RU2059490C1 - Articulated vehicle - Google Patents

Abstract

FIELD: railway transport. SUBSTANCE: articulated vehicle has two-axle bogies 1 with unsprung frames 3 and interconnected by hinge coupler - hitch made with use type lug-fork members 4 connected by axle 10. Pedestal horn made in fork space accommodates inserts with slots directed towards each other and forming horizontal hole for connecting axle 10 passing through lug located in vertical plane. Owing to rigidity of described coupler-hitch, hovering of wheelset tires is provided when rolling path profile deflects from straight rail line 11 connecting points of rolling of foregoing and following wheelset tyres, 14 and 16, respectively, which can occur in case of break between rails 12. It provides also distribution of loads acting on two-axle bogies 1. EFFECT: provision of shockless rolling of wheel tires on rail crosses, expansion joints in rails and deformed sections of rails commensurable with distances between wheelset axles. 5 dwg

Description

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к ходовой части тележек, приспособленных для поддержания смежных кузовов вагона, составляющих вместе сочлененное транспортное средство. The invention relates to railway transport, namely to the undercarriage of trolleys adapted to support adjacent car bodies, which together comprise an articulated vehicle.

Из уровня техники известны сочлененные рельсовые транспортные средства, представляющие собой многоосные железнодорожные ходовые системы, образуемые путем выполнения сочленений между смежными тележками или вагонами, препятствующими относительному перемещению кузовов и тележек смежных вагонов. The prior art articulated rail vehicles, which are multi-axle railway running systems, formed by making joints between adjacent bogies or wagons that impede the relative movement of bodies and bogies of adjacent wagons.

Так из патента (1) известно сочлененное транспортное средство, содержащее соединенные между собой двухосные тележки, узел сочленения которых выполнен в виде гидроамортизаторов для целей демпфирования динамических ударов и улучшения устойчивости ходовых систем. Однако гидроамортизаторы оказались не эффективны в диапазонах колебаний тележек. Они эффективны в диапазоне колебаний платформы, где и нашли свое широкое использование. So from the patent (1), an articulated vehicle is known that contains interconnected biaxial bogies, the articulation unit of which is made in the form of hydraulic shock absorbers for the purpose of damping dynamic impacts and improving the stability of running systems. However, the hydraulic shock absorbers were not effective in the ranges of the carts. They are effective in the oscillation range of the platform, where they found their widespread use.

Из патента (2) известно сочлененное транспортное средство (взятое за прототип), представляющее собой многоосную транспортную систему, содержащую тележки с неподрессоренными рамами, соединенными между собой посредством сцепки, выполненной с элементами по типу "ухо-вилка", связанными соединительной осью, расположенной вертикально, которое удерживает колесные пары (тележки) от выпадания при преодолении (переносе) колесных пар над разрывами рельс, например, в военное время. From the patent (2), an articulated vehicle (taken as a prototype) is known, which is a multiaxial transport system containing trolleys with unsprung frames interconnected by means of a coupling made with elements of the ear-plug type connected by a connecting axis located vertically , which keeps the wheelsets (carts) from falling out when overcoming (carrying) wheelsets over rail breaks, for example, in wartime.

Техническим результатом изобретения является достижение эффекта взаимоопирания рам тележек и обеспечение таким образом смены силового контакта (рельс-бандаж) исключением линейных перемещений в вертикальной плоскости в узлах сочленений между рамами. Решаемой изобретением технической задачей является обеспечение плавности хода (исключением динамических ударов) и увеличение пробега ходовой системы достижением эффекта самопритирки бандажей колесных пар, исключающей неравномерный износ. The technical result of the invention is to achieve the effect of mutual support of the frames of the trolleys and thus ensuring a change in the force contact (rail band) by eliminating linear movements in the vertical plane at the joints between the frames. The technical problem to be solved by the invention is to ensure a smooth ride (with the exception of dynamic impacts) and to increase the mileage of the running system by achieving the effect of self-lining of the wheelset bandages, eliminating uneven wear.

Технический результат достигается за счет выполнения сочлененного транспортного средства, как и по патенту (2), состоящего из тележек с неподрессоренными рамами, соединенными между собой с помощью средств для оценки, эффект исключения относительных линейных перемещений сочлененных встречных концов тележек в вертикальной плоскости достигается с использованием элементов типа "ухо-вилка", связанных соединительной осью, но в отличие от изобретения (2), в плоскости вилки выполнена челюсть, в которой установлены вкладыши с пазами, обращенными встречно и образующими горизонтальное отверстие для прохождения соединительной оси, проходящей через расположенное в горизонтальной плоскости ухо. Приведенные признаки являются существенными и определяют технический результат. The technical result is achieved by performing an articulated vehicle, as in the patent (2), consisting of trolleys with unsprung frames interconnected by means of evaluation, the effect of eliminating the relative linear movements of the articulated counter ends of the trolleys in the vertical plane is achieved using elements ear-plug type, connected by a connecting axis, but unlike the invention (2), a jaw is made in the plane of the plug, in which the inserts are installed with the grooves facing counter and forming a horizontal hole for the passage of the connecting axis passing through the ear located in a horizontal plane. These signs are significant and determine the technical result.

Действительно, размещение осей колесных пар на жесткой неподрессорной раме обеспечивает положение линии, соединяющей центры осей колесных пар, параллельно гребню рельсов, а соединение рам тележек между собой средствами для их сцепки, выполненными с использованием элементов по типу "ухо-вилка" и связанных осью через вкладыши, исключают относительное линейное вертикальное перемещение встречных сочлененных концов рам тележек и обеспечивает расположение колесных пар на линии, параллельной проекции гребня рельсов на вертикальную плоскость. Это обеспечивает эффект проточки (самозаточки) бандажей колес в процессе эксплуатации. Indeed, the placement of the axles of the wheelsets on a rigid non-sprung frame ensures the position of the line connecting the centers of the axles of the wheelsets parallel to the rail ridge, and the connection of the frames of the bogies to each other by means for coupling them, made using elements of the "ear-fork" type and connected by an axis through the liners exclude the relative linear vertical movement of the opposite articulated ends of the frames of the bogies and ensures the location of the wheelsets on a line parallel to the projection of the rail ridge on a vertical plane s. This provides the effect of grooves (self-sharpening) of the wheel bandages during operation.

Выполнение в полости вилки челюсти, в которой установлены вкладыши с пазами, обращенными встречно и образующими горизонтальное отверстие для прохождения соединительной оси, проходящей через расположенное в горизонтальной плоскости ухо, обеспечивает соединение рам тележек в многоосную ходовую систему сочлененное транспортное средство. Конструктивное решение силового узла сочленения обеспечивает необходимые углы вертикального и горизонтального поворота сочлененных тележек и линейные перемещения в горизонтальной плоскости, возникающие при движении сочлененного транспортного средства на кривых пути. Выполнение тележек двухосными упрощает технологию их изготовления и конструкцию за счет того, что нет необходимости обеспечения размещения трех и более осей на одной прямой. Performing in the cavity of the fork of the jaw, in which the liners are installed with grooves facing in the opposite direction and forming a horizontal hole for passing the connecting axis passing through the horizontal ear, provides connection of the frames of the carts to the multi-axle chassis articulated vehicle. The constructive solution of the articulation power unit provides the necessary angles of vertical and horizontal rotation of the articulated bogies and linear movements in the horizontal plane arising from the movement of the articulated vehicle on curved paths. The implementation of biaxial bogies simplifies their manufacturing technology and design due to the fact that there is no need to ensure the placement of three or more axles on one straight line.

На фиг.1 представлена схема сочлененного транспортного средства; на фиг. 2 схема сцепки сочлененных концов тележек; на фиг.3 конструктивное решение сочлененного транспортного средства; на фиг. 4 пример конструкции сцепки сочлененных концов рам тележек при виде сбоку; на фиг.5 то же, вид в плане. Figure 1 presents a diagram of an articulated vehicle; in FIG. 2 coupling scheme of the articulated ends of the bogies; figure 3 structural solution of an articulated vehicle; in FIG. 4 is an example of a hitch construction of the articulated ends of the carriage frames in a side view; figure 5 is the same, plan view.

Сочлененное транспортное средство устроено следующим образом. An articulated vehicle is arranged as follows.

Двухосные тележки 1 с центральным подвешиванием соединены между собой посредством шарнирного соединения сцепки 2 (фиг.1), которое обеспечивает относительные угловые отклонения рам смежных тележек в горизонтальной α и вертикальной β плоскостях с относительным линейным смещением в горизонтальной плоскости: в боковом А (виляния) и продольном В (на криволинейных участках) направлениях. The biaxial carts 1 with central suspension are interconnected by means of a hinge of the hitch 2 (Fig. 1), which provides relative angular deviations of the frames of adjacent carts in the horizontal α and vertical β planes with relative linear displacement in the horizontal plane: in lateral A (wobble) and longitudinal In (in curved sections) directions.

Каждая тележка 1 содержит боковую раму 3 и шарнирное соединение сцепку 2, выполненную в виде соединения типа "ухо-вилка" 4, включающего вилку 5 с челюстями 6 и пазами 7 в них, а также ухо 8 с отверстием, в которое запрессована ось 10. Сопрягающиеся поверхности вилки 5 и уха 8 расположены в горизонтальной плоскости. Через пазы 7 в челюстях 6 и отверстие в ухе 8 проходят вкладыши 9, которые охватывают горизонтально расположенную ось 10. Поверхности вкладышей 9 соприкасаются с плоскими поверхностями паза 7 челюстей 6 вилки 5 и поверхностью оси 10 в ухе 8. При этом обеспечиваются необходимые угловые и линейные перемещения сочлененных концов рам тележек 1, например, за счет выполнения соприкасающихся поверхности вкладышей 9 с двойной кривизной, соответствующей минимальным радиусам вертикальных и горизонтальных кривых рельсовой линии 11, образованной рельсами 12, с которыми соприкасаются бандажи 14, 15, 16 колесных пар тележек 1. Между рельсами 12 имеются разрывы 13, например, на дефектных участках. Each trolley 1 contains a side frame 3 and a swivel hitch 2, made in the form of an ear-to-fork connection 4, including a plug 5 with jaws 6 and grooves 7 in them, as well as an ear 8 with a hole in which the axis 10 is pressed. The mating surfaces of the plug 5 and ear 8 are located in a horizontal plane. Through the grooves 7 in the jaws 6 and the hole in the ear 8, inserts 9 extend, which cover the horizontally located axis 10. The surfaces of the inserts 9 are in contact with the flat surfaces of the groove 7 of the jaws 6 of the plug 5 and the surface of the axis 10 in the ear 8. This provides the necessary angular and linear the movement of the articulated ends of the frames of the carts 1, for example, due to the execution of the contacting surface of the liners 9 with double curvature corresponding to the minimum radii of the vertical and horizontal curves of the rail line 11 formed by the rails 12 with which the bandages 14, 15, 16 of the wheelsets of the carts 1 are in contact. Between the rails 12 there are gaps 13, for example, in the defective sections.

Сочлененное транспортное средство работает следующим образом. An articulated vehicle operates as follows.

При движении сочлененного транспортного средства по рельсам 12 бандажи 14, 15, 16 колесных пар тележек 1 поочередно проходят дефектные участки с нарушением плавности рельсовой линии 11, например, над разрывами 13 рельсов 12. При прокатывании бандажа 14 колесной пары над разрывом 13 нагрузка, действующая на данную колесную пару через шарнирное соединение сцепку 2, передается на следующую колесную пару с бандажами 15. Шарнирное соединение сцепка 2, исключающая взаимное вертикальное перемещение сочлененных концов тележек 1, выполненное, например, в виде соединения типа "ухо-вилка" 4, обеспечивает зависание рамы 3 тележки 1 при отклонении дорожки проката от линии, соединяющей опоры (оси) бандажей 14, 16 колесных пар. Аналогичны условия проката всех бандажей колесных пар тележек 1 сочлененного транспортного средства за исключением крайних колесных пар. Плавность проката первого и последнего бандажей транспортного средства зависит от величины плеч и действующих сил в узлах их приложения. Выполнение шарнирного соединения сцепки 2 в виде соединения типа "ухо-вилка" 4, включающего вилку 5 и ухо 8 с отверстием, сопряжение которых находится в вертикальной плоскости, прохождение через пазы 7 в челюстях 6 и отверстия в вилке 7 вкладышей 9, взаимодействующими с плоскостями пазов 7 в челюстях 6 и охватывающие соединительную ось 10 в отверстии в ухе 8 обеспечивают допустимые угловые αβ и линейный А, В перемещения сочлененных концов тележек 1. Предпочтительно выполнять тележки двухосными. When the articulated vehicle moves along rails 12, the bandages 14, 15, 16 of the wheel pairs of the bogies 1 alternately pass the defective sections with a violation of the smoothness of the rail line 11, for example, over the gaps 13 of the rails 12. When rolling the bandage 14 of the wheel pair over the gap 13, the load acting on this pair of wheels through the hinge coupling 2, is transmitted to the next pair of wheels with bandages 15. Swivel coupling 2, excluding mutual vertical movement of the articulated ends of the bogies 1, made, for example, in the form Connection type "ear plug" 4, provides freeze frame 3 trolley 1 at a track deviation rolled from the line connecting the support (axis) bands 14, 16 wheelsets. The conditions for the rental of all bandages of wheel pairs of carts 1 of an articulated vehicle are similar, with the exception of extreme wheelsets. The smoothness of the rental of the first and last bandages of the vehicle depends on the size of the shoulders and the forces in the nodes of their application. Performing a swivel of the hitch 2 in the form of an ear-to-fork connection 4, including a plug 5 and an ear 8 with an opening, the interface of which is in the vertical plane, passing through the grooves 7 in the jaws 6 and the holes in the plug 7 of the inserts 9, interacting with the planes the grooves 7 in the jaws 6 and covering the connecting axis 10 in the hole in the ear 8 provide the allowable angular αβ and linear A, B to move the articulated ends of the bogies 1. It is preferable to perform biaxial bogies.

Изобретение обеспечивает перераспределение нагрузки для плавного движения тележек 1 с центральным неподрессорным подвешиванием над разрывами 13 рельсовой линии 11 и над зонами деформированных концов звеньев рельс 12, соизмеримыми с расстоянием между осями колесных пар сочлененных тележек 1, а также эффект самозаточки бандажей 14, 15, 16 за счет того, что в зоне большего радиуса (зоны асимметрии) колеса давление бандажа на рельс больше, а в зоне меньшего радиуса (зона износа или допуска) давление меньше. В прототипах зоны износа совпадали с зонами динамических ударов. The invention provides redistribution of the load for the smooth movement of the trucks 1 with a central non-compressor suspension over the gaps 13 of the rail line 11 and over the areas of the deformed ends of the links of the rail 12, commensurate with the distance between the axles of the wheel pairs of the articulated bogies 1, as well as the effect of self-sharpening the bandages 14, 15, 16 for due to the fact that in the zone of a larger radius (asymmetry zone) of the wheel, the pressure of the bandage on the rail is greater, and in the zone of a smaller radius (zone of wear or tolerance) the pressure is less. In prototypes, wear zones coincided with zones of dynamic impacts.

Claims (1)

СОЧЛЕНЕННОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО, содержащее тележки с неподрессоренными рамами и средство для сцепки между ними, выполненное с использованием элементов по типу ухо вилка, связанных соединительной осью, отличающееся тем, что в полости вилки выполнена челюсть, в которой установлены вкладыши с пазами, обращенными встречно и образующими горизонтальное отверстие для прохождения соединительной оси, проходящее через расположенное в горизонтальной плоскости ухо. A JOINT VEHICLE comprising trolleys with unsprung frames and a means for coupling between them, made using elements of the ear-fork type, connected by a connecting axis, characterized in that a jaw is made in the cavity of the fork, in which the liners are installed with grooves facing in opposite directions and forming a horizontal hole for the passage of the connecting axis passing through a horizontal ear.

Images