Тележка железнодорожного подвижного состава

 

Использование: в железнодорожных транспортных средствах. Сущность изобретения: боковины рамы тележки имеют вильчатые концы, образующие прямоугольные проемы, в которых размещены колеса, оси которых посредством букс закреплены в вильчатых концах. Боковины по концам связаны шпильками. Корпуса букс охвачены колодками, контактирующими с прямоугольным зевом боковин и имеющими вертикально расположенные сферические поверхности, контактирующие со сферическими поверхностями на поверхности букс. 8 ил.

Изобретение относится к области вагоностроения железнодорожного транспорта и может быть использовано в транспортном машиностроении при создании тележек железнодорожного и трамвайного вагона с повышенной надежностью и увеличенной маневренностью.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, являются тележки железнодорожного подвижного состава, содержащие раму, состоящую из надрессорной балки и двух боковин с вильчатыми концами, образующими прямоугольные проемы для размещения в них колес, оси которых посредством букс закреплены в ветвях вильчатых концов боковин.

Недостатком таких тележек является то, что в них не устраняются причины, вызывающие забегание боковин одна относительно другой.

Отличием предложенного устройства от прототипа является то, что тележка железнодорожного подвижного состава снабжена поперечинами, связывающими между собой по концам боковины, и упруго закрепленными в ветвях боковин колодками с вертикально расположенными цилиндрическими поверхностями, контактирующими с цилиндрическими поверхностями, выполненными на поверхностях букс.

На фиг. 1 изображена тележка железнодорожного подвижного состава, общий вид; на фиг. 2 - то же, план; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - шпилька-поперечина; на фиг. 6-8 - колодка, проекции.

Тележка железнодорожного подвижного состава содержит боковину 1 правую, боковину 2 левую. Обе боковины на концах имеют вилкообразные опоры 3, а концы боковин имеют вилкообразный вид из-за выборки 4 для колеса 5. Ходовое колесо 5 находится в выборке 4. Ходовое колесо насажено на горячую посадку на полуось 6, имеющую тот же посадочный размер, что и на серийно выпускаемых тележках. На полуоси 6 имеются проточки на обоих сторонах колеса 5 для посадки лабиринтных колец 7, служащих для удержания смазки, которой набито пространство в корпусе 8 буксы, куда загнаны подшипники 9 (комплект). Комплект подшипников 9 расположен в корпусах, на обоих концах полуоси 6. Внутренние обоймы подшипников 9 с одной стороны упираются в лабиринтное кольцо 7, а с другой - соприкасаются с шайбой 10. Чтобы масло не выходило с другой стороны подшипника, имеется прокладка 11. На концах полуоси 6 нарезана резьба 12, в которую навинчены гайки 13, упирающиеся на шайбу 10 и крепящие внутреннюю обойму комплекта подшипников 9. Ходовое колесо 5 снабжено гребнями 14, препятствующими сходу колеса с рельса. Для удержания от проворачивания гаек 13 служит диск 15, болты 16, ввинченные в торец корпуса полуоси 6 и законтренные. Внутренняя обойма подшипников 9 упирается с одной стороны в выступ 17 корпуса 8, а с другой стороны их поджимает крышка 18, закрепленная болтами 19 в корпусе 8. На боковинах 1 и 2 имеется центральная выборка 20 для размещения рессорных комплектов 21, как на серийных тележках. На рессорные комплекты опирается надрессорная балка 22. Надрессорная балка вставлена концами в выборки 20 боковин 1 и 2 до упора 23 на боковинах. Торцы надрессорной балки 22 прижаты планками 24, укрепленными на боковинах болтами. На вилкообразных опорах 3 боковин выполнены приливы 25 с отверстиями, куда вставлены шпильки 26, связывающие обе боковины в жесткую раму. На концах шпилек 26 нарезана резьба 27, в которые навернуты гайки 28. Для удобства заворачивания гаек 28 на шпильке 26 выполнены лыски 29 под ключ. Гайки 28 навернуты на шпильки с обеих сторон приливов 25. Резьба 27 на шпильках дает возможность выставить колеса по главной оси 30 рельсового пути. На прямоугольный зев боковин для колес вставлены колодки 31. Зев боковин имеет дно 32, до которого насажены колодки 31 с корпусами 8 букс. На корпусах букс имеются накладки 33, закрепленные винтами с потайной головкой. Накладки 33 упираются в дно 32 и служат для уменьшения сил трения при скольжении. Колодки 31 имеют цилиндрические расточки 34, соприкасающиеся с цилиндрической частью корпусов 8 букс. К торцам зева боковин прикреплены стаканы 35 болтами 36 к боковинам. В цилиндрическую проточку корпуса 8 вставлена упорная пята 37 до контакта с колодкой 31, а между пятой 37 и стаканом 35 помещена пружина сжатия 38. Полуось 6 в сборе с корпусом 8 подшипников имеет возможность углового смещения относительно оси зева боковин благодаря исполнению в сборе обоих корпусов 8 букс цилиндрической поверхностью 39 с вертикальной осью, совпадающей с главной осью 30 рельса. Благодаря наличию пружин 38, колесо 5 имеет возможность горизонтального перемещения с последующим принудительным возвращением его в исходное положение.

Сборка. Сначала боковины 1 и 2 собирают в жесткую раму посредством шпилек 26. Последовательно вставляют концы шпильки 26 в отверстие прилива 25 на боковине и закручивают гайки 28 с обеих сторон прилива 25, используя лыски 29 для гаечного ключа. Затем собирают полуось 6 с колесом 5. Вставляют лабиринтные кольца 7 с обеих сторон колеса 5. Собирают комплект подшипников 9 с корпусом 8. Подшипники 9 с корпусом 8 вставляют на обе стороны полуоси 6.С обеих сторон полуоси последовательно вставляют шайбы 10, заворачивают гайки 13 до упора, затем контрят диском 15 и болтами 16. Колесо в сборе с корпусом вставляют в зев боковин, с обеих сторон вставляют колодки 31, упорную пяту 37, вставляют пружины 38, приставляют стаканы 35 и болтами 36 крепят их к торцам боковин.

Регулировка. Размер колеи Δ R выдерживают с помощью шпилек 26 и гаек 28. Зазор ΔК между рельсом 30 и гребнем 14 колеса 5 регулируют подтяжкой пружин 38. Зазор ΔК регламентирован инструкциями отраслевыми по обслуживанию путевого хозяйства. Зазор S между колесом и боковиной больше зазора ΔК, что дает возможность углового смещения колеса 5. Сборка рессорных комплектов 21, надрессорной балки 22 не составляет особых трудностей.

Работа тележки. Упоры 23 на обоих концах балки 22 и планки 24 не позволяют боковинам 1 и 2 изменять свою параллельность. Планки 24 дают возможность балке 22 совершать вертикальные перемещения. Шпильки 26 служат для точной выверки параллельности боковин, выставления колес 5 на требуемую точность значения колеи ΔR и удержания жесткости рамы тележки на всем периоде эксплуатации тележки. Колеса 5 копируют линию рельсов 30, так как у них есть реборды - гребни 14 для охвата рельсов. При прохождении криволинейного участка рельсового пути колесо претерпевает угловое смещение и разворачивает концы полуоси 6. Разворот полуоси 6 влечет за собой деформацию пружин 38, упирающихся в стакан 35 одним концом, а другим - в пяту 37 и колодку 31 и далее - в корпус 8. Система: рельс, колесо, корпус буксы, пружина, боковина ваимосвязана, обладает обратной связью. Пружины 38, установленные с обеих сторон колеса, способствуют колесу 5 занимать устойчивое положение на рельсах 30, а именно с обеспечением зазора ΔК между гребнем 14 и рельсом 30. Расположение в зеве двух колодок 31, контактирующих по цилиндрической расточке 34 с корпусом 8 буксы, а контактирование наружных поверхностей колодок с зевом по прямоугольным поверхностям, позволяет полуоси 6 с колесом 5 перемещаться по зеву боковины и в горизонтальной плоскости в пределах максимальной допустимой деформации пружин 38. Крепежные болты 36, стенки стакана 35 и сами пружины 38 рассчитаны и изготовлены с возможностью выдержать инерционные силы, возникающие при движении вагона и тележки. Контактные поверхности рельса 30 и колеса 5 выполнены с возможностью самоцентрирования системы рельсовый путь - рама тележки, т.е. с наклоном к середине тележки. Исполнение боковин с вилкообразными опорами 3 позволяет разгрузить нагрузку на одну сторону полуоси колеса 5. Теперь эта нагрузка приложена с обеих сторон колеса, уменьшена величина консоли на сторонах колеса, меньше будет износ подшипников, меньше будут истираться трущиеся части деталей. На фиг. 2 показаны поворот колес 5 на криволинейном участке пути, величина колеи тележки и рельсового пути. Колеса левой боковины 2 и правой 1 имеют разные линейные скорости: V₂ = ω(R + ΔR), V₁= ωR, где V₂ - скорость колеса левой боковины, V₁ - скорость колеса правой боковины, ω - угловая скорость колес.

При исполнении колес, как показано на фиг. 2, они могут вращаться с разной линейной скоростью независимо друг от друга, в отличие от спаренного исполнения колес. В этом улучшение ходовых качеств тележки.

Формула изобретения

ТЕЛЕЖКА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА, содержащая раму, состоящую из надрессорной балки и двух боковин с вильчатыми концами, образующими прямоугольные проемы для размещения в них колес, оси которых посредством букс закреплены в ветвях вильчатых концов боковин, отличающаяся тем, что она снабжена поперечинами, связывающими между собой по концам боковины, и упруго закрепленными в ветвях боковин колодками с вертикально расположенными цилиндрическими поверхностями, контактирующими с цилиндрическими поверхностями, выполненными на поверхностях букс.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8