Колесная пара малогабаритного рельсового транспортного средства

 

Изобретение относится к малогабаритным рельсовым транспортным средствам, применяемым для перевозки обслуживающего персонала железной дороги в количестве 1-3 человек и небольших грузов. Колесная пара содержит ось и два колеса, каждое из которых состоит из ступицы, связанных с ней дисков и колец, скрепленных с дисками посредством перемычек, а ступица выполнена из двух концентрично расположенных втулок, между которыми расположен упругий элемент, при деформировании которого выступами опорных шайб при навинчивании гаек на ось происходит изменение жесткости колесной пары. Технический результат заключается в выполнении колесной пары жесткой, легкой по весу, с регулируемой жесткостью, с использованием обычных металлорежущих станков для ее изготовления из стандартного проката (листов и труб). 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к колесным парам рельсовых транспортных средств.

Известна колесная пара, которая состоит из оси и двух колес. Колеса бывают двух типов: сборные, состоящие из колесного центра и бандажа, и неразборные или безбандажные (в основном цельнокатаные или литые). Колесный центр состоит из ступицы, напрессовывающейся на подступичную часть оси колесной пары, обода, на котором крепится съемный бандаж, и промежуточной части, выполненной в виде диска (дисковые центры) или спицевого диска (спицевые центры) (см. кн. М.Ф. Вериго, А.Я. Коган. Взаимодействие пути и подвижного состава. - М.: Транспорт, 1986 г., с. 17, 18).

Недостатками известных колесных пар рельсовых транспортных средств являются большая их металлоемкость и необходимость использования сложной технологической оснастки (пресс, литьевые формы и т.д.) для их изготовления.

Ближайшим аналогом, взятым в качестве прототипа, является колесная пара, в которой колеса выполнены с упругими (резиновыми) элементами между ступицей и ободом колеса (см. кн. М.Ф. Вериго, А.Я. Коган. Взаимодействие пути и подвижного состава, с.19, 20). Такой конструкции свойственны те же недостатки, что и у выше указанных, т.е. большая металлоемкость, использование сложного технологического оборудования для их изготовления. Применение упругого элемента из полимерных материалов (резины) без устройств регулирования их жесткости вследствие сравнительно быстро меняющихся вязкоупругих характеристик (ползучести, релаксации) полимерных материалов делает их ненадежными в работе: вместо первоначального натяга в соединениях металл-резина могут появиться зазоры, компенсировать которые в данной конструкции не представляется возможным.

Технический результат, который может быть обеспечен при осуществлении изобретения, заключается в том, чтобы создать колесную пару с небольшой металлоемкостью, для использования ее в малогабаритном рельсовом транспортном средстве (масса которого не более 70 кг), которое возможно вручную одним, двумя рабочими эвакуировать с железнодорожного пути. При этом конструкция колес должна позволять изготовление их из сортового металлопроката (листов, труб) на широко используемом металлорежущем оборудовании, быть жесткой и легкой по весу (при диаметре колеса 250...300 мм), профиле контактной поверхности и ширине. соответствующей локомотивным колесам для нормальной колеи железной дороги), масса одного колеса должна составлять не более 3 кг.

Сущность изобретения: колесная пара малогабаритною транспортного средства содержит ось и два колеса, каждый из которых состоит из ступицы, дисков и упругого элемента, при этом отличительными признаками являются то, что диски в конструкции колес выполнены соосно расположенными с ними кольцами и жестко связаны между собой по периферии колес перемычками, ступица выполнена в виде двух концентрично установленных втулок, в кольцевом зазоре между которыми расположен упругий элемент, который по торцевым поверхностям контактирует с выступами опорных шайб, расположенных на оси колесной пары, и при навинчивании на ось гаек указанные опорные шайбы своими выступами сжимают (деформируют) упругий элемент, изменяя тем самым жесткость колесной пары.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид колесной пары, на фиг.2 - поперечный разрез колеса, на фиг.3 - вид колеса по стрелке Б.

Колесная пара содержит ось 1 и два колеса 2. Каждое из колес 2 состоит из дисков 3 и 4, колец 5, 6, причем диски 3, 4 жестко связаны по внутреннему диаметру отверстия со ступицей, а по периферии колеса несколькими перемычками 7 (металлическими трубками, пропущенными через отверстия, выполненные в дисках 3, 4 и кольцах 5, 6 и заварены сваркой в них) с кольцами 5, 6. Ступица колеса выполнена в виде двух концентрично установленных втулок 8, 9, между которыми расположен упругий элемент 10, контактирующий по обеим торцевым поверхностям с опорными шайбами 11, выступы которых базируются по наружной цилиндрической поверхности втулки 9, и при навинчивании гайки 12 деформируют резиновый массив упругого элемента 10, при этом возможно регулировать жесткость колесной пары, а следовательно, осуществить возможность снижения ударного воздействия колесных пар на рельсы, а также на транспортное средство (экипаж), в котором они могут быть установлены.

При движении колесной пары по рельсам, учитывая малый вес (общий вес транспортного средства вместе с экипажем и грузом будет составлять не более 200 кг), удельное давление, передаваемое на рельсы со стороны колес, даже при контакте отдельных дисков 3, 4 или колец 5, 6 будет незначительным.

Такое конструктивное исполнение колесной пары, в которой колесо изготовлено из нескольких дисков малой толщины (2...3 мм) и колец, связанных между собой перемычками, при ширине колеса ~115 мм (практически как у колесной пары локомотива) и диаметре 250...300 м, позволяет изготовить его жестким и легким по весу (массой ~3 кг), используя для его изготовления стандартный прокат (листы, трубки) и обычные металлорежущие станки, а выполнение ступицы из двух концентрично установленных втулок, между которыми расположен упругий элемент, сжимаемый по торцам опорными шайбами, навинчиваемыми на ось гайками, дает возможность регулировать жесткость колесной пары, а следовательно, уменьшить ударное воздействие на рельсы и транспортное средство, в котором колесная пара используется.

Формула изобретения

1. Колесная пара малогабаритного рельсового транспортного средства, перемещающегося по двухрельсовому железнодорожному полотну, содержащая ось и два колеса, каждое из которых состоит из ступицы, жестко связанных с ней дисков и упругого элемента, отличающаяся тем, что в ней диски колеса выполнены соосно с расположенными с ними кольцами, причем диски и кольца связаны жестко между собой по периферии колеса несколькими перемычками и при движении контактируют по наружному диаметру с рельсами.

2. Колесная пара по п. 1, отличающаяся тем, что в ней ступица колеса выполнена в виде двух концентрично установленных втулок, в кольцевом зазоре между которыми расположен упругий элемент, который контактирует по обеим торцевым поверхностям с выступами опорных шайб, расположенных на оси колесной пары, и при навинчивании на ось гаек указанные опорные шайбы своими выступами деформируют упругий элемент, обеспечивая регулирование жесткости колесной пары.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3