Соединение кузова со средней тележкой трехтележечного железнодорожного транспортного средства

 

Соединение содержит два управляемых упругих пневматических аппарата, включающих в себя штоковые и бесштоковые полости, одним концом соединенные с кузовом, а другим - с рамой тележки, управляющий орган и боковые опоры. Управляющий орган выполнен в виде цилиндрического пневматического золотника, один конец которого связан с рамой тележки, а другой - с кузовом. В цилиндре золотника на штоке установлены два поршня. В корпусе золотника выполнены два отверстия, соосные с трубопроводами, сообщающими одно из этих отверстий со штоковой полостью одного управляемого упругого пневматического аппарата и бесштоковой полостью второго управляемого упругого пневматического аппарата, а второе из этих отверстий - с штоковой полостью второго управляемого упругого аппарата и бесштоковой полостью упомянутого одного управляемого аппарата. Обеспечивается снижение бокового воздействия на путь в кривых участках пути. 3 ил.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к соединению кузова с тележкой, и может быть использовано для снижения бокового воздействия на путь кривых колесных пар крайних тележек трехтележечного железнодорожного транспортного средства, например, электровозов ВЛ85 и ВЛ65.

Известна конструкция соединения кузова со средней тележкой указанных электровозов в виде двух опор, частично снижающая воздействие на путь колесных пар крайних тележек, содержащая две телескопические стойки с пружинами, шарнирно опирающиеся на раму тележки и главную раму кузова. Благодаря такому соединению средняя тележка может перемещаться относительно кузова в поперечном направлении (до 200 мм в каждую сторону) в кривом участке пути. При этом возникает поперечное усилие, действующее на кузов, снижающее боковое воздействие на путь колесных пар крайних тележек (Бочаров В.Н., Кодинцев И. Ф. , Кравченко А.И. и др. Магистральные электровозы, М., "Машиностроение" 1991, рис. 3.26, с. 81).

Недостатком известной конструкции является восприятие малого поперечного усилия, вследствие чего боковое воздействие на путь колесных пар крайних тележек снижается недостаточно, поэтому указанным выше электровозам ограничены допускаемые скорости движения в кривых участках пути.

Известна конструкция соединения кузова со средней тележкой в виде опор с обеих сторон, каждая из которых содержит нижнюю, закрепленную на раме тележки, и верхнюю, связанную через пружину с кузовом, опорные плиты и размещенные между ними тела качения, объединенные сепаратором и водилами, причем рабочие поверхности опорных плит выполнены выпуклыми, а на их вершинах имеются горизонтальные площадки, на которых установлены упомянутые тела качения. Такая конструкция обеспечивает необходимое снижение бокового воздействия на путь кривых колесных пар крайних тележек (RU, Патент N 2078003, кл. B 61 F 5/14, 1995 ).

Недостатком известной конструкции является то, что она требует переделки опор кузова, в том числе рессорного подвешивания между рамами средней тележки и кузова транспортного средства.

Известна конструкция соединения кузова с тележкой железнодорожного транспортного средства, принятая за прототип, содержащая расположенные попарно в двух поперечных плоскостях управляемые упругие пневматические аппараты, одним концом соединенные с кузовом, другим с рамой тележки, управляющий орган в виде электропневматических вентилей и боковые опоры (SU, авторское свидетельство N 1627435 кл. B 61 F 5/00, опубл. 1991 ).

Недостатком известной конструкции является то, что эта конструкция предназначена для применения на крайних тележках транспортного средства и не обеспечивает снижения бокового воздействия на путь колесных пар крайних тележек при применении на средней тележке трехтележечного транспортного средства.

Техническим результатом изобретения является снижение бокового воздействия на путь кривых трехтележечного железнодорожного транспортного средства за счет действия на раму кузова поперечной силы от средней тележки, направленной к центру кривой.

Указанный технический результат достигается тем, что в соединении кузова со средней тележкой трехтележечного железнодорожного транспортного средства, содержащем расположенные попарно в двух поперечных плоскостях управляемые упругие пневматические аппараты, одним концом соединенные с кузовом, другим с рамой тележки, управляющий орган и боковые опоры, причем управляемые упругие пневматические аппараты расположены в противоположные стороны относительно вертикальной продольной плоскости симметрии рамы тележки, а управляющий орган выполнен в виде цилиндрического пневматического золотника, расположенного соосно управляемым упругим аппаратам, причем один конец золотника связан с рамой тележки, другой - с кузовом, а полости управляемых упругих пневматических аппаратов и золотника соединены трубопроводами таким образом, что при поперечном смещении тележки в кривом участке пути усилие управляемых упругих пневматических аппаратов, питаемых сжатым воздухом, прижимает среднюю тележку к наружному рельсу, а на раму кузова действует усилие в направлении центра кривой, снижающее боковое воздействие на путь колесных пар крайних тележек, причем усилие, одинаковое в обе стороны при изменении знака кривой.

На фиг. 1 изображено соединение кузова со средней тележкой трехтележечного железнодорожного транспортного средства, общий вид; на фиг. 2 - управляющий орган (золотник), показанный в разрезе; на фиг. 3 - функциональная схема управления соединением.

Соединение (фиг. 1) установлено на средней тележке трехтележечного железнодорожного транспортного средства и состоит из управляемых упругих пневматических аппаратов 1, 2, питаемых сжатым воздухом, расположенных в противоположные стороны относительно вертикальной продольной плоскости симметрии рамы 3 тележки и управляющего органа в виде цилиндрического пневматического золотника 4, расположенного соосно управляемым упругим аппаратам 1 и 2. Один конец золотника 4 штоком 5 и шарниром 6 связан с рамой 3 тележки, другой - с кузовом 7 шарниром 8. Управляемые упругие аппараты 1 и 2 штоками 9 и шарнирами 10 связаны с рамой 3 тележки, а другими концами - с кузовом 7 посредством шарниров 11, укрепленных в кронштейнах 12.

Управляемые упругие аппараты 1 и 2 соединены с золотником 4, трубопроводами 13, 14.

Золотник 4 соединен с главным резервуаром 15 транспортного средства трубопроводом 16 через редукционный клапан 17.

С каждой стороны на раме 3 тележки в среднем поперечном сечении установлены боковые опоры 18 кузова 7 на тележку.

В цилиндре золотника 4 (фиг. 2) на штоке 5 установлены два поршня 19, 20, снабженные уплотнительными кольцами 21. К средней полости 22 золотника 4 присоединен трубопровод 16 от главного резервуара 15 через редукционный клапан 17. Отверстия 23, 24 в корпусе золотника 4, соосные с трубопроводами 13, 14, соединяющими золотник с управляемыми аппаратами 1, 2, расположены таким образом, чтобы при среднем положении поршней 19, 20 между кромками отверстий 23, 24 и уплотнительных колец 21 имелась перекрыша Δ . Внешние полости 25, 26 золотника 4 соединены с атмосферой отверстиями 27, 28.

Бесштоковые полости 29, 30 (фиг. 3) и штоковые полости 31, 32 управляющих аппаратов 1 и 2 разделены поршнями 33, 34, снабженными уплотнительными кольцами 35, 36.

Соединение кузова со средней тележкой работает следующим образом.

При входе железнодорожного транспортного средства в кривой участок пути средняя тележка, согласно закономерности вписывания, смещается к наружному рельсу железнодорожного пути. Предположим, что рама 3 средней тележки смещается относительно рамы кузова 7 вправо (фиг. 3). При этом поршни 19 и 20 золотника 4 тоже смещаются вправо и поршень 20, пройдя расстояние перекрыши Δ, открывает отверстие 24. При этом сжатый воздух из средней полости 22 золотника 4 по трубопроводу 13 поступает в бесштоковую полость 29 управляемого аппарата 1 и штоковую полость 32 управляемого аппарата 2, воздействуя соответственно на поршни 33 и 34. При этом на раму кузова 7 действует усилие в сторону центра кривой, благодаря чему снижается воздействие на путь колесных пар крайних тележек.

При противоположном направлении изгиба кривой поршень 19 золотника 4, смещаясь влево, отрывает отверстие 23 и сжатый воздух поступает по трубопроводам 14 в штоковую полость 31 управляемого аппарата 1 и бесштоковую полость 30 управляемого аппарата 2. Воздействуя на поршни 33 и 34, сжатый воздух создает усилие, снижающее воздействие на путь. При смещении поршней 19 и 20 золотника 4 влево поршень 20 открывает отверстие 24 на выпуск и сжатый воздух выходит из полостей 29 и 32 управляемых аппаратов 1, 2 в полость 25 золотника 4 по трубопроводам 13 и из нее в атмосферу через отверстие 28. Из полостей 31 и 30 воздух выходит по трубопроводам 14 и отверстие 23 в полость 26 золотника 4 и из нее в атмосферу через отверстие 27.

Благодаря тому что управляемые упругие пневматические аппараты 1 и 2 расположены в противоположные стороны относительно вертикальной продольной плоскости симметрии рамы 3 тележки, а управляющий орган 4 выполнен в виде цилиндрического пневматического золотника, расположенного соосно управляемым упругим аппаратам 1 и 2, причем один конец золотника 4 связан с рамой 3 тележки, другой - с кузовом 7, а полости управляемых аппаратов 1 и 2 и золотника 4 соединены трубопроводами таким образом, что при поперечном смещении тележки в кривом участке пути усилие управляемых аппаратов 1 и 2 прижимает среднюю тележку к наружному рельсу, а на раму кузова 7 действует усилие в направлении центра кривой, снижается боковое воздействие на путь колесных пар кривой тележек, причем это усилие одинаковое в обе стороны при изменении знака кривой.

Устройство позволяет задавать любое необходимое горизонтальное усилие в зависимости от давления сжатого воздуха, установленное редукционным клапаном, разгружающее крайние тележки.

Устройство не требует изменения штатной конструкции опор кузова на среднюю тележку и может быть использовано на электровозах ВЛ85, ВЛ65, находящихся в эксплуатации, и на вновь строящихся.

Формула изобретения

Соединение кузова со средней тележкой трехтележечного железнодорожного транспортного средства, содержащее два управляемых упругих пневматических аппарата, включающих в себя штоковые и бесштоковые полости, расположенных в противоположные стороны относительно вертикальной продольной плоскости симметрии рамы тележки и одним концом соединенных с кузовом, а другим - с рамой тележки, управляющий орган и боковые опоры, отличающееся тем, что управляющий орган выполнен в виде цилиндрического пневматического золотника, один конец которого связан с рамой тележки, а другой - с кузовом, при этом в цилиндре золотника на штоке установлены два поршня, к средней полости золотника присоединен трубопровод от главного резервуара и в корпусе золотника выполнены два отверстия, соосные с трубопроводами, сообщающими одно из этих отверстий с штоковой полостью одного управляемого упругого пневматического аппарата и бесштоковой полостью второго управляемого упругого пневматического аппарата, а второе из этих отверстий - с штоковой полостью второго управляемого упругого аппарата и бесштоковой полостью упомянутого одного управляемого упругого пневматического аппарата.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3