предотвращающая качание плавающая боковая опора для двух последовательно расположенных вагонных конструкций, шарнирно сочлененных на общей железнодорожной колесной тележке

Формула изобретения

1. Железнодорожная колесная тележка, снабженная плавающей боковой опорой для двух вагонных конструкций, последовательно расположенных и шарнирно сочлененных между собой на указанной железнодорожной колесной тележке при помощи общего центрального шарнирного соединения (13) с отклонением по боковому качанию, причем опора обеспечивается с каждой стороны от упомянутого общего центрального шарнирного соединения (13) и, по меньшей мере, с одной его стороны с помощью усовершенствованной плавающей боковой опоры через концевые лапы, предусмотренные на каждом из концов этих двух последовательно расположенных вагонных конструкций, и содержащая с каждой стороны от общего центрального шарнирного соединения (13) систему упругой подвески в виде скользуна (19) тележки, несущую, по меньшей мере, для одного из них, на своей верхней поверхности опорную и несущую пластину (20) с фрикционной поверхностью, на которую воздействуют толкающие усилия, возникающие вследствие движений, связанных с качением вагонов по рельсам, причем эти усилия передаются с каждой стороны от общего центрального шарнирного соединения (13) на каждую систему упругой подвески посредством соответствующих концевых лап, отличающаяся тем, что в месте размещения упомянутой опорной и несущей пластины (20) предусмотрено предотвращающее качания средство, оказывающее сопротивление усилиям качания, передаваемым через концевые лапы, для исключения движений качания указанной опорной и несущей пластины (20) и обеспечения, таким образом, на указанной пластине равномерного опорного контакта с верхней поверхностью соответствующей системы упругой подвески в процессе работы этой плавающей боковой опоры.

2. Тележка по п.1, отличающаяся тем, что предотвращающее качания средство предусмотрено на, по меньшей мере, одном конце упомянутой опорной и несущей пластины (20).

3. Тележка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что предотвращающее качания средство представляет собой средство типа торсионного элемента.

4. Тележка по п.2, отличающаяся тем, что предотвращающее качания средство реализовано в форме, по меньшей мере, одной металлической торсионной пластины.

5. Тележка по п.4, отличающаяся тем, что одна или две торсионные пластины закреплены, каждая, одним из своих концов на одной и той же опоре (61), независимой от скользуна (19) тележки, и закреплены, каждая, другим из своих концов на одном продольном конце каждой опорной и несущей пластины (20) или закреплены на продольном конце каждой опорной и несущей пластины (20) при помощи одного дублированного конца каждой торсионной пластины.

6. Тележка по п.5, отличающаяся тем, что имеется только одна торсионная пластина, причем единственная торсионная пластина имеет дублированный конец, каждая из ветвей которого закреплена на одном из концов опорной и несущей пластины (20) и имеет другой конец, жестко связанный с опорой (61), независимой от упомянутого скользуна (19) тележки.

7. Тележка по п.5 или 6, отличающаяся тем, что опора (61) жестко связана с рамой данной железнодорожной колесной тележки.

8. Тележка по п.5 или 6, отличающаяся тем, что опора (61) жестко связана с упорным подшипником данной железнодорожной колесной тележки.

9. Тележка по любому из п.4 или 5, отличающаяся тем, что каждая торсионная пластина выполнена продолжающейся вплоть до подобного ей бокового упора с возможностью предотвращения колебаний и закреплена в своей средней части на опоре (61).

10. Тележка по п.9, отличающаяся тем, что предусмотрена одна торсионная пластина с дублированными концами.

11. Тележка по п.9, отличающаяся тем, что для каждой опоры предусмотрена одна торсионная пластина с дублированными концами.

12. Тележка по п.5, отличающаяся тем, что концы торсионной пластины дублированы с каждой стороны с формированием детали, имеющей форму двух лежащих и соединенных друг с другом U-образных элементов.

13. Тележка по любому из пп.1-12, отличающаяся тем, что

опорная и несущая пластина (20) установлена с трением на фрикционной детали или на фрикционной накладке системы упругой подвески колесной тележки,

опора шарнирного соединения установлена неподвижно или с возможностью перемещения на опорной и несущей пластине (20), которая, в свою очередь, выполнена с возможностью перемещения за счет скользящего опорного фрикционного контакта с фрикционной деталью или фрикционной накладкой системы упругой подвески колесной тележки, формируя таким образом отклонение,

концевая лапа или концевые лапы следующей вагонной конструкции выполнены с возможностью отклонения между некоторым поднятым положением и некоторым нижним положением, в котором эта лапа оказывается в опорном контакте с верхней поверхностью опорной и несущей пластины (20), формируя таким образом случайную разрывность связи и другое отклонение, толкающие усилия, возникающие вследствие качения вагонов по рельсам, воздействуют, с одной стороны, на конец вагонной конструкции при помощи простого опорного контакта с опорной и несущей пластиной (20), а с другой стороны, через опору шарнирного соединения, связанную через шарнирное соединение (22) или (44), на конец следующей вагонной конструкции.

14. Тележка по п.13, отличающаяся тем, что шарнирное соединение (22) опоры шарнирного соединения (21) представляет собой шарнирное соединение с отклонением, формирующим, таким образом, другое отклонение данной системы.

15. Тележка по п.14, отличающаяся тем, что шарнирное соединение (22) представляет собой поворотное шарнирное соединение, причем опора (21) шарнирного соединения представляет собой опору, в которой поворотное шарнирное соединение (22) установлено с возможностью перемещения вдоль ложемента между некоторым верхним положением и некоторым нижним положением, формируя таким образом другое отклонение.

16. Тележка по п.13, отличающаяся тем, что опора (21) шарнирного соединения является подвижной по отношению к опорной и несущей пластине (20) для обеспечения опорного скользящего фрикционного контакта на фрикционной детали системы подвески.

17. Тележка по п.16, отличающаяся тем, что опора (21) шарнирного соединения, подвижная по отношению к опорной и несущей пластине (20), является подвижной через эту пластину для обеспечения опорного скользящего фрикционного контакта на фрикционной детали системы подвески.

18. Тележка по п.16, отличающаяся тем, что опора (21) шарнирного соединения, подвижная по отношению к опорной и несущей пластине (20), находится в опорном контакте с ней для того, чтобы косвенно обеспечить опорный скользящий фрикционный контакт на фрикционной детали системы подвески.

19. Тележка по п.18, отличающаяся тем, что опорный контакт с опорной и несущей пластиной (20) представляет собой опорный контакт со свободным пространством для перемещения.

20. Тележка по п.16, отличающаяся тем, что фрикционная скользящая опора между вторым концом и опорной и несущей пластиной (20) предусмотрена на верхней поверхности этой пластины (20).

21. Тележка по п.1, отличающаяся тем, что ось шарнирного соединения (22) представляет собой ось поворота (23).

22. Тележка по п.21, отличающаяся тем, что поворотная ось (23) установлена и удерживается в ложементе перемещения (42), имеющем удлиненную форму и представляющем в своей нижней части цилиндрическую приемную форму, в которую упирается поворотная ось (23), при этом поворотная ось (23) является подвижной вдоль упомянутого ложемента перемещения между некоторым верхним положением и некоторым нижним положением для реализации другого отклонения.

23. Тележка по п.13, отличающаяся тем, что шарнирное соединение (22) представляет собой шарнирное соединение (44) поворота относительно горизонтальной оси и вертикального поступательного перемещения и установлено на шарнирную опору (43), образованную механическим блоком (50) шарнирного соединения, служащим опорой для шарнирного соединения, установленного в ложементе (49), выполненном на конце центральной лапы конца (48), реализуя таким образом другое отклонение.

24. Тележка по п.23, отличающаяся тем, что шарнирная опора (43) шарнирного соединения (44), выполненная в виде механического блока (50), установлена на опорную и несущую пластину (20), реализуя таким образом другое отклонение.

25. Тележка п.24, отличающаяся тем, что шарнирное соединение (43) представляет собой шаровой шарнир.

26. Тележка по п.13, отличающаяся тем, что опорная и несущая пластина (20) имеет верхнюю опорную поверхность и нижнюю опорную поверхности, причем опора (21) шарнирного соединения выполнена в виде скобы и опирается на опорную и несущую пластину (20).

27. Тележка по п.13, отличающаяся тем, что опорная и несущая пластина (20) опирается на систему подвески своей нижней поверхностью, находящейся в контакте с вставной фрикционной деталью (36), размещенной на системе подвески, на которой она перемещается за счет скольжения с трением, причем упомянутая вставная фрикционная деталь (36) установлена на основании (18) системы подвески.

28. Тележка по п.13, отличающаяся тем, что первый конец или концевая лапа (24) завершается вилкой, смонтированной на оси поворота (23).

29. Тележка по п.13, отличающаяся тем, что вторая концевая лапа (25) представляет собой двойную опорную лапу, по меньшей мере, один из элементов которой (26) или (26а) имеет плоскую нижнюю поверхность, снабженную подошвой, располагающейся против опорной фрикционной зоны (37) верхней поверхности опорной и несущей пластины (20).

30. Тележка по п.29, отличающаяся тем, что фрикционная зона (37) снабжена фрикционной вставкой (38).

31. Тележка по п.30, отличающаяся тем, что фрикционная вставка (38) имеет форму рамки и расположена вокруг основания опоры шарнирного соединения и немного ниже плоскости верхней поверхности опорной и несущей пластины (20).

32. Тележка по п.16, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один элемент на плоской нижней поверхности двойной концевой лапы (25), располагающейся против верхней поверхности опорной и несущей пластины (20), снабжен подошвой и входит в упорный контакт с фрикционной вставкой (38) опорной и несущей пластины (20) и перемещается на этой вставке за счет фрикционного скольжения.

33. Тележка по п.1, отличающаяся тем, что каждый из концов последовательно расположенных вагонных конструкций завершается, по меньшей мере, одной концевой лапой с каждой стороны, причем концевые лапы обеспечивают передачу толкающих усилий, возникающих в процессе качения вагонов по рельсам.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к усовершенствованной плавающей боковой опоре, снабженной средством предотвращения качания и предназначенной для двух последовательно расположенных вагонных конструкций, шарнирно сочлененных на одной общей железнодорожной колесной тележке.

Французская патентная заявка № 0202577 от 28 февраля 2002 года, зарегистрированная на имя того же Заявителя, относится к плавающей боковой опоре, предназначенной для двух последовательно расположенных вагонных конструкций, шарнирно сочлененных на одной общей железнодорожной колесной тележке при помощи общего поворотного шарнирного сочленения, опирающегося на упорный подшипник.

В соответствии с этим изобретением предусматривается боковая опора, располагающаяся по одну и по другую стороны от центрального шарнирного сочленения двух последовательно расположенных вагонных конструкций, опирающихся на общую колесную тележку. Каждая такая боковая опора располагается с одной стороны между концами двух вагонных конструкций и подвеской этих концов вагонных конструкций или скользуном тележки.

Задача такого технического решения состоит в том, чтобы разъединить движения концов вагонных конструкций, то есть сделать эти движения независимыми друг от друга в месте опоры на боковую подвеску или скользун тележки.

Задача данного технического решения также состоит в том, чтобы уменьшить люфты и амплитуды движений этих концов вагонных конструкций в случае противодействующих опорных усилий, то есть в случае усилий, действующих в противоположных направлениях.

Приложенное техническое решение обеспечивает ряд существенных преимуществ.

В частности, упомянутая независимость движений обеспечивает высокую надежность функционирования и наилучшие показатели продолжительности срока службы используемых технических средств вследствие отсутствия механических воздействий одной вагонной конструкции на другую.

Благодаря настоящему изобретению, за счет ограничения взаимодействия вагонных конструкций и ограничения вертикальных движений, оказывается возможным транспортировать грузы максимальной высоты в рамках существующих железнодорожных габаритов.

Воображаемая идеальная конструкция функционирует в результате перемещения фрикционных пластин друг относительно друга таким образом, чтобы обеспечить снижение энергии с целью использования эффекта амортизации.

Однако движения концов вагонных конструкций, возникающие в процессе качения состава по рельсам, лишь в редких случаях представляют собой отклонения, происходящие строго в горизонтальной и в вертикальной плоскостях. Вследствие этого реально возникающие движения часто представляют составляющую качания, в ряде случаев преобладающую в исходном движении.

Эта составляющая качания, воздействующая на опорные и несущие пластины, ухудшает качество контактной опоры между фрикционными пластинами и не позволяет, таким образом, в полной мере обеспечить ожидаемый эффект от их использования.

Кроме того, подвеска скользуна тележки работает непостоянным образом, что делает ее менее эффективной и приводит к усталостным напряжениям. В предельных случаях может даже возникнуть ее деформация.

Задача предлагаемого усовершенствования состоит в том, чтобы уменьшить и ограничить исходное движение качания для того, чтобы создать удовлетворительные условия работы для подвески скользуна тележки и обеспечить удовлетворительный равномерный контакт между фрикционными пластинами, позволяющий использовать постоянную амортизацию, полный эффект которой существует в исходном состоянии.

Задача предлагаемого усовершенствования также состоит в том, чтобы усилить требуемый эффект амортизации в рамках использования этого типа плавающей опоры.

Другие характеристики и преимущества предлагаемого изобретения будут лучше поняты из приведенного ниже описания не являющихся ограничительными примеров его реализации, в котором даны ссылки на приведенные в приложении фигуры чертежей, в числе которых:

Фиг.1 представляет собой схематический перспективный вид железнодорожной колесной тележки и конца одной из вагонных конструкций;

Фиг.2 представляет собой схематический вид сверху железнодорожной колесной тележки, на которой установлены располагающиеся друг против друга шарнирно сочлененные концы двух последовательно расположенных вагонных конструкций;

Фиг.3 и 4 представляют собой схематические перспективные виды соединения между двумя концами вагонных конструкций на уровне боковой шарнирной опоры в соответствии с предлагаемым изобретением, причем вторичная соединительная лапа на переднем плане удалена на фиг.3 для того, чтобы показать опору шарнирного соединения;

Фиг.5 и 6 представляют собой схематические виды соответственно в поперечном разрезе и в продольном разрезе на уровне боковой опоры шарнирного соединения, соответствующей такому положению элементов, которое показано в левой части фиг.9;

Фиг.7 и 8 представляют собой схематические виды соответственно в поперечном разрезе и в продольном разрезе на уровне боковой опоры шарнирного соединения, соответствующей такому положению элементов, которое показано в правой части фиг.9;

Фиг.9 представляет собой схематический вид в поперечном разрезе верхней части колесной тележки, причем эта тележка немного наклонена вправо на этой фигуре;

Фиг.10 представляет собой схематический перспективный вид системы, в частности, колесной тележки и конца одной вагонной конструкции в случае второго варианта реализации средств, к которым применяется предлагаемое усовершенствование;

Фиг.11 и 12 представляют собой схематические перспективные виды соединения между двумя концами вагонных конструкций на уровне боковой опоры шарнирного соединения, причем лапа вторичной связи на первом плане удалена на фиг.12 для того, чтобы показать опору шарнирного соединения;

Фиг.13 и 14 представляют собой схематические виды соответственно в поперечном разрезе и в продольном разрезе на уровне боковой опоры шарнирного соединения, соответствующей такому положению элементов, которое показано в левой части фиг.19;

Фиг.15 и 16 представляют собой схематические виды соответственно в поперечном разрезе и в продольном разрезе на уровне боковой опоры шарнирного соединения, соответствующей такому положению элементов, которое показано в правой части фиг.19;

Фиг.17 и 18 представляют собой схематические виды соответственно в поперечном разрезе и в продольном разрезе на уровне боковой опоры шарнирного соединения, соответствующие такому положению элементов, которое показано в левой части фиг.19;

Фиг.19 представляют собой схематический вид в поперечном разрезе верхней части колесной тележки, соответствующий второму варианту реализации средств, к которым применяется предлагаемое усовершенствование;

Фиг.20 представляет собой схематический перспективный вид системы двух плавающих боковых опор, содержащих усовершенствование в соответствии с предлагаемым изобретением в виде двух торсионных пластин;

Фиг.21 представляет собой увеличенный схематический перспективный вид боковой опоры, показанной в левой части фиг.20.

Для лучшего понимания предлагаемого усовершенствования необходимо хорошо знать конструкцию известной из уровня техники плавающей боковой опоры, к которой это усовершенствование применяется.

Эта конструкция будет подробно описана в последующем изложении для двух основных вариантов ее реализации.

Для этого ниже будут представлены, для каждого варианта реализации, главные конструктивные элементы плавающей боковой опоры, уже описанной в предшествующей патентной заявке.

Предлагаемое изобретение применяется к двум последовательно расположенным вагонным конструкциям 1 и 2, как это показано слева направо на фиг.2, причем располагающиеся друг против друга концы 3 и 4 этих вагонных конструкций шарнирно сочленены между собой на одной и той же железнодорожной колесной тележке 5, содержащей две колесные пары 6 и 7 и раму 8. На этой раме 8 установлен упорный подшипник 9 с полусферическим корпусом 10, образованным двумя дополняющими друг друга деталями шарнирного соединения, а именно, приемной сферической оболочкой 11 и сферой 12, вставленной в эту приемную оболочку (см. фиг.9).

Упорный подшипник 9 связан с общим центральным поворотным шарнирным соединением 13, допускающим боковое качание и образующим главное шарнирное соединение, при помощи которого концы 3 и 4 вагонных конструкций соединяются между собой с возможностью взаимного поворота.

Упорный подшипник 9 и центральное шарнирное соединение 13 образуют составное шарнирное соединение с тремя степенями свободы, допускающее любые наклоны, связанные возникающими в процессе качения вагонов движениями, в частности, движениями в боковой и продольной плоскостях.

Располагающиеся друг против друга концы 3 и 4 вагонных конструкций связаны между собой с каждой стороны при помощи специфической боковой связи со случайными нарушениями непрерывности 14 и 15.

Для того чтобы поддерживать концы последовательно расположенных вагонных конструкций 1 и 2 при их движении, существуют две подвижные боковые опоры 16 и 17, на каждой из которых установлен концевой элемент одной из разрывных боковых связей, соответственно 14 и 15.

Эти боковые разрывные связи 14 и 15 образованы, в соответствии с предлагаемым изобретением, следующими средствами. Подвижное в вертикальном направлении основание 18 установлено на устройство подвески с упорами, образующее систему подвески 19, в целом называемую скользуном тележки. Опорная и несущая пластина 20, находящаяся в контакте трения с верхней поверхностью или с покрытием основания 18, представляет собой опору 21, на которой установлено шарнирное соединение, в которое входит шарнир 22, например шарнир с поворотной осью 23.

Концы 3 и 4 вагонных конструкций 1 и 2 содержат на уровне каждой разрывной боковой связи 14 и 15 продолжения в форме концевых лап, реализующих на уровне каждой разрывной боковой связи, с одной стороны соединение со скользуном тележки, а с другой стороны связь со случайными нарушениями непрерывности, открытую или закрытую в зависимости от того, находится ли конец соответствующей концевой лапы в поднятом положении или в опорном контакте. Эти концевые лапы, представленные с каждой стороны, могут быть двух типов: концевая лапа с вилкой 24 для конца 3 вагонной конструкции и двойная концевая лапа 25 для конца 4 вагонной конструкции при виде с одной и с другой стороны от главного шарнирного соединения 13.

Двойная концевая лапа 25 образована двумя элементами 26 и 26а, по меньшей мере один из которых, но предпочтительным образом оба, форматируют нижнюю, по существу, горизонтальную поверхность, располагающуюся против опорной и несущей пластины 20.

В частности, каждая боковая опора шарнирного соединения в соответствии с предлагаемым изобретением имеет следующие элементы.

Основание 18 в форме диска установлено с возможностью скольжения в вертикальном направлении при помощи своей центральной части 27, например, в виде цилиндрического выступа, для направляемого скольжения в ложементе 28, имеющем, например, цилиндрическую форму и выполненном в неподвижном основании 29, жестко связанном с рамой 8 колесной тележки. Направляющее воздействие усиливается центральным штырем 30, входящим со скольжением в центральную полость 31.

Основание 18 установлено на подвеску, образованную, по меньшей мере, двумя пружинами сжатия 32 и 33, на концы которых это основание опирается своими концевыми частями для формирования системы подвески 19. Пружины 32 и 33 подвески направляются внутренними деталями 34 и 35, вдоль которых эти пружины перемещаются в своем движении сжатия и расслабления, соответствующего их работе в качестве подвески.

Внутренние детали 34 и 35, схематически представленные на фиг.6 и 8, также выполняют функцию упоров и направляющих. Указанные детали будут называться ниже направляющими и упорными деталями. Действительно, нижняя поверхность основания 18 в конце своего рабочего хода входит в упорный контакт с фронтальной поверхностью этих упорных и направляющих деталей в процессе движений большой амплитуды, соответствующих отклонению основания 18, позволяющему амортизировать эти движения.

Кроме того, различают опорную и несущую пластину 20, установленную с фрикционной опорой на верхнюю поверхность основания 18, снабженную деталью 36 опоры и трения. Эта несущая и опорная пластина 20 может быть реализована в различных технологических вариантах, например, в виде составной конструкции, образованной несколькими уложенными одна на другую пластинами, например, тремя пластинами, как это схематически показано на приведенных в приложении фигурах, или в виде другой конструкции.

Эта несущая и опорная пластина 20 представляет на своей верхней поверхности фрикционную опорную зону 37, проходящую, например, по одну и по другую стороны и вокруг опоры 21 шарнирного соединения. Эта фрикционная опорная зона 37 снабжена вокруг опоры 21 шарнирного соединения, но на некотором расстоянии от нее фрикционной вставкой 38, выполненной в виде единой детали и имеющей форму рамки или выполненной из нескольких деталей, на которую опирается каждая из соответствующих подошв 39 и 40, установленных на соответствующей нижней поверхности элементов 26 и 26а двойной концевой лапы 25.

Фрикционная вставка 38 выполнена в виде рамки, размещенной по своему внутреннему периметру, например, на некотором расстоянии от краев опоры 21 шарнирного соединения и с небольшим отступом в направлении вниз по отношению к плоскости верхней поверхности опорной и несущей пластины 20. Эта вставка закреплена защемлением и образует опорную фрикционную зону 37 и реализована в виде массивной пластины или пластины с покрытием из материала с высоким коэффициентом трения, позволяющего поглотить значительную часть энергии в процессе опирания и взаимного перемещения с фрикционным скольжением подошвы 39 или 40 каждой нижней поверхности элементов 26 и 26а, образующих двойную концевую лапу 25, и фрикционной вставки 38, имеющей располагаемую против этих подошв фрикционную опорную зону 37.

Могут существовать две фрикционные вставки 38, причем одна и другая вставки представлены на продольных частях, примыкающих к опоре 21 шарнирного соединения.

В соответствии с предложенным первым вариантом выполнения опора 21 шарнирного соединения выполнена в виде вертикальной скобы и в форме механического блока, образованного, например, двумя боковыми деталями, соединенными при помощи штыря 41 на опорной и несущей пластине 20. Опора 21 шарнирного соединения содержит в своей верхней части ложемент перемещения 42 для поворотной оси 22. Этот ложемент 42 образован нижней поперечной цилиндрической полостью, продолжающейся в направлении вверх двумя открытыми ветвями или ветвями, скрепленными при помощи предохранительной поперечной связи. Ось поворота 22 шарнирного соединения имеет возможность перемещаться вдоль ложемента 42 между некоторым верхним положением и некоторым нижним положением и наоборот. На оси 22 поворота смонтированы боковые концы вильчатой лапы 24. Ложемент перемещения 42 для перемещения оси 22 имеет поперечное сечение, по существу, удлиненной формы, открытое в направлении вверх, но предпочтительно с выходом, перекрытым при помощи поперечной предохранительной связи, например, при помощи поперечных болтов (на приведенных в приложении фигурах не показаны).

Подвижность в вертикальном направлении оси поворота 22 между ее нижним положением и ее верхним положением вдоль ложемента перемещения 42 обеспечивается вертикальным отклонением, используемым в качестве степени свободы движения совместно с плавающей установкой несущей и опорной пластины 20 и степени свободы движения, существующей между концевой лапой 25 и несущей и опорной пластиной 20. Эта свобода движения соответствует рабочему ходу между положением упора и поднятым положением двойной лапы 25, как это более подробно будет показано ниже при описании функционирования устройства. При этом используют также обратную подвижность, то есть подвижность опоры шарнирного соединения 21 по отношению к оси поворота 22, которая в этом случае является неподвижной. Разумеется, допустимы любые варианты сочетания перемещений.

В соответствии с возможным вариантом выполнений можно выполнить опору 21 шарнирного соединения подвижной по отношению к опорной и несущей пластине 20 для того, чтобы обеспечить полную независимость движений между располагающимися друг против друга концами вагонных конструкций. В соответствии с этим вариантом выполнения опора 21 шарнирного соединения проходит, таким образом, сквозь несущую и опорную пластину 20 для того, чтобы непосредственно воздействовать своим толкающим усилием на фрикционную деталь 36 системы подвески 19, образующей скользун тележки. Для этого упомянутая опора 21 может быть установлена с возможностью скольжения в сквозной выемке, проходящей через центр несущей и опорной пластины 20 (на приведенных в приложении фигурах не показана). Движение, направляемое канавками, ободками или другими средствами, обеспечивает возможность удовлетворительного функционирования и правильное представление опоры основания этого опорного элемента 21. Разумеется, в этом случае отклонение оси 22 вдоль ее ложемента уже не является совершенно необходимым, поскольку это отклонение обеспечивается при помощи перемещения ее основания 21.

Также может быть рассмотрен вариант выполнения, в соответствии с которым опора шарнирного соединения является подвижной по отношению к несущей и опорной пластине 20, но косвенно воздействует на упомянутый скользун тележки через пластину 20. В этом случае можно предусмотреть дополнительное отклонение между опорой шарнирного соединения и пластиной 20 при помощи интервала перед механическим контактом.

В процессе качения вагонных конструкций по рельсам и в соответствии с движениями, создаваемыми той или иной вагонной конструкцией, или с одной, или с другой стороны одной и той же вагонной конструкции, плавающие боковые опоры начинают работать, перемещаясь в том или ином направлении, например, снизу вверх или наоборот.

Предельные положения этих движений схематически представлены на фиг.5-8.

В случае толкающего усилия, создаваемого левой вагонной конструкцией 1 (см. фиг.5 и 6), в процессе отклонения в направлении вниз, вильчатая концевая лапа 24 опирается на систему подвески 19 или скользун тележки посредством опоры 21 шарнирного соединения вплоть до компенсации или упорного контакта при помощи пружин сжатия 32 и 33 системы подвески 19 на внутренних упорных и направляющих деталях 34 и 35. Действительно, как только поворотная ось 22 доходит до упора в донную часть ложемента 42, система подвески опускается в процессе амортизирующего движения под действием толкающего усилия со стороны соответствующего конца 3 вагонной конструкции 1 в результате работы пружин подвески.

Если толкающее усилие имеет, кроме того, горизонтальную составляющую, опорная и несущая пластина 20 сдвигается в результате фрикционного скольжения на вставной детали 36 опоры и трения.

Ось поворота 22 предусмотрена для вращения в своем ложементе в процессе качания в продольной плоскости.

И наоборот, как это можно видеть в случае, схематически представленном на фиг.7 и 8, двойная опорная лапа 25 может подвергаться воздействию толкающего усилия в направлении вниз, и при этом именно два элемента 26 и 26а двойной опорной лапы 25 вызывают оседание системы подвески 19 в результате опоры их накладных подошв 39 и 40 на опорную фрикционную зону 37. При этом система подвески 19 опускается вместе с опорой 21 шарнирного соединения, оставляя ось 22 поворота в ложементе 42, благодаря свободе движения вдоль этого ложемента, имеющего удлиненное поперечное сечение.

Любое сочетание описанных выше движений возможно вследствие отсутствия функциональной механической связи между опорными лапами 24 и 25.

Таким образом, движения конца одной вагонной конструкции оказываются независимыми от движений конца следующей вагонной конструкции в рамках максимально допустимых эксплуатационных отклонений.

В случае варианта выполнения с опорой 21 шарнирного соединения, скользящей независимо от опорной и несущей пластины 20, эта независимость является полной. При этом каждый конец каждой вагонной конструкции имеет возможность перемещаться и индивидуально воздействовать на фрикционную деталь 36 скользуна тележки.

В целом выгода описанных выше средств заключается в наличии, по меньшей мере, двух отклонений, одного на уровне опоры 21 шарнирного соединения и другого между концевой лапой 25 и опорной и несущей пластиной 20 в процессе движений, возникающих вследствие качения этих вагонных конструкций по рельсам.

В соответствии с особенностями движений концов вагонных конструкций эти отклонения не обязательно являются одновременными. При этом обеспечивается во всех случаях нормальной эксплуатации вагонных конструкций в процессе их качения по рельсам некоторый холостой ход, позволяющий исключить передачу движений на другой конец вагонной конструкции, принимая во внимание то обстоятельство, что эти движения, кроме того, амортизируются пружинами системы подвески 19.

Второй вариант осуществления изобретения схематически представлен на фиг.10-19. Данный вариант предусматривает те же общие функции и эквивалентные средства. При этом аналогичные элементы или элементы, являющиеся практически идентичными, обозначены на этих фигурах теми же цифровыми позициями.

В этом втором варианте выполнения была сделана попытка опустить обозначенную позицией 23 горизонтальную ось поворота поворотного шарнирного соединения 22 в максимально возможной степени в направлении скользуна тележки таким образом, чтобы в максимально возможной степени уменьшить момент сил качания. Действительно, возникающее трение имеет следствием создание некоторого момента сил, и чем больше трущаяся деталь трения удалена от оси поворота, тем в большей степени она имеет тенденцию к заклиниванию. Имеется возможность сделать этот эффект минимальным для обеспечения удовлетворительного функционирования, для уменьшения износа и для исключения моментов сил, неблагоприятным образом влияющих на устойчивость качения вагонов.

Таким образом, здесь можно видеть основание 18, подвижное в вертикальном направлении и установленное на устройство подвески с упорами, образующее систему подвески 19 колесной тележки и в целом называемое на техническом языке скользуном тележки. Опорная и несущая пластина 20, находящаяся в контакте трения с верхней поверхностью или с накладкой основания 18, представляет опору 43 шарнирного соединения, на которой располагается специальный шарнир 44 поворота вокруг горизонтальной оси и вертикального поступательного перемещения. Всенаправленное шарнирное соединение, например, шаровой шарнир или эквивалентный ему шарнир, также может быть использован в данном случае, хотя, с точностью до отклонений в пределах имеющихся люфтов, только вертикальные поступательные движения и движения поворота вокруг горизонтальной оси, проходящей через это шарнирное соединение, будут в данном случае иметь значение.

Концевые лапы имеют практически идентичную форму для одной из этих концевых лап 45 с двумя ветвями 46 и 47, соответствующими двойной лапе 25, но имеют различия на уровне своего конца для другой концевой лапы, а именно, центральной концевой лапы 48, которая оказывается смонтированной в зацеплении с шарнирным соединением 44.

Как это можно более подробно видеть на фиг.11 и 12, центральная концевая лапа 48 завершается концом, ориентированным в направлении вниз и представляющим полость, образующую ложемент 49, предназначенный для шарнирного соединения 44. Это шарнирное соединение располагается на опоре 43 шарнирного соединения, выполненной в форме блока 50, имеющего, например, форму параллелепипеда. На этом опорном блоке шарнирного соединения установлен приемный элемент 51, например, имеющий прямолинейную форму, как это можно видеть на фиг.12, и взаимодействующий с выступом 52, который реализован на донной части ложемента 49 для того, чтобы сформировать предохранительную систему для функционирования данного шарнирного соединения. Опора 43 шарнирного соединения, выполненная в форме блока 50, содержит на части своей боковой поверхности опорную накладку 53 с выпуклой наружной поверхностью. Эта опорная накладка 53 в процессе функционирования оказывается расположенной против облицовки 54, закрепленной на боковой поверхности ложемента 49. Облицовка 54 имеет плоскую наружную поверхность, что позволяет уменьшить площадь поверхности, находящуюся в контакте с наружной поверхностью опорной накладки 53.

Следует иметь в виду, что в данном случае опора шарнирного соединения 43 представляет собой блок 50, опирающийся на несущую и опорную пластину 20.

Как в предшествующем случае, эта опора шарнирного соединения, жестко связанная с упомянутой опорной и несущей пластиной 20 или установленная на этой пластине, может быть другим образом связана с этой пластиной или может иным образом взаимодействовать с ней. В частности, эта опора шарнирного соединения может быть установлена с возможностью перемещения по отношению к этой пластине 20.

Механические средства, схематически представленные на приведенных в приложении фигурах и используемые для формирования шарнирного соединения 44, размещенного на опоре шарнирного соединения 43, были выбраны по соображениям относительно небольших амплитуд отклонений, возникающих в процессе функционирования.

Подробно рассматривая описанные выше средства, можно сделать вывод о том, что главная функция разъединения движений концевых лап и в этом случае удовлетворительно выполняется аналогичным образом в соответствии с предлагаемым изобретением. Таким образом, здесь речь идет о варианте выполнения, не выходящем за рамки предлагаемого изобретения.

При описании функционирования системы по второму варианту выполнения можно сослаться на основные фазы приведенного выше подробного пояснения функционирования для первого варианта выполнения. Особенности функционирования системы в рамках второго варианта выполнения обусловлены заменой поворотного шарнирного соединения 22 с вертикальным перемещением его оси 23 на специальное шарнирное соединение 44. Особенности функционирования этого специального шарнирного соединения 44 позволяют дополнить пояснение функционирования предлагаемой системы.

В процессе прохождения закругленного участка пути или в случае возникновения другого обстоятельства, порождающего движение на уровне упомянутых концевых лап, двойная концевая лапа 45 действует через скользящую опору таким же образом, как и в первом варианте выполнения. Вместе с тем, центральная концевая лапа 48 непосредственно передает движение, которое приводит в действие шарнирное соединение 44. Это позволяет обеспечить поглощение типовых отклонений и перемещений, когда они будут вертикальными, или наклонов относительно горизонтальной оси поворота, амортизировать их при помощи трения на одной или нескольких фрикционных накладках и обеспечить разделение движений, которое представляет собой основную задачу предлагаемого изобретения.

Главная изобретательская идея предлагаемого усовершенствования состоит в том, чтобы предусмотреть средство предотвращения качания, в частности, средство ограничения качания для опорной и несущей пластины 20, при помощи которой плавающее опорное устройство находится в контакте со скользуном тележки.

Это средство может быть простым или двойным, выполненным в виде рамки, или в виде направляющей, или в виде двух концевых опор, или может представлять собой любое другое техническое решение, в котором используются классические средства или вторичные функции, сочетание которых приводит к тому же совокупному результату.

В качестве не являющегося ограничительным примера ниже будет описано одно из средств, реализованное на основе двух торсионных пластин, один конец каждой из которых закреплен на опорной и несущей пластине 20, а другой конец каждой из которых закреплен на пластине, составляющей часть рамы железнодорожной колесной тележки или ее упорного подшипника.

Предлагаемое усовершенствование касается средства, ограничивающего исходное движение качания, исходящее от опоры вильчатой концевой лапы 24 посредством оси 23 поворота и/или от опоры двойной концевой лапы 25.

По соображениям симметричного характера опоры упомянутое средство состоит из двух подобных друг другу подкрепляющих элементов, закрепленных на продольных концах опорной и несущей пластины 20, выполняющей функцию опорной конструкции на основании скользуна тележки.

В соответствии с представленным вариантом выполнения речь идет о двух независимых металлических торсионных пластинах 55 и 56, один из концов которых, соответственно 57 и 58, закреплен на конце упомянутой опорной и несущей пластины, а второй конец, соответственно 59 и 60, смонтирован на опоре, независимой от скользуна тележки, например, на примыкающей пластине 61, например, жестко связанной с рамой колесной тележки, подвижной вместе с рамой или неподвижной относительно этой рамы. В представленном на приведенных в приложении фигурах варианте реализации выбрана опора, жестко связанная с упорным подшипником.

В данном случае важно, что опора, на которой закреплены концы металлических торсионных пластин, не будет приводиться в движения, сопряженные с движениями шарнирного соединения, установленного на плавающей опоре.

Эти торсионные пластины 55 и 56 образуют спаренную связь между каждым из двух концов опорной и несущей пластины 20 для одной и той же плавающей опоры. В то же время эти торсионные пластины всякий раз образуют индивидуальную связь с сопротивлением кручению в некоторой фиксированной точке, располагающейся в непосредственной близости от общей пластины 61.

Эти спаренные торсионные пластины задают механическую прочность для уменьшения и даже полного устранения усилия качания, передаваемого поворотным шарнирным соединением, располагающимся на опорной и несущей пластине 20.

Эта связь также обеспечивает дополнительную сопротивляемость и наилучшую жесткость эластичной подвески, исключая таким образом для нее боковые движения, являющиеся источником нестабильности и деформаций.

Эта связь также обеспечивает дополнительный эффект амортизации движений, который вносит свою лепту в деградацию энергии в результате трения.

В соответствии с одним из возможных вариантов осуществления предлагаемого изобретения можно использовать одну и ту же торсионную пластину для двух концов опорной и несущей пластины 20 одной и той же плавающей опоры. Эта общая пластина при этом будет иметь один конец, выполненный в виде вилки.

В соответствии с другим возможным вариантом осуществления изобретения используют одну и ту же торсионную пластину для соединения двух соответствующих концов опорной и несущей пластины 20 с двумя аналогичными плавающими опорами. Вследствие этого только одна пластина всякий раз объединяет оба соответствующих конца упомянутых плавающих опор, причем эта пластина закреплена в своей средней части на некоторой опоре, например, на пластине 61.

Можно также использовать одну общую торсионную пластину, каждый из двух концов которой выполнен в виде вилки для формирования средства, противодействующего качанию двух упомянутых плавающих опор.

Плавающее опорное устройство со средствами предотвращения качания в соответствии с предлагаемым изобретением функционирует следующим образом.

В том случае, когда исходный импульс движения рассматриваемого в данном случае конца вагонной конструкции имеет тенденцию к качанию в продольном и/или в поперечном направлении, возникающее вследствие этого соответствующее давление на один из концов опорной и несущей пластины 20 непосредственным образом нейтрализуется, обычно в полной мере, при помощи противоположных по направлению моментов сил, которые оказываются противоположными моментам сил, создаваемым одной или обеими задействованными в данном случае торсионными пластинами.

Поскольку эти противоположные по направлению моменты сил представляют собой функцию усилия качания, они уменьшаются, а затем и исчезают в том случае, когда это усилие качания уменьшается до нуля, обеспечивая таким образом наилучшие условия фрикционного скольжения.

Торсионные пластины, представляющие также, в частности, сопротивляемость по отношению к продольным усилиям, повышают амортизацию движений и, следовательно, затухание энергии оказывается еще более улучшенным.

Предлагаемое усовершенствование применяется также к средствам, представленным на фиг.10-19 и описанным выше.

Одно или два средства предотвращения качания реализуются всякий раз в виде двух торсионных пластин, предпочтительно изготовленных из металла, с двумя независимыми ветвями 62 и 63, как это показано на фиг.10, но концы которых, направленные в сторону общего центрального шарнирного соединения 13, закреплены на одной и той же опоре 64, например, жестко связанной с упорным подшипником. Эти торсионные пластины образуют с каждой стороны предотвращающую качание систему, профиль которой представляет собой два лежащих U-образных элемента, соединенных между собой при помощи общей ветви 65, и в которой концы двух других ветвей 66 и 67 закреплены с каждой стороны на соответствующей опорной и несущей пластине 20.

Разумеется, возможны и другие варианты выполнения, не выходящие за рамки той же изобретательской концепции, в частности, варианты выполнения с использованием эквивалентных средств, например, с использованием пружин, отличных от торсионных пластин.