восьмиосное железнодорожное транспортное средство

Формула изобретения

1. Восьмиосное железнодорожное транспортное средство, содержащее раму с автосцепками, две четырехосные тележки с колесными парами, буксами, рессорным подвешиванием, тормозным оборудованием, отличающееся тем, что каждая четырехосная тележка выполнена из двух двухосных безрамных тележек, соединенных между собой балкой, опирающейся на их буксовое рессорное подвешивание, а на эти балки опирается рама транспортного средства через центральное рессорное подвешивание, при этом рама транспортного средства снабжена одним центральным тяговым кронштейном со шкворнем на каждую четырехосную тележку, расположенным на продольной оси между ее двухосными тележками, с закрепленной на нем с возможностью вращения относительно вертикальной оси поперечной траверсой, соединенной буксовыми поводками или тягами с буксами ближайших колесных пар или с кронштейнами, которыми снабжены буксы, а буксы или их кронштейны внешних колесных пар каждой тележки соединены с соответствующими буксами или их кронштейнами соответствующих им внутренних колесных пар буксовыми поводками или тягами, расположенными на уровне или выше уровня осей колесных пар симметрично в боковых продольных или расположенных под углами к продольным осям тележек вертикальных плоскостях горизонтально или под углами к горизонту, с шарнирами с консистентной или с жидкой смазкой или с резинометаллическими шарнирами.

2. Восьмиосное железнодорожное транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что буксы двухосных безрамных тележек или буксовые кронштейны снабжены тормозным оборудованием.

3. Восьмиосное железнодорожное транспортное средство по п.2, отличающееся тем, что буксы двухосных безрамных тележек или буксовые кронштейны снабжены гасителями колебаний, соединяющими их с балками или с рамой транспортного средства.

4. Восьмиосное железнодорожное транспортное средство по п.3, отличающееся тем, что балки четырехосных тележек снабжены гасителями колебаний, соединяющими их с рамой транспортного средства.

5. Восьмиосное железнодорожное транспортное средство по п.4, отличающееся тем, что поперечные траверсы снабжены возможностью упругого вертикального перемещения относительно шкворней.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к грузовым и специальным вагонам и касается конструкции их рамы и экипажа.

Известно восьмиосное железнодорожное транспортное средство с двухосными тележками (например: полувагон восьмиосный, модели 22-4024, или транспортер платформенного типа, модели 14-6055), содержащее раму, оборудованную автосцепками, две четырехосные тележки, содержащие по две двухосные тележки модели 18-100, соединенных балками (черт. 871.10.100-3), с рамами в виде литых боковин и надрессорных балок, рессорным подвешиванием, колесными парами с буксами, тормозным оборудованием, в котором рама транспортного средства снабжена шкворнями, соединяющими ее с тележками (Вагоны СССР, отраслевой каталог, 20-89-04, ЦНИИТЭИтяжмаш, Москва, 1989 г., стр.52-53 и 76-77).

Недостатками такой конструкции являются большая масса экипажа, вызванная наличием рам тележек, высокие динамические нагрузки в системе колесо-рельс, отсутствие эффективных устройств радиальной установки осей колесных пар при движении в кривых, значительные износы гребней колесных пар и повышенное сопротивление при движении в кривых участках пути, неравномерная нагрузка на железнодорожное полотно, вызванная неодинаковыми расстояниями между осями колесных пар (база двухосной тележки 1850 мм, а расстояние между второй и третьей осями четырехосных тележек 1350 мм), высокая себестоимость экипажа и транспортного средства в целом.

Техническим результатом изобретения является повышение динамических и эксплуатационных качеств экипажа восьмиосного железнодорожного транспортного средства за счет безрамной конструкции двухосных тележек и радиальной установки их осей колесных пар в кривых, снижение массы экипажа и транспортного средства в целом, выравнивание размеров между колесными парами и выравнивание нагрузок на железнодорожное полотно, уменьшение габарита четырехосных тележек, снижение сопротивления движению, увеличение долговечности и межремонтных пробегов восьмиосного железнодорожного транспортного средства.

Технический результат достигается тем, что в восьмиосном железнодорожном транспортном средстве, содержащем раму с автосцепками, две четырехосные тележки с колесными парами, буксами, рессорным подвешиванием, тормозным оборудованием, каждая четырехосная тележка выполнена из двух двухосных безрамных тележек, соединенных между собой балкой, опирающейся на их буксовое рессорное подвешивание, а на эти балки опирается рама транспортного средства через центральное рессорное подвешивание, при этом рама транспортного средства снабжена одним центральным тяговым кронштейном со шкворнем на каждую четырехосную тележку, расположенным на продольной оси между ее двухосными тележками, с закрепленной на нем с возможностью вращения относительно вертикальной оси поперечной траверсой, соединенной буксовыми поводками или тягами с буксами ближайших колесных пар или с кронштейнами, которыми снабжены буксы, а буксы или их кронштейны внешних колесных пар каждой тележки соединены с соответствующими буксами или их кронштейнами соответствующих им внутренних колесных пар буксовыми поводками или тягами, расположенными на уровне или выше уровня осей колесных пар симметрично в боковых продольных или расположенных под углами к продольным осям тележек вертикальных плоскостях горизонтально или под углами к горизонту, с шарнирами с консистентной или с жидкой смазкой, или с резинометаллическими шарнирами, кроме того, буксы двухосных безрамных тележек или буксовые кронштейны снабжены тормозным оборудованием, кроме того, буксы двухосных безрамных тележек или буксовые кронштейны снабжены гасителями колебаний, соединяющими их с балками или с рамой транспортного средства, кроме того, балки четырехосных тележек снабжены гасителями колебаний, соединяющими их с рамой транспортного средства, а также поперечные траверсы снабжены возможностью упругого вертикального перемещения относительно шкворней.

Предлагаемое восьмиосное железнодорожное транспортное средство представлено на чертежах, где

на фиг.1 изображено восьмиосное железнодорожное транспортное средство, общий вид;

на фиг.2 изображена четырехосная тележка, общий вид;

на фиг.3 изображен вид сверху на фиг.2;

на фиг.4 изображено сечение А-А на фиг.1;

на фиг.5 изображено сечение Б-Б на фиг.2;

на фиг.6 изображено сечение В-В на фиг.3;

на фиг.7 изображена тяга с системой жидкого смазывания.

Восьмиосное железнодорожное транспортное средство (фиг.1 - 7) состоит из рамы 1 с автосцепками 2, центральных тяговых кронштейнов 3 со шкворнями 4 центрального рессорного подвешивания 5, четырехосных тележек 6, балок 7, двухосных безрамных тележек 8, буксового рессорного подвешивания 9, колесных пар 10, букс 11, буксовых кронштейнов 12, буксовых поводков 13, поперечных траверс 14, тяг 15, шарниров 16, резинометаллических шарниров 17, резинометаллических шарниров траверс 18, упругих элементов поперечных траверс 19, подшипников 20, осей шарниров 21, уплотнений шарниров 22, упорных пятников 23, уплотнений 24, прокладок 25, крышек 26, систем жидкого смазывания 27, тормозного оборудования 28, вертикальных гасителей колебаний 29, поперечных гасителей колебаний 30, продольных гасителей колебаний 31, кронштейнов 32, защитных кожухов 33.

Восьмиосное железнодорожное транспортное средство работает следующим образом: при движении в зонах контакта колес колесных пар 10 двухосных безрамных тележек 8 создаются силы сопротивления движению железнодорожного транспортного средства. Силы сопротивления с колес через оси крайних колесных пар каждой четырехосной тележки 6 передаются на их буксы 11, с которых через буксовые кронштейны 12 буксовыми поводками 13 или тягами 15 через оси шарниров 21 и шарниры 16 или резинометаллические шарниры 17 передаются на буксовые кронштейны 12 и буксы 11 внутренних колесных пар этих тележек, где суммируются с силами сопротивления этих колесных пар и передаются своими буксовыми поводками или тягами на поперечную траверсу 14. Поперечной траверсой 14 силы сопротивления двух двухосных безрамных тележек 8 каждой четырехосной тележки суммируются и передаются на шкворень 4 центрального тягового кронштейна 3, при этом продольные и поперечные составляющие усилий буксовых поводков 13 или тяг 15 передаются через поверхности кинематической пары вращения вокруг вертикальной оси с суммарным моментом этих сил относительно этой оси равным нулю, а вертикальные составляющие передаются через упорный пятник 23, подшипники 20 или упругий элемент поперечной траверсы 19, или полные усилия с поперечной траверсы 14 передаются на шкворень 4 резинометаллическим шарниром траверсы 18 без их разложения на составляющие. Далее силы сопротивления с центральных тяговых кронштейнов 3 передаются на раму 1 и далее на автосцепку 2, где и гасятся тяговыми силами локомотива. При этом железнодорожное транспортное средство находится в состоянии равномерного движения.

При торможении тормозное оборудование 28, размещенное на буксах 11 или буксовых кронштейнах 12, создает на колесах колесных пар 10 тормозные моменты, которые, в свою очередь, в соединении колесо-рельс создают тормозные силы, которые передаются на раму 1 в порядке, описанном выше при передаче сил сопротивления. При этом железнодорожное транспортное средство переходит в режим торможения.

Опирание рамы 1 через центральное рессорное подвешивание 5 на балки 7 четырехосных тележек 6, опирающихся на буксовое рессорного подвешивания 9 двухосных безрамных тележек 8 при прохождении кривых участков пути, приводит к тому, что каждая балка 7 поворачивается на промежуточный угол между углами поворота двухосных безрамных тележек 8 каждой четырехосной тележки 6, что, в свою очередь, приводит к уменьшению углов поворота этих тележек относительно балки 7, что и обеспечивает снижение поперечных перемещений и нагрузок на пружины центрального 5 и буксового 9 рессорного подвешивания при обеспечении прохождения кривых малых радиусов, включая кривые с радиусом 80 м.

Вертикальные гасители колебаний 29, поперечные гасители колебаний 30 и продольные гасители колебаний 31, размещенные на буксах 11 или на буксовых кронштейнах 12 и балках 7, обеспечивают раздельное гашение всех колебаний железнодорожного транспортного средства, обеспечивая ему любые заданные скорости движения.

Обеспечение вращения поперечной траверсы 14 относительно вертикальной оси шкворня 4 приводит к выравниванию усилий в буксовых поводках 13 или тягах 15, что, в свою очередь, приводит к выравниванию сил крипа на правых и левых колесах колесных пар 10 тележек 8 как при движении в прямых участках пути, так и в криволинейных участках.

Буксовые поводки 13 или тяги 15, снабженные шарнирами 16 или 17, кроме выравнивания нагрузок обеспечивают возможность вращения тележек 8 относительно балки 7 вокруг поперечной и продольной осей, а также поперечное перемещение тележки относительно балки величиной не ниже величины, допускаемой рессорным подвешиванием 9. Это, в свою очередь, приводит к снижению динамических нагрузок в прямых и кривых участках пути.

Снабжение восьмиосного железнодорожного транспортного средства поперечными траверсами, соединенными выше осей колесных пар буксовыми поводками или тягами, с буксами или с кронштейнами, которыми снабжены буксы, обеспечивает выравнивание размеров между колесными парами, снижение габарита четырехосных тележек, выравнивание нагрузок на железнодорожное полотно и тем самым снижение сопротивления движению.

Обеспечение возможности упругого вертикального перемещения поперечных траверс 14 относительно шкворней 4 установкой в их соединении упругих элементов поперечных траверс 19 с подшипниками 20 с их закреплением на шкворнях упорными пятниками 23 обеспечивает отсутствие блокировки рессорного подвешивания предлагаемым устройством при колебаниях транспортного средства на рессорном подвешивании 5.

Размещение буксовых поводков 13 или тяг 15 на уровне или выше уровня осей колесных пар симметрично в боковых продольных или расположенных под углами к продольным осям тележек вертикальных плоскостях горизонтально или под углами к горизонту обеспечивает радиальную установку осей колесных пар тележки при движении в кривой за счет центробежных сил, раздвигающих колеса поводками или тягами с наружной стороны кривой и сдвигающих колеса с внутренней стороны кривой, а также за счет бокового давления рельса на набегающее колесо и использования пассивного самоориентирования осей колесных пар по радиусу кривой.

Снабжение устройства системой жидкого смазывания 27, закрытого уплотнениями 24 прокладками 25 с крышками 26, обеспечивает смазывание трущихся поверхностей шкворневых узлов и шарниров длительное время без его обслуживания.

Все это и приводит к повышению динамических и эксплуатационных качеств экипажа восьмиосного железнодорожного транспортного средства за счет безрамной конструкции двухосных тележек и радиальной установки их осей колесных пар в кривых, снижение массы экипажа и транспортного средства в целом, выравнивание размеров между колесными парами и выравнивание нагрузок на железнодорожное полотно, уменьшение габарита четырехосных тележек, снижение сопротивления движению, увеличение долговечности и межремонтных пробегов восьмиосного железнодорожного транспортного средства.