двухосная тележка железнодорожного транспортного средства

Формула изобретения

1. Двухосная тележка железнодорожного транспортного средства, содержащая колесные пары с буксами, верхние и нижние продольные балки, выполненные в виде листовых рессор, концы которых связаны с буксами с возможностью перемещения в вертикальном, продольном и поперечном направлениях относительно колесных пар, и поперечную балку, жестко связанную своими концами с продольными балками в их средней части, при этом тележка снабжена кронштейнами с металлическими роликами, установленными на буксах и соединяющими их с продольными балками, и дополнительными продольными балками в виде листовых рессор, жестко связанными своей средней частью с концами поперечной балки, отличающаяся тем, что концы дополнительных продольных балок находятся в свободном состоянии и опираются на металлические ролики кронштейнов букс только в груженом состоянии вагона, при этом нижние продольные балки изогнуты по обратному радиусу относительно верхних и дополнительных продольных балок.

2. Двухосная тележка по п.1, отличающаяся тем, что продольные и дополнительные продольные балки выполнены из композиционных материалов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к двухосным тележкам железнодорожных транспортных средств, в частности, к тележкам грузовых вагонов.

Известна трехэлементная нежесткая тележка грузового вагона типа ЦНИИ - Х3 и различные ее модификации, широко распространенные на подвижном составе. Она содержит колесные пары с буксами, на которые жестко опираются две продольные боковые рамы. Поперечная надрессорная балка свободно опирается на эти рамы через пружины и клиновые фрикционные амортизаторы. Эта тележка из-за отсутствия буксовой ступени подвешивания и нежестких связей между надрессорной балкой и боковинами не обеспечивает необходимую критическую скорость движения и имеет неудовлетворительные значения показателей динамических качеств (см. Вагоны. Конструкция, теория, расчет. Под ред. Л.А.Шадура. М.: Транспорт, 1980 г., с.490).

Наиболее близкой по совокупности признаков является двухосная тележка железнодорожного транспортного средства, включающая колесные пары с буксами, продольные балки, выполненные в виде листовых рессор, концы которых связаны с буксами и установлены с возможностью перемещения в вертикальном, продольном и поперечном направлениях относительно колесных пар, и поперечную балку, жестко связанную своими концами с продольными балками в их средней части (см. патент Российской Федерации №2059489, кл. 6 В 61 F 3/02, 1996).

Данная тележка не обеспечивает необходимых показателей динамических качеств из-за значительных вертикальных и боковых колебаний в груженом состоянии. А выполнение узла крепления продольных балок с буксами через резинометаллические элементы (сайлен-блоки) является крайне недолговечным, при значительном весе груженых вагонов, и приводит к снижению надежности и безопасности при эксплуатации.

Техническим результатом при осуществлении изобретения является уменьшение вертикальных и боковых колебаний тележки в груженом состоянии и повышение надежности и безопасности.

Данный технический результат достигается тем, что двухосная тележка железнодорожного транспортного средства снабжена установленными на буксах кронштейнами с металлическими валиками и дополнительными продольными балками, концы которых находятся в свободном состоянии, а своей средней частью жестко связанными с концами поперечной балки.

При этом продольные балки соединены с буксами через металлические валики, а дополнительные и продольные балки выполнены в виде листовых рессор из композиционных материалов.

На фиг.1 изображена двухосная тележка рельсового транспортного средства - общий вид; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1: жесткое крепление продольных и дополнительных балок с поперечной балкой; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.2: крепление продольных балок к буксам через металлические валики.

Двухосная тележка рельсового транспортного средства содержит колесные пары 1 с буксами 2, поперечную балку 3, и продольные балки, каждая из которых выполнена в виде двух полуэллиптических нижней 4 и верхней 5 рессор и дополнительные продольные балки в виде листовых рессор 6. Нижние рессоры 4 изогнуты по обратному радиусу относительно верхних 5 и дополнительных рессор 6. В средней части все три рессоры закреплены в хомутах 7, жестко установленных в концевых коробках поперечной балки 3. На концах нижних 4 и верхних 5 рессор имеются обоймы 8 и 9, связывающие рессоры с корпусом буксы 2, через валики 10 по диаметрально противоположным местам. На буксах 2 выполнены кронштейны 11 с валиками 12, при этом концы дополнительных рессор 6 опираются на валики 12 кронштейнов 11 только в груженом состоянии вагона.

Необходимые величины вертикальной, продольной и поперечной жесткости связей букс с тележкой обеспечиваются на основе изменения конфигурации поперечного сечения каждой рессоры. Демпфирование колебаний выполняется за счет сил внутреннего трения в листах рессор. Поэтому не требуется применять специальные гасители колебаний.

Жесткая поперечная надрессорная балка 3 в средней части оборудована пятниковой опорой 13 кузова на тележку, а по концам скользунами 14, и на ней установлены элементы пневматической тормозной системы.

Двухосная тележка рельсового транспортного средства работает следующим образом. Вертикальные, продольные и поперечные силы от кузова через пятниковую опору 13 передаются на поперечную надрессорную балку 3 тележки и далее на колесную пару 1 через листовые композитные рессоры 4, 5 и 6. Неизменяемость продольной базы тележки из-за удлинения полуэллиптических рессор, возникающего при вертикальных колебаниях транспортного средства, обеспечивается тем, что концы листовых рессор 4 и 5 прикреплены к диагонально противоположным местам корпуса буксы 2. За счет этого, при ходе кузова вниз, возникнет удлинение нижней рессоры и укорочение верхней, что вызывает поворот корпуса буксы 2 вокруг оси колесной пары. Такой же поворот произойдет и при ходе кузова вверх, но при этом верхняя рессора будет удлиняться, а нижняя - укорачиваться.

Требования к устойчивости движения и показателям динамических качеств обеспечиваются подбором необходимой величины вертикальной, продольной и поперечной жесткостей листов композитных рессор, а также необходимой величины их внутреннего трения.