Моторний візок високошвидкісного залізничного транспортного засобу

1. Моторний візок високошвидкісного залізничного транспортного засобу, який виконаний з можливістю розміщення на ньому елементів тягового приводу, гальмівного обладнання та ресорного підвішування та містить дві моторні колісні пари, встановлені на рамі, який відрізняється тим, що C2 2 95361 1 3 гальмівного обладнання та ресорного підвішування, та який містить дві моторні колісні пари, встановлені на рамі, яка включає дві поздовжні і дві поперечні балки. До недоліків прототипу, також, як і в попередньому випадку, можна віднести невідповідність його технічних характеристик новим вимогам, що пред'являються сучасним залізничним транспортом до вузлів і деталей рухомого складу, таким, наприклад, як маса-габаритні показники, можливість розміщення додаткового та/або удосконаленого обладнання, міцнісні характеристики тощо. Задачею запропонованого винаходу є створення моторного візка, що дозволяє використовувати його на високошвидкісних пасажирських залізничних транспортних засобах. Технічний результат, що досягається при реалізації запропонованого винаходу, полягає у можливості підвищення швидкісного режиму залізничного транспортного засобу за рахунок одночасного зниження маси візка в цілому, підвищення ефективності сприйняття і передачі тягових і гальмівних зусиль та за рахунок підвищення ефективності гальмування. Вказаний технічний результат досягається за рахунок того, що моторний візок високошвидкісного залізничного транспортного засобу виконаний з можливістю розміщення на ньому елементів тягового приводу, гальмівного обладнання та ресорного підвішування і містить дві моторні колісні пари, встановлені на рамі. Новим є те, що в запропонованому моторному візку кожна моторна колісна пара містить вісь, одноступінчатий осьовий редуктор, два напресованих на вісь колеса, кожне з яких має на дисковій частині два гальмівних диска, і два буксових вузла, кожен з яких оснащується температурним датчиком, при цьому для зв'язку згаданого редуктора з тяговим двигуном передбачена зубчаста муфта з дуговими зубцями, рама утворена двома поздовжніми, вигнутими середньою частиною вниз, балками і однією поперечною балкою, що сполучає середні частини поздовжніх балок між собою, причому на поздовжніх балках передбачені елементи кріплення для моторних колісних пар, на поперечній балці передбачені елементи кріплення для двох тягових електродвигунів і для дискового гальмівного обладнання для кожного колеса, при цьому у середній частині поперечної балки виконаний технологічний отвір, що дозволяє розміщувати елементи лемніскатного механізму. У деяких випадках може бути доцільно, якщо ресорне підвішування буде виконано двоступінчатим, при цьому друга ступінь ресорного підвішування буде виконана пневматичною. У найбільш зручному варіанті інформація з температурного датчика кожної букси може подаватися на пульт керування транспортним засобом. Виконання редуктора одноступінчатим із закріпленням його на осі колісної пари і оснащення його кріпленнями до рами залізничного візка, а також зв'язок його з тяговим двигуном через зубчасту муфту з дуговими зубцями дозволяє значно підвищити ефективність передачі крутного моменту, знизити втрати на тертя і підвищити надійність 95361 4 кріплення елементів, що веде до підвищення швидкісних характеристик транспортного засобу. Однак відомо, що підвищення швидкості транспортних засобів, особливо пасажирських, можливо тільки за умови підвищення ефективності гальмування, як того вимагає техніка безпеки під час перевезення пасажирів. Для підвищення ефективності гальмування, що дозволить експлуатувати рухомий состав з більш високою швидкістю, пропонується використовувати дискові гальма замість колодкових, при цьому кожне з напресованих на вісь колесо повинне мати на дисковій частині два гальмівних диска, що дозволить підвищити корисну площу взаємодії гальмівних елементів і, відповідно, підвищити ефективність гальмування. Виконання рами запропонованої форми, з вигнутими поздовжніми балками і тільки з однією поперечною балкою, що має технологічний отвір, який дозволяє розміщувати елементи лемніскатного механізму, дозволяє знизити масу рами, сприяє зменшенню опору набігаючого потоку під час руху, дозволяє підвищити ефективність сприйняття і передачі тягових і гальмівних зусиль. Наявність додаткових елементів кріплення дозволяє використовувати дискове гальмівне обладнання. Все перераховане вище дозволяє підвищити швидкісний режим залізничного транспортного засобу. Для підвищення ефективності сприйняття і передачі тягових і гальмівних зусиль, а також для підвищення комфортності, ресорне підвішування рами може бути виконане двоступінчатим, при цьому друга ступінь ресорного підвішування може бути виконана пневматичної. Далі запропонований винахід буде розкрито більш детально, з посиланням на графічні матеріали, на яких: Фіг. 1 - принципова схема пропонованого візка, вид зверху; Фіг. 2 - принципова схема пропонованого візка, вид збоку; Фіг. 3 - принципова схема моторної колісної пари; Фіг. 4 - принципова схема рами, вид зверху; Фіг. 5 - принципова схема рами, вид збоку; Фіг. 6 - тривимірне зображення рами (перевернуте на 180°). Візок, описуваний в рамках цієї заявки, буде використаний на швидкісному пасажирському залізничному транспортному засобі, для зручності використання і обслуговування якого передбачається, що всі візки будуть мати модульну конструкцію. Основні вузли, наскільки це можливо, в моторних і немоторних візках будуть виконані ідентично. Запропонований моторний візок 1 високошвидкісного залізничного транспортного засобу виконаний з можливістю розміщення на ньому елементів тягового приводу, гальмівного обладнання та ресорного підвішування і містить дві моторні колісні пари 2, встановлені на рамі. Моторна колісна пара складається з осі 3, двох буксових вузлів, двох коліс 4, двох гальмівних дисків 5 і 6 на дисковій частині 7 кожного колеса 4 і одного осьового одноступінчатого редуктора 8. 5 Гальмівні диски 5 і 6, які закріплені на дисковій частині 7 кожного колеса 4, дають можливість підвищити площу фрикційного контакту при гальмуванні, знизити динамічні та температурні навантаження на колеса 4 і елементи гальмівної системи і більш ефективно розподіляти і використовувати гальмівні сили, значно зменшуючи гальмівний шлях рейкового транспортного засобу. Кожен буксовий вузол оснащується температурним датчиком (не показаний), інформація з якого в режимі реального часу може передаватися на пульт керування рейковим транспортним засобом, що дозволяє здійснювати постійний контроль і регулювати гальмівні та розгінні процеси руху. Для передачі крутного моменту тягового двигуна 9 на осьовий одноступінчатий редуктор 8 передбачена зубчаста муфта 10 з дуговими зубами. Запропоноване технічне рішення дозволяє підвищити ефективність передачі крутного моменту за рахунок підвищення К.К.Д. зубчастої передачі та зменшення втрат на тертя. Деталі осьового одноступінчатого редуктора 8 - лабіринтове кільце, підшипник, зубчасте колесо напресовуються або насаджуються в гарячому стані на окремі посадочні місця згаданого редуктора 8. Колеса 4 напресовуються на вісь 3 за допомогою холодної посадки. Перед запресовуванням коліс 4 і зубчастого колеса осьового одноступінчатого редуктора 8 поверхні посадочних отворів і посадочні місця осі 3 покриваються рівним шаром мастильного засобу, що забезпечує електропровідність посадки і не знижує втомну міцність осі 3. Відкрита поверхня осі 3 і 4 коліс покривається ґрунтувальним лаком, а потім лаком-покриттям. Це покриття захищає поверхні від корозії. Рама 11 моторного візка 1 утворена двома поздовжніми балками 12 і однією поперечною балкою 13. Кожна поздовжня балка 12 вигнута середньої частиною 14 вниз. Поперечна балка 13 з'єднує середні частини 14 поздовжніх балок 12 між собою. Використання у запропонованій конструкції однієї поперечної балки достатньої жорсткості (замість двох - як у відомих конструкціях) дозволяє зменшити масу рами і значно оптимізувати розподіл тягових і гальмівних зусиль, що виникають в процесі руху залізничного транспортного засобу. Характерна зовнішня форма рами, що отримується за рахунок вигину поздовжніх балок, також сприяє оптимізації розподілу тягових і гальмівних зусиль і, крім цього, веде до зменшення аеродинамічного опору. На поздовжніх балках 12 передбачені елементи кріплення 15, наприклад, кронштейни, для двох моторних колісних пар. На поперечній балці 13 передбачені елементи кріплення 16, наприклад, кронштейни, для двох тягових електродвигунів 9 і елементи кріплення 95361 6 для дискового гальмівного обладнання 17 для кожного колеса 4. Можливість використання дискових гальм для кожного колеса значно підвищує ефективність гальмування, що дозволяє використовувати запропоновані візки на високошвидкісних пасажирських залізничних транспортних засобах. У середній частині поперечної балки 13 виконаний технологічний отвір 18, що дозволяє розміщувати елементи лемніскатного механізму. Виконання технологічного отвору дозволяє, з одного боку, підвищити жорсткість рами і оптимізувати розподіл тягових і гальмівних зусиль, а з іншого боку - зменшити масогабаритні показники рами, оптимізувати компонування вузлів і деталей моторного візка і підвищити його аеродинамічні характеристики. На кінцях поздовжніх балок 12 передбачені місця 19 для установки пружин 20 першої ступені ресорного підвішування. Вторинне вертикальне підресорювання виконується за допомогою пневморесор 21. Повітряна амортизація на кожному візку складається з двох систем повітряних ресор. Безпосередньо до пневморесори приєднано додатковий резервуар стисненого повітря, що кріпиться поверх візка на траверсі кузова вагона. Регулювання рівня другої ступені підресорювання для врівноваження різних станів навантаження здійснюється пристроєм управління пневморесор. Для збільшення стійкості до бічної хитавиці передбачені упори бічної хитавиці. При відмові пневморесори кузов вагона може опуститися на аварійні пружини, при цьому можливе пересування з обмеженням по швидкості до 120 км/годину. Виконання ресорного підвішування двоступінчатим дозволяє домогтися більш ефективного сприйняття і передачі тягових і гальмівних зусиль, а також підвищити ергономічні характеристики високошвидкісних пасажирських залізничних транспортних засобів. Внаслідок різної адаптації візків до маси і положення центру ваги окремих вагонів, а також в результаті різного налаштування підресорювання візки без змін налаштування взаємозамінні тільки в межах вагонів одного типу. Візки на головних вагонах можуть бути оснащені рейкоочисниками з еластомерних матеріалів, встановленими перед колесами. Останні розташовані якнайближче до коліс і мають якомога меншу відстань до головки рейки. Таким чином, запропоновані конструкція і компонування заявленого моторного візка дозволяють використовувати його на високошвидкісних пасажирських залізничних транспортних засобах за рахунок одночасного зниження маси рами, підвищення ефективності сприйняття і передачі тягових і гальмівних зусиль, а також за рахунок підвищення ефективності гальмування і за рахунок підвищення ергономічних характеристик. 7 95361 8 9 95361 10 11 Комп’ютерна верстка Мацело В. 95361 Підписне 12 Тираж 23 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