Раздвижная колесная пара

 

Использование: в устройствах, обеспечивающих изменение колеи колесной пары для передвижения по дорогам с различной шириной колеи. Сущность изобретения: колесная пара состоит из оси, колес, смонтированных посредством подшипников на подвижных гильзах, охватывающих ось, букс и элементов фиксации их положения, выполненных в виде трапецеидального профиля взаимно параллельных выступов в корпусах букс, сопряженных с ответными каналами, выполненными в виде пазов на скользящей гильзе и фиксаторе. Особенность колесной пары - жесткое закрепление на конце оси фиксатора, выполненного в виде цилиндра с каналами на образующей поверхности, а также выполнение взаимно параллельных выступов разной длины по дугам окружностей. Длинный выступ опирается на канал фиксатора и имеет длину не более половины окружности. Короткий выступ буксы опирается на один из каналов на конце гильзы. Между фиксатором и торцом гильзы на оси установлен оседержатель с вертикальными параллельными плоскостями для взаимодействия с боковыми краями выреза в корпусе буксы. Нижняя поверхность оседержателя расположена над упором корпуса буксы на расстоянии, большем вертикального размера от каналов короткого выступа до наружной поверхности гильзы, но меньшем вертикального размера от концов длинного выступа до образующей цилиндрической поверхности фиксатора. Каждый конец оси имеет цапфу, на которой между фиксатором и уступом оси установлена регулировочная прокладка наружным диаметром меньше оси. В зазоре между подвижной гильзой и уступом оси размещена втулка. Втулки фиксируются посредством гайки, навинченной на окончание цапфы, через фиксатор и оседержатель. 5 ил.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и предназначено для оснащения подвижного состава, осуществляющего бесперевалочные перевозки по дорогам, отличающимся шириной рельсовой колеи.

Известна колесная пара для различной ширины колеи [1] содержащая колеса, смонтированные посредством подшипников на скользящих гильзах, охватывающих оба конца оси, которые введены в прямоугольные отверстия букс. Верхняя стенка отверстия буксы снабжена двумя поперечными выступами трапецеидального сечения. В нижней части отверстия закреплены вертикальные направляющие. Нижняя наружная поверхность буксы выполнена плоской. На верхней половине гильзы жестко закреплено тело с парными пазами, соответствующими выступам буксы, причем имеется несколько пар пазов, и с плоскими боковыми поверхностями. Нижняя часть гильзы в зоне буксы вырезана и на открытом вырезкой участки оси в поперечном канале закреплен болтами фиксатор. Концы фиксатора охвачены вертикальными направляющими буксы. Когда выступы буксы расположены в пазах, зазор между нижней поверхностью фиксатора и нижней поверхностью отверстия больше глубины пазов. На переводном устройстве колесная пара опирается нижними наружными поверхностями букс на направляющие, а колеса опущены по наклонным рельсам в желоба, где рельсы отсутствуют. Ось опирается фиксаторами на нижнюю стенку отверстия буксы. Выступы буксы не сцеплены с пазами тела, жестко закрепленного на гильзе. Боковые плоскости тела, расположенные между вертикальными стенками буксы, предохраняют гильзу от поворота. Взаимодействием колес с бортами желобов гильзы сдвигаются в положение нужной колеи. В конце переводного устройства колеса выкатываются из желоба по наклонным рельсам, поднимают ось, сцепляют пазы с выступами букс и поднимают буксы с направляющих. В рабочем состоянии колесной пары выступы букс сцеплены с пазами тел, жестко закрепленных на гильзах, и удерживаются сцепленными давлением веса транспортного средства на буксы. Буксы фиксаторов, которые установлены на оси, благодаря чему колеса, смонтированные на гильзах, соединены друг с другом.

Однако расстояние между колесами может изменяться на величину обеспечивающих подвижность соединения букс с осью зазоров между поверхностями фиксаторов и вертикальных направляющих. Зазоры в процессе эксплуатации увеличиваются за счет износа взаимодействующих поверхностей.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является раздвижная колесная пара [2] содержащая колеса, смонтированные посредством подшипников на скользящих по шпонкам гильзах, охватывающих оба конца оси, которые торцовыми поверхностями жестко соединены с дисками и введены в отверстия букс. Гильза снабжена несколькими поперечными, расположенными на ее верхней половине, выступами трапециедального сечения и продольным выступом на нижней половине. Диск наружным диаметром и трапециедальным сечением края соответствует выступа на верхней половине гильзы. Стенки отверстия буксы образованы двумя цилиндрическими поверхностями с параллельными осями. На верхней стенке нарезаны пазы, ответные выступам на верхней поверхности гильзы. На нижней стенке нарезаны один поперечный паз, идентичный пазам верхней стенки, и один продольный паз, ответный выступу на нижней половине гильзы. Снизу на буксе установлен ролик. На переводном устройстве колесная пара опирается роликами букс на направляющие. Ось с колесами опирается нижними цилиндрическими поверхностями гильз на нижние стенки отверстий букс. Выступы на верхней половине гильз и верхних половин дисков выведены из пазов верхней стенки отверстия, а нижняя половина диска и продольный выступ на нижней половине гильзы сцеплены с ответными пазами на нижней стенке отверстия. Перевод колес в положение нужной колеи осуществляется бортами желобов. При выкатывании колес из желобов по наклонным рельсам концы оси перемещаются вверх в отверстиях букс, верхняя половина диска и выступы на верхней половине гильзы сцепляются с пазами верхней стенки отверстия. В рабочем состоянии колесной пары каналы букс сцеплены с выступами гильз давлением веса транспортного средства. Одновременно удерживается в сцепленном с буксой состоянии диск за счет исполнения его по наружному диаметру и трапециедальному сечению края соответствующим выступам на верхней половине гильзы, благодаря чему колеса, смонтированные на гильзах, связаны между собой и расстояние между ними остается постоянным.

Однако при опирании буксы несколькими пазами на выступы гильзы, для одновременного беззапорного сцепления буксы с диском требуется абсолютно точное исполнение всех сопрягаемых поверхностей и соосность диска с гильзой. Внутренние поверхности буксы и наружные гильзы сложны и не могут быть получены простыми, обеспечивающими высокую точность обрабатываемых поверхностей, технологическими операциями круглого точения и плоского фрезерования.

Цель изобретения повышение жесткости фиксации колеи колесной пары и повышение технологичности ее деталей.

Сущность изобретения заключается в том, что раздвижная колесная пара состоит из колес, смонтированных посредством подшипников на скользящих гильзах, охватывающих оба конца оси. Каждый конец оси жестко соединен с фиксатором и размещен с возможностью вертикальных перемещений в отверстии буксы. Верхняя цилиндрическая стенка отверстия буксы снабжена выступами трапециедального сечения. Выступы сцеплены с ответными пазами на гильзе и фиксаторе. Гильза имеет также продольно направляющие поверхности, которые взаимодействуют с ответными поверхностями в отверстии буксы. Отличается предлагаемая колесная пара тем, что пазы на гильзе выполнены в виде кольцевых проточек, а продольно направляющие поверхности в виде взаимно параллельных лысок. Лыски гильзы контактируют с вертикальными плоскостями скользунов, закрепленных на стенках отверстия буксы. На верхней стенке отверстия буксы выполнены два выступа, которые расположены симметрично относительно внешней нагрузки на буксу от веса транспортного средства. Выступы имеют разную дуговую длину и длинным выступом гильза опирается на фиксатор, а коротким на гильзу. Фиксатор выполнен в виде кольца, насаженного на ось. Величина вертикальных возможных перемещений конца оси в отверстии буксы меньше вертикального размера от концов длинного выступа до края паза, но больше вертикального размера от концов короткого выступа до края паза.

На фиг.1 изображена раздвижная колесная пара в рабочем состоянии широкой колеи; на фиг.2 то же, на переводном устройстве при изменении ширины колеи; на фиг.3 сечение В-В на фиг.2; на фиг.4 сечение Г-Г на фиг.2; на фиг.5 сечение Д-Д на фиг.2.

Раздвижная колесная пара содержит ось 1, колеса 2, смонтированные посредством подшипников 3 на скользящих гильзах 4, охватывающих ось 1. Концы оси 1 введены в отверстия букс 5. На верхней стенке буксы 5 выполнены два трапециедального сечения выступа 6 и 7, расположенные по краям на равном расстоянии от середины буксы 5. Выступ 6 имеет большую дуговую длину и сцеплен с пазом фиксатора 8, выполненного в виде кольца, насаженного на цапфу 9 оси 1, на которой установлены также оседержатель 10, распорная втулка 11 и регулировочная прокладка 12, закрепленные гайкой 13. Выступ 7 сцеплен с одним из пазов на конце скользящей гильзы 4, в отверстие которой ввернута кольцевая гайка 14, охватывающая втулку 11. Под оседержателем 10 расположен упор 15, ограничивающий высоту возможных вертикальных перемещений конца оси 1 в отверстии буксы 5 величиной зазора А. Основание 16 буксы 5 выполнено с плоской нижней поверхностью. На переводном устройстве колесная пара опирается основаниями 16 букс 5 на рольганг 17. Колеса 2 опущены в направляющие желоба 18. Ось 1 лежит оседержателями 10 на упорах 15. Буксы 5 связаны с осью 1 своими длинными выступами 6, концы 19 которых расположены между стенок 20 паза фиксатора, поскольку вертикальный размер Е от концов 19 выступа 6 до края паза в сцепленном состоянии больше величины зазора А, на которую опустился фиксатор 8 вместе с осью 1. Концы 21 короткого выступа 7 расположены выше стенок 22 паза, т.к. вертикальный размер от концов 22 до края паза в сцепленном состоянии меньше величины зазора А. Гильзы 4 с колесами 2 сдвигаются стенками желобов 18 в положение нужной колеи. Гильзы 4 предохранены от поворота своими лысками, которые контактируют с вертикальными скользунами 23, закрепленными в отверстии буксы 5. Ось 1 предохранена от поворотов шпонкой 24 и оседержателем 10, расположенным в вертикальном вырезе диафрагмы 25, установленной в отверстии буксы 5. Нижний край 15 вертикального выреза является упором.

В рабочем состоянии колесной пары давление веса транспортного средства на буксу 5 распределяется между выступами 6 и 7, которые сцеплены без зазоров с пазами фиксатора 8 и гильзы 4, обеспечивают постоянство расстояния между колесами.

За счет выполнения пазов на гильзе в виде кольцевых проточек, а продольно направляющих поверхностей в виде взаимопараллельных лысок, наружная поверхность гильзы имеет простую технологичную форму с одинаковыми верхней и нижней половинами, которые при износе пазов могут меняться местами.

Благодаря выполнению продольно направляющих поверхностей в отверстии буксы в виде скользунов, закрепленных на стенках, размеры отверстия до установки скользунов позволяют выполнять обработку выступов на верхней цилиндрической стенке растачиванием.

Расположение выступов симметрично внешней нагрузке на буксу и опирание одного из них на паз гильзы, а другого на фиксатор, обеспечивает распределение нагрузки между выступами и их силовое беззазорное сцепление с ответными пазами, т.е. постоянство расстояния между колесами.

За счет выполнения выступов разной дуговой длины достигается разница в вертикальных расстояниях от концов выступа до края паза, которое больше у длинного выступа. За счет сцепления длинного выступа с фиксатором, а короткого с одним из пазов на гильзе и ограничения возможных вертикальных перемещений оси в отверстии буксы величиной, которая меньше вертикального расстояния от концов длинного выступа до краев паза, но больше того же размера короткого выступа, достигается нерасцепляемость соединения букс с концами оси и расцепление гильз с буксами на переводном устройстве. За счет исполнения фиксатора в виде кольца, насаженного на ось, обеспечивается соосность рабочих поверхностей фиксатора и гильзы.

Формула изобретения

РАЗДВИЖНАЯ КОЛЕСНАЯ ПАРА, содержащая колеса, смонтированные посредством подшипников на скользящих гильзах, охватывающих оба конца оси, при этом каждый конец оси жестко соединен с фиксатором и размещен с возможностью вертикальных перемещений в отверстии буксы, в котором верхняя цилиндрическая стенка снабжена выступами, сцепленными с пазами на фиксаторе и гильзе, а гильза имеет направляющие поверхности, контактирующие с ответными поверхностями буксы, отличающаяся тем, что на гильзе пазы выполнены в виде кольцевых проточек, а направляющие поверхности - в виде взаимопараллельных лысок, которые контактируют со скользунами, закрепленными вертикально на стенках отверстия буксы, букса выполнена с расположенными симметрично относительно нагрузки от веса транспортного средства выступами разной дуговой длины и коротким выступом опирается на гильзу, а длинным - на фиксатор, при этом высота возможных перемещений оси в отверстии буксы ограничена величиной, которая меньше вертикального размера от краев паза до концов длинного выступа, но больше того же размера короткого выступа, а фиксатор выполнен в виде кольца, насаженного на ось.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5