RU2055763C1 - Rail vehicle underframe - Google Patents

Abstract

FIELD: railway transport. SUBSTANCE: rail vehicle underframe has traction motor 6 and control motor 9 with transmission to traction wheels 2. Control motor shaft is connected by bevel gear train, sun gears and planet pinions with ring gears which are connected, in their, with gears rigidly secured on axle-shafts of traction wheels. EFFECT: enhanced operation capabilities. 1 dwg

Description

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано на предприятиях, занимающихся изготовлением и ремонтом рельсового подвижного состава. The invention relates to railway transport and can be used at enterprises engaged in the manufacture and repair of rail rolling stock.

Известен экипаж рельсового транспорта с развязанными колесами. Эта тележка обеспечивает оптимизацию ходовых свойств. Каждое колесо тележки закреплено относительно рамы или кузова автономно посредством поворотной стойки. Стойка подрессоренно опирается на полуось через пружину, заключенную в корпусе. Ось стойки пересекает горизонтальную плоскость, проходящую через место контакта колеса с рельсом в точке, отстоящей от указанного места на определенном расстоянии в поперечном направлении. При действии на колесо внешних сил в продольном направлении возникает момент, вызывающий соответствующий поворот колеса (например, при вписывании экипажа в кривые участки пути). Для обеспечения согласованного поворота в кривых противолежащие колеса связываются между собой штангой через коленчатые рычаги. Эта связь оснащается гасителем колебаний для демпфирования взаимных колебаний колес, а также упругим элементом, обеспечивающим возврат штанги в исходное положение устойчивого равновесия. Для обеспечения условий вписывания в кривые передняя и задняя по ходу пары колес имеют возможность быть связанными между собой штангой, которая обеспечивает поворот колес, расположенных на одной стороне тележки, в противоположных направлениях. Эта штанга оснащена также упругим и демпфирующим элементами для обеспечения плавного взаимодействия колес и гашения их взаимных колебаний. Если колеса рельсового экипажа испытывают тяговые или тормозные нагрузки, они оснащаются дополнительными устройствами, удерживающими колеса от поворота относительно стоек при действии указанных нагрузок. В частности, тормозная система, колодки которой имеют возможность быть прижатыми к тормозным дискам под воздействием тормозного цилиндра, оснащена силовой передачей, балансиры которой через гибкие тросы связаны со штангой. Но описанная тележка, являющаяся аналогом изобретения, не может достичь его технический результат, т.е. невозможно управление вращением колес экипажа при движении на криволинейных участках пути. A well-known crew of rail vehicles with loose wheels. This trolley provides optimized driving performance. Each wheel of the trolley is fixed relative to the frame or the body independently by means of a rotary rack. The strut rests sprouted on the axle shaft through a spring enclosed in the housing. The strut axis intersects the horizontal plane passing through the place of contact of the wheel with the rail at a point spaced from the specified location at a certain distance in the transverse direction. When external forces are applied to the wheel in the longitudinal direction, a moment arises causing a corresponding rotation of the wheel (for example, when the crew fits into the curved sections of the track). To ensure a consistent turn in curves, the opposing wheels are connected to each other by a bar through cranked levers. This connection is equipped with an oscillation damper for damping mutual oscillations of the wheels, as well as an elastic element that ensures the return of the rod to its original position of stable equilibrium. To ensure the conditions of fitting into the curves, the front and rear pairs of wheels along the way have the ability to be connected by a bar, which allows the wheels located on one side of the truck to rotate in opposite directions. This bar is also equipped with elastic and damping elements to ensure smooth interaction of the wheels and damping their mutual vibrations. If the wheels of the rail crew experience traction or brake loads, they are equipped with additional devices that keep the wheels from turning relative to the racks under the action of these loads. In particular, the brake system, the pads of which are able to be pressed against the brake discs under the influence of the brake cylinder, is equipped with a power transmission, the balancers of which are connected to the bar via flexible cables. But the described trolley, which is an analogue of the invention, cannot achieve its technical result, i.e. it is impossible to control the rotation of the wheels of the crew when driving on curved sections of the track.

Наиболее близким аналогом изобретения по совокупности признаков является моторная тележка рельсового экипажа. С рамой тележки с помощью шарниров соединены качающиеся рычаги, которые известным способом подрессорены относительно рамы тележки. В качающихся рычагах на подшипниках установлены колеса с подрезиненными бандажами. В ступице каждого колеса размещен планетарный механизм. От тягового электродвигателя, расположенного оси экипажа, крутящий момент может быть передан на планетарный механизм через вал углового редуктора, закрепленного на качающемся рычаге болтами. В соответствии с первым вариантом тяговый двигатель непосредственно закреплен на корпусе углового редуктора и качающемся рычаге. В соответствии со вторым вариантом от одного продольно расположенного тягового двигателя крутящий момент может быть передан на два колеса с одной стороны тележки. От вала на оба колеса вращение может быть передано через карданные валы с шарнирами, большое коническое колесо, шлицовое соединение и далее через внутреннее центральное колесо планетарного механизма. Однако в этом случае внешнее центральное зубчатое колесо жестко связано со ступицей колеса болтами, в то время, как упорный рычаг через полый вал с помощью болтов закреплен на качающемся рычаге. В обоих случаях на концах валов закреплены тормозные диски. Достоинство этого средства в возможности реализации большого передаточного отношения и уменьшения массы в результате отказа от массивной оси колесной пары и уменьшения размеров колес. The closest analogue of the invention in terms of features is a motor carriage of a rail crew. The swinging levers are connected to the frame of the trolley by means of hinges, which are sprung in a known manner relative to the frame of the trolley. In the swinging levers on the bearings, wheels with rubberized tires are installed. At the hub of each wheel is a planetary gear. From the traction motor located on the axis of the crew, the torque can be transmitted to the planetary mechanism through the shaft of the angular gearbox, bolted to the swing arm. In accordance with the first embodiment, the traction motor is directly mounted on the bevel gear housing and the swing arm. According to the second embodiment, from one longitudinally traction motor, the torque can be transmitted to two wheels on one side of the trolley. From the shaft to both wheels, rotation can be transmitted through cardan shafts with hinges, a large conical wheel, a spline connection, and then through the inner central wheel of the planetary gear. However, in this case, the external central gear wheel is rigidly connected to the wheel hub by bolts, while the thrust lever through the hollow shaft is bolted to the swing arm. In both cases, brake discs are attached to the ends of the shafts. The advantage of this tool is the possibility of realizing a large gear ratio and reducing mass as a result of abandoning the massive axle of the wheelset and reducing the size of the wheels.

Но с помощью прототипа, также как и аналога, по тем же причинам невозможно достичь технического результата изобретения, т.е. невозможно управление вращением колес экипажа при движении на криволинейных участках пути. But using the prototype, as well as the analogue, for the same reasons it is impossible to achieve the technical result of the invention, i.e. it is impossible to control the rotation of the wheels of the crew when driving on curved sections of the track.

Задачей, стоящей перед исследователями и разработчиками, являлось создание экипажа рельсового транспорта, который позволил бы уменьшить износ гребней колес экипажа, снизить сопротивление движению и сократить затраты на текущее содержание пути. Задача была решена за счет управления вращением колес экипажа при движении на криволинейных участках пути. The challenge facing the researchers and developers was to create a crew of rail vehicles that would reduce the wear of the flanges of the crew’s wheels, reduce resistance to movement and reduce the cost of maintaining the track. The problem was solved by controlling the rotation of the wheels of the crew when driving on curved sections of the track.

Технической сущностью изобретения является то, что в известном экипаже рельсового транспорта, содержащем смонтированные на раме тяговый с двумя выходными валами управляющий электродвигатели, кинематически связанные с осями колес, кинематическая связь включает две планетарные передачи, коронные шестерни которых защемлены с шестернями, жестко закрепленными на осях соответствующих колес, солнечные шестерни жестко связаны с валом, соединенным шестеренчатыми передачами с соответствующими выходными валами тягового электродвигателя, а водила выполнены в виде конических шестерен, защемленных с конической шестерней соединенной с валом управляющего электродвигателя. The technical essence of the invention is that in the well-known carriage of a rail vehicle containing mounted on the frame traction with two output shafts control motors that are kinematically connected to the axles of the wheels, the kinematic connection includes two planetary gears, the ring gears of which are jammed with the gears rigidly fixed to the axes of the respective wheels, sun gears are rigidly connected to the shaft connected by gears with the corresponding output shafts of the traction motor, and in Files are made in the form of bevel gears pinched with a bevel gear connected to the shaft of the control electric motor.

На чертеже схематично изображен экипаж рельсового транспорта. The drawing schematically depicts a rail transport crew.

Экипаж рельсового транспорта представляет собой устройство, смонтированное на раме 1. Каждое тяговое колесо 2 экипажа надето жестко на полуось 3, которая заключена в обойму подшипников 4. На раме 1 смонтирован скользун надрессорной балки 5. Тяговый электродвигатель 6 выполнен с двумя валами, на которых насажены две шестерни 7. Каждая шестерня 7 входит в зацепление с промежуточными зубчатыми колесами 8, насаженными на центральный вал. Управляющий электродвигатель 9 выполнен в обычном исполнении с одним валом, который через муфту 10 соединен с конической шестерней 11, которая в свою очередь соединена с двумя коническими колесами 12. Конические колеса 12 надеты на центральный вал 13, на котором также смонтированы солнечные 14, а также коронные 15 и промежуточные 8 шестерни и колеса. Вал 13 опирается на подшипниковые опоры 16. Сателлиты 17 входят в зацепление как с коронными колесами 15 так и солнечными шестернями 14. The crew of the rail transport is a device mounted on the frame 1. Each traction wheel 2 of the crew is worn rigidly on the axle shaft 3, which is enclosed in a bearing race 4. On the frame 1 is mounted a slider of the pressure beam 5. The traction motor 6 is made with two shafts mounted on two gears 7. Each gear 7 is engaged with intermediate gears 8 mounted on a central shaft. The control motor 9 is made in the usual version with one shaft, which is connected through a clutch 10 to a bevel gear 11, which in turn is connected to two bevel wheels 12. The bevel wheels 12 are worn on the central shaft 13, on which the sun 14 is also mounted crown 15 and intermediate gears 8 and wheels. The shaft 13 is supported by bearings 16. The satellites 17 are engaged with both the crown wheels 15 and the sun gears 14.

Тяговое колесо 18 надето жестко на полуосях с тяговыми колесами 2. The traction wheel 18 is worn tightly on the axles with traction wheels 2.

Работает экипаж рельсового транспорта следующим образом. The rail transport crew operates as follows.

Колеса 2, установленные на рельс, получают вращение от тягового электродвигателя 6. Причем движение передается от валов электродвигателя через шестерни 7 на промежуточные зубчатые колеса 8, а затем через солнечную шестерню 14, сателлиты 17, коронные колеса 15 и тяговые колеса 18. При этом осуществляется прямолинейное движение экипажа. The wheels 2 mounted on the rail receive rotation from the traction motor 6. Moreover, the movement is transmitted from the motor shafts through gears 7 to the intermediate gears 8, and then through the sun gear 14, satellites 17, crown wheels 15 and traction wheels 18. rectilinear movement of the crew.

Движение от вала управляющего электродвигателя 9 передается через муфту 10, затем коническое зацепление (коническая шестерня 11 и коническое колесо 12), солнечную шестерню 14 и сателлит 17 на коронное колесо 15. Такая кинематическая схема передачи управляющего движения коронной шестерни позволяет одновременно увеличить угловую скорость одной и уменьшить угловую скорость другой. В результате скорость вращения одного колеса будет больше второго, а это позволяет свободно вписываться экипажу на криволинейных участках пути. The movement from the shaft of the control motor 9 is transmitted through the clutch 10, then the bevel gear (bevel gear 11 and the bevel wheel 12), the sun gear 14 and the satellite 17 to the ring gear 15. This kinematic transmission scheme of the control motion of the ring gear allows you to simultaneously increase the angular speed of one and reduce the angular velocity of the other. As a result, the rotation speed of one wheel will be greater than the second, and this allows the crew to fit in curved sections of the track.

Claims (1)

ЭКИПАЖ РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТА, содержащий смонтированные на раме тяговый с двумя выходными валами и управляющий электродвигатели, кинематически связанные с осями колес, отличающийся тем, что указанная кинематическая связь включает в себя две планетарные передачи, коронные шестерни которых зацеплены с шестернями, жестко закрепленными на осях соответствующих колес, солнечные шестерни жестко связаны с валом, соединенным шестеренчатыми передачами с соответствующими выходными валами тягового электродвигателя, а водила выполнены в виде конических шестерен, зацепленных с конической шестерней, соединенной с валом управляющего электродвигателя. CREW OF RAIL TRANSPORT, comprising traction mounted on the frame with two output shafts and control motors kinematically connected to the axles of the wheels, characterized in that the kinematic connection includes two planetary gears, the crown gears of which are engaged with gears rigidly fixed to the axles of the respective wheels , the sun gears are rigidly connected to the shaft connected by gears with the corresponding output shafts of the traction electric motor, and the carrier is made in the form of nical gear meshes with bevel gear connected to the shaft of the control motor.