Система переменной ширины колеи, тележка с переменной шириной колеи для подвижного состава (варианты)

 

Система переменной ширины колеи содержит устройство для изменения ширины колеи, имеющее изменяющие ширину колеи рельсы, соединяющие рельсы широкого железнодорожного пути и рельсы узкого железнодорожного пути, и рельсы для поддерживания вагона. На концевых частях осей тележки выполнены кольцевые канавки. Тележка выполнена с устройствами для закрепления каждой буксы от вертикальных перемещений относительно оси или разъединения их перед началом перемещения тележки по изменяющим ширину колеи рельсам. Каждое из этих устройств включает в себя заклинивающие элементы, поджимаемые к поверхности соответствующей кольцевой канавки для скрепления буксы и оси или разъединения их при поднятии заклинивающих элементов от поверхности кольцевой канавки. Тележка может быть выполнена с устройствами для блокирования колес. Каждое устройство выполнено с верхней опорной поверхностью для опирания на нее через буксу железнодорожного вагона. Обеспечивается надежность работы тележек с переменной шириной колеи и безопасность системы переменной ширины колеи для этих тележек. 3 с. и 14 з.п.ф-лы, 24 ил.

Настоящее изобретение относится к системе переменной ширины колеи, содержащей тележку с переменной шириной колеи, предназначенную для подвижного состава, и для изменяющего ширину колеи устройства, и более конкретно - к тележке с переменной шириной колеи, способной автоматически подстраивать свою ширину колеи к ширине железнодорожной колеи рельсового пути, и изменяющему ширину колеи устройству рельсового пути, предназначенному для изменения ширины колеи тележки с переменной шириной колеи.

Из уровня техники известны различные тележки с переменной шириной колеи для подвижного состава, предназначенные для использования на рельсовом пути стандартной ширины железнодорожной колеи, равной 1435 мм, типа рельсовых путей для скоростного пассажирского экспресса, и на рельсовом пути узкой железнодорожной колеи, равной 1067 мм, типа рельсового пути для старой линии, и различных изменяющих ширину колеи устройств рельсового пути. Известна система переменной ширины колеи для тележки с переменной шириной колеи, включающей в себя буксы, подвешенные под боковыми балками рамы железнодорожной тележки посредством упругих элементов, оси, установленные с возможностью перемещения в вертикальном направлении в буксах, осевые муфты, надетые на оси, выполненные с возможностью скольжения вдоль оси и предназначенные для перемещения колес между местоположением их для широкой железнодорожной колеи и местоположением для узкой железнодорожной колеи, колеса, установленные на осевых муфтах с возможностью вращения и устройства блокирования колес, включающие в себя элементы блокирования, расположенные на наружных поверхностях осевых муфт и выполненные с возможностью сцепления с расположенными на буксах элементами блокирования и предназначенными для фиксации осевых муфт от перемещения вдоль оси при их положении для широкой железнодорожной колеи или узкой железнодорожной колеи, причем упомянутая система содержит устройство для изменения ширины колеи железнодорожного пути, имеющее изменяющие ширину колеи рельсы, соединяющие рельсы широкого железнодорожного пути и рельсы узкого железнодорожного пути, и рельсы для поддерживания вагона, расположенные на внешних сторонах колеи вдоль изменяющих ширину колеи рельсов, рельсов широкого железнодорожного пути и рельсов узкого железнодорожного пути (EP 0596408, кл. B 61 F 7/00, 1994 г.).

Также известна тележка, содержащая буксы (пары букс), подвешенные под боковыми балками рамы железнодорожной тележки посредством упругих элементов, оси, установленные с возможностью перемещения в вертикальном направлении в буксах, осевые муфты (пары муфт), надетые на оси, выполненные с возможностью скольжения вдоль оси и предназначенные для перемещения колес между местоположением их для широкой железнодорожной колеи и местоположением для узкой железнодорожной колеи, колеса (пары колес), установленные на осевых муфтах с возможностью вращения, и устройства блокирования колес (пары этих устройств), включающие в себя элементы блокирования, расположенные на наружных поверхностях осевых муфт, выполненные с возможностью сцепления с расположенными на буксах элементами блокирования и предназначенные для фиксации осевых муфт от перемещения вдоль оси при их положении для широкой железнодорожной колеи или узкой железнодорожной колеи (EP 0596408, кл. B 61 F 7/00, 1994 г.).

В соответствии с этим, целью настоящего изобретения является обеспечить тележку с переменной шириной колеи, предназначенную для подвижного состава, способную изменять свою ширину колеи во время движения и функционировать с высокой безопасностью и надежностью, и применимую к железнодорожным вагонам для узкой железнодорожной колеи и вагонам, оборудованным приводными электродвигателями, и обеспечить изменяющее ширину колеи устройство рельсового пути, предназначенное для использования в сочетании с тележкой, имеющей переменную ширину колеи.

Другой целью настоящего изобретения является обеспечить тележку с переменной шириной колеи для подвижного состава, имеющую механизм установки в требуемое положение и блокировки колес, способный блокировать колеса на месте без создания какого-либо люфта с высокой безопасностью и надежностью.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения система переменной ширины колес содержит в себе: тележку с переменной шириной колеи, содержащую в себе буксы, подвешенные под боковыми балками рамы железнодорожной платформы посредством упругих элементов, оси, способные перемещаться в вертикальном направлении, поддерживаемые на буксах, осевые муфты, способные скользить в осевом направлении, надетые на оси для перемещения между местоположением для широкой железнодорожной колеи и местоположением для узкой железнодорожной колеи, колеса, поддерживаемые для вращения на подшипниках, находящихся на осевых муфтах, соответственно, приводные электродвигатели, предназначенные для привода колес с целью их вращения, поддерживаемые на осевых муфтах, соответственно, элементы блокировки на муфтах, образованные на наружных перифериях осевых муфт, соответственно, и элементы блокировки на коробках, образованные на буксах, способные сцепляться с элементами блокировки на муфтах, соответственно, для удержания осевых муфт от осевого перемещения, когда каждая из осевых муфт находится в местоположении для широкой железнодорожной колеи или в местоположении для узкой железнодорожной колеи и когда на них действует вес рамы железнодорожной платформы через буксы, и изменяющее ширину колеи устройство рельсового пути, содержащее в себе изменяющие ширину колеи рельсы, соединяющие рельсы широкого рельсового пути широкой железнодорожной колеи и рельсы узкого рельсового пути узкой железнодорожной колеи, и рельсы поддержания вагона, идущие так, что проходят по внешней стороне и вдоль изменяющих ширину колеи рельсов, рельсы широкого рельсового пути широкой железнодорожной колеи и рельсы узкого рельсового пути узкой железнодорожной колеи, и таким образом, чтобы входить в зацепление с буксами с целью поднятия букс относительно осевых муфт так, чтобы разъединялись элементы блокировки на муфтах и элементы блокировки на буксах.

Тележка с переменной шириной колеи может дополнительно содержать закрепляющие приспособления, каждое из которых предназначено для крепления вместе буксы и соответствующей оси с целью удержания буксы от вертикального перемещения относительно осевой муфты. В соответствии с желанием, закрепляющие приспособления освобождают буксы от осей непосредственно перед началом движения тележки с переменной шириной колеи по изменяющим ширину колеи рельсам.

Каждую ось предпочтительно обеспечивают кольцевыми канавками на их концевых частях, соответственно, каждая букса имеет удлинение, расположенное в кольцевой канавке оси, закрепляющее приспособление имеет заклинивающий элемент, удерживаемый рядом с выступом, чтобы оказаться прижатым в кольцевую канавку оси, и элементы смещения клина, предназначенные для смещения заклинивающего элемента по направлению к кольцевой канавке, заклинивающий элемент прижимает удлинение к боковой поверхности кольцевой канавки посредством своего заклинивающего действия при форсировании его в кольцевую канавку оси, скрепляя вместе буксу и ось.

В соответствии с желанием, каждый рельс поддержания вагона имеет рельс направления клиньев, выступающий из него в поперечном направлении и способный отводить элемент заклинивания из кольцевой канавки оси против смещающей силы элементов сцепления клиньев с целью расцепления буксы от оси.

Изменяющее ширину колеи устройство рельсового пути дополнительно содержит направляющие рельсы, проложенные таким образом, что проходят по обеим сторонам и вдоль рельсов изменения ширины колеи и соприкасаются с боковыми поверхностями колес, и смещающие элементы, предназначенные для смещения направляющих рельсов, чтобы привести направляющие рельсы в соприкосновение с боковыми поверхностями колес.

В соответствии с желанием, каждая букса обеспечена прокладками для регулировки толщины на своей нижней поверхности, которая соприкасается с рельсом поддержания вагона.

В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения тележка с переменной шириной колеи для подвижного состава, способная автоматически изменять ширину своей колеи при движении по изменяющим ширину колеи рельсам, соединяющим рельсы широкого рельсового пути широкой железнодорожной колеи и рельсы узкого рельсового пути узкой железнодорожной колеи, содержит буксы, подвешенные под боковыми балками рамы железнодорожной платформы посредством упругих элементов, оси, способные перемещаться в вертикальном направлении, поддерживаемые на буксах, осевые муфты, способные скользить в осевом направлении, насажанные на оси с целью перемещения между местоположением для широкой железнодорожной колеи и местоположением для узкой железнодорожной колеи, колеса, поддерживаемые для вращения на подшипниках, расположенных на осевых муфтах, соответственно, приводные электродвигатели, предназначенные для привода колес с целью вращения, поддерживаемые на осевых муфтах, соответственно, элементы блокировки на муфте, образованные на наружных перифериях осевых муфт, соответственно, и элементы блокировки на буксах, образованные на буксах, способные сцепляться с элементами блокировки на муфтах, соответственно, с целью удержания осевой муфты от осевого перемещения, когда каждая из осевых муфт находится в местоположении для широкой железнодорожной колеи или в местоположении для узкой железнодорожной колеи и когда на нее действует вес рамы железнодорожной платформы через буксу, и закрепляющие приспособления, каждое из которых предназначено для скрепления вместе буксы и соответствующей оси с целью удержания буксы от вертикального перемещения относительно осевой муфты, и для расцепления букс от осей непосредственно перед началом передвижения тележки с переменной шириной колеи по изменяющим ширину колеи рельсам.

В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения, тележка с переменной шириной колеи для подвижного состава, способная автоматически изменять ширину колеи во время движения железнодорожного вагона по изменяющим ширину колеи рельсам, соединяющим рельсы широкого рельсового пути широкой железнодорожной колеи и рельсы узкого рельсового пути узкой железнодорожной колеи, содержащая: пары букс, подвешенных под боковыми балками рамы железнодорожной платформы посредством упругих элементов и обеспеченных блокировочными отверстиями в их верхних стенках, соответственно, блоки поддержания вагона, каждый из которых образован на нижней поверхности каждой буксы с целью поддержания корпуса железнодорожного вагона во время изменения ширины колеи, способные перемещаться в вертикальном направлении оси, поддерживаемые на буксах с противоположных их концов, содержащиеся в буксах, соответственно, пары осевых муфт, способных скользить в осевом направлении, насаженных на осях, соответственно, для перемещения между местоположением для широкой железнодорожной колеи и местоположением для узкой железнодорожной колеи, пары колес, поддерживаемых для вращения на подшипниках, расположенных на парах осевых муфт, соответственно, пары блокировочных узлов, прикрепленных к наружным перифериям пар осевых муфт, соответственно, и каждая из которых имеет верхнюю нагрузочную опорную поверхность для несения веса железнодорожного вагона, через буксу, и скользящие боковые стенки, которые скользят по внутренним боковым направляющим поверхностям буксы, когда ось движется относительно буксы, два конических блокировочных выступа, выступающих из верхней нагрузочной опорной поверхности каждого блокировочного узла таким образом, чтобы оказаться установленным в блокировочном отверстии буксы, когда осевая муфта находится в местоположении для широкой железнодорожной колеи или узкой железнодорожной колеи, блоки амортизирования вибраций, каждый из которых расположен таким образом, чтобы окружать блокировочное отверстие и находится в упругом соприкосновении с коническим блокировочным выступом при установке в блокировочном отверстии.

В соответствии с желанием, тележка с переменной шириной колеи обеспечена центральными упорами, каждый из которых выступает из средней части каждой оси с целью удержания осевой муфты от перемещения за пределы местоположения для узкой железнодорожной колеи к середине оси, концевые упоры, выступающие из противоположных концевых частей каждой оси с целью удержания осевых муфт от перемещения за пределы местоположений для широкой железнодорожной колеи к концам оси, скользящие элементы, выступающие с обеих боковых сторон каждого концевого упора, и каждый имеет скошенный верхний конец, направляющие полости, образованные в каждой буксе с целью направления скользящих элементов для вертикального перемещения, соответственно, и блоки амортизирования вибраций, каждый из которых расположен в верхней части каждой направляющей полости таким образом, чтобы оказаться в упругом соприкосновении с поверхностью скошенного верхнего конца скользящего элемента.

Конический блокировочный выступ предпочтительно состоит из цилиндрической части по существу постоянного диаметра и заранее заданной высоты и скошенной конической части, блокировочное отверстие имеет нижний участок, диаметр которого по существу равен диаметру цилиндрической части конического блокировочного выступа, и верхний участок, диаметр которого значительно больше диаметра нижнего участка, блок амортизирования вибраций для блокировочного выступа расположен таким образом, чтобы окружать верхний участок блокировочного отверстия и находиться в упругом соприкосновении с конической частью конического блокировочного выступа.

В соответствии с желанием, блок амортизирования вибраций для блокировочного выступа содержит наружное кольцо, неподвижно установленное в верхнем участке блокировочного отверстия, резиновый амортизатор вибраций, прикрепленный к внутренней поверхности наружного кольца, и внутреннее кольцо, прикрепленное к внутренней поверхности резинового амортизатора вибраций, и внутреннее кольцо перемешается конической частью конического блокировочного выступа с целью деформирования резинового амортизатора вибраций, когда конический блокировочный выступ устанавливается в блокировочном отверстии.

Блок амортизирования вибраций блокировочного выступа предпочтительно имеет кольцевую пластинчатую пружину, имеющую V-образный профиль.

В соответствии с желанием, блок амортизирования вибраций для блокировочного выступа содержит клиновое кольцо, установленное в верхнем участке блокировочного отверстия, крышку, закрывающую верхний открытый конец верхнего участка блокировочного отверстия, и упругий элемент, расположенный между верхней поверхностью клинового кольца и крышкой для смещения клинового кольца вниз, коническая часть конического блокировочного выступа входит в сцепление с внутренней периферией клинового кольца, когда конический блокировочный выступ устанавливается в блокировочном отверстии.

Скользящие элементы предпочтительно представляют собой удлинения во внешние стороны противолежащие боковые поверхности концевого упора, а направляющие полости представляют собой канавки скольжения в противолежащих боковых стенок буксы.

В соответствии с желанием, блок автоматизирования вибраций для скользящего элемента содержит коробку, установленную в отверстии, образованном в каждой боковой стенке буксы, отделяемым образом прикрепленную к боковой стенке и имеющую вырез, открывающийся во внутреннюю часть буксы, резиновый амортизатор вибраций, прикрепленный к поверхности выреза коробки, и вкладыш, прикрепленный к резиновому амортизатору вибраций таким образом, чтобы оказаться в соприкосновении со скошенным верхним концом скользящего элемента.

Блок амортизирования вибраций для скользящего элемента предпочтительно имеет пластинчатую пружину, имеющую V-образное поперечное сечение и находящуюся в упругом соприкосновении с концевой поверхностью скошенной верхней концевой части и противолежащими боковыми поверхностями скользящего элемента.

В соответствии с желанием, скользящие элементы представляют собой штифты, выступающие вверх от кронштейнов, выступающих от противолежащих боковых поверхностей концевого упора, а направляющие полости представляют собой вертикальные сквозные отверстия, образованные в буксе.

Блок амортизирования вибраций для скользящего элемента предпочтительно содержит наружное кольцо, неподвижно расположенное в верхней части направляющей полости, резиновый амортизатор вибраций, прикрепленный к внутренней поверхности наружного кольца, и внутреннее кольцо, прикрепленное к внутренней поверхности резинового амортизатора вибраций, и внутреннее кольцо перемещается посредством скошенного верхнего конца скользящего элемента таким образом, чтобы деформировать резиновый амортизатор вибраций, когда скользящий элемент вводится в направляющую полость.

В соответствии с настоящим изобретением ширину колеи можно изменять без остановки железнодорожного вагона во время движения железнодорожного вагона, и настоящее изобретение можно применять к железнодорожным вагонам для узкой железнодорожной колеи и к железнодорожным вагонам, смонтированным с приводным электродвигателем. Поскольку блокировочные элементы на буксах, предназначенные для удержания осевых муфт от осевого перемещения, сцепляются с блокировочными элементами на осевых муфтах, соответственно, когда на них действует вес железнодорожного вагона, блокировочные элементы жестко сцепляются, так что тележка с переменной шириной колеи для подвижного состава функционирует с высокой безопасностью и с высокой надежностью.

Поскольку конические блокировочные выступы, жестко устанавливаемые в блокировочных отверстиях, и блоки амортизирования вибраций входят в упругое соприкосновение с перифериями конических блокировочных выступов, соответственно, динамические удары, которые можно приписывать к люфту конических блокировочных выступов в соответствующих блокировочных отверстиях, поглощаются, что предотвращает истирание деталей и гарантирует высокостабильную характеристику движения.

Фиг. 1A представляет схематический вид сверху первого соответствующего настоящему изобретению варианта осуществления тележки с переменной шириной колеи.

Фиг. 1B представляет вид сбоку показанной на фиг. 1A тележки с переменной шириной колеи.

Фиг. 2 представляет фрагментарный вид в продольном разрезе соответствующей первому варианту тележки с переменной шириной колеи, установленной в конфигурации для узкой железнодорожной колеи.

Фиг. 3 представляет фрагментарный вид в продольном разрезе соответствующей первому варианту тележки с переменной шириной колеи, установленной в конфигурации для стандартной ширины железнодорожной колеи.

Фиг. 4 представляет вид в поперечном разрезе по линии IV-IV на фиг. 3.

Фиг. 5 представляет вид в продольном разрезе по линии V-V на фиг. 4.

Фиг. 6 представляет вид сбоку, иллюстрирующий взаимосвязь между осью, буксой и блокировочным элементом, входящими в состав показанной на фиг. 2 тележки с переменной шириной колеи.

Фиг. 7A представляет вид сверху первого варианта изменяющего ширину колеи устройства рельсового пути.

Фиг. 7B представляет вид сбоку показанного на фиг. 7A и изменяющего ширину колеи устройства железнодорожного пути.

Фиг. 8 представляет увеличенный вид в продольном разрезе оси и связанных с ней элементов, имеющихся в соответствующем настоящему изобретению втором варианте тележки с переменной шириной колеи.

Фиг. 9 представляет увеличенный вид сбоку буксы и связанных с ней элементов, имеющихся во втором варианте тележки с переменной шириной колеи.

Фиг. 10 представляет вид сверху, иллюстрирующий взаимосвязь между буксой и блокировочным узлом, имеющимся во втором варианте тележки с переменной шириной колеи.

Фиг. 11 представляет вид в поперечном разрезе по линии XI-XI на фиг. 8.

Фиг. 12 представляет вид в продольном разрезе, иллюстрирующий взаимосвязь между блокировочным отверстием и коническим блокировочным выступом, входящими в состав второго варианта тележки с переменной шириной колеи.

Фиг. 13 представляет вид в половинном разрезе, соответствующий фиг. 12.

Фиг. 14 представляет вид в разрезе, иллюстрирующий взаимосвязь между скользящим элементом и блоком амортизирования вибраций, входящими в состав второго варианта осуществления тележки с переменной шириной колеи.

Фиг. 15 представляет вид в разрезе по линии XV-XV на фиг. 14.

Фиг. 16 представляет собой вид в разрезе по линии XVI-XVI на фиг. 15.

Фиг. 17 представляет фрагментарный вид в поперечном разрезе расположения изменяющего ширину колеи рельсового пути.

Фиг. 18 представляет вид в полуразрезе модификации блока амортизирования вибраций.

Фиг. 19 представляет вид в продольном разрезе другой модификации блока амортизирования вибраций.

Фиг. 20 представляет вид сверху заклинивающего кольца.

Фиг. 21 представляет вид сверху в разрезе блока амортизирования вибраций скользящего элемента.

Фиг. 22 представляет вид сбоку в разрезе блока амортизирования вибраций для скользящего элемента.

Фиг. 23 представляет вид сбоку блока амортизирования вибраций для скользящего элемента.

Фиг. 24 представляет вид сверху блока амортизирования вибраций для скользящего элемента.

Далее будет описан первый вариант осуществления настоящего изобретения со ссылкой на фиг. 1-7. Вначале будет описана конструкция тележки с переменной шириной колеи, предназначенной для подвижного состава. Рассматривая фиг. 1A, отметим, что буксы 3 подвешены под боковыми балками 1 рамы железнодорожной платформы с помощью осевых пружин 2, то есть упругих элементов. Осевые пружины 2 могут представлять собой спиральные пружины, пневматические пружины или резиновые пружины. Плоские нижние поверхности букс 3, служащие в качестве поверхностей скольжения 3a, находятся на одинаковом уровне. Буксы 3 поддерживают неподвижные оси 4.

Рассматривая фиг. 1B, 2 и 3, отметим, что на каждой оси 4, на средней ее части, образован определяющий местоположение выступ 5, а на таком же расстоянии от противоположных концов каждой оси 4 образованы определяющие местоположение кольцевые канавки. На каждую ось 4 надеты две осевые муфты 7 таким образом, чтобы обеспечивалась возможность осевого перемещения на оси 4. Каждая осевая муфта 7 поддерживается на буксе 3 и удерживается от вращения блокировочным узлом 13. Ось 4 и осевая муфта 7 не удерживаются относительно друг друга. Колесо 9 поддерживается для вращения на коническом роликовом подшипнике 8, расположенном по существу на средней части осевой муфты 7. Колесо 9 предпочтительно представляет собой упругое колесо, изготовленное из составного материала, который снижает неподрессоренный вес тележки и вибрационное ускорение. Входящий в состав приводного электродвигателя 10 статор 10a неподвижно смонтирован на осевой муфте 7, в местоположении с одного боку от колеса 9, ближе к середине оси 4. Входящий в состав приводного электродвигателя 10 ротор 10b имеет один конец, поддерживаемый на подшипнике 11, расположенном на осевой втулке 7, а другой конец, прикрепленный к боковой поверхности колеса 9. На наружной периферии ротора 10b образован тормозной диск 12. Трубчатый блокировочный узел 13 смонтирован в местоположении на осевой муфте 7, недалеко от конца оси 4 и неподвижно соединен с осевой муфтой 7 шпонками 14. Блокировочный узел 13 проходит в буксу 3, имеет боковые стенки скольжения 13a, как показано на фиг. 4, и способен перемещаться в вертикальном направлении относительно буксы 3. Как показано на фиг. 4, блокировочный узел 13 имеет пару верхних наклонных поверхностей 13b, а на каждой верхней наклонной поверхности 13b образованы два вытянутых в осевом направлении блокировочных выступа 15A и 15B одинаковой формы, как показано на фиг. 5. Блокировочные выступы 15A и 15B имеют трапецеидальный продольный профиль. Среднее расстояние между блокировочными выступами 15A и 15B равно половине разницы между шириной широкой железнодорожной колеи и узкой железнодорожной колеи. Более конкретно, широкая железнодорожная колея представляет собой стандартную ширину железнодорожной колеи, равную 1435 мм, и узкая железнодорожная колея в этом варианте равна 1067 мм, а отсюда среднее расстояние между блокировочными выступами 15A и 15B составляет (1435-1067)/2 = 184 мм. Блокировочные канавки 16, имеющие форму, дополнительную форме блокировочных выступов 15A и 15B, образованы во внутренней поверхности буксы 3, и обращены к верхним наклонным поверхностям 13b блокировочного узла 13. Когда блокировочный выступ 15A или 15B устанавливается в соответствующем блокировочном вырезе 16, как показано на фиг. 5, осевая муфта 7 не способна перемещаться в осевом направлении.

Позиционную связь между блокировочными выступами 15A и 15B и соответствующим блокировочным вырезом 16 определяют таким образом, чтобы удовлетворить следующим условиям. Расстояние между парой колес 9 на каждой оси 4 соответствует узкой железнодорожной колее, как показано на фиг. 2, когда блокировочный выступ 15A устанавливается в блокировочном вырезе 16, и расстояние между парой колес 9 соответствует широкой железнодорожной колее, как показано на фиг. 3, когда блокировочный выступ 15B устанавливается в блокировочном вырезе 16, как показано на фиг. 5. Блокировочный выступ 15 и блокировочный вырез 16, представляющие блокировочную часть осевой муфты 7 и блокировочную часть буксы 3, соответственно, можно образовывать в виде любой подходящей формы, отличной от трапецеидальной формы, при условии, что блокировочные выступы 15 и блокировочный вырез 16 способны удерживать осевую муфту 7 от осевого перемещения при сцеплении.

Хотя этот вариант обеспечен двумя блокировочными выступами 15 и одним блокировочным вырезом 16, блокировочный узел можно обеспечить одним блокировочным выступом 15, а буксу 3 можно обеспечивать двумя блокировочными вырезами 16. Буксу 3 можно обеспечить блокировочным выступом или двумя блокировочными выступами, а блокировочный узел 13 можно обеспечить двумя блокировочными вырезами или одним блокировочным вырезом.

Как показано на фиг. 2 и 3, букса 3 имеет скользящее направляющее удлинение 17, имеющее вертикальные направляющие ножки. Направляющие ножки идут вертикально на противолежащих сторонах уменьшенной части оси 4, определяемой кольцевой канавкой 6, образованной в концевой части оси 4. Направляющие ножки направляющего удлинения 17, принимающие между ними уменьшенную часть оси 4, направляют буксу 3, когда букса 3 перемещается вертикально относительно оси 4 и осевой муфты 7. Направляющее удлинение 17 служит также в качестве упора, предназначенного для ограничения осевого перемещения осевой муфты 7 во внешнюю сторону.

Рассматривая фиг. 2, 3 и 6, отметим, что в кольцевую канавку 6 оси 4 введен раздвоенный элемент крепления 18. Закрепляющий элемент 18 имеет две заклинивающих ножки 18a и 18b. С закрепляющим элементом 18 соединена пара стержней 19, а между нижними концами стержней 19 и буксой 3, соответственно, проходят спиральные пружины 20, предназначенные для смещения стержней 19 вниз. Таким образом, закрепляющий элемент 18 смещается вниз с помощью стержней 19 спиральными пружинами 20, так что заклинивающие ножки 18а вводятся в кольцевую канавку 6. Рабочие поверхности направляющих удлинений 17 закрепляющего элемента 18 скошены в продольном направлении. При форсировании заклинивающих ножек 18a в кольцевую канавку 6 упругостью спиральной пружины 20, направляющее удлинение 17 жестко прижимается к боковой поверхности кольцевой канавки 6 оси 4 посредством заклинивающего действия. Следовательно, букса 3 и ось 4 жестко соединяются между собой, полностью предотвращая вертикальное перемещение буксы 3 и оси 4 относительно друг друга. Далее будет приведено описание изменяющего ширину колеи устройства рельсового пути.

Рассматривая фиг. 7A и 7B, отметим, что на них показана часть узкого рельсового пути узкой железнодорожной колеи, имеющей рельсы 21 узкого рельсового пути, часть стандартного рельсового пути стандартной ширины железнодорожной колеи, имеющей рельсы 22 стандартного рельсового пути, рельсы 21 узкого рельсового пути и рельсы 22 стандартного рельсового пути соединены посредством изменяющего ширину колеи рельсового пути, имеющего изменяющие ширину колеи рельсы 23. Ширина железнодорожной колеи изменяющего ширину колеи рельсового пути, имеющего изменяющие ширину колеи рельсы, постепенно увеличивается от одного своего конца, соединенного с узким рельсовым путем, имеющим рельсы 21 узкого рельсового пути, к другому своему концу, соединенному со стандартным рельсовым путем, и имеющим рельсы 22 стандартного рельсового пути. Участки рельсов 21 узкого рельсового пути и рельсов 22 стандартного рельсового пути на наклонных участках L заранее заданной длины, непрерывные с изменяющим ширину колеи рельсовым путем, идут вниз к соединениям рельсов 21 узкого рельсового пути и изменяющих ширину колеи рельсов 23 и к соединению рельсов 22 стандартного рельсового пути и изменяющих ширину колеи рельсов 23, соответственно, так что соединения понижаются на заранее заданную высоту H от уровня узкого рельсового пути и стандартного рельсового пути.

По обе стороны от каждого изменяющего ширину колеи рельса 23 проложены направляющие рельсы 24 вдоль всей длины изменяющих ширину колеи рельсов 23 и участков рельсов 21 узкого рельсового пути и рельсов 22 стандартного рельсового пути, непрерывных с изменяющими ширину колеи рельсами 23. Противолежащие направляющие рельсы 24 смещаются друг к другу посредством пружин 25, так что направляющие рельсы 24 прижимаются к боковым поверхностям колес 9, соответственно.

Пара рельсов 26 поддержания вагона расположена на наружной стороне двух комплектов каждых рельсов 21, 22 и 23, соответственно, таким образом, что проходят по существу в горизонтальной плоскости на заранее заданной высоте от земли. Рельсы 26 поддержания вагонов расположены так, что проходят прямо под поверхностями скольжения 3а букс 3 таким образом, что поверхности скольжения 3а букс 3 входят в скользящее соприкосновение с рельсами 26 поддержания вагона. Как показано на фиг. 2 и 3, на рельсах 26 поддержания вагона поддерживаются рельсы 27 поднятия закрепляющих элементов таким образом, чтобы они проходили по наружной стороне рельсов 26 поддержания вагона под стержнями 19, соединенными с закрепляющими элементами 18. Каждый рельс 27 поднятия закрепляющих элементов имеет наклонный участок l, соответствующий участку рельсов 21 узкого рельсового пути, непрерывный с наклонным участком L, и поднимающийся к горизонтальному участку, соответствующему наклонному участку L, непрерывному с рельсами 21 узкого рельсового пути, горизонтальный участок изменяющего ширину колеи рельса 23 и наклонный участок L, непрерывный с рельсами 22 стандартного рельсового пути, и наклонный участок l, соответствующий участку рельсов 22 стандартного рельсового пути, непрерывного с другим наклонным участком L, и опускающийся вниз от горизонтального участка.

Ниже будет описано функционирование первого варианта при предположении, что железнодорожный вагон следует от рельсов 21 узкого рельсового пути узкой железнодорожной колеи к рельсам 22 стандартного рельсового пути стандартной железнодорожной колеи.

Обращаясь к фиг. 7A и 7B, отметим, что тележка с переменной шириной колеи имеет конфигурацию, показанную на фиг. 2, когда железнодорожный вагон следует по рельсам узкого рельсового пути, а блокировочные выступы 15A находятся в блокировочных вырезах 16, соответственно. Роторы 10b приводных электродвигателей 10 вращаются вместе с колесами 9, соответственно. Реактивные крутящие моменты, соответствующие приводным крутящим моментам колес 9, передаются через осевые муфты 7, боковые стенки скольжения 13а блокировочных узлов 13, буксы 3 и осевые пружины 2 боковым балкам 1 рамы железнодорожной платформы с целью привода железнодорожного вагона для движения.

Когда тележка с переменной шириной колеи входит на участок рельсов 21 узкого рельсового пути, соответствующий участок l уклона вверх поднимающих рельсов 27, поднимающие рельсы 27 поднимают стержни 19, преодолевая усилия пружин 20 с целью поднятия закрепляющих элементов 18 на заранее заданное расстояние. В результате этого устраняются действия заклинивания заклинивающих элементов 18, благодаря чему букса 3 оказывается в состоянии перемещаться в вертикальном направлении относительно оси 4. После этого тележка с переменной шириной колеи входит на идущий под уклон участок L, рельсов 21 узкого рельсового пути и начинает двигаться с уклоном вниз. Сразу же после начала движения тележки с переменной шириной колеи под уклон, поверхности скольжения 3a букс 3 входят в соприкосновение с рельсами 26 поддержания вагона, а затем буксы 3 удерживаются по существу в горизонтальной плоскости, в то время как оси 4 и осевые муфты 7 перемешаются вниз относительно букс 3 в соответствии с наклоном опускающегося участка L. В результате этого блокировочные выступы 15A выходят из соответствующих блокировочных вырезов 16 с целью обеспечения возможности осевым муфтам 7 перемещаться в осевом направлении. Осевые муфты 7 обеспечиваются возможностью перемещаться в осевом направлении, прежде чем тележка с переменной шириной колеи в конце концов достигнет конца идущего под уклон участка L.

Затем тележка с переменной шириной колеи начинает следовать по изменяющим ширину колеи рельсам 23 изменяющего ширину колеи рельсового пути, постепенно расширяющемуся до стандартного рельсового пути. Далее, колеса 9 направляются направляющими рельсами 24, смещаемыми к колесам 9 посредством пружин 25, когда колеса катятся по изменяющим ширину колеи рельсам 23, так что колеса 9 постепенно смещаются во внешние стороны вместе со связанными осевыми муфтами 7 на осях 4. Когда тележка с переменной шириной колеи прибывает к конечной части изменяющих ширину колеи рельсов 23, наружные концы муфт 7 вступают в соприкосновение с удлинениями 17 соответствующих букс 3, как показано на фиг. 3, и осевые муфты 7 останавливаются. В этом состоянии расстояние между парой колес 9 на каждой оси 4 равно стандартной ширине железнодорожной колеи, и блокировочные выступы 15B располагаются напротив блокировочных вырезов 16, соответственно.

Поскольку рама железнодорожной платформы тележки с переменной шириной колеи поддерживается посредством буксы 3 на рельсах 26 поддержания вагона, когда тележка с переменной шириной колеи следует по изменяющим ширину колеи рельсам 23 или по участкам рельсов 21 узкого рельсового пути или рельсов 22 стандартного рельсового пути недалеко от концов изменяющих ширину колеи рельсов 23, колеса 9 и осевые муфты 7 слегка нагружаются, и, следовательно, осевые муфты 7 оказываются способными легко скользить в соответствии с изменением ширины железнодорожной колеи изменяющего ширину колеи рельсового пути.

Затем тележка с переменной шириной колеи движется от изменяющих ширину колеи рельсов 23 к рельсам 22 стандартного рельсового пути. Когда тележка с переменной шириной колеи движется по идущему вверх участку L рельсов 23 стандартного рельсового пути, оси 4 и осевые муфты 7 перемещаются вверх относительно букс 3, блокировочные выступы 15B приближаются к соответствующим блокировочным вырезам 16 букс и, наконец, блокировочные выступы 15B вводятся в соответствующие блокировочные вырезы 16. В результате этого, осевые муфты 7 блокируются на месте и колеса 9 фиксируются в местоположениях для стандартной ширины железнодорожной колеи.

После этого, поскольку тележка с переменной шириной колеи движется по участку стандартного рельсового пути, соответствующего идущему под уклон участку l направляющих рельсов 27, закрепляющие элементы 18 опускаются посредством стержней 19 пружинами 20 и прижимают направляющие удлинения 17 к осям 4 их заклинивающим действием с целью жесткого крепления осевых муфт 7 к осям 4.

Тележка с переменной шириной колеи обеспечена закрепляющими элементами 18 для следующих целей. Блокировочный выступ 15B каждой осевой муфты 7 устанавливается в блокировочном вырезе 16 буксы 3, когда букса 3 опускается под действием веса рамы железнодорожной платформы, при движении тележки с переменной шириной колеи по рельсам 22 стандартного железнодорожного пути на участке подъема L. После этого, даже если тележка с переменной шириной колеи подскакивает, блокировочный выступ 15B не выходит из блокировочного выреза 16, потому что вертикальное ускорение находится в диапазоне примерно 0,3-0,5 q ((0,29-0,49 м/с²) и намного меньше гравитационного ускорения, равного 1q, (0,98 м/с²). Однако, поскольку осевые пружины 2 могут несколько смещаться в поперечном направлении из-за их жесткости, существует вероятность того, что колеса 9 перемещаются относительно оси 4, а элементы тележки с переменной шириной колеи вибрируют и истираются, если допускается люфт удлинений 17 букс 3 в соответствующих кольцевых канавках 6 осей 4. Следовательно, люфт удлинений 17 в соответствующих кольцевых канавках 6 совершенно устраняется действием заклинивания закрепляющих элементов 18 с целью решения вышеупомянутых проблем.

Когда состав из большого количества железнодорожных вагонов проходит показанное на фиг. 7A и 7B изменяющее ширину колеи устройство рельсового пути, желательно прекращать работу приводных электродвигателей 10 железнодорожного вагона, следующего по участку рельсового пути, соответствующего изменяющему ширину колеи устройству рельсового пути. Железнодорожный вагон можно обеспечить датчиком, предназначенным для обнаружения устройства изменения ширины колеи, и при обнаружении датчиком устройства изменения ширины колеи подача энергии на приводные двигатели 10 может быть прекращена.

Функционирование первого варианта при движении железнодорожного вагона от рельсов 22 стандартного рельсового пути к рельсам 21 узкого рельсового пути имеет обратный порядок вышеупомянутому функционированию этого варианта, и поэтому его описание будет опущено.

В этом варианте к поверхности скольжения 3a буксы 3 винтами прикрепляют стопку из множества прокладок 50 регулирования высоты, как показано на фиг. 2, 3, 4 и 6. Диаметр каждого колеса 9 уменьшается по мере его истирания, а расстояние между поверхностью скольжения 3а каждой буксы 3 и рельсом 26 поддержания вагона уменьшается. Следовательно, некоторые из прокладок 50 изымают в соответствии с диаметром колеса 9 с целью компенсирования уменьшения расстояния между поверхностью скольжения 3a буксы 3 и рельсом 26 поддержания вагона.

Хотя рельсы 26 поддержания вагона по всей длине идут в горизонтальной плоскости, а наклонные участки L образуют на участках узкоколейного рельсового пути и рельсового пути стандартной колеи, непрерывного с изменяющими ширину колеи рельсами 23 изменяющего ширину колеи рельсового пути в этом варианте, соответственно, рельсы 21, 22 и 23 узкоколейного рельсового пути, рельсового пути с стандартной ширины колеи и изменяющего ширину колеи участка рельсового пути могут проходить в горизонтальной плоскости, а наклонные участки можно образовать на участке рельсов 26 поддержания вагона.

Сильно упрощается текущий ремонт, включая смену колес 9 и конических роликовых подшипников 8, когда блокировочный узел 13 отсоединен от осевой муфты 7, и участок осевой муфты 7, в котором смонтирован блокировочный узел 13 на осевой муфте 7, образован с диаметром наружной стороны, меньшим внутреннего диаметра конического роликового подшипника.

Поскольку колеса 9 направляются направляющими рельсами 24, смещаемыми пружинами 25 таким образом, чтобы оказываться в соприкосновении с боковыми поверхностями колес 9, колеса 9 могут для регулирования ширины колеи весьма плавно смещаться в соответствии с изменением ширины железнодорожной колеи изменяющего ширину колеи рельсового пути.

Далее будет описана тележка с переменной шириной колеи во втором варианте осуществления настоящего изобретения со ссылкой на фиг. 8-24. Тележка с переменной шириной колеи во втором варианте аналогична по конструкции тележке с переменной шириной колеи в первом варианте и, следовательно, будут описаны только компоненты устройства тележки с переменной шириной колеи, отличные от таковых тележки с переменной шириной колеи в первом варианте.

Рассматривая фиг. 8, 9 и 11, отметим, что трубчатый блокировочный узел неподвижно подсоединен к концу осевой муфты 7 на базовой стороне конца оси 4. Как лучше видно на фиг. 11, на части осевой муфты 7 образованы охватываемые шлицы, а в блокировочном узле 13 образованы охватывающие шлицы, согласующиеся с охватываемыми шлицами, с целью исключения вращения осевой муфты 7 и блокировочного узла 13 относительно друг друга. Поскольку узел 13 поддерживается на буксе 3 таким образом, что блокировочный узел 13 оказывается неспособным вращаться, что будет описано ниже, осевая втулка 7 не способна вращаться. Блокировочный узел 13 прикреплен к осевой муфте 7 гайкой 28, как показано на фиг. 8, так что блокировочный узел 13 оказывается неспособным перемещаться в осевом направлении относительно осевой муфты 7.

Блокировочный узел 13 расположен в буксе 3. Как показано на фиг. 11, блокировочный узел 13 имеет горизонтальную несущую нагрузку верхнюю поверхность 13a в соприкосновении с верхней стенкой буксы с целью восприятия веса рамы железнодорожной платформы через буксу 3, и боковые поверхности 13b скольжения в соприкосновении с боковыми направляющими поверхностями скольжения, образованными в буксе 3.

Как показано на фиг. 8 и 10, пары конических блокировочных выступов 15A и 15B выступают от верхней поверхности 13a блокировочного узла 13. Конические блокировочные выступы 15A и 15B разнесены друг от друга на заранее заданное расстояние. Среднее расстояние между коническими блокировочными выступами 15A и 15B равно половине разницы между шириной широкой железнодорожной колеи и шириной стандартной железнодорожной колеи. Более конкретно, в этом варианте широкая железнодорожная колея, то есть стандартная железнодорожная колея имеет ширину 1435 мм, а узкая железнодорожная колея 1067 мм. Следовательно, среднее расстояние между коническими блокировочными выступами 15A и 15B равно (1435-1067)/2 = 184 мм.

В верхней стенке буксы 3 образованы блокировочное отверстие 32 и выпускное отверстие 33. Расстояние вдоль оси 4 между блокировочным отверстием и выпускным отверстием 33, то есть среднее расстояние, равно среднему расстоянию между коническими блокировочными выступами 15A и 15B. Когда конический блокировочный выступ 15A или 15B устанавливается в блокировочном отверстии 32, осевая муфта 7 оказывается неспособной перемешаться в осевом направлении. Позиционное соотношение между коническими блокировочными выступами 15A и 15B и блокировочными отверстиями 32 определяют таким образом, чтобы удовлетворить следующим условиям. Колесо 9 находится в местоположении, показанном сплошными линиями на фиг. 8, соответствующем узкой железнодорожной колее, когда конический блокировочный выступ 15A установлен в блокировочном отверстии 32, и колесо 9 находится в местоположении, показанном чередованием длинного и двух коротких штрихов на фиг. 8, соответствующем железнодорожной колее, когда в блокировочном отверстии 32 установлен конический блокировочный выступ 15B. Конический блокировочный выступ 15A вводится в выпускное отверстие 33, когда конический блокировочный выступ 15B устанавливается в блокировочном отверстии 32. Диаметр выпускного отверстия 33 оказывается гораздо больше конического блокировочного выступа 15A.

Рассматривая фиг. 12 и 13, отметим, что каждый из конических блокировочных выступов 15 (ссылочная позиция 15 будет использоваться для индикации обоих конических блокировочных выступов 15A и 15B, включительно) имеет цилиндрическую нижнюю часть 15a и коническую головную часть 15b. Цилиндрическая нижняя часть 15a имеет высоту h и равномерный диаметр по всей высоте h. Коническая головная часть 15b скошена вверх. Блокировочное отверстие 32 буксы 3 имеет нижнюю часть 32a высотой h и верхнюю часть 32b. Диаметр нижней части 32a несколько больше диаметра цилиндрической нижней части 15a, а диаметр верхней части 32b гораздо больше диаметра нижней части 32a.

Блок амортизирования вибраций 34 для конического блокировочного выступа 15 установлен в верхнем участке 32b блокировочного отверстия 32. Блок амортизирования вибраций 34 содержит в себе наружное кольцо 35, отделяемым образом прикрепляемое к периферии верхнего участка 32b, кольцевой резиновый амортизатор вибраций 37, прикрепленный к внутренней периферии наружного кольца 35, и внутреннее кольцо 36, прикрепленное к внутренней периферии резинового амортизатора вибраций 37. Наружное кольцо 35 обеспечено внутренним фланцем 35a, служащим в качестве фиксатора, предназначенного для удержания внутреннего кольца 36 или резинового амортизатора вибраций 37, и наружный фланец 35b. Наружный фланец 35b прикреплен отделяемым образом к буксе 3 винтами 39.

При нахождении блока амортизирования вибраций 34 в естественном состоянии, когда ни один из конических блокировочных выступов 15 не расположен в блокировочном отверстии 32, между внутренним кольцом 36 или резиновым амортизатором вибраций 37 и внутренним фланцем 35a образуется заранее заданный зазор, как показано на фиг. 13.

Рассматривая фиг. 14, 15 и 16, отметим, что от каждого конца оси 4 выступает кольцевой упор 40, а перпендикулярно оси 4 от противоположных сторон концевого упора 40 проходят скользящие элементы 41. Каждый скользящий элемент 41 имеет скошенную верхнюю концевую часть, 41a. В боковой стенке 3a буксы 3 образовано отверстие 42 (фиг. 16), а в отверстии 42 установлен блок амортизирования вибраций 43 для скользящего элемента 41. Блок амортизирования вибраций 43 содержит коробку 44, отделяемым образом установленную в отверстии 42, резиновый амортизатор вибраций 45 и вкладыш 46, прикрепленный к резиновому амортизатору вибраций 45. Коробка 44 обеспечена вырезом, открывающимся в буксу 3, а резиновый амортизатор вибраций 45 прикреплен к трем поверхностям, определяющим вырез коробки 44.

В боковой стенке 3a буксы 3 образована канавка скольжения 47 таким образом, что простирается в вырез коробки 44. Верхний конец канавки скольжения 47 открыт в вырез коробки 44. Скользящий элемент 41 устанавливается скользящим образом в канавке скольжения 47 таким образом, что скошенная верхняя концевая часть 41а скользящего элемента 41 находится в соприкосновении с вкладышем 46 блока амортизирования вибраций 43. Как показано на фиг. 16, верхняя поверхность 42а и нижняя поверхность 42b отверстия 42 служат в качестве верхней останавливающей поверхности и нижней останавливающей поверхности для блока амортизирования вибраций 43. Далее будет приведено описание функционирования второго варианта при предположении, что железнодорожный вагон движется от рельсов 21 узкого рельсового пути к рельсам 22 стандартного рельсового пути.

Тележка с переменной шириной колеи имеет конфигурацию, показанную на фиг. 8, 12, 14 и 15, тогда как железнодорожный вагон движется по рельсам 21 узкого железнодорожного пути, и конические блокировочные выступы 15A расположены в блокировочных отверстиях 16, соответственно. Приводные двигатели, не показанные, приводят колеса с целью привода железнодорожного вагона для движения.

Сразу же после входа тележки с переменной шириной колеи на идущий под уклон участок L рельсов 21 узкого рельсового пути, скользящие поверхности 3а букс входят в соприкосновение с рельсами 26 поддержания вагона, а затем буксы 3 удерживаются по существу в горизонтальной плоскости рельсами 26 поддержания вагона, тогда как оси 4 и осевые штифты 7 опускаются относительно букс 3 в соответствии с наклоном идущего с наклоном вниз участка L. В результате этого, скользящие элементы 41, показанные на фиг. 14-16, опускаются вдоль канавок скольжения 47, а конические блокировочные выступы 15A, показанные на фиг. 8 и 12, выходят из соответствующих блокировочных отверстий 32 с целью обеспечения возможности осевым муфтам 7 перемещаться в осевом направлении. Осевым муфтам 7 обеспечивается возможность перемещения в осевом направлении, прежде чем тележка с переменной шириной колеи достигнет самого конца наклонного вниз участка L. После этого тележка с переменной шириной колеи начинает движение по изменяющим ширину колеи рельсам 23 изменяющего ширину колеи рельсового пути, постепенно расширяясь к стандартному рельсовому пути. Затем колеса 9 направляются направляющими рельсами 24, смещаемыми к колесам 9 пружинами 25. Когда колеса катятся по изменяющим ширину колеи рельсам 23, так что колеса 9 постепенно смещаются во внешние стороны с соответственными осевыми муфтами 7 на осях 4. Когда тележка с переменной шириной колеи прибывает к концевой точке изменяющих ширину колеи рельсов 23, наружные концы муфт 7 входят в соприкосновение с соответствующими упорами 40, и осевые муфты 7 останавливаются. В этом состоянии расстояние между парой колес 9 на каждой оси 4 оказывается равным стандартной ширине железнодорожной колеи, и блокировочные выступы 15B располагаются напротив блокировочных отверстий 32, соответственно. Поскольку рама железнодорожной платформы тележки с переменной шириной колеи поддерживается посредством букс 3 на рельсах 26 поддержания вагона, когда тележка с переменной шириной колеи движется по изменяющим ширину колеи рельсам 23 или по участкам рельсов 21 узкого рельсового пути или рельсов 22 стандартного рельсового пути недалеко от концов изменяющих ширину колеи рельсов 23, колеса 9 и осевые муфты 7 слегка нагружаются и, следовательно, осевые муфты 7 оказываются способными слегка скользить по осям 4 в соответствии с изменением ширины железнодорожной колеи изменяющего ширину колеи рельсового пути.

Затем тележка с переменной шириной колеи движется от изменяющих ширину колеи рельсов 23 к рельсам 22 стандартного рельсового пути. В то время, когда тележка с переменной шириной колеи движется вверх по наклонному участку L рельсов 22 стандартного рельсового пути, оси 4 и осевые муфты 7 перемещаются вверх относительно буксы 3, показанные на фиг. 14-16 скользящие элементы 41 скользят вверх по канавкам скольжения 47, конические головные части 15b конических блокировочных выступов 15B входят в блоки амортизирования вибраций 43, соответственно, конические блокировочные выступы 15B располагаются в блокировочных отверстиях 32 букс 3, соответственно, а конические блокировочные выступы 15A входят в выпускные отверстия 33. Рассматривая фиг. 12, отметим, что когда конический блокировочный выступ 15B входит в соответствующее блокировочное отверстие 32, коническая головная часть 15b конического блокировочного выступа 15B проходит нижний участок 32a блокировочного отверстия 32 и входит в верхний участок, а коническая поверхность конической головной части 15b входит в соприкосновение с внутренним кольцом 36 блока амортизирования вибраций 34, проталкивая внутреннее кольцо 36 вверх. Следовательно, резиновый амортизатор вибраций 37 сжимается, а большая упругость сжатого резинового амортизатора вибраций 37 действует на боковую поверхность конического блокировочного выступа 15B.

Режим сцепления скошенной верхней части 41а скользящего элемента 41 с блоком амортизирования вибраций 43 аналогичен режиму сцепления конической головной части 15b конического блокировочного выступа 15B с блоком амортизирования вибраций 34, скошенная верхняя концевая часть 41а толкает вкладыш 46 вверх при своем движении вверх с целью сжатия резинового амортизатора вибраций 45.

Поскольку конический блокировочный выступ 15B имеет коническую головную часть 15b, конический блокировочный выступ 15B может надежно устанавливаться в блокировочном отверстии 32, даже если конический блокировочный выступ 15B и коническое отверстие 32 несколько смещены относительно друг друга.

Таким образом, осевая муфта 7 удерживается от осевого скользящего движения, а расстояние между парой колес 9 на каждой оси 4 фиксируется на стандартной ширине. Поскольку конический блокировочный выступ 15B располагается в блокировочном отверстии 32 под действием веса рамы железнодорожной платформы, конический блокировочный выступ 15B никогда случайно не выйдет из блокировочного отверстия 32. Поскольку динамические удары из-за люфта конического блокировочного выступа 15B в блокировочном отверстии 32 во время движения поглощаются резиновым амортизатором вибраций 37, можно эффективно предотвращать истирание составных частей и можно обеспечить высокую стабильность движения. В частности, поскольку резиновый амортизатор вибраций 37 упруго деформируется заранее, когда конический блокировочный выступ 15B входит в блокировочное отверстие 32, динамические удары, которые появляются во время движения из-за люфта, могут весьма эффективно поглощаться и могут эффективно подавляться взаимные перемещения буксы 3 и осевой муфты 7.

Поскольку цилиндрическая нижняя часть 15a конического блокировочного выступа 15B вводится в нижний участок 32a блокировочного отверстия 32, имеющий диаметр, по существу равный диаметру цилиндрической нижней части 15a, когда конический блокировочный выступ 15B устанавливается в блокировочном отверстии 32, площадь соприкосновения между поверхностью цилиндрической нижней части 15a и боковой поверхностью нижнего участка 32a сравнительно большая, что является преимуществом в отношении прочности.

По некоторым причинам существует вероятность того, что коническая головная часть 15b конического блокировочного выступа 15B зажимает внутреннее кольцо 36 блока амортизирования вибраций 34 и сильно деформирует резиновый амортизатор вибраций 37, когда конический блокировочный выступ 15B перемещается в блокировочное отверстие 32 и из него. В этом варианте используется внутренний фланец 38а наружного кольца 35, расположенного выше резинового амортизатора вибраций 37 в качестве верхнего упора и часть буксы 3 под резиновым амортизатором вибраций 37 в качестве нижнего упора с целью предотвращения сильного деформирования резинового амортизатора вибраций 37.

Поскольку скользящий элемент 41, выступающий из концевого упора 40, располагается в канавке скольжения 47, образованной в буксе 3 и блоке амортизирования вибраций 43, букса 3 и ось 4 поддерживаются в неподвижном позиционном отношении и, следовательно, фиксируется позиционное отношение между блокировочным отверстием 32 буксы 3 и осью 4. В соответствии с этим, конический блокировочный выступ 15, прикрепленный к осевой муфте 7, можно надежно устанавливать в блокировочном отверстии 32.

Функционирование второго варианта, когда железнодорожный вагон движется от рельсов 22 стандартного рельсового пути к рельсам 21 узкого рельсового пути, представляет собой противоположное вышеописанному функционированию и, следовательно, описание этого функционирования будет опущено.

Хотя вся длина рельсов 26 поддержания вагона простирается в горизонтальной плоскости, а наклонные участки L образуются на участках узкой железнодорожной колеи и стандартной железнодорожной колеи непрерывных с изменяющими ширину колеи рельсами 23 изменяющего ширину колеи рельсового пути в этом варианте, соответственные рельсы 21, 22 и 23 рельсового пути узкой железнодорожной колеи, рельсового пути стандартной железнодорожной колеи и рельсового пути изменения ширины колеи могут проходить в горизонтальной плоскости, а участки с уклоном можно образовывать на рельсах 26 поддержания вагона.

Поскольку колеса 9 направляются направляющими рельсами 24, смещаемыми пружинами 25 таким образом, чтобы оказаться в соприкосновении с боковыми поверхностями колес 9, колеса 9 могут весьма плавно смещаться в соответствии с изменением ширины железнодорожной колеи изменяющего ширину колеи рельсового пути для регулирования ширины колеи.

На фиг. 18 показан блок амортизирования вибраций 34 для конического блокировочного выступа в модифицированном виде. Показанный на фиг. 18 блок амортизирования вибраций 34 имеет кольцевую пластинчатую пружину 51, имеющую V-образную часть и установленную по периферии блокировочного отверстия 32. Пластинчатая пружина 51 имеет фланец 51a, отсоединяемым образом прикрепленный к буксе 3 винтами 52. В кольцевой пластинчатой пружине 51 образованы продольные прорези 53, а в периферии блокировочного отверстия 32 образован вырез 54, предназначенный для обеспечения упругого деформирования кольцевой пластинчатой пружины 51.

Кольцевая пластинчатая пружина 51, аналогично показанному на фиг. 12 резиновому амортизатору вибраций 37, упруго деформируется коническим блокировочным выступом 15 и прилагает свою упругость коническому блокировочному выступу 15. Блок амортизирования вибраций 34, использующий кольцевую пластинчатую пружину 51, проще по конструкции показанного на фиг. 12 блока амортизирования вибраций 34, его можно легко изготавливать и собирать, и он превосходит по долговечности показанный на фиг. 12 блок амортизирования вибраций 34.

На фиг. 19 показан блок амортизирования вибраций 34 для конического блокировочного выступа в другой модификации. Показанный на фиг. 19 блок амортизирования вибраций включает в себя клиновое кольцо 57, неподвижно установленное в верхнем участке блокировочного отверстия 32, крышку 55, съемным образом прикрепленную к буксе 3 винтами 56 таким образом, чтобы закрыть верхний открытый конец верхнего участка блокировочного отверстия 32, и тарельчатую пружину 58, расположенную между верхней поверхностью клиновой пружины 57 и крышкой 55 с целью смещения клиновой пружины 57 вниз. Поскольку тарельчатая пружина 58 представляет собой средство, предназначенное просто для смещения клиновой пружины 57, ее можно заменить эластичной резиновой пружиной.

Коническая часть конического блокировочного выступа 15 входит в сцепление с внутренней периферией клинового кольца 57, когда конический блокировочный выступ 15 устанавливается в блокировочном отверстии, а клиновая пружина 57, смещенная вниз тарельчатой пружиной 58, входит в плотное соприкосновение с коническим блокировочным выступом 15 посредством ее собственного заклинивающего действия. Таким образом, конический блокировочный выступ 15 можно удерживать в блокировочном отверстии 32 по существу без какого-либо люфта. Как показано на фиг. 20, клиновое кольцо 57 обеспечено прорезью 59, чтобы клиновое кольцо 57 можно было упруго смещать и легко устанавливать в блокировочном отверстии 32. На фиг. 21 и 22 показан блок амортизирования вибраций 43 для скользящего элемента в модифицированном виде. Этот блок амортизирования вибраций 43 включает в себя крышку 61, съемным образом прикрепленную к боковой поверхности буксы 3 таким образом, чтобы закрывать отверстие 60, образованное в боковой стенке буксы 3, и U-образную пружинящую пластину 62, имеющую V-образное поперечное сечение, как показано на фиг. 22, и установленную в отверстии 60. В отверстии 60 образован вырез 63, аналогичный вырезу 54 (фиг. 18). Функционирование блока амортизирования вибраций 43 для скользящего элемента, использующего пластинчатую пружину 62, по существу такое же, как и функционирование блока амортизирования вибраций 34 для конического блокировочного выступа.

На фиг. 23 и 24 показаны модификации скользящего элемента 41 и направляющей полости. Из противоположных концов концевого упора 40 выступают кронштейны 65, соответственно. На каждом кронштейне 65 установлен в вертикальном положении скользящий штифт 66. Верхняя концевая часть скользящего штифта 66 скошена в конической форме. В буксе 3 образованы направляющие сквозные отверстия 67 для направления скользящих штифтов 66 с целью вертикального перемещения. В верхней части сквозного отверстия 67 расположен блок амортизирования вибраций 68 для скользящего элемента. Блок амортизирования вибраций 68 полностью аналогичен по конструкции блоку амортизирования вибраций 43 для конического блокировочного выступа, показанного на фиг. 12, блок амортизирования вибраций 68 содержит в себе наружное кольцо, резиновый амортизатор вибраций и внутреннее кольцо. В блоке амортизирования вибраций 68 для скользящего элемента, естественно, можно использовать пластинчатую пружину, имеющую V-образный профиль, аналогичную пластинчатой пружине 51, показанной на фиг. 18.

Хотя показаны и описаны предпочитаемые в настоящее время варианты осуществления настоящего изобретения, следует понимать, что эти варианты предназначены для цели иллюстрирования, и что можно осуществлять различные изменения и модификации, не выходя при этом за рамки объема изобретения, определяемые в прилагаемой формуле изобретения.

Формула изобретения

1. Система переменной ширины колеи, содержащая тележку с переменной шириной колеи, включающую в себя буксы, подвешенные под боковыми балками рамы железнодорожной тележки посредством упругих элементов, оси, установленные с возможностью перемещения в вертикальном направлении в буксах, осевые муфты, надетые на оси, выполненные с возможностью скольжения вдоль оси и предназначенные для перемещения колес между местоположением их для широкой железнодорожной колеи и местоположением для узкой железнодорожной колеи, колеса, установленные на осевых муфтах с возможностью вращения, и устройства блокирования колес, включающие в себя элементы блокирования, расположенные на наружных поверхностях осевых муфт, выполненные с возможностью сцепления с расположенными на буксах элементами блокирования и предназначенные для фиксации осевых муфт от перемещения вдоль оси при их положении для широкой железнодорожной колеи или узкой железнодорожной колеи, причем упомянутая система содержит устройство для изменения ширины колеи, имеющее изменяющие ширину колеи рельсы, соединяющие рельсы широкого железнодорожного пути и рельсы узкого железнодорожного пути, и рельсы для поддерживания вагона, расположенные на внешних сторонах колеи вдоль изменяющих ширину колеи рельсов, рельсов широкого рельсов железнодорожного пути и рельсов узкого железнодорожного пути, отличающаяся тем, что на концевых частях осей выполнены кольцевые канавки, тележка выполнена с устройствами для закрепления каждой буксы от вертикальных перемещений относительно оси или разъединения их перед началом перемещения тележки по изменяющим ширину колеи рельсам, при этом каждое из этих устройств включает в себя заклинивающие элементы, поджимаемые к поверхности соответствующей кольцевой канавки для скрепления буксы и оси или разъединения их при поднятии заклинивающих элементов от поверхности кольцевой канавки, а каждый рельс для поддерживания вагона выполнен с расположенным снаружи колеи рельсом для поднятия соответствующих заклинивающих элементов из кольцевой канавки и расположен с возможностью взаимодействия с буксами для поднятия их относительно осей.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена направляющими рельсами для взаимодействия с боковыми поверхностями колес, расположенными с обеих сторон изменяющих ширину колеи рельсов вдоль них, и элементами для смещения направляющих рельсов к боковым поверхностям колес.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что на концевых частях каждой оси выполнены кольцевые канавки, каждое из упомянутых устройств для закрепления буксы от вертикальных перемещений относительно оси или разъединения их перед началом перемещения тележки по изменяющим ширину колеи рельсам включает в себя заклинивающие элементы, поджимаемые к поверхности соответствующей кольцевой канавки для скрепления буксы и оси или разъединения их при поднятии заклинивающих элементов от поверхности кольцевой канавки.

4. Система по п.3, отличающаяся тем, что каждая букса выполнена с направляющим элементом, установленным в соответствующей кольцевой канавке, а каждое упомянутое устройство для закрепления буксы от вертикальных перемещений относительно оси или разъединения их перед началом перемещения тележки по изменяющим ширину колеи рельсам включает в себя заклинивающие элементы, установленные рядом с соответствующим направляющим элементом с возможностью взаимодействия с соответствующей кольцевой канавкой и прижатия направляющего элемента к поверхности кольцевой канавки для скрепления буксы и оси.

5. Система по п.4, отличающаяся тем, что каждая букса выполнена с прокладками для регулирования толщины ее нижней части, взаимодействующей с соответствующим рельсом для поддерживания вагона.

6. Тележка с переменной шириной колеи для подвижного состава, способная автоматически изменять свою ширину колеи при движении по изменяющим ширину колеи рельсам, соединяющим рельсы широкого железнодорожного пути и рельсы узкого железнодорожного пути, и содержащая буксы, подвешенные под боковыми балками рамы железнодорожной тележки посредством упругих элементов, оси, установленные с возможностью перемещения в вертикальном направлении в буксах, осевые муфты, надетые на оси, выполненные с возможностью скольжения вдоль оси и предназначенные для перемещения колес между местоположением их для широкой железнодорожной колеи и местоположением для узкой железнодорожной колеи, колеса, установленные на осевых муфтах с возможностью вращения, и устройства блокирования колес, включающие в себя элементы блокирования, расположенные на наружных поверхностях осевых муфт, выполненные с возможностью сцепления с расположенными на буксах элементами блокирования и предназначенные для фиксации осевых муфт от перемещения вдоль оси при их положении для широкой железнодорожной колеи или узкой железнодорожной колеи, отличающаяся тем, что она снабжена приводными электродвигателями для вращения колес, установленными на осевых муфтах, тележка выполнена с устройствами для закрепления каждой буксы от вертикальных перемещений относительно оси или разъединения их перед началом перемещения тележки по изменяющим ширину колеи рельсам, а колеса установлены на осевых муфтах при помощи подшипников и соединены с приводными электродвигателями.

7. Тележка с переменной шириной колеи для подвижного состава, способная автоматически изменять свою ширину колеи во время движения железнодорожного вагона по изменяющим ширину колеи рельсам, связывающим рельсы широкого железнодорожного пути и рельсы узкого железнодорожного пути, и содержащая пары букс, подвешенных под балками рамы железнодорожной тележки посредством упругих элементов, оси, установленные с возможностью перемещения в вертикальном направлении в буксах, пары осевых муфт, надетых на оси, выполненных с возможностью скольжения вдоль соответствующей оси и предназначенные для перемещения колес между местоположением их для широкой железнодорожной колеи и местоположением их для узкой железнодорожной колеи, установленных на соответствующих осевых муфтах с возможностью вращения, и пары устройств блокирования колес, прикрепленных к наружным поверхностям осевых муфт и предназначенных для фиксации осевых муфт от перемещения вдоль оси при их положении для широкой железнодорожной колеи или узкой железнодорожной колеи, отличающаяся тем, что каждое устройство блокирования колес выполнено с верхней опорной поверхностью для опирания на нее через буксу железнодорожного вагона, с боковыми стенками, установленными с возможностью скольжения вдоль внутренних боковых направляющих поверхностей буксы при перемещения осей относительно буксы, с двумя коническими блокировочными выступами, выступающими над упомянутой опорной поверхностью и предназначенными для установки в блокировочном отверстии, выполненном в верхней стенке буксы, при этом каждое устройство блокирования колес снабжено блоком амортизирования вибрацией, расположенным с возможностью упругого взаимодействия с соответствующим коническим блокировочным выступом при установке его в блокировочном отверстии, причем буксы выполнены с блоками для поддерживания вагона, а колеса установлены на осевых муфтах при помощи подшипников.

8. Тележка по п.7, отличающаяся тем, что каждая ось выполнена с центральными упорами для фиксации осевых муфт от перемещений вдоль оси при местоположении колес для узкой железнодорожной колеи и с концевыми упорами на концевых частях для фиксации осевых муфт от перемещений вдоль оси при местоположении колес для широкой железнодорожной колеи, а на обеих боковых сторонах каждого концевого упора выполнены элементы скольжения со скошенными верхними концами, при этом в каждой буксе выполнены полости для направления элементов скольжения при вертикальном перемещении, а в верхней части каждой полости расположен с возможностью упругого взаимодействия с верхним концом соответствующего элемента скольжения блок амортизирования вибраций.

9. Тележка по п.7, отличающаяся тем, что нижняя часть конического блокировочного выступа выполнена цилиндрической на определенную высоту, причем нижняя часть блокировочного отверстия выполнена диаметром, соответствующим диаметру цилиндрической нижней части упомянутого выступа, а верхняя часть этого отверстия выполнена диаметром, большим диаметра нижней части, а блок амортизирования вибраций расположен по периметру верхней части упомянутого отверстия с возможностью упругого взаимодействия с конической частью упомянутого выступа.

10. Тележка по п.9, отличающаяся тем, что блок амортизирования вибраций состоит из наружного кольца, неподвижно установленного по периметру верхней части блокировочного отверстия, резинового амортизатора, прикрепленного к внутренней поверхности наружного кольца, и внутреннего кольца, прикрепленного к внутренней поверхности резинового амортизатора с возможностью перемещения конической частью упомянутого выступа при деформации этого амортизатора.

11. Тележка по п.9, отличающаяся тем, что блок амортизирования вибраций образован кольцевой пластинчатой пружиной с V-образным участком.

12. Тележка по п.9, отличающаяся тем, что блок амортизирования вибраций состоит из клинообразного кольца, расположенного в зоне верхней части блокировочного отверстия, крышки, закрывающей это отверстие, и упругого элемента, расположенного между верхней поверхностью клинообразного кольца и крышкой для смещения этого кольца вниз, а клинообразное кольцо установлено с возможностью взаимодействия его внутренней поверхности с конической частью соответствующего конического блокировочного выступа.

13. Тележка по п.8, отличающаяся тем, что элементы скольжения образованы выполненными на противолежащих боковых поверхностях концевых упоров удлинениями, направленными во внешние стороны, а упомянутые полости представляют собой канавки, выполненные на противолежащих боковых сторонах буксы.

14. Тележка по п.8, отличающаяся тем, что блок амортизирования вибраций для элемента скольжения состоит из коробки, установленной в отверстии, выполненном в каждой боковой стенке буксы, прикрепленной с возможностью отсоединения к этой стенке и выполненной с вырезом во внутренней части буксы, резинового амортизатора, прикрепленного к поверхности коробки в зоне упомянутого выреза, и вкладыша, прикрепленного к резиновому амортизатору с возможностью взаимодействия со скошенным верхним концом соответствующего элемента скольжения.

15. Тележка по п.8, отличающаяся тем, что блок амортизирования вибраций для элемента скольжения состоит из пластинчатой пружины, выполненной в поперечном сечении V-образной и установленной с возможностью упругого взаимодействия со скошенным верхним концом соответствующего элемента скольжения, 16. Тележка по п. 8, отличающаяся тем, что концевые упоры выполнены с кронштейнами, каждый элемент скольжения представляет собой штифт, установленный вертикально на соответствующем кронштейне, а упомянутые полости для направления элементов скольжения представляет собой вертикальные отверстия, выполненные в буксе.

17. Тележка по п.16, отличающаяся тем, что блок амортизирования вибраций для элемента скольжения состоит из наружного кольца, неподвижно расположенного в верхней части полости для направления элемента скольжения, резинового амортизатора, прикрепленного к внутренней поверхности наружного кольца, и внутреннего кольца, прикрепленного к внутренней поверхности резинового амортизатора и установленного с возможностью перемещения скошенным верхним концом соответствующего элемента скольжения при деформировании резинового амортизатора при вводе этого элемента в упомянутую полость.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 06.06.2008

Извещение опубликовано: 20.07.2010        БИ: 20/2010

---