Візок двовісний для вантажних вагонів магістральних залізниць

1. Візок двовісний для вантажних вагонів магістральних залізниць з діагональними зв'язками між бічними рамами або без діагональних зв'язків, що містить надресорну балку, виконану у вигляді бруса коробчастого перерізу рівного опору вигину, з збільшеними по ширині або нормальними кишенями для фрикційних клинів, що мають похилу поверхню, з змінними вкладишами або без них, плоскої або криволінійної форми у вертикальній та (або) горизонтальній площині, на верхній горизонтальній поверхні якої виконаний підп'ятник, опорна поверхня якого розташована в одній горизонтальній площині з верхньою горизонтальною поверхнею балки або нижче неї, і захищена від ушкоджень зносостійким елементом, що захищає одночасно і бурт підп'ятника, а також установлені на спеціальних площадках за допомогою рознімних з'єднань пружні або пружно-коткові ковзуни постійного контакту та розташовані симетрично відносно отвору під шворінь петлі з отворами для шарнірного з'єднання з рамою вагона, що спирається опорними поверхнями на бічні рами через ресорні комплекти, що складаються з дворядних пружин підвищеної гнучкості з нелінійною або лінійною характеристикою, дві з яких установлені під фрикційними клинами, взаємодіючими з відповідними похилими поверхнями надресорної балки, та з зносостійкими пластинами, розміщеними у центральних прорізах бічних рам, що спираються буксовими прорізами через шевронні пружні елементи, і взаємодіючі з ними адаптери, на підшипники касетного типу колісних пар, виконаних з можливістю гальмування за допомогою гальмових колодок, встановлених на башмаках, закріплених на тріангелях, оснащених пристроєм паралельного відводу колодок, який відрізняється тим, що внутрішні обриси буксових прорізів бічних рам ма 2 (19) 1 3 19122 4 що клини фрикційного гасника коливань мають розмір яких виконаний з можливістю вільного пезбільшену ширину в зоні контакту з надресорною реміщення сполучного елемента кузова при колибалкою в порівнянні із шириною в зоні контакту з ваннях бічного хитання та перевалювання, але фрикційними планками на вертикальних стійках недопущенням виходу шворня із отвору в п'ятнику центрального ресорного прорізу бічних рам, а тапри підйомі вагона разом з візком. кож криволінійну поверхню у вертикальній та (чи) у 8. Візок двовісний для вантажних вагонів магістральних залізниць за п. 1, який відрізняється тим, горизонтальній площинах, чим забезпечується стабільність роботи фрикційного клинового гаснищо в комплект центрального ресорного підвішука коливань. вання входять дворядні пружини підвищеної гнуч7. Візок двовісний для вантажних вагонів магістракості, при цьому висота внутрішньої пружини менльних залізниць за п. 1, який відрізняється тим, ша за висоту зовнішньої пружини на величину що на верхній горизонтальній площині надресорпрогину її, що виникає при максимальній швидкосної балки симетрично відносно отвору під шворінь ті руху порожнього вагона. розташовані петлі, кожна пара з яких має отвори, Корисна модель відноситься до залізничного транспорту і стосується двовісних візків вантажних вагонів з поліпшеними ходовими якостями. У вантажному залізничному транспорті як ходові частини вагонів широке поширення одержали трьохелементні візки з центральним одноступінчатим ресорним підвішуванням, рама яких складається з надресорної балки і двох бічних рам, що спираються на підшипникові вузли колісних пар. Прості за конструкцією та в обслуговуванні, трьохелементні візки мають ряд характерних недоліків, основним з яких являється підвищений динамічний вплив на колію через збільшену масу необресорених частин, та інтенсивний знос тертьових поверхонь у вузлі опирання рами на буксу, та пари тертя в клиновому фрикційному гаснику коливань центрального ресорного підвішування. Підвищений знос коліс (підріз гребнів) та рейок спричинений перекосом рами в плані і "забігом" бічних рам, унаслідок недостатньої їх "зв'язаності", що приводить до збільшення кута набігу коліс на голівки рейок. Це приводить до значного зменшення коефіцієнту запасу стійкості від вповзання колеса на рейку і, як наслідок, обмеження швидкості руху, зазвичай, на порожньому режимі руху. Динамічні якості вагонів на таких візках оцінюються як задовільні. Відома конструкція вантажного візка для підвищених швидкостей руху ([1]), яка має колісні пари, надресорну балку, ресорні комплекти, бічні рами із кронштейнами кріплення діагональних зв'язків і кронштейнами підвіски триангелей, діагональні зв'язки у вигляді перехресних стрижнів, поздовжні повідці, вертикальні гасники коливань, гальмову важільну передачу, горизонтальні фрикційні гасники коливань постійного тертя. Така конструкція візка має наступні недоліки. Через відсутність підвішування між буксами колісних пар і бічними рамами останні збільшують непідресорену масу візка, що приводить до росту ударних на вантажень на залізничну колію, а також ударним навантаженням на бічні рами, а це, у свою чергу, приводять до зносу залізничної колії та зниженню надійність бічної рами. Колісні пари за рахунок зазорів між буксою й бічною рамою можуть переміщатися як у поздовжньому, так у поперечних напрямках, при цьому сили тертя, які виникають між буксою та бічною рамою, приводять до інтенсивного зносу бічних рам. Відсутність пружного зв'язку між колісними парами й бічною рамою приводить до виляння візка при русі в прямих ділянках залізничної колії, а при русі в кривих ділянках залізничної колії - до зміни конфігурації візка в плані із прямокутного обрису в паралелограм, що приводить до інтенсивного зносу гребенів коліс візка та рейок залізничної колії. Відома конструкція вантажного візка мод.181711 ([2],[3]), яка обрана за прототип, що має надресорну балку, бічні рами, ресорне підвішування, фрикційні клини вертикальних гасників коливань, плоскі пружні накладки з металевою основою, які розміщені на фрикційних клинах. Опорні поверхні бічних рам й адаптерів касетних підшипників утворені чотирма площинами. Між опорними площинами бічних рам і кожним з адаптерів установлені по два пружних елемента, які виконані у вигляді послідовних шарів еластичного матеріалу та гнутих металевих пластин. До недоліків цієї конструкції варто віднести недостатню жорсткість бічної рами в надбуксовій частині, що значно позначається на її довговічності, а також неможливості реалізації у повній мірі пружного зв'язку між колісною парою та бічною рамою. Крім того, при дії поздовжніх та поперечних навантажень, які виникають при русі візка, може утворюватися контакт та переміщення між поверхнями адаптера та щелепами буксового прорізу бічної рами, при цьому виникають сили тертя, які приводять до зношування контактних поверхонь бічних рам й адаптерів. Технічний результат корисної моделі, який заявляється, полягає у підвищенні надійності елементів візка, а також зниження динамічного впливу на залізничну колію. Технічний результат досягається за рахунок того, що: - між адаптером колісної пари й бічною рамою встановлюється пружний елемент, який забезпечує у повній мірі пружний зв'язок між колісною парою та бічною рамою та виключає тертя між даними елементами; - змінена конструкція бічної рами з метою збільшення її жорстокості та довговічності; 5 19122 6 - введенні додаткові зв'язки з метою забезпевигляді усіченої зверху многогранної піраміди, осчення прямокутної форми візка в плані. нова якої залишається відкритою. Грані 11, розтаСутність корисної моделі, яка заявляється, пошовані під кутом до вертикальної осі і кутом яснюється кресленнями, де зображено: (Фіг.3), до подовжньої осі бічної рами, виконані Фіг.1 - візок вантажного вагона з подвійним ретаким чином, що мають форму цілком відповідну сорним підвішуванням, загальний вид. формі шевронних багатошарових пружних елемеФіг.2 - вузол буксового підвішування візка. нтів 12, які передають на вантаження від рами Фіг.3 - перетин буксового прорізу по А-А Фіг.2. через адаптер 13 на буксовий вузол 8 колісної Фіг.4 - перетин буксового прорізу по Б-Б Фіг.2. пари 9. Зовнішні обриси 14 надбуксової частини Фіг.5 - візок двовісний для вантажних вагонів бічних рам візка являють собою частину поверхні магістральних залізниць, вид знизу. від перетинання двох циліндрів одного діаметра з Фіг.6 - вузол шарнірного з'єднання надресоркутом перетину утворюючих /2 (Фіг.2), при цьому ної балки візка з елементами кузова вагона. на похилій частині циліндричної поверхні знахоПропонований візок (Фіг.1) складається з надяться ребра 15 поперек утворюючої циліндра з дресорної балки 1, виконаної у виді коробчатого одного боку, і - образний перетин 16 (Фіг.3) з бруса рівного опору вигину. На верхній горизонтабоку центрального ресорного прорізу. Подовжні, льній поверхні балки виконаний підп'ятник 2 зі знопаралельні подовжньої осі рами, стінки 17 надбуксостійким елементом, що захищає основу і бурт сової частини рами мають аркообразні, симетричні підп'ятника. Опорна поверхня підп'ятника розтащодо осі коліс них пар, прорізи 18, із внутрішньої шована в одній горизонтальній площині з верхсторони окантованіпо периметру посилюючими ньою горизонтальною поверхнею балки. На відсребрами 19 (Фіг.4), а з зовнішньої сторони - потані, рівній ширині колії, на спеціальних площадках довжніми ребрами 20, що закінчуються по обидва встановлені за допомогою роз'ємного з'єднання боки двома чи більш, з зовнішньої сторони горизопружні чи пружно-каткові ковзуни постійного контантально 15, а з внутрішньої - похило розташовакту 3. Між ковзунами та підп'ятником, симетрично ними порібнинами 21, не однакової по довжині щодо отвору під шворінь 31, розміщені петлі 4 з висоти. Така конструкція надбуксової частини бічотворами для шарнірного з'єднання з елементами них рам, у сукупності зі здатними змінювати своє рами вагону, що забезпечують підйом візків разом значення кутами та , дозволяє забезпечити з кузовом. Отвори 29 (Фіг.6) мають більший розмір необхідну міцність для різних значень навантау порівнянні з елементом рами кузова вагона 30, ження від осі на рейки та заданої конструкційної на величину 26, що забезпечує вільне взаємне швидкості, а також бажані ходові якості вагона. переміщення кузова стосовно надресорної балки Шевронні елементи 12 мають пружні властивості при коливаннях бічної хитавиці та перевалці, але по напрямку осей Χ, Υ і Ζ (Фіг.2), а так само пружне допускає вихід шворня 31 із зачеплення з п'ятність на скручування щодо осі Ζ. Пружність по осі ником 32 при підйомі вагона домкратами. НадреΖ (Cz) задається у залежності від величини осьосорна балка спирається опорними поверхнями вого навантаження та необхідного при цьому прочерез ресорні комплекти 5 на бічні рами 6 у гину. Пружності по осях X (Сх) і Υ (Су) залежать, в центральному ресорному прорізі. Центральний головному, від заданої конструкційної швидкості та ресорний комплект містить у собі дворядні пружипереважного хара ктеру відступів рейкової колії в ни підвищеної гнучкості з нелінійною чи лінійною плані. Пружність на скручування щодо осі Ζ (Ср) пружною характеристикою. При застосуванні ререгламентує величини "забігання" бічних рам візка сорного комплекту з нелінійною характеристикою, відносно один одного при русі по прямих ділянках різниця висот внутрішньої та зовнішньої пружин колії. Між адаптером 13 і гранями 11 буксових визначає характер нелінійності. Загальна кількість прорізів розміщені пружні елементи V - образної дворядних пружин залежить від величини осьовоформи, що забезпечують взаємне пружне переміго навантаження та необхідного прогину ресорного щення буксового вузла колісної пари в буксовому комплекту. Між надресорною балкою (у карманах прорізі бічної рами візка. Між адаптером 13 і верхдля розміщення фрикційних клинів) та вертикальньою полицею буксового прорізу 10 бічної рами ними стійками центрального ресорного прорізу (Фіг.2) розташован пружний елемент 22, що перебічних рам розташовані фрикційні клини 7, що маважно складається з декількох циліндрів, що мають збільшену ширину в зоні контакту з надресорють по центру отвір, через який проходить, закріпною балкою, у порівнянні із шириною в зоні контаклений в адаптері, сигнальний стрижень 23, який ту з фрикційними планками на вертикальних слугує для візуальної оцінки цілісності шевронних стійках центрального ресорного прорізу бічних багатошарових пружних елементів 12. Товщина рам. Геометрія опорних та тертьових поверхонь пружного елемента 22 обрана таким чином, щоб у фрикційних клинів залежить від осьового навантатих випадках, коли вертикальні деформації шевження та заданого коефіцієнта відносного тертя в ронних багатошарових пружних елементів 12 доцентральному ресорному підвішуванні. Збільшена сягають величини більше розрахункової, прийняти площа контакту клинів з надресорними балками на себе все вертикальне навантаження і, таким може мати криволінійну поверхню, як у вертикальчином, розвантажити пружні елементи 12. У нижної, так і (чи) у горизонтальної площинах, чим заньому поясі 24 центрального ресорного прорізу безпечується стабільність роботи фрикційного бічної рами є дві, розташовані симетрично щодо клинового гасника коливань. Бічні рами спираютьпоперечної осі, пари отворів 25 і 26 (Фіг.5), признася на підшипникові вузли 8 колісних пар 9 через чені для монтажу діагональних зв'язків 27. При буксове ресорне підвішування (Фіг.2). Внутрішні цьому вісь, на якій розташовані ці отвори, нахилеобриси буксових прорізів бічних рам 10 виконані у на стосовно подовжньої осі рами під кутом . Візок 7 19122 8 оснащений гальмовою системою 28, що забезпенеобресорених мас візка, а так само забезпечує чує рівнобіжний відвід гальмових колодок. У гальпідвищення її ходових і експлуатаційних якостей. мовій системі можливе застосування як композиУ разі впровадження в експлуатацію запропоційних, так і чавунних гальмових колодок, а нованого візка виникне можливість організації кріплення гальмових башмаків на триангелі здійсшвидкісних контейнерних перевезень по Транссинюється без застосування різьбового з'єднання. бірський магістралі між державами АзіатськоПропонований візок має пружний зв'язок коліТихоокеанського регіону та Європою, включаючи сних пар з бічними рамами, виконаний у виді багаРосію і держави СНД, вітчизняним рухомим склатошарових пружних елементів з оптимізованими дом зі швидкостями до 140 кілометрів за годину. характеристиками жорсткості та величинами проПриведені особливості конструкції знайшли гинів по напрямках дії основних сил від експлуатазастосування у візку моделі 18-4129. Цей двовісційних навантажень. ний візок призначений для вантажних вагонів заліБагатошарові пружні шевронні елементи сфозниць колії 1520 мм із максимальним статичним рмовані в блоки та установлені в буксових прорінавантаженням від осі на рейки 245кН і конструкзах рами таким чином, що їхня жорсткість у вертиційною швидкістю 120км/год, а також моделі 18кальному напрямку забезпечує заданий прогин під 1170 для вантажних вагонів магістральних залізвагою вагона нетто та брутто. ниць із статичним навантаженням від осі на рейки Бічна і кутова жорсткість багатошарових пруж196-230кН і конструкційною швидкістю 140км/год. них блоків обрані за умов забезпечення мінімальДжерела інформації: них рамних сил і досягнення спрямляючого моме1. А.с. RU 39558 U1, B61F3/02, Железнодоронту, необхідного для реалізації ефекту пасивного жная грузовая тележка для по вышенных скоросорієнтування колісних пар у кривих ділянках колії тей движения, опубл. 2004.08.10, (впродовж радіусу кривої). Це зменшує кут набіhttp://www.fips.ru/cdfi/fips.dll гання реборд коліс на голівки рейок, знижуючи тим 2. Бороненко Ю.П., Орлова А.М., «Обобщение самим знос коліс і рейок, а також знижуючи однонакопленного опыта проектирова ния тележек гручасний опір руху вагонів та ймовірність сходу їх з зовых вагонов для создания типоразмерного рярейок. да» // XI Міжнародна конференція залізничного Взаємний зсув бічних рам візка в плані при рутранспорту «Динаміка, міцність та безпека руху сі обмежується діагональними зв'язками. рухомого складу», Тези доповідей, ДніпропетПружний зв'язок букси з рамою виконує функровськ 2004, стр.47. ції первинної ступіні підвішування і гасника висо3. В.М. Бубнов, Ю.П. Бороненко, А.М. Орлова, кочастотних коливань і дозволяє знизити динамічЕ.А. Рудакова «Новая тележка для грузовых вагоний вплив вагона на колію за рахунок зменшення нов» //Железные дороги мира, №7, 2005год. 9 Комп’ютерна верстка М. Мацело 19122 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601