RU2256572C1 - Passenger car bogie - Google Patents

Abstract

FIELD: railway transport.

SUBSTANCE: invention relates to design of passenger car bogie central suspension springs with two step spring suspension. Telescopic guides 9 provided with stop flats 10 limiting compression of spring within preset value are secured on ball supports 8 along axis of spring mounting. Sealed nonmetallic case 11 installed inside spring covers ball supports and telescopic guides furnished with kingstons 12 providing free passenger of condensate to base of their fastening.

EFFECT: effective and reliability damping of high-frequency components of vertical vibrations at all sections of track.

4 dwg

Description

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к конструкции двухосной тележки пассажирского вагона с двухступенчатым рессорным подвешиванием.The invention relates to railway transport, and in particular to the design of a biaxial trolley of a passenger car with two-stage spring suspension.

Для пассажирских вагонов Франции применяют тележки Y32 (“Конструирование и расчет вагонов”. /Под ред. В.В.Лукина УМК МПС России, 2000, 731 с.). Базовая тележка Y32 с двухступенчатым рессорным подвешиванием рассчитана на скорость движения до 160 км/ч. Ее модификация Y32E, предназначенная для скоростного движения 200 км/ч и выше, дополнительно дооборудована магниторельсовым тормозом и устройствами для гашения колебаний виляния тележки.For passenger cars of France, Y32 bogies are used (“Design and calculation of cars.” / Edited by V.V. Lukin UMK MPS of Russia, 2000, 731 p.). The Y32 base trolley with two-stage spring suspension is designed for speeds of up to 160 km / h. Its modification Y32E, designed for high-speed movement of 200 km / h and above, is additionally equipped with a magnetic rail brake and devices for damping wobble wobble.

Рама тележки состоит из двух выгнутых в средней части боковых балок, связанных между собой двумя поперечными балками трубчатого сечения. В средней части боковых балок имеются гнезда диаметром 440 мм для установки цилиндрических пружин центрального подвешивания. Поперечные балки связаны между собой вдоль центральной продольной оси тележки короткой продольной балкой. Эта балка предназначается для крепления двух тросов, служащих для передачи продольных усилий между кузовом вагона и тележкой; тросы одним концом жестко крепятся к раме тележки, а другим через упругие связи соединяются с кронштейнами кузова вагона.The frame of the trolley consists of two side beams curved in the middle of the frame, interconnected by two transverse beams of tubular section. In the middle part of the side beams there are nests with a diameter of 440 mm for installing coil springs of central suspension. The transverse beams are interconnected along the central longitudinal axis of the trolley with a short longitudinal beam. This beam is intended for fastening two cables serving to transmit longitudinal forces between the car body and the trolley; the cables at one end are rigidly attached to the frame of the carriage, and at the other end, through elastic ties, they are connected to the brackets of the car body.

Нагрузка от кузова вагона передается на пружины центрального подвешивания через надрессорную балку, которая несет на себе элементы крепления гасителей колебаний, кронштейны поперечных упоров. Надрессорная балка входит внутрь рамы вагона и не может поворачиваться относительно него; между надрессорной балкой и кузовом в местах их контактов устанавливаются резиновые опоры толщиной 52 мм, служащие для звукоизоляции.The load from the wagon body is transmitted to the central suspension springs through a nadressornoy beam, which carries the vibration damping fasteners, transverse stops brackets. The nadressornoj beam enters the carriage frame and cannot turn relative to it; between the nadressornoj beam and the body in the places of their contacts are installed rubber supports with a thickness of 52 mm, which are used for sound insulation.

Параллельно с пружинами буксового подвешивания установлены гидравлические гасители колебаний, которые уменьшают амплитуду галопирования тележек и снижают уровень ускорений в кузове вагона.In parallel with axle box springs, hydraulic vibration dampers are installed, which reduce the galloping amplitude of the bogies and reduce the level of acceleration in the car body.

Вторичное подвешивание тележки выполнено из однорядных цилиндрических пружин, которые кроме вертикального подрессоривания обеспечивают также поперечное подрессоривание кузова и поворот тележки в кривых. Гашение колебаний кузова вагона осуществляется установкой на каждой тележке двух вертикальных и одного горизонтального гасителя колебаний. Уменьшение амплитуд колебаний боковой качки кузова вагона достигается с помощью стабилизаторов боковой качки торсионного типа.The secondary suspension of the trolley is made of single-row cylindrical springs, which, in addition to vertical suspension, also provide lateral suspension of the body and the rotation of the trolley in curves. The damping of the vibrations of the car body is carried out by installing on each carriage two vertical and one horizontal vibration dampers. The decrease in the amplitudes of oscillations of the side rolling of the car body is achieved with the help of stabilizers of side rolling of the torsion type.

Тележка Y32 оборудована дисковыми, колодочными и магниторельсовыми тормозами - последние для скоростей движения свыше 160 км/ч.The Y32 trolley is equipped with disc, brake and magnetic rail brakes - the latter for speeds exceeding 160 km / h.

К недостаткам аналога следует отнести то, что при движении на больших скоростях по радиусным участкам пути происходит изгиб цилиндрических пружин центрального подвешивания, при этом упоры ограничения их сжатия не совпадают друг с другом. Кроме того, комплекты цилиндрических пружин не защищены от забивки их грязью и застоя воды, замерзающей при низкой температуре.The disadvantages of the analogue include the fact that when moving at high speeds along the radial sections of the path, the cylindrical springs of the central suspension are bent, while the stops of the limitation of their compression do not coincide with each other. In addition, sets of coil springs are not protected from clogging with dirt and stagnation of water, freezing at low temperature.

Известно техническое решение “Узел соединения рамы тележки рельсового экипажа с колесной парой”, защищенное патентом RU №2013260 С1, 5 В 61 F 5/00, по заявке №4917597/11 от 11.03.91 г., Бюллетень №10 от 30.05.94 г. Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции устройств, предназначенных для передачи горизонтальных сил, действующих между колесными парами и рамой тележки. В нем для исключения попадания влаги и пыли внутри пружины установлен гофрированный чехол.A technical solution is known, “A unit for connecting the frame of a rail carriage trolley with a wheelset”, protected by patent RU No. 20133260 C1, 5 V 61 F 5/00, according to application No. 4917597/11 of 03/11/91, Bulletin No. 10 of 05/30/94 The invention relates to railway transport and relates to the design of devices designed to transmit horizontal forces acting between the wheelsets and the frame of the trolley. In it, to prevent moisture and dust from entering, a corrugated cover is installed inside the spring.

К недостаткам описанного решения следует отнести то, что днище устройства закрыто герметичной крышкой, из которой периодически следует сливать конденсат.The disadvantages of the described solutions include the fact that the bottom of the device is closed with a sealed cover, from which the condensate should be periodically drained.

Прототипом изобретения является техническое решение “Biзок рейкового транспортного засобу", патент Украины №50537А, B 61 F 3/00, B 61 F 5/00, заявка №2002020987 от 07.02.2002 г., Бюл. №10 от 15.10.2002 г. Аналогичное решение защищается в Российской Федерации (решение ФИПС о выдаче патента на изобретение по заявке №2002103768/11(003619) “Тележка рельсового транспортного средства” от 23.07.2003 г.).The prototype of the invention is a technical solution “Razok rake transport hassle", patent of Ukraine No. 50537A, B 61 F 3/00, B 61 F 5/00, application No. 200220987 from 02/07/2002, Bull. No. 10 from 10/15/2002 g A similar decision is being defended in the Russian Federation (FIPS decision on the grant of a patent for an invention on the application No. 2002103768/11 (003619) “Rail vehicle trolley” dated July 23, 2003).

Прототип содержит раму, опирающуюся посредством первичного подвешивания на буксовые узлы колесных пар и надрессорную балку, служащую для сопряжения с кузовом вагона и опирающуюся на раму посредством пружин центрального подвешивания, при этом в первичном и центральном подвешивании параллельно с пружинами - устройства подавления высокочастотной составляющей вертикальных колебаний, состоящие из упругих неметаллических элементов, обладающих различным модулем упругости при статическом и динамическом нагружениях. Устройства подавления высокочастотной составляющей вертикальных колебаний имеют различные жесткостные характеристики в первичном и вторичном подвешивании; нижний уровень, непосредственно контактирующий с пружинами, - моноблочный, а верхний, непосредственно контактирующий с кузовом, - многоэлементный, выполненный из трехслойного амортизатора по форме спаренных кругов.The prototype contains a frame supported by primary suspension on axleboxes of wheel pairs and a sprung beam used to interface with the car body and supported on the frame by central suspension springs, while in the primary and central suspension parallel to the springs - devices for suppressing the high-frequency component of vertical vibrations, consisting of elastic non-metallic elements with different modulus of elasticity under static and dynamic loading. Devices for suppressing the high-frequency component of vertical vibrations have different stiffness characteristics in the primary and secondary suspension; the lower level, directly in contact with the springs, is monoblock, and the upper, directly in contact with the body, is a multi-element made of a three-layer shock absorber in the form of paired circles.

К недостаткам аналога следует отнести то, что при прохождении вагоном радиусных участков пути на повышенных скоростях пружины центрального подвешивания изгибаются, витки их соприкасаются друг с другом, быстро изнашиваются и выходят из строя.The disadvantages of the analogue include the fact that when the car passes the radial sections of the track at higher speeds, the central suspension springs are bent, their coils come into contact with each other, quickly wear out and fail.

Задачей изобретения является снизить влияние высокочастотной составляющей вертикальных колебаний при движении на всех участках железнодорожного пути: во-первых, исключив излом пружин центрального подвешивания при преодолении на больших скоростях криволинейных участков пути, во-вторых, ограничив сжатие пружин на заданную расчетную величину, в-третьих, защитив устройство от загрязнения и выхода из строя при замерзании скопившейся влаги.The objective of the invention is to reduce the influence of the high-frequency component of vertical vibrations during movement on all sections of the railway track: firstly, eliminating the kink of the central suspension springs when overcoming curved sections of the track at high speeds, secondly, limiting the compression of the springs by a predetermined design value, thirdly protecting the device from pollution and malfunction during freezing of accumulated moisture.

Поставленная задача решается тем, что по оси установки пружин центрального подвешивания на шаровых опорах закреплены телескопические направляющие, оборудованные упорными площадками, ограничивающими сжатие пружины на заданную величину. Внутри пружины установлен герметичный неметаллический защитный кожух, закрывающий шаровые опоры и телескопические направляющие, оборудованные кингстонами свободного выхода конденсата из них к основанию их закрепления.The problem is solved in that along the axis of installation of the springs of the central suspension on the ball bearings are fixed telescopic rails equipped with thrust pads that limit the compression of the spring by a predetermined amount. Inside the spring, a sealed non-metallic protective casing is installed, covering ball joints and telescopic rails equipped with kingstones free condensate outlet from them to the base of their fastening.

Сущность изобретения состоит в том, что при прохождении на больших скоростях криволинейных участков железнодорожного пути пружины центрального подвешивания не изламываются, их витки не соприкасаются, пружина работает в заданном режиме.The essence of the invention lies in the fact that during the passage at high speeds of curved sections of the railway track, the central suspension springs do not break, their coils do not touch, the spring operates in a predetermined mode.

Технический результат, достигаемый изобретением, состоит в том, что эффективно и надежно подавляются высокочастотные составляющие вертикальных колебаний при движении на всех участках железнодорожного пути.The technical result achieved by the invention is that high-frequency components of vertical vibrations are effectively and reliably suppressed during movement on all sections of the railway track.

Сущность изобретения поясняется чертежами, гдеThe invention is illustrated by drawings, where

на фиг.1 изображен поперечный разрез тележки пассажирского вагона;figure 1 shows a cross section of the trolley of a passenger car;

на фиг.2 - пружина центрального подвешивания в сжатом состоянии, внутри ее на шаровых опорах закреплена телескопическая направляющая;figure 2 - the spring of the central suspension in a compressed state, inside it on the ball bearings fixed telescopic guide;

на фиг.3 - смещение "F" надрессорной балки тележки относительно рамы тележки при прохождении тележки по криволинейному участку пути;figure 3 - offset "F" of the nadressornoj beam of the trolley relative to the frame of the trolley when passing the trolley along a curved section of the path;

на фиг.4 - пружина центрального подвешивания при прохождении тележки по криволинейному участку пути без нагрузки.figure 4 - spring central suspension during the passage of the trolley along a curved section of the path without load.

Тележка пассажирского вагона 1 (фиг.1) содержит колпары 2, на которые опирается рама 3, оборудованная по торцам гасителями колебания 4, цилиндрические пружины 5 центрального подвешивания, опирающиеся на выемки в боковинах 6 и накрытые сверху надрессорной балкой 7. По оси установки пружин 5 центрального подвешивания на шаровых опорах 8 (фиг.2) закреплена телескопическая направляющая 9, оборудованная упорными площадками 10, ограничивающими сжатие пружины на заданную величину. Внутри пружины установлен герметичный неметаллический защитный кожух 11, предохраняющий шаровые опоры и телескопическую направляющую от загрязнения и попадания воды. Телескопическая направляющая оборудована кингстонами 12 свободного выхода конденсата к основанию их закрепления.The carriage of a passenger carriage 1 (Fig. 1) contains hubs 2, on which a frame 3 is supported, equipped with vibration absorbers 4 at the ends, coil springs 5 of the central suspension, supported by recesses in the sidewalls 6 and covered from above by a spring beam 7. Along the axis of installation of the springs 5 central suspension on ball bearings 8 (figure 2) fixed telescopic guide 9, equipped with thrust pads 10, limiting the compression of the spring by a predetermined amount. Inside the spring, a sealed non-metallic protective casing 11 is installed, which protects the ball bearings and the telescopic guide from contamination and water ingress. The telescopic rail is equipped with kingstones 12 free condensate outlet to the base of their fastening.

При прохождении вагона на больших скоростях по криволинейному участку пути происходит смещение надрессорной балки тележки относительно рамы тележки на величину "F" (фиг.3, 4). Телескопическая направляющая удерживает пружину от излома, упорные площадки при нагрузке ограничивают сжатие пружины на заданную величину, ее витки не соприкасаются и пружина работает в заданном режиме.When passing the car at high speeds along a curved section of the track, the overpressor beam of the trolley is displaced relative to the trolley frame by the amount "F" (Figs. 3, 4). The telescopic guide keeps the spring from breaking, the thrust pad under load limits the compression of the spring by a predetermined amount, its coils do not touch and the spring works in a predetermined mode.

Осуществление изобретения дает возможность эффективно подавлять высокочастотные составляющие вертикальных колебаний при движении на всех участках железнодорожного пути, увеличить долговечность и надежность тележки пассажирского вагона.The implementation of the invention makes it possible to effectively suppress the high-frequency components of vertical vibrations during movement on all sections of the railway track, to increase the durability and reliability of the carriage of a passenger car.

По данному техническому решению на ОАО “Крюковский вагоностроительный завод” разработана конструкторская документация и планируется изготовление опытных образцов тележек.According to this technical solution, Krukovka Carriage Works OJSC developed design documentation and it is planned to manufacture prototype carts.

Claims (1)

Тележка пассажирского вагона, содержащая раму, опирающуюся посредством первичного подвешивания на буксовые узлы колесных пар и надрессорную балку, служащую для сопряжения с кузовом вагона и опирающуюся на раму посредством пружин центрального подвешивания, отличающаяся тем, что по оси установки пружин центрального подвешивания на шаровых опорах закреплены телескопические направляющие с кингстонами свободного выхода конденсата к основанию их закрепления, оборудованные упорными площадками, ограничивающими сжатие пружин на заданную величину, и защищены герметичным неметаллическим кожухом, расположенным внутри пружины.A carriage of a passenger carriage, comprising a frame supported by primary suspension on axleboxes of wheel pairs and a sprung beam used to interface with the body of the carriage and supported by a frame by means of central suspension springs, characterized in that telescopic axles are mounted on the ball bearings along the axis of installation of the central suspension springs guides with kingstones free condensate outlet to the base of their fastening, equipped with thrust pads that limit the compression of the springs to a predetermined size, and protected by a sealed non-metallic casing located inside the spring.

Images