тележка рельсового транспортного средства

Формула изобретения

1. Тележка рельсового транспортного средства, содержащая раму, состоящую из осей с закрепленными на них колесами и двух соединяющих колесные оси продольных балок, устройство сопряжения с вагоном, установленное на раме с помощью системы подрессоривания, включающей в себя четыре подвески, отличающаяся тем, что каждая подвеска выполнена с двумя расположенными в вертикальной плоскости и шарнирно соединенными рычагами, нижний из которых связан с помощью шарнира с соответствующей продольной балкой, а верхний жестко соединен с торсионом, проложенным по устройству сопряжения с вагоном в направлении, перпендикулярном направлению движения тележки, при этом одноименные рычаги смежных подвесок, расположенных над одной общей продольной балкой, ориентированы встречно друг другу, одни концы торсионов жестко закреплены в устройстве сопряжения с вагоном, а другие установлены в нем с возможностью закручивания вдоль своих осей и создания упругого компенсирующего момента при изменении взаимного положения рычагов, обусловленного вертикальным или угловым перемещениями устройства сопряжения с вагоном.

2. Тележка по п.1, отличающаяся тем, что местоположение шарниров, предназначенных для соединения нижних рычагов подвесок с продольными балками, выбрано из условия исключения горизонтального перемещения устройства сопряжения с вагоном.

3. Тележка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что между устройством сопряжения с вагоном и рамой установлены гасители колебаний.

4. Тележка по пп.1 - 3, отличающаяся тем, что устройство сопряжения с вагоном выполнено с использованием люльки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к рельсовому транспорту и предназначено для использования при построении ходовых частей трамваев или железнодорожных подвижных составов.

Известна тележка рельсового транспортного средства (ТС), содержащая раму и колеса, оси которых посредством наклонных поводков и шарнирно соединенных с ними вертикальных стержней шарнирно связаны с рамой (SU 490987, F 16 H 21/02, 05.11.1975).

Недостаток известной тележки заключается в низкой несущей способности, обусловленной невозможностью формирования упругого компенсирующего момента.

Известны также тележки рельсовых ТС, выполненные с подрессориванием рамы. Наиболее близкой к предложенной является тележка рельсового ТС, содержащая раму, состоящую из осей с закрепленными на них колесами и двух соединяющих колесные оси продольных балок, а также люлечное устройство сопряжения с вагоном, установленное на раме с помощью системы подрессоривания, включающей в себя четыре пружинные подвески, расположенные попарно вдоль и поперек тележки и шарнирно связанные с люлькой и рамой (SU 645882, B 61 F 5/12, 05.02.1979).

Недостаток указанной тележки также определяется невысокой нагрузочной способностью, вызванной ограниченной величиной статического прогиба системы подрессоривания.

Задачей изобретения является расширение диапазона нагрузок на тележку при обеспечении равномерного нагружения колес.

Поставленная задача решается тем, что в тележке рельсового ТС, содержащей раму, состоящую из осей с закрепленными на них колесами и двух соединяющих колесные оси продольных балок, устройство сопряжения с вагоном, установленное на раме с помощью системы подрессоривания, включающей в себя четыре подвески, - каждая подвеска выполнена с двумя расположенными в вертикальной плоскости и шарнирно соединенными рычагами, нижний из которых связан с помощью шарнира с соответствующей продольной балкой, а верхний жестко соединен с торсионом, проложенным по устройству сопряжения с вагоном в направлении, перпендикулярном направлению движения тележки, при этом одноименные рычаги смежных подвесок, расположенных над одной общей продольной балкой, ориентированы встречно друг другу, одни концы торсионов жестко закреплены в устройстве сопряжения с вагоном, а другие установлены в нем с возможностью закручивания вдоль своих осей и создания упругого компенсирующего момента при изменении взаимного положения рычагов, обусловленном вертикальным или угловым перемещениями устройства сопряжения с вагоном.

Решению поставленной задачи способствуют также частные существенные признаки изобретения.

Местоположение шарниров, предназначенных для соединения нижних рычагов подвесок с продольными балками, выбрано из условия исключения горизонтального перемещения устройства сопряжения с вагоном.

Между устройством сопряжения с вагоном и рамой установлены гасители колебаний.

Устройство сопряжения с вагоном выполнено с использованием люльки.

На чертеже представлена кинематическая схема предложенной тележки рельсового ТС.

Тележка содержит раму 1, состоящую из осей 2, 3 с закрепленными на них колесами 4, 5, 6, 7 и двух соединяющих колесные оси 2, 3 продольных балок 8, 9. В состав тележки входит также устройство сопряжения с вагоном, выполненное в частном случае с использованием люльки 10, имеющей отверстие 11 под шкворень. Люлька 10 установлена на раме 1 с помощью системы подрессоривания пантографического типа, включающей в себя четыре подвески, каждая из которых выполнена с двумя расположенными в вертикальной плоскости и шарнирно соединенными рычагами (балансирами): подвеска 12 - с рычагами 13, 14, подвеска 15 - с рычагами 16, 17, подвеска 18 - с рычагами 19, 20 и подвеска 21 - с рычагами 22, 23. Нижние рычаги 14, 17 и 20, 23 связаны с помощью не отмеченных на схеме шарниров соответственно с продольными балками 8 и 9. Местоположение этих шарниров выбрано из условия исключения горизонтального перемещения люльки 10. Верхние рычаги 13, 16, 19 и 22 жестко соединены соответственно с торсионами 24, 25, 26 и 27, проложенными по люльке 10 в направлении, перпендикулярном направлению движения тележки. Расположенные над продольной балкой 8 верхние рычаги 13 и 16, нижние рычаги 14 и 17 подвесок 12 и 15, а также расположенные над продольной балкой 9 верхние рычаги 19 и 22, нижние рычаги 20 и 23 подвесок 18 и 21 ориентированы встречно друг другу. Одни концы торсионов 24-27 жестко закреплены в люльке 10, а другие установлены в ней с возможностью закручивания вдоль своих осей и создания упругого компенсирующего момента при изменении взаимного положения рычагов 13 и 14, 16 и 17, 19 и 20, 22 и 23, обусловленном вертикальным и угловым перемещениями люльки 10. Между люлькой 10 и рамой тележки установлены гасители колебаний 28 и 29, выполненные, например, гидравлическими с телескопической конструкцией.

Предложенная тележка может быть снабжена тяговым приводом. Кроме того, на ней могут быть установлены тормозные механизмы.

Работает тележка следующим образом.

В ненагруженном состоянии люлька 10 располагается в крайнем верхнем положении, при этом в системе подрессоривания углы между рычагами 13 и 14, 16 и 17, 19 и 20, 22 и 23 имеют максимально возможные значения (70-90^o), а торсионы 24-27 воспроизводят минимально возможные крутящие моменты.

В случае вертикального или углового перемещений люльки 10 под действием веса вагона или сил инерции углы между указанными выше рычагами системы подрессоривания уменьшаются. Это вызывает более сильное закручивание соответствующих торсионов. Возникающие упругие моменты компенсируют действие внешних сил.

Встречное ориентирование одноименных рычагов смежных подвесок и соответствующее местоположение шарниров, соединяющих нижние рычаги 14 и 17, 20 и 23 с продольными балками 8 и 9, препятствует появлению горизонтальных составляющих перемещений люльки 10, поскольку в любой ситуации обеспечивается баланс создаваемых торсионами крутящих моментов.

В процессе движения тележки и воздействия на нее вертикальных и горизонтальных сил происходит динамическое сжатие, либо расширение рычажного ромба, образованного подвесками 12 и 15, 18 и 21, а также увеличение, либо уменьшение крутящих моментов торсионов 24 и 25, 26 и 27 до достижения новых равновесных состояний в системе подрессоривания. Таким образом, в предложенном техническом решении имеет место продольно сбалансированное подвешивание люльки 10.

При боковых колебаниях люльки 10, например, вследствие неравномерностей рельсового пути поглощение появляющейся энергии производится гасителями колебаний 28, 29.

Предложенная тележка характеризуется повышенной нагрузочной способностью и улучшенной продольной и поперечной динамикой. Увеличенный запас устойчивости предопределяет ее широкое применение при построении рельсовых ТС.