SU525281A1 - Моторна тележка железнодорожного подвижного состава - Google Patents

Description

Союз Советских

Социалистических

Республик

1Ьсуд8рствшпшй комитет

СССР по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву ~ (22) 3аявлено 10.09.73(21) 1961971/27-11 с присоединением заявки № - (23) Г1риоригет —

Опубликовано 25.01.80. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 29.01.80 <»525281 t η £ .... ,, ,_ft (51)М. Кл*

В 61 F 5/04

В 61 F 3/04 (53) УДК 625.2.

.01(088.8)

Ю. Г. Коженков (71) Заявитель

Рижский ордена Трудового Красного Знамени вагоностроительный завод (54) МОТОРНАЯ ТЕЛЕЖКА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Известны моторные тележки подвижного состава преимущественно с двойным рессорным подвешиванием, содержащие раму со шкворневой балкой и боковыми опорами кузова подвижного состава на ' тележку, а также тяговые электродвига- . $ тели с редукторами.

Цель изобретения - уменьшение динамических нагрузок ₽ приводе, улучшение условий вписывания тележки в кривые и снижение воздействия подвижного состава на путь. Для этого в предлагаемой тележке тяговые электродвигатеди с одной стороны закреплены на шкворневой балке, с другой присоединены к кузову транспортного средства при помощи вертикальных стабилизирующих поводков, а боковые опоры кузова на раму тележки выполнены в виде жестких стоек с амортизаторами на торцах. Причем шкворневая балка может быть установлена над вторичным рессорным подвешиванием, а отношение высоты боковых опор к длине вертикальных, стабилизирующих поводков может быть равно отношению квадратов их расстояний до центра поворота тележки.

На фиг. 1 изображена предлагаемая моторная тележка, вид сбоку; на фиг. 2 та же тележка в плане; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 речение В-В на фиг. 4; на фиг. 6 - сечение Г-Г на фиг. 4.

Колесные пары 1 с закрепленными на 'колесах тормозными, дисками через первую ступень рессорного подвешивания буксовое подвешивание 2 связаны с рамой тележки, боковины 3 которой жестко соединены между собой- крестообразной поперечной балкой 4. Вторая ступень рессорного подвешивания выполнена в виде пневморессор 5, на которые опирается шкворневая надрессорная балка 6 с установленными на ней упорами 7 (см. фиг. 4) и высоторегулирующими клапанами 8 (см. фиг. 1), связанными поводками 9 с рамой тележки. Закрепленные на шкворневой надрессорной балке тяговые двигате , 525281 ли io ( см. фиг. 2) с редукторами 11 соединены через эластичные муфты 12 и приводные полые валы 13 с колесными парами. Тяговые поводки 14 с амортизаторами 15 по концам связывают в про- ₅ дольном направлении шкворневую надрессорную балку с рамой тележки. В нижней части шкворневой надресорной балки установлены ограничители 16 ее и укрепленных на ней тяговых двигателей и ре- to дукторов поперечных колебаний относитель^ но рамы тележки (см. фиг. 4).

На кузове 17 при помощи конического хвостовика закреплен шкворень 18 с эластичным узлом 19 связи, с шкворне- 15 вой надрессорной балкой 6 и боковыми упругими упорами 20, ограничивающими поперечный относ кузова относительно рамы тележки. Гасители 21 поперечных колебаний установлены между рамой тележ- 20 ки и шкворнем с общим поворотным узлом 22 крепления на шкворне. Гасители вертикальных колебанй установлены между шкворневой надрессорной балкой и рамой тележки. Упругие боковые опоры 75 (см. фиг. 2) кузова выполнены в виде жестких стоек 25 (см. фиг. 1 и 4) с амортизаторами 26 по торнам и предназначены для передачи вертикальной нагрузки от кузова с одновременным обес— , ³θ печением возможности поворота тележки вокруг шкворня. Вертикальные стабилизирующие поводки 27 с амортизаторами 28 типа сайлентблок' по концам связывают тяговые двигатели 10 с кузовом и пред- 35 назначены для восприятия реактивных тормозных и тяговых усилий, а также для угловой стабилизации (галопирование) шкворневой надрессорной балки с закрепленными на ней двигателями и редуктора- ⁴⁰ ми/г.е. привода в целом, относительно кузова.

По концам боковины 3 рамы тележки закреплены приводы дискового тормоза 29 (см. фиг. 1 и 2). Магнитно-рельсовый тормоз 30 (см. фиг. 2 и 4) имеет направляющие поводки 31 и пневмоподъемники 32, шарнирно закрепленные на раме тележки. Фрикционные демпферы 33 (см. фиг. 1 и 2) рычажного типа, установленные на кузове, связаны с рамой тележки продольными, направленными в разные стороны тягами 34 и предназначены для гашения колебаний влияний тележки,т.е. являются противовиляюшим демпфирующим устройством.

Эластичный узел 19 связи шкворня 18 .с надрессорной балкой 6 содержит пакеты амортизаторов 35 (см. фиг. 3), установ ленных с преднатягом на шкворне двутаврового сечения. Преднатяг создается болтами 36, ввернутыми в установленные на балке 6 резьбовые втулки 37, которые зафиксированы от поворота штифтами 38. Болты контрятся контргайками 39.

Ограничители 16 поперечных колебаний шкворневой надрессорной балки 6 выполнены в виде ролика 40 (см. фиг. 5) с эластичным элементом 41 по наружному диаметру. Ролик установлен на оси 42 на балке 6.

Общий поворотный узел 22 крепления на шкворне 18 содержит траверсу 43 (см. фиг. 6), в которую запрессована втулка 44. Траверса вместе с втулкой может свободно поворачиваться относительно вертикальной оси шкворня. По концам траверсы закреплены с помощью осей 45 гасители поперечных 21 колебаний.

В предлагаемой конструкции отношение высоты боковых опор 24 ( к длине стабилизирующих поводков 27 ( рав, н© отношению квадратов их расстояний ( и Pg) до центра поворота тележки, +14

т.е. выражается зависимостью 7— = —, ^Ь2- *2 При этой зависимости деформации в стабилизирующих поводках при поворотах вокруг вертикальной оси практически, от. сутствуют.

При движении экипажа вызванные прогибом рессор 2 и 5 вертикальные перемещения шкворневой надрессорной балки 6 вместе с укрепленными на ней тяговыми двигателями 10 и редукторами 11 относительно колесной пары 1 компенсируются перекосом приводных полых валов 13 за счет’деформации эластичных муфт

12. Величина радиального зазора между приводным полым валом и осью колесной пары со стороны редуктора выбрана исходя йз максимально возможных, с учетом прогиба от изменения нагрузки (тара-брутто), вертикальных перемещений шкворневой надрессорной балки вместе с тяговыми двигателями и редукторами относительно колесной пары. Жесткости амортиза*торов 26 боковых опор 24 и амортизаторов 28 вертикальных стабилизирующих поводков 27 выбраны и распределены таким образом, чтобы вертикальные перемещения кузова 17 относительно шкворневой ·надрессорной балки при движении и изменении нагрузки (тары-брутто) были незначительны и компенсирующие их деформации последовательно включенных амортизаторов 28 вертикальных стабилизирующих поводков 27 не вызывали в последних существенных дополнительных усилий. С другой стороны, даже в режиме пуска и торможения, т.е. при значитель- $ но больших усилиях в вертикальных ставили|зирующих поводках и деформациях их амортизаторов, угловые перемещения шкворневой надресорной балки вместе стяговыми двигателями и редукторами относительно кузова , ₀ в продольной вертикальной плоскости оказываются малыми благодаря большому расстоянию между вертикальными стабилизирующими поводками, практически равному базе тележки. Таким образом, угло- 15 вая стабилизация привода (в отношении галопирования) с учетом значительно меньшей колеблющейся массы (в данном случае шкворневая надрессорная балка!

с тяговыми двигателями и редукторами 20 вместо рамы тележки с укрепленными на ней тяговыми двигателями, тормозом и другими частями в известных тележках) оказывается более эффективной.

Поперечное обрессоривание кузова в 25 срабатыванием упоров 20. Таким образом, жесткость подвешивания на третьем участ-¹ ке увеличивается за счет выключения части амортизаторов 35, что способствует смягчению боковых ударов.

При вписывании в кривые тележка упруго поворачивается под кузовом вокруг шкворня 18 за счет деформации амортизаторов 26 и наклона стоек 25 боковых упругих опор 24 кузова, при этом величина возвращающего момента может быть назначена в достаточно широком диапазоне как за счет изменения соотношения высот стоек 25 и амортизаторов 2Θ в пределах общей конструктивной высоты опор 24, так и за счет упругих характеристик материала и конструкции амортизаторов 26.

Для гашения колебаний влияния тележки. в процессе ее движения предусмотрены фрикционные демпферы 33 рычажного типа, величину затяжки которых можно регулировать. Чтобы при повороте тележки в вертикальных стабилизирующих поводках 27 не возникали дополнительные пределах полного конструктивно возможного бокового относа характеризуется, без учета влияния сравнительно жесткой связи колесных пар с рамой тележки, тремя участками с различными, возрас- 30 тающими от участка к участку жесткостями. Первый участок - до момента сраба-’ тывания (касания рамы тележки) ограничителей 16 поперечных колебаний шкворневой надрессорной балки - соответствует !5 ' работе подвешивания в диапазоне наиболее вероятных в рабочем режиме амплитуд поперечных колебаний. В этом случае последовательно включены две упругие ступени: первая, образуемая упругой ⁴⁰ связью шкворневой надрессорной балки с рамой тележки через пневморессоры 5 и тяговые поводки 14 с амортизаторами 15, и вторая, образуемая упругой связью кузова с шкворневой надрессорной балкой 45 через упругие боковые опоры 24 и эластичный узел 19. Второй участок соответствует работе подвешивания с заблокированной первой ступенью (пневмбрессоры, тяговые поводки) в диапазоне ампли- 5° туд поперечных колебаний, близких к коннагрузки, их длину необходимо выбирать так, чтобы отношение высоты боковых опор ( ) к длине ( /Из ) стабилизирующих поводков было равно отношению квадратов их расстояний ( и Г₂) ао центра поворота тележки, т.е. должно иметь место соотношение

4м__ ^2 * *

При движении в 'холодном и аварийном состоянии шкворневая надрессорная балка 6 опирается упорами 7 на бокови3 рамы тележки. Таким образом, одца рессорная ступень (пневморессоры 5) дказывается выключенной и рессорное подвешивание в вертикальном направлении осуществляется буксовым подвешиванием 2 и амортизаторами 26 боковых опор,> а в поперечном - достаточно гибкой второй ступенью поперечного обрессоривания, т.е. упругой связью кузова со шкворневой надрессорной балкой.

Claims (2)

1. Известны моторные тележки подвижного состава преимущественно с двойным рессорным подвешиванием, содержащие раму со шкворневой балкой и боковыми опорами кузова подвижного состава на : тележку, а также т говые электродвигатели с редукторами. Цель изобретени  - уменьшение динамических нагрузок э приводе, улучшение УСЛОВИЙ вписывани  тележки в кривые и снижение воздействи  подвижного состава на путь. Дл  этого в предлагаемой тележ ке т говые электродвигатели с одной сто роны з акреплены на шкворневой балке, с другой присоединены к кузову транспортного средства при помощи вертикальных стабилизирующих поводков, а боковые опо ры кузова на раму тележки выполнены в виде жестких стоек с амортизаторами на торцах. Причем шкворнева  балка может быть установлена над вторичным рессорным подвешиванием, а отношение высоты боковых опор к длине вертикальных, стабилизирующих поводков может быть равно отношению квадратов их рассто ний до .центра поворота тележки. На фиг. 1 изображена предлагаема  моторна  тележка, вид сбоку; на фкг. 2 та же тележка в плане; ка фиг. 3 - се: чение А-А на фиг. 1; на фга.. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2; на irr. 5 гсечение В-В на фиг. 4; на фиг. 6 - сечение Г-Г на фиг. 4. Колесные пары 1 с закрепленными на : колесах тормозными дисками через первую ступень рессорного подвешивани  буксовое подвешивание 2 св заны с рамой тележки, боковины 3 которой жестко соединены между собой крестообразной поперечной балкой 4. Втора  ступень рессорного подвешивани  выполнена в виде пнев- морессор 5, на которые опираетс  шкворнева  надрессорна  балка 6 с установленными на ней упорами 7 (см. фиг. 4) и высоторегулирующими клапанами 8 (см. фиг. 1), св занными поводками 9 с рамой тележки. Закрепленные на шкворневой надрессорной балке т говые двигате- 3I52 пи lO (см. фиг. 2) с редукторами 11 соединены через эластичные муфты 12 и приводные полые валы 13с колесными парами. Т говые поводки 14 с амортизаторами 15 по концам св зывают в продольном направлении шкворневую надрессорную балку с рамой тележки. В нижней части шкворневой надресорной балки установлены ограничители 16 ее и укрепленных на ней т говых двигателей и редукторов поперечных колебаний относитель но рамы тележки (см. фиг. 4). На кузове 17 при помощи конического хвостовика закреплен шкворень 18 с эластичным узлом 19 св зи, с шкворневой надрессорной балкой 6 и боковыми упругими упорами 2О, ограничивающими поперечный относ кузова относительно рамы тележки. Гасители 21 поперечных ко- лебаний установлены между рамой тележки и шкворнем с общим поворотным узлом 22 креплени  на шкворне. Гасители 23вертикальных колебанй установлены между шкворневой надрессорной балкой и рамой тележки. Упругие боковые опоры 24(см. фиг. 2) кузова выполнены в виде жестких стоек 25 (см. фиг. 1 и 4) с амортизаторами 26 по торцам и предназначены дл  передачи вертикальной нагрузки от кузова с одновременным обес- печением возможности поворота тележки вокруг шкворн . Вертикальные стабилизирующие поводки 27 с амортизаторами 28 типа сайлентблок по концам св зьтают т говые двигатели 1О с кузовом и предназначены дл  воспри ти  реактивных тор мозных и т говых усилий, а также дл  углобой стабилизации (галопирование) шкворневой надрессорной балки с закрепленными на ней двигател ми и редукторамИдТ .е. привода в целом, относительно кузова По концам боковины 3 рамы тележки закреплены приводы дискового тормоза 29 (см. фиг. 1 и 2). Магнитно-рельсовый тормоз 30 (см. фиг. 2 и 4) имеет направл ющие поводки 31 и пневмоподъемники 32, шарнирно закрепленные на раме тележки. Фрикционные демпферы 33 (см. фиг. 1 и а) рычажного типа, установленные на кузове, св заны с рамой тележки продольными, направленными в разные стороны т гами 34 и предназначены дл  гашени  колебаний вли ний тележки,т.е.  вл ютс  противовил юшим демпфирующим устройством. Эластичный узел 19 св зи шкворн  18 ,с надрессорной балкой 6 содержит пакеты /амортизаторов 35 (см. фиг. 3), установ1 енных с преднат гом на шкворне двутавового сечени . Преднат г создаетс  болами 36, ввернутыми в установленные на алке 6 резьбовые втулки 37, которые афиксированы от поворота штифтами 38. Болты контр тс  контргайками 39. Ограничители 16 поперечных колебаний шкворневой надрессорной балки 6 выполнены в виде ролика 40 (см. фиг. 5) с эластичным элементом 41 по наружному диаметру. Ролик установлен на оси 42 на балке 6. Общий поворотный узел 22 креплени  на шкворне 18 содержит траверсу 43 ( см. фиг. 6), в которую запрессована втулка 44. Траверса вместе с втулкой может свободно поворачиватьс  относительно вертикальной оси шкворн . По кондам траверсы закреплены с помощью осей 45 гасители поперечных 21 колебаний . В предлагаемой конструкции отношение высоты боковых опор 24 ( 1l) к длине стабилизирующих поводков 27 ( ll равн© отношению квадратов их рассто ний ( 1 и 2)  о центра поворота тележки, Ъ т.е. выражаетс  зависимостью т: При этой зависимости деформации в стабилизирующих поводках при поворотах вокруг вертикальной оси практически, отсутствуют . При движении экипажа вызванные прогибом рессор 2 и 5 вертикальные пере- мещени  шкворневой надрессорной балки 6 вместе с укрепленными на ней т говыми двигател ми 10 и редукторами 11 относительно колесной пары 1 компенсируютс  перекосом приводных полых валов 13 за счетдеформации эластичных муфт 12. Величина радиального зазора между приводным полым валом и осью колесной пары со стороны редуктора выбрана исход  rf3 максимально возможных, с учетом прогиба от изменени  нагрузки (тара-брутто; , вертикальных перемещений шкворневой надрессорной балки вместе с т говыми двигател ми и редукторами относительно колесной пары. Жесткости амортиза торов 26 боковых опор 24 и амортизаторов 28 вертикальных стабилизирующих поводков 27 выбраны и распределены таким образом, чтобы вертикальные перемещени  кузова 17 относительно tuKBOpневойнадрессориой балки при движении и изменении нагрузки (тары-брутто) были незначительны и компенсирующие их аоформации последовптелыю включенных амортизаторов 28 вертикальных стабилизирующих поводков 27 не вызьтали в последних существенных дополнительных усилий. С другой стороны, даже в режим . пуска и торможени , т.е. при значительно больших усили х в вертикальных стабил рирующих поводках и деформаци х их аморт заторов, угловые перемещени  шкворневой надресорной балки вместе ст говыми двига гел ми и редукторами относительно кузова в продольной вертикальной плоскости оказываютс  малыми благодар  большому рассто нию между вертикальными стабили зирующими поводками, практически равному базе тележки. Таким образом, угло ва  стабилизаци  привода (в отношении галопировани ) с учетом значительно меньшей колеблющейс  массы (в данном случае шкворнева  надрессорна  балка с т говыми двигател ми и редукторами вместо рамы тележки с укрепленными на ней т говыми двигател ми, тормозом и другими част ми в известных тележках) оказываетс  более эффективной. Поперечное обрессоривание кузова в пределах полного конструктивно возможного бокового относа характеризуетс , без учета вли ни  сравнительно жесткой св зи колесных пар с рамой тележки, трем  участками с различными, возрастающими от участка к участку жесткост  ми. Первый участок - до момента срабатьюани  (касани  рамы тележки) ограничителей 16 поперечных колебаний шкв(ф невой надрессорной балки - соответствует работе подвешивани  в диапазоне наиболее веро тных в рабочем режиме амплитуд поперечных колебаний. В этом слу- чае последовательно включены две упруги ступени: перва , образуема  упругой св зью шкворневой надрессорной балки с рамой тележки через пневморессоры 5 и т говые поводки 14 с амортизаторами 15 и втора , образуема  упругой св зью кузова с шкворневой надрессорной балкой через упругие боковые опоры 24 и эластичный узел 19. Второй участок соответствует работе подвешивани  с заблокированной первой ступенью (пневморессоры , т говые поводки) в диапазоне амплитуд поперечных колебаний, близких к конструктивно возможным, до момента выключени  из работы (см. фиг. 3) установленных на шкворне 18 части амортизаторов 35 за счет упора армировок этих амортизаторов (показано пунктиром) в бурты шкворн . Это соответствует началу третьего участка, который заканчиваетс  срабатыванием упоров 20. Таким , ;Жесткость подвешивани  на третьем участке увеличиваетс  за счет выключени  части амортизаторов 35, что способствует см гчению боковых ударов. При вписывании в кривые тележка упруго поворачиваетс  под кузовом вок:руг шкворн  18 за счет деформации амортизаторов 26 и наклона стоек 25 боковых упругих опор 24 кузова, при этом величина возвращающего момента может быть назначена в достаточно широком диапазоне как за счет изменени  соотношени  высот стоек 25 и амортизаторов 26 в пределах общей конструктивной высоты опор 24, так и за счет упругих характеристик материала и конструкции амортизаторов 26. Дл  гашени  колебаний вли ни  тележки , в процессе ее движени  предусмотрены фрикционные демпферы 33 рычажного типа, величину зат жки которых можно регулировать. Чтобы при повороте тележки в вертикальных стабилизирующих поводках 27 не возникали дополнительные нагрузки, их длину необходимо выбирать так, чтобы отношение высоты боковых опор ( 1i ) к длине ( 112 ) стабилизирующих поводков было равно отношению квадратов их рассто ний ( Г-у и Г) До ; центра поворота тележки, т.е. должно иметь место соотношение При движении в холодном и аварий- . ном состо нии шкворнева  надрессорна  балка 6 опираетс  упорами 7 на бокови1 1 3 рамы тележки. Таким образом, од- н рессорна  ступень (пневморессоры 5) .дказьтаетс  выключенной и рессорное подвешивание в вертикальном направлении осуществл етс  буксовым подвешивонпем 2 и амортизаторами 26 боковых опбр,.. а в поперечном - достаточногибкой второй ступенью поперечного обрессоривани , т.е. упругой св зью кузова со шкворневой надрессорной балкой. Формула изобретени  1. Моторна  тележка железнодорожногс подвижного состава преимущественно с двойным рессорным подвешиванием, содержаща  раму со шкворневой балкой и боковыми опорами кузова транспортного средства на тележку,,о т л и ч а ю щ а  с   тем, что, с целью уменьшени  данамических нагрузок в приводе, улучшени  условий вписьгаани  тележки в сривые и снижени  воздействи  подвижлого состава на путь, т говые электродвигатели с одной стороны закреплены на шкворневой балке, с другой присоединены к кузову транспортного средства подредством вертикальных стабилизирующих поводков, а боковые опоры кузова

   на раму тележки выполнены в виде жестких стоек с амортизаторами по торцам.
2. 2. Тележка по п. 1, о т л и ч а ю щ а   с   тем, что шкворнева  балка установлена над вторичным рессорным подвешиванием, а отношение высоты боковых опор к длине вертикальных стабилизирующих поводков равно отношению кващзатов их рассто ний до центра поворота тележки.

   J5

   J8

   9u.J

   4f

   .42

   и. 5

   Фиг. 6