PL226523B1 - Podwozie pojazdu szynowego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest podwozie pojazdu szynowego, zwłaszcza tramwaju.

Znane są ze stosowania podwozia tramwajowe wyposażone w wózki skrętne w konfiguracji klasycznej, w której występuje sztywna rama pojazdu, do której zamocowane są dwa wózki posiadające możliwość obrotu, co umożliwia pojazdowi pokonywanie łuków poziomych toru o promieniach porównywalnych z długością samego pojazdu. Zastosowanie takiego układu powoduje, że poziom podłogi musi się znajdować na wysokości nie mniejszej niż ok. 60 cm ponad poziomem główki szyny, dlatego też tramwaje powszechnie eksploatowane w Polsce mają podłogę na wysokości około 90-100 cm nad poziomem główki szyny.

Z brytyjskiego patentu GB 2289877 znane są pojazdy wieloczłonowe lub przegubowe, w których wózki nie mają możliwości obrotu względem nadwozia pojazdu. Natomiast z patentu EP 0548044 znane są konstrukcje umożliwiające obrót o około 3-5°, co umożliwia poruszanie się pojazdów po łukach o niewielkich promieniach.

Z kolei w patencie ES 2055297 opisano układ dwuwózkowy pod sztywną ramą, co umożliwiło budowę pojazdów niskopodłogowych. Z amerykańskiego patentu US 1723720 znane jest rozwiązanie, w którym przesuw poprzeczny środkowej, tocznej osi względem nadwozia pojazdu powodował nastawianie osi napędowych radialnie względem toru położonego w łuku, jednak pojazdy te ze względu na konstrukcję swojego podwozia nie mogły być niskopodłogowe.

Znane są również ze zgłoszenia WO 2012076893 rozwiązania, w których koła umieszczone w półosiach lub półwózkach nastawiane są poprzez zmianę kąta pomiędzy członem pojazdu, który niosą, a członem sąsiednim lub sąsiednim wagonem.

W patencie US 1728096 opisano trzyosiowy wózek do pojazdu kolejowego, którego wszystkie trzy osie wykonane są w formie półwózków Bissella, a na zakręcie obrotowi wokół osi pionowych ulegają całe zestawy kołowe, przedni oraz tylny. W następnej wersji rozwiązania konstrukcja może być podwoziem pojazdu drogowego, wtedy skrętne koła występują na osi środkowej będącą osią przesuwną. Ich skręcenie wywołuje poprzeczne przesunięcie tejże osi, co pociąga za sobą nastawienie osi przedniej i tylnej. Przykład wykonania pojazdu według patentu US 1728096 nie umożliwia przyłożenia napędu pojazdu w sposób inny niż na skrajne osie, przednią i tylną. Koła napędowe osi zewnętrznych mają większą średnicę i wywierają większy nacisk na tor niż koła o małej średnicy, umieszczone na środkowej osi przesuwnej. Rozwiązanie takie jest uzasadnione technicznie, ponieważ wskazane jest przeniesienie możliwie dużej części ciężaru pojazdu przez osie napędzane, co poprawia c h a ra kterystykę trakcyjną pojazdu zwiększając tzw. ciężar adhezyjny.

W patencie EP 0116235 opisano z kolei trzyosiowy wózek do pojazdu kolejowego. W rozwiązaniu tym liczba osi jest ściśle określona, gdyż jest jedna oś przesuwna umieszczona pomiędzy dwiema osiami, które są osiami skrętnymi, jako całe zestawy kołowe, lub trzy osie mocuje się na wspólnej ramie.

Przykłady wykonania pojazdów według patentów US 1728096 lub EP 0116235 nie umożliwiają zbudowania wagonu analogicznego do dzisiejszych tramwajów niskopodłogowych, czyli z podłogą wyniesioną na około 30-35 cm ponad poziom szyn. Wynika to z faktu, że w obydwu przypadkach podłoga musi przechodzić ponad litymi osiami zestawów kołowych, natomiast z licznych powodów nie można dowolnie zmniejszać średnicy kół pojazdu.

Istota podwozia pojazdu szynowego składającego się z wózka i osi, polega na tym, że co najmniej jedna przednia oś i co najmniej jedna tylna oś jest wyposażona w koła skrętne, natomiast co najmniej dwie środkowe osie zamontowane są na wózku napędowym i są wyposażone w koła, przy czym wózek napędowy, ruchomy poprzecznie względem podwozia pojazdu, połączony jest z układem nastawczym kół skrętnych poprzez układ sterujący złożony z dźwigni, cięgła sztywnego oraz dźwigni nastawnej.

Korzystnie, układ sterujący jest układem pneumatycznym lub hydraulicznym i umieszczony jest bezpośrednio pomiędzy poprzecznym wózkiem napędowym a kołami skrętnymi.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest możliwość konstrukcji jednoczłonowych, niskopodłogowych pojazdów bez stosowania obecnie użytkowanych wózków skrętnych. Rozwiązanie według wynalazku umożliwia również zmniejszenie zużycia szyn i kół oraz zmniejszenie poziomu hałasu dzięki małym kątom pomiędzy kołami pojazdu i szynami. Rozwiązanie to nie wymaga zastosowania przegubów łączących poszczególne części pojazdu. Możliwość stosowania dowolnej ilości osi pozwala

PL 226 523 B1 na konstruowanie wagonów o dowolnej długości, nie wymagających stosowania lekkich konstrukcji bez ryzyka przekroczenia dopuszczalnych nacisków osiowych.

Przedmiot wynalazku został uwidoczniony w przykładzie wykonania oraz na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok boku pojazdu, fig. 2 - widok podwozia pojazdu na torze prostym, fig. 3 - widok podwozia pojazdu na torze położonym w łuku, a fig. 4 - powiększenie fragmentu połączenia wózka napędowego z kołami skrętnymi.

P r z y k ł a d

Oś 1 pojazdu szynowego, która jest umiejscowiona na przodzie pojazdu oraz oś 4 pojazdu szynowego, która jest umiejscowiona na końcu pojazdu są wyposażone w koła skrętne 5. Natomiast, co najmniej dwie osie 2 i 3 pojazdu szynowego, które znajdują się w środkowej części są wyposażone w koła 6. Osie 2 i 3 pojazdu są zamocowane w wózku napędowym 7. Wózek napędowy 7 jest ruchomy poprzecznie względem podwozia pojazdu 8. Połączenie wózka napędowego 7 i układu nastawczego 9 kół skrętnych 5 jest realizowane dźwignią 10 zamontowaną po obu stronach wózka napędowego 7. Dźwignia 10 jest połączona cięgłem sztywnym 11 z dźwignią nastawną 12. Podczas skrętu pojazdu poruszającego się po torze szynowym następuje przesunięcie wózka napędowego 7 zgodnie z łukiem toru szynowego, co powoduje obrót dźwigni 10 i połączonej z nią cięgłem sztywnym 11 dźwigni nastawnej 12. Obrót dźwigni nastawnej 12 powoduje obrót kół skrętnie 5 w płaszczyźnie prostopadłej do promienia łuku toru szynowego.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Podwozie pojazdu szynowego składającego się z wózka i osi, znamienne tym, że co najmniej jedna przednia oś (1) i co najmniej jedna tylna oś (4) jest wyposażona w koła skrętne (5), natomiast co najmniej dwie środkowe osie (2 i 3) zamontowane są na wózku napędowym (7) i są wyposażone w koła (6), przy czym wózek napędowy (7), ruchomy poprzecznie względem podwozia pojazdu (8), połączony jest z układem nastawczym (9) kół skrętnych (5) poprzez układ sterujący złożony z dźwigni (10), cięgła sztywnego (11) oraz dźwigni nastawnej (12).
2. 2. Podwozie według zastrz. 1, znamienne tym, że układ sterujący jest układem pneumatycznym lub hydraulicznym i umieszczony jest bezpośrednio pomiędzy poprzecznym wózkiem napędowym (7) a kołami skrętnymi (5).