PL207920B1 - Układ zawieszenia pojazdu kolejowego, zwłaszcza dwuosiowego wagonu towarowego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ zawieszenia pojazdu kolejowego, zwłaszcza dwuosiowego wagonu towarowego, zawierający zestaw sprężyn, siodło oraz kliny cierne.

Cierny tłumik drgań pojazdu, zwłaszcza w wagonach towarowych o usprężynowaniu przyosiowym, znany jest z polskiego opisu patentowego nr PL146471. Tłumik posiada dociskacz i wstawkę cierną, która jest prowadzona w ramie wózka lub pojazdu w kierunku wzdłuż pojazdu. Wstawka ta jest dociskana do korpusu łożyska osi przez dociskacz, który opiera się na skośnym występie korpusu łożyska i jest dociskany do niego siłą pionową wywieraną przez element sprężysty zawieszenia pojazdu. Podczas pionowych i poprzecznych ruchów zestawu kół względem ramy wózka lub pojazdu na powierzchniach wstawki ciernej, stykającej się z jednej strony z korpusem łożyska osi a z drugiej z dociskaczem, powstają sił y tarcia tł umią ce drgania pojazdu. Podczas przemieszczania się zestawu kół względem ramy wzdłuż pojazdu wstawka cierna i dociskacz przemieszczają się wraz z korpusem łożyska osi.

Urządzenie osadcze zespołu usprężynowania przyosiowego zawieszenia pojazdu kolejowego znane jest z polskiego opisu patentowego nr PL175856. Mechanizm sprężysty złożony jest z resora śrubowego, zwanego tarą, w którym umieszczony jest drugi resor, zwany ładunkiem. Podczas pracy resory współpracują z podparciem dolnym i podparciem górnym. Urządzenie utrzymujące posiada pokrywę, która osłaniając mechanizm sprężysty przyjmuje ciężar ramy, oraz mechanizm centrujący końca górnego zespołu sprężystego. Ponadto, podparcie górne resora ładunku jest niebezpośrednio połączone z pokrywą.

Podwozie do pojazdów szynowych znane z polskiego zgłoszenia patentowego nr P-340485 może być eksploatowane przy prędkości powyżej 90 km/godz. i przy obciążeniach kół przekraczających 22,5 t, przy stosowaniu którego nie zostają przekroczone dopuszczalne siły wywierane na torowisko i którego masa nie wzrasta ze wzrostem masy całego pojazdu lub wzrasta mniej niż proporcjonalnie do niej, przy czym podatna na nadążanie za krzywizną toru rama wózka posiada odporną na skręcanie belkę poprzeczną i dźwigary wzdłużne. Prowadnice łożysk osi są osadzone bezpośrednio w pasie dolnym dź wigara wzdł u ż nego, a przy prowadnicach ł o ż ysk osi umieszczone są zarówno przesuwne elementy dociskowe z luzem, korzystnie dwa, jak również połączone za pośrednictwem ogniw miseczki sprężyn, które prócz tego opierają się za pośrednictwem zespołów sprężyn na łożyskach osi. Elementy dociskowe są dociskane z obydwóch stron do łożysk osi przez miseczki sprężyn.

Znany ze stosowania układ zawieszenia ma ramę podwozia z każdego końca, która po obu stronach w strefie zawieszenia posiada podstawy. Każda podstawa podparta jest zespołem sprężyn zawieszenia na towarzyszącym siodle. Siodło zaś osadzone jest na korpusie łożysk zestawu kołowego. Każda podstawa ma w środkowej części przestrzeń ograniczoną powierzchniami, z którymi współpracują kolumny siodła. Pomiędzy kolumny siodła a współpracujące z nimi powierzchnie podstaw, po obu stronach kolumny, stosuje się kliny cierne wsparte na zespołach sprężyn osadzonych na siodle. Kliny cierne najczęściej są kształtu trójkątnego o różnym pochyleniu płaszczyzn, oraz stosowane są nakładki na powierzchniach klina, siodła i podstawy współpracujących ze sobą. Opór ruchu ślizgowego klina ciernego względem podstawy i siodła, który z kolei zapewnia tłumienie ruchu, powstaje dzięki siłom ciernym wytworzonym między klinem a kolumną siodła. Przy tak zestawionych środkach technicznych w pewnych warunkach atmosferycznych, niewłaściwym doborze gatunków materiałów, zbyt dużym współczynniku tarcia, niewłaściwym ukształtowaniu części współpracujących ze sobą oraz niewystarczającej sztywności, zwłaszcza poprzecznej zespołów sprężyn stabilizujących pracę zawieszenia, mogą wystąpić różne siły powodujące niewłaściwą pracę klinów przy tłumieniu ruchu. Takie zmiany są niepożądane i mogą prowadzić do zakleszczeń, co z kolei prowadzi do niewłaściwego ustawienia się zestawu kołowego zarówno na torze prostym jak i na jego łuku. Konsekwencją takiego faktu jest wzrost oporów toczenia oraz niszczenia zestawów kołowych i szyn.

Istota układu zawieszenia według wynalazku, polega na tym, że klin cierny ma powierzchnię pochyłą utworzoną przez zamocowane w nim rolki, korzystnie w ilości do dwóch, przy czym klin cierny i podstawa są podparte zespołami sprężyn i posadowione na siodle. Zespoły sprężyn przedzielone są płytą na części, korzystnie dwie, przy czym płyty sąsiadujących ze sobą zespołów sprężyn są połączone, a odpowiadające sobie płyty po obu stronach wagonu są połączone ze sobą drążkami stabilizatora.

PL 207 920 B1

Korzystnie, płyta ma w osi zespołu sprężyn otwór.

Korzystnym jest również to, że klin cierny jednorolkowy ma odbijak usytuowany obok rolki przy końcu klina ciernego, natomiast klin cierny dwurolkowy ma płaszczyznę utworzoną przez rolki, nachyloną do poziomu pod kątem 10°-40°, korzystnie 35°.

Zaletą wynalazku jest taka konstrukcja klinów ciernych, która zapewnia mały współczynnik tarcia między pochyłą powierzchnią klina i współpracującą z nią powierzchnią podstawy. Przez zwiększenie sztywności zespołów sprężyn w kierunku wzdłużnym i poprzecznym wagonu bez zmiany jej charakterystyki pionowej i zmian pod względem wymiarowym, oraz bez zmian konstrukcyjnych podstawy i siodła, układ nie destabilizuje pracy zawieszenia wagonu na torze prostym.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia układ zawieszenia z klinem dwurolkowym, fig. 2 - układ zawieszenia z klinem jednorolkowym, fig. 3 - klin dwurolkowy, a fig. 4 - klin jednorolkowy.

Układ zawieszenia pojazdu kolejowego, zwłaszcza dwuosiowego wagonu towarowego, ma podstawy 1 zamocowane do podwozia wagonu po obu jego stronach w strefach zestawów kołowych, które podparte są na zespołach sprężyn 2 osadzonych na towarzyszących siodłach 3. Siodło 3 osadzone jest na korpusie łożysk (maźnicy) zestawu kołowego. Każda podstawa 1 ma w części środkowej przestrzeń 4 ograniczoną powierzchniami, z którymi współpracują kolumny siodła 5. Pomiędzy kolumnami siodła 5 a współpracującymi z nimi podstawami 1, po obu stronach, są kliny cierne 6. Kliny cierne 6 mają zabudowane rolki 12, jedną albo dwie. W klinie ciernym 6 dwurolkowym płaszczyzna utworzona przez rolki 12 jest nachylona do poziomu pod kątem 30°, a powierzchnia pionowa ma nakładkę 7 z materiału o niskim współczynniku tarcia mniejszym od 0,2, której powierzchnia zewnętrzna jest w kształcie wycinka walca o osi poziomej. Klin cierny 6 jednorolkowy ma pionową płaszczyznę pochyloną w kierunku spadku klina o kąt 3°, wyposażoną w nakładkę 8 z materiału o niskim współczynniku tarcia mniejszym od 0.2, a na płaszczyźnie pochyłej obok rolki 12, po stronie niższej klina 6, ma odbijak 9. Zespoły sprężyn 2 są przedzielone płytą 10, korzystnie w połowie wysokości. Płyty 10 z każdych dwóch sąsiadujących ze sobą zespołów sprężyn 2 są połączone. Odpowiadające sobie płyty 10 po obu stronach wagonu są połączone za pomocą drążka stabilizującego 11. Takie zestawienie środków technicznych zapewnia, że konstrukcja układu zawieszenia pracuje poprawnie.

Claims (5)

1. Układ zawieszenia pojazdu kolejowego, zwłaszcza dwuosiowego wagonu towarowego zawierający podstawę, siodło i kliny cierne zespołów sprężyn, znamienny tym, że klin cierny (6) ma powierzchnię pochyłą utworzoną przez zamocowane w nim rolki (12), korzystnie w ilości do dwóch, przy czym klin cierny (6) i podstawa (1) są podparte zespołami sprężyn (2) i posadowione na siodle (3).

2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że zespoły sprężyn (2) przedzielone są płytą (10) na części, korzystnie dwie, przy czym płyty (10) sąsiadujących ze sobą zespołów sprężyn (2) są połączone, a odpowiadające sobie płyty (10) po obu stronach wagonu są połączone ze sobą drążkami stabilizatora (11).

3. Układ zawieszenia według zastrz. 1, znamienny tym, że płyta (10) ma w osi zespołu sprężyn (2) otwór.

4. Układ zawieszenia według zastrz. 1, znamienny tym, że klin cierny (6) jednorolkowy ma odbijak (9) usytuowany obok rolki (12) przy końcu klina ciernego (6).

5. Układ zawieszenia według zastrz. 1, znamienny tym, że klin cierny (6) dwurolkowy ma płaszczyznę utworzoną przez rolki (12), nachyloną do poziomu pod kątem 10°-40°, korzystnie 35°.