RU178176U1 - RAILWAY TWO-STAGE SELF-MOVING SPEED ELECTRIC CAR WITH LARGE SIDE WHEELS - Google Patents

Abstract

Новое время - новые скорости. Как известно неспешное передвижение слона или жирафа гораздо эффективнее, чем бегущего муравья или таракана для преодоления расстояния. Для передвижения на большие расстояния по крупным континентам требуется крупное машиностроение. Чем крупнее и вместительнее автобус, самолет или пароход, тем больше и быстрее передвигается грузовая масса. Железнодорожный транспорт - в преимуществе количества вагон состава, но не может похвастаться скоростями в силу устаревшей компоновки вагона. Для больших скоростей требуется новый тип железнодорожного полотна и конструкции вагона. Где время в пути сократится в 2, 3 раза.Это можно достичь новым типом самодвижущегося вагона, с большими колесами, которые крепятся не под вагоном, а с боков конструкции рамы вагона - равные высоте вагона. При этом и колея железнодорожного полотна должна быть шире в четыре раза. Такая конструкция и будет достигать больших скоростей, подобно болидам, где для устойчивости широко расставлены большие колеса. Для движения таких вагонов целесообразно использовать трехфазные асинхронные двигатели (с наилучшим КПД) и шкивы клиноременной передачи на ведущую ось вагона (как вариант, использовать вариатор). Для плавного разгона использовать гидросцепление (гидротрансформатор).Сам вагон за счет конструктивной ширины при той же длине и массе (тары) обеспечит 80 купейных мест второго этажа и 70 сидячих самолетных кресел первого этажа (согласно приложенного чертежа). Если сравнить, то один вагон нового образца по вместимости и компоновке будет равен трем вагонам существующего типа.Правильно сделанное полотно железной дороги исключает тяжелую амортизацию вагона. Использование разработанной конструкции на большие расстояния получит экономический эффект.New time - new speeds. As you know, the leisurely movement of an elephant or giraffe is much more effective than a running ant or cockroach to cover the distance. To travel long distances over large continents, large-scale engineering is required. The larger and more spacious the bus, plane or steamboat, the more and faster the cargo mass moves. Rail transport - the advantage of the number of wagon composition, but can not boast of speed due to the outdated layout of the wagon. For high speeds, a new type of rail track and car design are required. Where the travel time will be reduced by 2, 3 times. This can be achieved by a new type of self-moving car, with large wheels that are mounted not under the car, but on the sides of the car frame structure - equal to the car height. At the same time, the track gauge should be four times wider. Such a design will achieve high speeds, similar to cars, where large wheels are widely spaced for stability. For the movement of such cars, it is advisable to use three-phase asynchronous motors (with the best efficiency) and V-belt drive pulleys on the drive axle of the car (alternatively, use a variator). For smooth acceleration, use a hydraulic clutch (torque converter). The car itself due to the structural width with the same length and weight (tare) will provide 80 compartment seats on the second floor and 70 seated aircraft seats on the first floor (according to the attached drawing). If you compare, then one car of a new model in terms of capacity and layout will be equal to three cars of the existing type. A correctly made railway track eliminates heavy depreciation of the car. Using the developed design over long distances will get an economic effect.

Description

Область техники, к которой относится полезная модель. Настоящая полезная модель относится к железнодорожным самодвижущимся электровагонам, более конкретно к железнодорожным двухэтажным самодвижущимся скоростным электровагонам с большими боковыми колесами.The technical field to which the utility model belongs. The present utility model relates to railway self-propelled electric cars, and more particularly to railway two-story self-propelled high-speed electric cars with large side wheels.

Уровень техникиState of the art

В уровне техники отсутствуют средства того же назначения, т.е. вагоны для широкой колеи с большими колесами. При этом известны решения, относящиеся к сверхширокой железнодорожной колее, например, описанные в Википедии (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B7%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B4%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B3%D0%B0_%D1%81%D0%B2%D0%B5%D1%80%D1%85%D1%88%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%BA%D0%BE%D0%B9_%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%B8, версия от 26 августа 2016 г.). При этом большинство подобных решений остались только в виде идей, до проектов дошла лишь незначительная часть, до практической реализации дошли только единицы решений.In the prior art there are no means of the same purpose, i.e. wide gauge wagons with large wheels. At the same time, solutions related to ultra-wide railway tracks are known, for example, those described on Wikipedia (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B7% D0% BD% D0% B0% D1% 8F_% D0% B4% D0% BE% D1% 80% D0% BE% D0% B3% D0% B0_% D1% 81% D0% B2% D0% B5% D1% 80% D1% 85% D1% 88% D0% B8% D1% 80% D0% BE% D0% BA% D0% BE% D0% B9_% D0% BA% D0% BE% D0% BB% D0% B5% D0% B8, version dated August 26, 2016). Moreover, most of these decisions remained only in the form of ideas, only a small part reached the projects, only a few decisions reached the practical implementation.

Железнодорожный транспорт - в преимуществе количество вагонов состава, но не может похвастаться скоростями в силу устаревшей компоновки вагона. Для больших скоростей требуется новый тип железнодорожного полотна и конструкции вагона. Где время в пути сократится в 2, 3 раза.Rail transport - mainly the number of wagons, but can’t boast speeds due to the outdated layout of the wagon. For high speeds, a new type of rail track and car design are required. Where travel time will be reduced by 2, 3 times.

Раскрытие сущности полезной моделиUtility Model Disclosure

Настоящая полезная модель описывает самодвижущийся двухэтажный скоростной вагон для широкой колеи железнодорожного полотна на 4...6 колесах равной высоте вагона, и креплением колес снаружи вагоноконструкции, при этом электропривод осуществлен на ось колеса через клиноременную передачу с гидросцеплением.This utility model describes a self-propelled two-story high-speed car for a wide gauge of a railroad track on 4 ... 6 wheels equal to the height of the car, and the wheels are mounted outside the car structure, while the electric drive is carried out on the wheel axis through a V-belt transmission with hydraulic clutch.

Настоящее решение позволяет увеличить массу перевозимого груза и ускорить его перемещение.This solution allows you to increase the mass of the transported cargo and accelerate its movement.

Краткое описание чертежей Настоящее решение поясняется следующими фигурами:Brief Description of the Drawings This solution is illustrated by the following figures:

Фиг. 1 - эскиз железнодорожного двухэтажного самодвижущегося электровагона с большими боковыми колесамиFIG. 1 is a sketch of a railway two-story self-propelled electric car with large side wheels

Фиг. 2 - эскиз железнодорожного двухэтажного самодвижущегося электровагона с большими боковыми колесами, условно показаны колесаFIG. 2 is a sketch of a railway two-story self-propelled electric car with large side wheels, wheels are conventionally shown

Фиг. 3 - эскиз железнодорожного двухэтажного самодвижущегося электровагона с большими боковыми колесами, вид сверху на один из этажейFIG. 3 is a sketch of a railway two-story self-propelled electric car with large side wheels, a top view of one of the floors

Фиг. 4 - эскиз железнодорожного двухэтажного самодвижущегося электровагона с большими боковыми колесами, вид сверху на один из этажейFIG. 4 is a sketch of a railway two-story self-propelled electric car with large side wheels, a top view of one of the floors

Фиг. 5 - эскиз вагоноконструкции (рамы) железнодорожного двухэтажного самодвижущегося электровагона с большими боковыми колесамиFIG. 5 is a sketch of a car structure (frame) of a two-story railway self-propelled electric car with large side wheels

Фиг. 6 - эскиз машинного отделения железнодорожного двухэтажного самодвижущегося электровагона с большими боковыми колесами (ремни, связывающие шкивы, не показаны)FIG. 6 is a sketch of the engine room of a railway two-story self-propelled electric car with large side wheels (belts connecting the pulleys are not shown)

Фиг. 7 - кинематическая схема разгонного блока машинного отделенияFIG. 7 is a kinematic diagram of the accelerating block of the engine room

Фиг. 8 - кинематическая схема скоростного блока машинного отделенияFIG. 8 is a kinematic diagram of a high-speed engine room unit

Фиг. 9 - эскиз устройства дороги, использующей железнодорожный двухэтажный самодвижущийся электровагон с большими боковыми колесамиFIG. 9 is a sketch of a road device using a two-story railway self-propelled electric car with large side wheels

Фиг. 10 - эскиз установки колеса на рельсовом пути дороги, показанной на фиг. 9FIG. 10 is a sketch of the installation of a wheel on a rail track of the road shown in FIG. 9

Фиг. 11 - эскиз колеса и тормозной системыFIG. 11 - sketch of the wheel and brake system

Фиг. 12 - эскиз установки колеса на рельсовом путиFIG. 12 is a sketch of the installation of the wheel on the rail

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

Настоящая полезная модель описывает самодвижущийся двухэтажный скоростной вагон для широкой колеи железнодорожного полотна, включающий вагоноконструкцию и колеса, причем высота колес равна высоте вагона, крепление колес осуществлено снаружи вагоноконструкции, а электропривод осуществлен на ведущую ось колеса через клиноременную передачу и гидросцепление.This utility model describes a self-propelled two-story high-speed car for a wide gauge of a railway bed, including car structure and wheels, the wheels being equal to the height of the car, the wheels were mounted outside the car structure, and the electric drive was carried out to the drive axle of the wheel via V-belt transmission and hydraulic clutch.

На фиг. 1 показан эскиз железнодорожного двухэтажного самодвижущегося электровагона с большими боковыми колесами.In FIG. 1 shows a sketch of a two-story railway self-propelled electric car with large side wheels.

На фиг. 2 показан эскиз железнодорожного двухэтажного самодвижущегося электровагона с большими боковыми колесами, условно показаны колеса. Колес у вагона может быть 4 или 6.In FIG. 2 shows a sketch of a railway two-story self-propelled electric car with large side wheels, wheels are conventionally shown. The wheels of the car may be 4 or 6.

Сам вагон за счет конструктивной ширины, при той же длине и массе (тары), обеспечит 80 купейных мест второго этажа, и 70 сидячих самолетных кресел первого этажа. Если сравнить, то один вагон описанного образца по вместимости и компоновке будет равен трем вагонам, существующих сегодня. На фиг. 3 показан один из этажей вагона, а на фиг. 4 показан другой из этажей. Этажи связаны между собой лестницами в начале и в конце вагона.The car itself due to the structural width, with the same length and weight (tare), will provide 80 compartment seats on the second floor, and 70 seated aircraft seats on the first floor. If you compare, then one car of the described sample in terms of capacity and layout will be equal to the three cars existing today. In FIG. 3 shows one of the floors of the car, and in FIG. 4 shows another of the floors. The floors are connected by stairs at the beginning and at the end of the car.

Конструкция решения имеет раму и конструкцию одной большой тележки, что показано на фиг. 5. Середина рамы по горизонтали, делит вагон на 2 этажа. С верхним - купейного типа на 80 человек, и нижним - базовым для седоков. Длина вагона предпочтительно составляет 24 м, ширина - 5,5 м, высота - 5 м. Дополнительно может быть установлен передний легкосъемный обтекатель, что увеличит длину вагона на 2 м. Диаметр наружных колес составляет 5 м, количестве колес от 4 до 6 на вагон.The solution design has the frame and the design of one large trolley, as shown in FIG. 5. The middle of the frame horizontally, divides the car into 2 floors. With the top - a compartment type for 80 people, and the bottom - basic for riders. The length of the wagon is preferably 24 m, the width is 5.5 m, the height is 5 m. Additionally, a front easily removable fairing can be installed, which will increase the length of the wagon by 2 m. The diameter of the outer wheels is 5 m, the number of wheels from 4 to 6 per wagon .

Ведущая ось колеса через клиноременную передачу соединена кинематикой с двумя асинхронными трехфазными двигателями мощностью от 50 кВт через гидротрансформатор сцепления (гидросцепление). Ось ведущего колеса предпочтительно сочленена из трех элементов шлицевыми сдвижными муфтами и вращается в роликовых подшипниках качения, что показано на фиг.6 (для сравнения приведено схематическое изображение человека, все элементы выполнены в масштабе).The driving axle of the wheel through a V-belt drive is connected by kinematics with two asynchronous three-phase motors with a power of 50 kW or more via a clutch torque converter (hydro clutch). The axis of the drive wheel is preferably articulated from three elements by spline sliding clutches and rotates in roller bearings, as shown in Fig.6 (for comparison, a schematic representation of a person, all elements are made to scale).

Колесо диаметром 5 м за один оборот проходит 15 метров пути.A wheel with a diameter of 5 m per one turn passes 15 meters of the path.

По чертежу кинематики разгонный блок, который показан на фиг. 7, может обеспечивать 200 об/мин., а скоростной блок, который показан на фиг. 8, - до 700 об/мин, что позволит двигаться вагону свыше 600 км/час.According to the kinematics drawing, the upper stage, which is shown in FIG. 7 can provide 200 rpm, and the speed block, which is shown in FIG. 8, up to 700 rpm, which will allow the car to move over 600 km / h.

Самодвижущейся вагон с большими колесами, которые крепятся не под вагоном, а с боков конструкции рамы вагона - равные высоте вагона. При этом и колея железнодорожного полотна должна быть шире в четыре раза от используемых сегодня. Пример устройства дороги приведен на фиг. 9, на которой показано 2 железнодорожных пути (на верхнем поезд едет на наблюдателя, на нижнем показан разрез вагона), ниже расположены автодороги, по бокам могут располагаться пешеходные зоны. На фиг. 10 показана установка колеса, которое контактирует с верхним и нижнем рельсами для повышения надежности и устойчивости вагона при высоких скоростях (показан зазор между колесом и верхним рельсом). Такая конструкция будет достигать больших скоростей, подобно болидам, где для устойчивости широко расставлены большие колеса. Для движения таких вагонов целесообразно использовать трехфазные асинхронные двигатели (с наилучшим КПД) и шкивы клиноременной передачи на ведущую ось вагона (как вариант, использовать вариатор). Для плавного разгона использовать гидросцепление (гидротрансформатор).A self-propelled wagon with large wheels that are mounted not under the wagon, but on the sides of the wagon frame structure - equal to the height of the wagon. Moreover, the track gauge should be four times wider than that used today. An example of a road device is shown in FIG. 9, on which 2 railway tracks are shown (the train goes to the observer on the top, the section of the car is shown on the bottom), the roads are located below, pedestrian zones can be located on the sides. In FIG. 10 shows the installation of a wheel that contacts the upper and lower rails to increase the reliability and stability of the car at high speeds (the gap between the wheel and the upper rail is shown). Such a design will achieve high speeds, like cars, where large wheels are widely spaced for stability. For the movement of such cars, it is advisable to use three-phase asynchronous motors (with the best efficiency) and V-belt drive pulleys on the drive axle of the car (alternatively, use a variator). For smooth acceleration, use the hydraulic clutch (torque converter).

Тормозная система вагона предпочтительно является гидравлической: суппорт движущиеся колеса по принципу дисковых. На фиг. 11 показано колеса с боку и тормозная система. Установка колеса также показана на фиг. 12. Безусловно, конструкция может предполагать использование нескольких тормозных систем, хотя на фиг. 11 и показана только одна система. Например, может быть использован дополнительно дисковый тормоз, тормоз посредством башмака, опускающегося на рельс.The brake system of the car is preferably hydraulic: a caliper moving wheels according to the disk principle. In FIG. 11 shows the wheels on the side and the brake system. Wheel mounting is also shown in FIG. 12. Of course, the design may involve the use of multiple braking systems, although in FIG. 11 and only one system is shown. For example, an additional disc brake, a brake by means of a shoe lowering onto the rail, can be used.

Правильно сделанное полотно железной дороги исключает тяжелую амортизацию вагона. Использование разработанной конструкции на большие расстояния получит экономический эффект.A properly made railroad track eliminates heavy depreciation of the wagon. Using the developed design over long distances will get an economic effect.

Claims (1)

Самодвижущийся двухэтажный скоростной вагон для широкой колеи железнодорожного полотна, включающий вагоноконструкцию и колеса, причем высота колес равна высоте вагона, крепление колес осуществлено снаружи вагоноконструкции, а электропривод осуществлен на ведущую ось колеса через клиноременную передачу с гидросцеплением.A self-propelled two-story high-speed car for a wide gauge of a railway bed, including car structure and wheels, the wheels being equal to the height of the car, the wheels were mounted outside the car structure, and the electric drive was carried out to the drive axle of the wheel via a V-belt transmission with hydraulic clutch.

Images