Железнодорожная колесная пара с управляемым дифференциалом

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к железнодорожной колесной паре с управляемым дифференциалом. Железнодорожная колесная пара с управляемым дифференциалом содержит ось и два колеса, одно из которых напрессовано на ось. На оси выполнены две проточки, в которых укреплены две клеммы с разъемными ступицами. Второе колесо пары укреплено на оси с возможностью вращения и взаимодействия с клеммами. По обе стороны ступицы второго колеса укреплены уплотнения с возможностью взаимодействия с осью. В зазоре между ступицей второго колеса и осью колесной пары содержится ферромагнитная жидкость. Ступица второго колеса охвачена соленоидом, который подключен к источнику тока и электрически связан с системой управления. Достигается повышение надежности колесной пары. 2 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях транспортных средств, а именно в конструкциях вагонов, локомотивов и других средств железнодорожного транспорта.

Известны конструкции колесных пар железнодорожного транспорта, среди которых наиболее распространены конструкции с напрессованными на ось колесами (Лукин В.В., Анисимов П.С., Федосеев Ю.П. Вагоны. Общий курс. М.: Маршрут. 2004. 424 с.). В прямых участках пути такая конструкция обеспечивает устойчивое взаимодействие колесных пар с рельсами и управляемость подвижного состава. При поворотах в кривых участках железнодорожных путей гребни колес взаимодействуют с боковыми гранями рельсов и происходит изменение направления движения транспортного средства. Равенство угловых перемещений колес при существенной разнице необходимых линейных перемещений колес одной колесной пары в кривых участках железнодорожных путей приводит к геометрическому скольжению одного из колес по рельсу. Иными словами, в этом случае происходит проскальзывание одного из колес пары по рельсу, что усиливает изнашивание гребней колес и рельс, повышает необходимую силу для перемещения вагонов, приводит к существенному росту затрат энергии, а также шума, производимого транспортными средствами. Для уменьшения износа гребней и снижения сил сопротивления движению вагона применяют смазывание рельсов (Лукин В.В., Анисимов П.С., Федосеев Ю.П. Вагоны. Общий курс. М.: Маршрут. 2004. 424 с.), что дает незначительный эффект.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является экипаж рельсового транспортного средства (Патент №2491195 промышленный вагон с дифференциальными колесными парами). Одно колесо такого промышленного вагона закреплено на оси с возможностью вращения, что обеспечивает независимое угловое перемещение колес. Это дает движение экипажа по кривым участкам пути без геометрического скольжения колес по рельсам. Техническим результатом такого решения является уменьшение износа гребней колес и рельс, снижение силы сопротивления движению, сокращение затрат на ремонт колес и текущее содержание пути. Однако при движении транспортного средства с независимо вращающимися колесами по прямолинейным участкам пути или по участкам с большим радиусом кривых на больших скоростях будут наблюдаться хаотичные перемещения колесных пар в поперечном направлении движения экипажа, что приведет к повышенному износу гребней, увеличению потребной тяговой силы, возрастанию вероятности схода и другим негативным последствиям (Лукин В.В., Анисимов П.С., Федосеев Ю.П. Вагоны. Общий курс. М.: Маршрут. 2004. 424 с). Практика эксплуатации железнодорожного транспорта показала, что в условиях движения по прямолинейным участкам пути на скоростях более 50 км/ч для обеспечения управляемости подвижного состава необходимо использование монолитных колесных пар.

Изобретение направлено на повышение надежности дифференциальной колесной пары за счет обеспечения управляемости дифференциалом, что достигается тем, что колесная пара содержит ось, одно колесо пары напрессовано на ось, а второе укреплено на оси с возможностью углового перемещения и взаимодействия с упорами, укрепленными на оси по обе стороны ступицы второго колеса, а в зазоре между ступицей второго колеса и осью колесной пары содержится магнитореологическая жидкость (далее, ферромагнитная жидкость), при этом ступица второго колеса охвачена соленоидом, который подключен к источнику тока и электрически связан с системой управления.

Такая компоновка позволяет реализовать независимое вращение колес колесных пар при движении в кривых участках железнодорожных путей и совместное вращение с осью обоих колес колесной пары при движении по прямолинейным участкам и участкам с большими радиусами кривизны.

Конструкция управляемой дифференциальной колесной пары показана на фиг. 1, 2.

В состав конструкции колесной пары входит ось 1, на один конец которой напрессовано колесо 2. На другом конце оси 1 выполнены проточки 3, 4, между которыми установлено с возможностью вращения на оси колесо 5. Ступицу колеса 5 охватывает соленоид 6, который укреплен в каркасе 7, прикрепленном к тележке (на фиг. не показана). В проточках 3, 4 укреплены упоры в виде клемм 8, 9 (фиг. 2) с разъемными ступицами. По обе стороны ступицы колеса 5 укреплены уплотнения 10, 11 с возможностью взаимодействия с осью 1.

Железнодорожный экипаж с дифференциальными колесными парами работает следующим образом. При движении по прямому участку пути на соленоид 6 подается напряжение, и он генерирует магнитное поле, под воздействием которого вязкость магнитной жидкости увеличивается до необходимого уровня (вплоть до твердого состояния) и колесо 5 присоединяется к оси 1 и начинает вращаться с ней совместно. Колесная пара в этом случае работает как монолитная конструкция традиционного исполнения. При движении экипажа по криволинейному участку железнодорожного пути по сигналам от путевых датчиков системы управления (это может быть и управляющее воздействие машиниста) соленоид 6 отключается от источника тока, исчезает магнитное поле, уменьшается вязкость магнитной жидкости и она выполняет функцию смазки. Вытеканию ферромагнитной жидкости будут препятствовать уплотнения 10, 11. Колесо 5 может вращаться на оси 1. Расстояния, проходимые колесами 2 и 5 колесной пары, равно как и углы их поворота, отличаются. В этих условиях будет происходить некоторое проскальзывание колеса 5 относительно оси 1 на угол, равный разнице углов поворота колес 2 и 5. Осевому смещению колеса 5 будут препятствовать клеммы 8 и 9.

Несмотря на название, ферромагнитные жидкости не проявляют ферромагнитных свойств, поскольку не сохраняют остаточной намагниченности после исчезновения внешнего магнитного поля. Это позволяет изменять ее состояние несколько сот раз в секунду (Магнитные жидкости в машиностроении / Орлов Д.В., Михалев Ю.О., Мышкин Н.К. и др.: под общ. ред. Д.В. Орлова, В.В. Подгоркова. - М.: Машиностроение. 1993. 269 с.), что показывает высокую управляемость предлагаемого технического решения.

Процесс торможения в конструкции экипажа с дифференциальными колесными парами не изменяется и аналогичен процессу торможения известных конструкций железнодорожных транспортных средств. Если в конструкции вагонов используются дисковые тормоза, то торможение необходимо производить при включенном соленоиде.

При использовании железнодорожных транспортных средств с дифференциальными колесными парами в результате исключения скольжения колес по рельсу и уменьшения поперечных сил давления колес на рельсы значительно повысится стойкость железнодорожного пути, снизятся затраты на его содержание и ремонт. Уменьшатся нагрузки на силовые передачи тепловозов и электровозов, повысится их долговечность, снизятся затраты на ремонт и обслуживание. Также будет повышена износостойкость и долговечность колесных пар, уменьшатся затраты на восстановление колес и ремонт вагонов, снизится энергопотребление, уменьшатся простои оборудования, повысится безопасность работы. Все перечисленное в комплексе приведет к существенному повышению надежности железнодорожного транспорта.

Железнодорожная колесная пара с управляемым дифференциалом, содержащая ось и два колеса, одно из которых напрессовано на ось, на оси выполнены две проточки, в которых укреплены две клеммы с разъемными ступицами, второе колесо пары укреплено на оси с возможностью вращения и взаимодействия с клеммами, отличающаяся тем, что по обе стороны ступицы второго колеса укреплены уплотнения с возможностью взаимодействия с осью, в зазоре между ступицей второго колеса и осью колесной пары содержится ферромагнитная жидкость, при этом ступица второго колеса охвачена соленоидом, который подключен к источнику тока и электрически связан с системой управления.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к тележкам железнодорожных вагонов. Тележка железнодорожного вагона содержит несущую раму с верхнерасположенной фиксирующей осью и колеса, присоединенные к раме снизу посредством упругих элементов.

Группа изобретений относится к железнодорожному транспорту, в частности к трехтележечным транспортным средствам и к их тележкам. Трехтележечное транспортное средство включает емкость для перевозки материалов, две поворотные и среднюю поперечно перемещаемую тележки, а также опору на среднюю тележку.

Изобретение относится к железнодорожным транспортным средствам, в частности к высокоскоростным тележкам рельсового экипажа. Высокоскоростная тележка для рельсового экипажа выполнена в виде двухосной тележки, состоящей из двух сочлененных одноосных тележек.

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств, а именно к бесчелюстным тележкам тепловоза. Тепловозная бесчелюстная тележка включает в себя раму, состоящую из боковин и поперечин с установленными на них колесно-моторными блоками с колесными парами и рессорными комплектами.

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств, в частности к трехосным тележкам тепловоза. Трехосная тележка тепловоза состоит из рамы с размещенными на ней колесно-моторными блоками с колесными парами, снабженными буксами с крыльями, а также рессорного подвешивания.

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств, а именно к бесчелюстным тележкам тепловоза. Бесчелюстная тележка тепловоза состоит из рамы с установленными на ней колесно-моторными блоками и колесными парами с буксами.

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств, а именно к трехосным тележкам локомотива. Трехосная тележка локомотива состоит из рамы с установленными на ней колесными парами и тяговыми электродвигателями с рессорными комплектами, буксами и поводками.

Тепловоз // 2606409
Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств, а именно к тепловозам. Тепловоз состоит из кузова, связанного с парой трехосных тележек при помощи шкворней и центрального подвешивания, выполненного в виде винтовых цилиндрических пружин сжатия.

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам, в частности к тележкам скоростных грузовых вагонов. Тележка скоростного грузового вагона включает две колесные пары с возможностью независимого вращения колес, тормозную систему и две жестко соединенные боковые рамы.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к конструкциям восьмиосных рельсовых транспортных средств. Восьмиосное рельсовое транспортное средство содержит кузов и тележки.

Железнодорожная тележка (1) содержит раму (2), поперечную балку (4), колесную ось (6) и средства (16) подвески, выполненные с возможностью крепления колесной оси к раме. Средства подвески содержат три элемента (18, 20, 22) подвески, а именно нижний элемент (18) подвески, соединяющий нижнюю часть колесной оси с нижней частью поперечной балки, верхний элемент (20) подвески, соединяющий верхнюю часть колесной оси с верхней частью поперечной балки и диагональный элемент (22) подвески, расположенный между нижним элементом подвески и верхним элементом подвески и соединяющий нижнюю часть колесной оси с верхней частью поперечной балки.

Колесная тележка (1) железнодорожного вагона содержит двигатель (4), корпус (6) которого закреплен на двух продольных балках (2) колесной тележки, а ведущий вал (12) двигателя расположен параллельно им, вспомогательные подвески (14) и надрессорную балку (16), опирающуюся на них.

Тележка приводная рельсового транспортного средства, преимущественно трамвая с низким полом, содержит раму с продольными упорами, колесные приводы с редукторами и тяговыми электродвигателями, вынесенными за пределы колес, дисковые тормоза, пружины подвески вагона, гидрогасители, рельсовые тормоза.

Моторная тележка содержит две моторные колесные пары (1), установленные на раме (2). Каждая колесная пара содержит ось (3), жестко установленную на ней резинометаллическую клиновую муфту (4) для передачи тягово-тормозного момента к оси от моторно-редукторного блока (5), установленного на поперечной балке (6) рамы посредством резинометаллических шарниров (7) и на оси посредством муфты (4).

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам, в частности к моторным тележкам. Тележка содержит две пары колес (2), попарно соединенных между собой посредством вала с образованием колесной пары (4); при этом колесные пары (4) соединены между собой при помощи рамы (6).

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам, в частности к железнодорожным тележкам. Колесная тележка содержит две пары колес (2), попарно соединенных между собой посредством вала с образованием колесной пары (4).

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к промышленным вагонам с дифференциальными колесными парами. .

Изобретение относится к транспортному машиностроению. .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. .

Изобретение относится к рельсовому транспорту. .

Группа изобретений относится к системам передач для локомотивов и моторных вагонов. Экипажная часть транспортного средства (12), в частности рельсового транспортного средства содержит ходовую часть (10), тяговые двигатели и блок силового питания. Ходовая часть (10) содержит колесные пары (14.1, 14.2) опирающиеся на железнодорожное полотно (16), и основание (18), опирающееся на колесные пары (14.1, 14.2). Основание (18) содержит связующее устройство (28) для механической связи с кузовом (26; 27) вагона транспортного средства (12). Блок (40) силового питания предназначен для питания тяговых двигателей (30.1, 30.2) электрической мощностью и содержит инверторный блок (42.1, 42.2). Блок (40) силового питания расположен частично в зоне (52) ходовой части (10). Экипажная часть транспортного средства содержит монтажный блок (48; 78; 84), предназначенный для установки блока (40) силового питания. Также заявлено рельсовое транспортное средство с кузовом вагона и экипажной частью. Технический результат изобретения заключается в более компактной конструкции экипажной части транспортного средства 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к железнодорожной колесной паре с управляемым дифференциалом. Железнодорожная колесная пара с управляемым дифференциалом содержит ось и два колеса, одно из которых напрессовано на ось. На оси выполнены две проточки, в которых укреплены две клеммы с разъемными ступицами. Второе колесо пары укреплено на оси с возможностью вращения и взаимодействия с клеммами. По обе стороны ступицы второго колеса укреплены уплотнения с возможностью взаимодействия с осью. В зазоре между ступицей второго колеса и осью колесной пары содержится ферромагнитная жидкость. Ступица второго колеса охвачена соленоидом, который подключен к источнику тока и электрически связан с системой управления. Достигается повышение надежности колесной пары. 2 ил.

Наверх