены из материала со свойствами металла с низким коэффициентом трения скольжения и высоким сопротивлением сжатию. рожных вагонов с изменяющейся колеей между колесами, в которой новая конструкция подвески, предусматривающая направляющую систему, позволит обеспечить 5 переустановку каждого колесного узла целиком вместе с подшипниковыми коробками для улучшения вписывания тележки в закругленные участки пути, исключения динамических эффектов. 10 Тележка для железнодорожных вагонов с изменяющейся колеей между колесами по настоящему изобретению содержит раму и колеса, установленные на раме при помощи подвески и с возмож15 ностью перемещения поперек тележки и закрепления в двух положениях, соответствующих двум размерам ширины колеи. Согласно изобретению, упомянутая 20 подвеска состоит из четырех кронштейнов, на одном конце каждого из которых при помощи подшипниковых узлов закреплено колесо с упомянутой возможностью перемещения поперек тележки и зак25 репления в двух положениях. Кроме того, подвеска включает спиральные пружины, опирающиеся нижними концами на нижнюю часть рамы, и гаси I 27042 тели вертикальных колебаний, с которыми соединены вторые концы кронштейнов, опирающиеся на спиральные пружины. Кронштейны закреплены на раме при 5 помощи шарниров. Каждое колесо выполнено с тормозными дисками и закреплено на полуоси, на концах которой установлены подшипниковые узлы с цилиндрическими поверх- 10 ностями в верхней части для опирания соответствующего кронштейна. С целью более равномерного распределения нагрузок между упомянутыми поверхностями и поверхностями опирающих- 15 ся на них кронштейнов установлены упругие пластины, жестко прикрепленные к одной из этих поверхностей. Таким образом определяется вертикальное взаиморасположение подшипни- 20 ковых узлов и соответствующих кронштейнов. В качестве продольных приняты геометрические оси усилия и перемещения, направленные параллельно рельсовому пу- 25 ти, а в качестве поперечных - направленные перпендикулярно рельсовому пути при рассмотрении их в плане. Поскольку указанная цилиндрическая поверхность ориентирована в продоль- 30 ном направлении, осевое положение подшипникового узла центрируется автоматически. Каждый подшипниковый узел выполнен с вертикальными боковыми поверх- 35 ностями, сопряженными с вертикальными поверхностями вкладышей подшипникового узла. Между внешним кожухом подшипникового узла и обоймой установлен упру- 40 гий вкладыш для компенсации поперечных усилий, возникающих при перемещении тележки. Тележка снабжена фиксаторами для • предотвращения поперечного перемеще- 45 ния подшипниковых узлов. На вертикальных боковых поверхностях каждого подшипникового узла выполнены за одно целое с ними выступы для крепления подшипникового узла от пере- 50 мещений в поперечном направлении. Один конец каждого кронштейна выполнен с кожухами для подшипниковых узлов, имеющими ограничительные упоры, между одним или другим из которых 55 и соответствующим фиксатором расположен соответствующий выступ для крепления подшипникового узла. Каждый фиксатор выполнен за одно целое со скобой и установлен с возмож б ностью перемещения в вертикальном направлении и перестановки между вертикальными поверхностями соответствующего кожуха для подшипникового узла и фиксирования между вертикальными поверхностями вкладышей соответствующего подшипникового узла, которые выполнены за одно целое с упомянутым кожухом, Тележка снабжена жесткими упорами для предотвращения перемещения фиксаторов в других направлениях, кроме вертикального. Тележка снабжена защитными удерживающими элементами для фиксаторов, которые подпружинены в вертикальном направлении пружинами. Скоба каждого фиксатора выполнена в нижней части с Т-образным пазом для Т-образной тяги установки для поперечного перемещения колес и наклонными направляющими в центральной части для взаимодействия с соответствующими направляющими этой установки. При этом вертикальные поверхности вкладышей подшипниковых узлов, выполненных за одно целое с вертикальными поверхностями соответствующих упомянутых кожухов, установлены с возможностью взаимодействия с фиксаторами и с вертикальными боковыми поверхностями соответствующих подшипниковых узлов для регулировки их в продольном направлении. Один из вкладышей каждого подшипникового узла выполнен с направляющей с наклонной верхней поверхностью для направления при поперечном перемещении подшипникового узла. Нижние наружные поверхности упомянутых выступов выполнены с параллельным наклону верхней поверхности наклоном для взаимодействия с упомянутой направляющей. Каждая направляющая выполнена с наклонной верхней поверхностью для предотвращения ее загрязнения. Нижние наружные поверхности упомянутых выступов выполнены из материала со свойствами металла с низким коэффициентом трения скольжения и высоким сопротивлением сжатию. Через вертикальную поверхность выступов подшипниковых узлов осуществляется подключение системы управления тормозами, перемещающейся вместе с колесом при его переустановке. На фиг. 1 изображена тележка для железнодорожных вагонов с изменяющейся колеей между колесами, вид сбоку, на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг 3 колесный узел в аксонометрии; на фиг. 4 - цилиндрическая поверхность колесного 27042 8 В качестве продольных приняты геоузла, на который опирается кронштейн, метрические оси усилия и перемещения, вид сбоку; на фиг. 5 - то же, вид сверху; направленные параллельно рельсовому пуна фиг. 6 - разрез по А-В фиг. 4 и 5; на ти, а в качестве поперечных - направленфиг 7 - подшипниковый узел колеса в аксонометрии; на фиг. 8 - размещение 5 ные перпендикулярно рельсовому пути при направляющих и фиксирующих элементов рассмотрении их в плане. подшипникового узла в упорной обойме Поскольку указанная цилиндрическая кронштейна подвески; на фиг. 9 - разрез поверхность 10 ориентирована в продольпо C-D фиг. 8; на фиг. 10 - в разрезе ном направлении, осевое положение подвид сверху колесного узла и опорных 10 шипникового узла 4 центрируется автомаобойм кронштейнов; на фиг. 11 - в аксотически. нометрии общий вид фиксатора; на фиг. Каждый подшипниковый узел 4 вы12 - в разрезе фиксатор, представленный полнен с вертикальными боковыми на фиг. 11; на фиг. 13 - общий вид в поверхностямиїЗ, сопряженными с вертиплане стационарной установки для попе- 15 кальными поверхностями вкладышей 14 и речного перемещения колес; на фиг. 14 15 подшипникового узла 4. в разрезе вид центрирующих и скользяМежду внешнем кожухом подшипнищих башмаков, опирающихся на направкового узла 4 и обоймой 16 установлен ляющий рельс стационарной установки. упругий вкладыш 12 для компенсации поТележка для железнодорожных ваго- 20 перечных усилий, возникающих при перемещении тележки. нов с изменяющейся колеей между колесами по настоящему изобретению содерТележка снабжена фиксаторами 17 жит раму 1 и колеса 2, установленные на для предотвращения поперечного перераме 1 при помощи подвески и с возможмещения подшипниковых узлов 4. ностью перемещения поперек тележки и зак- 25 , На вертикальных боковых поверхносрепления в двух положениях, сооттях 13 каждого подшипникового узла 4 ветствующих двум размерам ширины колеи. выполнены за одно целое с ними выступы 18 для крепления подшипникового узУпомянутая подвеска состоит из ла 4 от перемещений в поперечном напчетырех кронштейнов 3, на одном конце каждого из которых при помощи 30 равлении. подшипниковых узлов 4 закреплено колесо Один конец каждого кронштейна 3 вы2 с упомянутой возможностью полнен с кожухами для подшипниковых перемещения поперек тележки и узлов, имеющими ограничительные упоры закрепления в двух положениях. 19 и 20, между одним или другим из Кроме того, подвеска включает спи- 35 которых и соответствующим фиксатором ральные пружины 5, опирающиеся ниж17 расположен соответствующий выступ ними концами на нижнюю часть рамы, 18 для крепления подшипникового узла 4. гасители вертикальных колебаний 6, с коКаждый фиксатор 17 выполнен за одторыми соединены вторые концы кроншно целое со скобой 21 и установлен с тейнов 3, опирающиеся на спиральные 40 возможностью перемещения а вертикальпружины 5. ном направлении и перестановки между вертикальными поверхностями соответстКронштейны 3 закреплены на раме 1 вующего кожуха для подшипникового узпри помощи шарниров 7. Каждое колесо ла 4 и фиксирования между вертикальны2 выполнено с тормозными дисками В и закреплено на полуоси 9, на концах ко- 45 ми поверхностями вкладышей 14 и 15 соотторой установлены подшипниковые узлы ветствующего подшипникового узла 4, ко4 с цилиндрическими поверхностями 10 в торые выполнены за одно целое с упомяверхней части для опирання соответст* нутым кожухом. вующего кронштейна 3. Тележка снабжена жесткими упорами С целью более равномерного распре- 50 19 и 20 для предотвращения перемещеделения нагрузок между упомянутыми пония фиксаторов 17 в других направлеверхностями 10 и поверхностями 11 опиниях, кроме вертикального. рающихся на них кронштейнов 3 устаТележка снабжена защитными удерновлены упругие пластины 12, жестко живающими элементами 22 для фиксатоприкрепленные к одной из этих поверх- 55 ров, которые подпружинены в вертикальностей. ном направлении пружинами 23. Таким образом определяется вертиСкоба 21 каждого фиксатора 17 выкальное взаиморасположение подшипниполнена в нижней части с Т-образным ковых узлов 4 и соответствующих кроншпазом для Т-образной тяги установки для тейнов 3. поперечного перемещения колес и нак 27042 лонными направляющими в центральной части 24 для взаимодействия с соответствующими направляющими этой установки. При этом вертикальные поверхности вкладышей 14 и 15 подшипниковых узлов 5 4, выполненных за одно целое с вертикальными поверхностями соответствующих упомянутых кожухов 16, установлены с возможностью взаимодействия с фиксаторами 17 и с вертикальными боковыми 10 поверхностями 13 соответствующих подшипниковых узлов для регулировки их в продольном направлении. Вкладыш 15 каждого подшипникового узла 4 выполнен с направляющей 25, 15 имеющей наклонную верхнюю поверхность для скольжения при поперечном перемещении подшипникового узла 4. Нижние наружные поверхности 26 упомянутых выступов 18 выполнены с параллельным нак- 20 лону верхней поверхности направляющей 25 наклоном для взаимодействия с упомянутой направляющей. Каждая направляющая 25 выполнена с наклонной верхней поверхностью для 25 предотвращения ее загрязнения. Нижние наружные поверхности 26 упомянутых выступов 18 выполнены из материала со свойствами металла с низким коэффициентом трения скольжения и вы- 30 соким сопротивлением сжатию. Через вертикальную поверхность 27 выступов 18 подшипниковых узлов 4 осуществляется подключение системы управления тормозами, перемещающейся вмес- 35 те с колесом при его переустановке. Изменение ширины колеи колесной тележки осуществляется с использованием стационарной установки для поперечного перемещения колес, находящейся на стан- 40 ции перехода с одной колеи на другую. Это изменение осуществляется последовательно для каждой из колесных тележек по мере того, как проходят через • стационарную установку на пониженной 45 скорости, которая может составлять не более 20 км/ч. На фиг. 13 схематически представлены некоторые элементы, образующие ста50 ционарную установку. Концевые рельсы пути с большим стандартом ширины колеи обозначены поз. 28, тогда как концевые рельсы пути с меньшим стандартом ширины колеи обозначены поз. 29. 55 Направляющие и центрирующие рельсы вывешивания обозначены поз. 30; разблокирующие направляющие обозначены лоз. 31; и направляющие для перемещения колес 2 обозначены, соответственно, 10 поз. 32 (пружинящая часть) и 33 (жесткая часть). Предположив, что колесная тележка входит на стационарный комплекс со стороны колеи с большим стандартом ширины (на фиг. 13 слева), процесс изменения ширины колеи на ходу транспортного средства можно изложить следующим образом. Для осуществления операции перемещения необходимо, чтобы колеса 2 не несли никакой нагрузки, что достигается вывешиванием тележки на направляющих рельсах вывешивания 30, т.е. разгрузкой колес 2. Такая разгрузка колес осуществляется плавно за счет того, что рельсы 28 имеют уклон перед их окончанием, и в соответствующий момент, в зависимости от диаметра колес 2, скользящие и центрирующие башмаки, предусмотренные на кронштейнах 3 тележки, поз. 34 и 35 на фиг. 2, входят в контакт с соответствующими направляющими и центрирующими рельсами вывешивания 30. С целью обеспечения большей поверхности опорного контакта между скользящими башмаками 35 и направляющим, рельсом 30, в особенности при начальном контакте, башмак 36 опирается на свой опорный элемент 37 через сферический опорный шарнир. Опорные башмаки 36, равно как и центрирующие башмаки 38, выполнены из пластического материала и получают водяную смазку, чем обеспечивается низкий коэффициент трения при их скольжении по направляющему рельсу 30. Смазка водой обладает преимуществами перед другими типами смазок, поскольку она ни в каких случаях не приводит к залипанню или загрязнениям. После разгрузки колеса 2 необходимо разблокировать от двойной блокировки фиксаторами 17, для чего стационарная установка снабжена четырьмя направляющими 31, которые располагаются параллельно продольной оси стационарной установки. Верхняя часть этих направляющих 3 выполнена в виде Т-образных тяг, что обеспечивает вход на них скоб 21 с фиксаторами 17, и, благодаря форме вертикального профиля 39 направляющих 31, фиксаторы 17 опускаются и удерживаются в выведенном положении средней частью направляющих 31, где их профиль имеет полностью горизонтальный характер. Поскольку контактные фрикционные зоны 24 несущих скоб 21 также выполне 11 27042 ны из пластического материала, смазка также осуществляется водой, что позволяет получить вышеизложенные преимущества. В ходе операции разблокирования фиксаторов 17 пружинящая часть 32 направляющих для перемещения колес 2, соответствующая данному стандарту ширины колеи, входит в контакт с внутренней поверхностью колес 2. Оказываемое на колеса 2 усилие нажима содействует осуществлению операции разблокирования фиксаторов 17. Перед описываемой разблокировкой фиксаторов 17, сражу же после разгрузки колеса 2 слегка опускаются и не прижимают верхнюю часть 10 подшипниковых узлов 4 к опорной поверхности обойм 16 кронштейнов 3, после чего наклонные поверхности 26 выступов 18 опираются на наклонные поверхности 25 направляющей. Затем, по мере продвижения через стационарную установку колеса 2 перестают контактировать с пружинящей частью 32 направляющих перемещения со стороны входа тележки и, далее, входят в контакт с жесткой частью 33 направляющих перемещения на противоположной стороне, т.е. на стороне с меньшим стандартом ширины колеи. В ходе контактирования колес 2 с указанной жесткой частью 33 направляющих фиксаторы 17 остаются разблокированными, и колеса 2 переводятся на меньший размер ширины колеи. 5 10 15 20 25 30 12 Затем колеса 2 вновь контактируют с пружинящей частью 32 направляющих перемещения, и разблокировочные направляющие поджимают фиксаторы 17 вверх, т.е. осуществляют установку фиксаторов 17 в запорное положение. Усилие нажима, оказываемое пружинящей частью 32 направляющих перемещения, облегчает операцию возврата фиксаторов 17 в запорное положение. По завершении процесса перемещения колеса 2 фиксируются в положении, соответствующем колее с меньшим стандартом ширины и входят в контакт с рельсами пути меньшей ширины колеи, имеющими положительный уклон, скользящие 36 и центрирующие 38 башмаки выводятся из контакта с направляющими рельсами 30 и тележка готова к движению по пути с указанной шириной колеи. Обратный процесс перехода от пути с меньшей шириной колеи на путь с большей шириной колеи осуществляется аналогичным образом. Нет необходимости расширять настоящее описание, поскольку специалисту в данной области достаточно понятна сущность настоящего изобретения и вытекающие из него преимущества. Материалы, форма, размеры и расположение элементов по настоящему изобретению могут варьироваться при условии, что это не окажет никакого измене35 ния на сущность изобретения. 16 ФИГ. 1 16 ФИГ. 2 3S ФИГ. 3 7 27042 16 З ФИГ. 4 39 ФИГ. 5 27042 . 17 ФИГ. 6 А-В 23 31 26 ФИГ. 7 27042 14 Л ; / / / / и v / / / / / / 23 23 ФИГ. 8 ФИГ. 9 C-D" 27042 19 17 19 17 / 20 18 20 17\ 19 •18 ФИГ. 10 1 27042 17 24 V 31 I ЗО 32 ФИГ. 12 ФИГ. 13 зз 27042 35 ФИГ. 14 Упорядник Техред М. Келемеш Коректор М. Куль Замовлення 549 Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101