Тележка для полностью двухэтажного железнодорожного транспортного средства

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к двухэтажным пассажирским составам. Кузова двух соседних вагонов опираются на общую тележку. Сцепное устройство представляет собой шарнир, расположенный в полости тележки между двумя упорными поверхностями. При движении состава упорная поверхность тележки контактирует со сцепным шарниром, что вызывает перемещение кузова вагона. Достигается понижение уровня пола вагона. 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Изобретение относится к железнодорожному транспортному средству, содержащему по меньшей мере два примыкающих вагона, каждый из которых имеет кузов, поддерживаемый общей тележкой. Кузова соединены между собой посредством шарнира.

Более конкретно, изобретение относится к двухэтажным железнодорожным транспортным средствам, например, к поездам пригородного сообщения, высокоскоростным, дальнего следования и поездам других типов.

Соединение вагонов таких железнодорожных транспортных средств в основном осуществляется на одном уровне, т.е. пассажиры для перехода из одного вагона в другой должны или подниматься на верхний этаж, или спускаться на нижний этаж, что усложняет перемещение в этом транспортном средстве и создает проблему для лиц с ограниченной мобильностью.

Известны железнодорожные транспортные средства, например, из патентного документа ЕР 1312526, в которых проход между двумя вагонами образован на обоих этажах. Однако в известной конструкции взаимное соединение проходит между двумя колесами, непосредственно соединенными с кузовом железнодорожного транспортного средства, и не под прямым углом относительно тележки, поддерживающей концы двух кузовов и приводящей в движение это транспортное средство. В концевых вагонах, имеющих тележку согласно указанному документу, пол поднят так, что он проходит над этой тележкой, при этом транспортное средство имеет один этаж, расположенный над тележкой.

Взаимное соединение вагонов, описанное в документе ЕР 1312526, не подходит для высокоскоростных железнодорожных транспортных средств, в которых концы обоих вагонов поддерживаются общей тележкой. Кроме того, такое железнодорожное транспортное средство не оптимизировано с точки зрения вместимости для размещения пассажиров.

Задача изобретения заключается в устранении этих недостатков и создании железнодорожного транспортного средства, в котором два вагона, поддерживаемые общей тележкой, взаимно соединяются на двух этажах без подъема пола.

Поставленная задача решается в железнодорожным транспортным средстве вышеуказанного типа, в котором шарнир размещен в полости тележки, ограниченной в продольном направлении проходящими с каждой стороны этой полости первой и второй упорными поверхностями, и обращен к указанным первой и второй упорным поверхностям так, что при движении железнодорожного транспортного средства в первом продольном направлении, первая упорная поверхность контактирует с шарниром, посредством которого смещение тележки вызывает смещение кузовов в указанном первом направлении, а при движении железнодорожного транспортного средства во втором продольном направлении, противоположном первому, вторая упорная поверхность контактирует с шарниром, посредством которого смещение тележки вызывает смещение кузовов в указанном втором продольном направлении.

Тележка железнодорожного транспортного средства согласно изобретению поддерживает концы двух примыкающих вагонов и выполнена с возможностью перемещения этих вагонов за счет контакта шарнира с упорными поверхностями. Кроме того, полость, образованная в тележке для размещения шарнира, позволяет обеспечить взаимное соединение вагонов на двух уровнях для прохода непосредственно над тележкой без подъема пола вверх при подходе к тележке. Таким образом, проход пассажиров в железнодорожном транспортном средстве может осуществляться без перехода на другой этаж и преодоления ступенек. Кроме того, железнодорожное транспортное средство может быть оптимизировано с точки зрения вместимости для приема пассажиров.

Железнодорожное транспортное средство согласно изобретению может одну или несколько следующих особенностей, которые могут быть использованы во всех технически возможных комбинациях:

- шарнир содержит первый элемент, прикрепленный к одному из кузовов, и второй элемент, прикрепленный к другому кузову, при этом указанные элементы шарнира связаны между собой, образуя шарнирное соединение этих двух кузовов, причем первый элемент шарнира обращен к первой упорной поверхности, а второй элемент шарнира обращен ко второй упорной поверхности;

- тележка содержит раму, располагающуюся на четырех колесах так, что на каждой стороне рамы расположена пара колес, при этом рама несет по меньшей мере один двигатель, расположенный на одной стороне рамы и соединенный с по меньшей мере одним колесом посредством передачи, причем каждое колесо имеет отдельный вал;

- тележка содержит два двигателя, каждый из которых расположен на одной из сторон рамы с каждой стороны от полости в поперечном направлении, по существу перпендикулярном продольному направлению, при этом каждый двигатель соединен посредством передачи с двумя колесами тележки;

- тележка содержит четыре тормозные колодки, каждая из которых расположена вокруг участка одного из колес, обеспечивая при приведении ее в действие торможение тележки, при этом колодки размещены попарно и обращены друг к другу в продольном направлении, располагаясь между одной из пар колес, причем каждая колодка расположена с внутренней стороны колеса;

- рама тележки содержит два продольных элемента, расположенных с наружной стороны колес и соединенных посредством поперечины, имеющей центральную нижнюю часть, проходящую ниже плоскости, определяемой осями колес;

- каждый вагон содержит нижний пол и расположенный над ним верхний пол, определяющие нижний этаж и верхний этаж;

- вагоны соединены между собой соединительным проходом, по существу расположенным над шарниром и включающим в себя нижний пол и верхний пол, соединяющие, соответственно, нижние полы и верхние полы обоих вагонов.

- нижние полы вагонов и соединительного прохода расположены по существу на одной высоте, а верхние полы вагонов и соединительного прохода также проходят по существу на одной высоте, большей высоты указанных нижних полов;

- плоскость нижних полов совпадает с плоскостью, пересекающей тележку.

Другие особенности и преимущества изобретения будут более понятны из дальнейшего описания со ссылками на чертежи.

На фиг. 1 показана тележка с шарниром железнодорожного транспортного средства согласно изобретению, вид в перспективе;

на фиг. 2 схематично показана тележка по фиг. 1, поддерживающая вагон железнодорожного транспортного средства, вид в перспективе;

на фиг. 3 - то же, что на фиг. 2, в увеличенном масштабе;

на фиг. 4 - шарнир и упорные поверхности тележки по фиг. 1, вид в перспективе;

на фиг. 5 - взаимное соединение двух примыкающих вагонов железнодорожного транспортного средства, вид в разрезе;

на фиг. 6 схематично показано железнодорожное транспортное средство согласно изобретению, вид сбоку;

на фиг. 7 - то же, вид сверху в разрезе.

Используемые в дальнейшем описании термины «над», «под», «выше», «ниже» определяются относительно направления по высоте железнодорожного транспортного средства, когда оно находится на рельсах, т.е. по существу относительно вертикального направления при перемещении поезда. Продольное направление определяется направлением перемещения железнодорожного транспортного средства, а поперечное направление - перпендикулярно продольному и вертикальному направлениям железнодорожного транспортного средства.

На фиг. 1-4 показана тележка 1 с шарниром 2 железнодорожного транспортного средства 4, содержащего по меньшей мере два примыкающих двухэтажных вагона 6. Взаимное соединение указанных вагонов позволяет перемещаться пассажирам на обоих уровнях, что будет описано далее.

Тележка 1 расположена между двумя примыкающими вагонами 6 и проходит под ними, поддерживая кузова 8 этих вагонов. Тележка 1 приспособлена для поддержания обращенных друг к другу концов 10 кузовов 8 примыкающих вагонов 6.

Согласно представленному на фиг. 1 варианту выполнения, тележка 1 содержит раму 12, включающую в себя два продольных элемента 14, по существу проходящих в продольном направлении перемещения железнодорожного транспортного средства и расположенных на расстоянии друг от друга в поперечном направлении, по существу перпендикулярном продольному и вертикальному направлениям.

На каждом продольном конце элемента 14 установлены по два колеса 16, так что на каждой стороне рамы 12 расположена пара колес 16. Каждое колесо 16 имеет отдельный вал 18, установленный в опоре 20 с возможностью вращения вокруг поперечной оси. Из-за наличия отдельного вала у каждого колеса 16, это колесо может вращаться относительно рамы независимо от других колес, в отличие от стандартной тележки, в которой обычно вал соединяет пару колес и одновременно приводит во вращение оба колеса. Каждая крайняя часть продольного элемента 14 лежит на опоре 20 вала посредством первичного подвешивания 22, позволяя раме 1 вертикально смещаться относительно колес 16. Колеса установлены так, что они проходят вдоль поперечного направления внутри калибровочного устройства, определяемого контуром рамы 12, при этом опоры 20 валов расположены с наружной стороны колес 16.

В случае использования приводной тележки 1 каждый элемент 14 дополнительно несет на себе по крайней мере один двигатель 24, приводящий во вращение оба колеса 16, расположенные на этом элементе. Таким образом, двигатель присоединяется к опоре 20 вала каждого колеса 16 посредством средств передачи. Эти средства передачи представляют собой, например, средства, описанные в документе ЕР 1270359, и не будут подробно описаны. Каждый двигатель 24 удерживается элементом 14 между обоими колесами 16, которые удерживают на себе вышеуказанный элемент 14.

Тележка 1 дополнительно содержит тормозное устройство с четырьмя тормозными колодками 26, каждая из которых расположена вокруг участка одного из колес 16 для торможения известным способом при приведении в действие этого тормозного устройства. Каждая из тормозных колодок 26 расположена с внутренней стороны колеса 16 в продольном направлении, т.е. проходит в продольном направлении к центру тележки 1, а не наружу, как в стандартных устройствах. Тормозные колодки 26 расположены попарно и обращены друг к другу в направления перемещения, так что каждая колодка 26 проходит в продольном направлении и между колесами одной пары.

Боковые элементы 14 соединены между собой по меньшей мере одной поперечиной 28, проходящей в поперечном направлении между обоими элементами 14. Согласно показанному на фигурах варианту выполнения, элементы 14 соединены посредством двух поперечин 28, расположенных на расстоянии друг от друга в продольном направлении. Поперечина 28 имеет по меньшей мере одну центральную часть, которая лежит в плоскости, проходящей ниже продольных элементов, и проходит между ними, т.е. находится в плоскости, проходящей под плоскостью, определяемой осями колес 16.

В плоскости поперечин 28 образована полость 30, ограниченная в продольном направлении этими поперечинами 28, а в поперечном направлении - продольными элементами 14. Полость 30, например, проходит между обоими двигателями 24 вдоль поперечного направления.

Тележка 1 дополнительно содержит первую и вторую упорные поверхности 32 и 34, расположенные в полости 30 с каждой ее стороны в продольном направлении. Упорные поверхности 32 и 34 обращены навстречу друг другу с каждой стороны полости 30 в продольном направлении, например, по существу в центре тележки 1 в поперечном направлении. Первая и вторая упорные поверхности 32 и 34 могут быть образованы на каждой поперечине 28, ограничивающей полость 30, как это подробно показано на фиг. 4. Первая и вторая упорные поверхности 32 и 34, например, образованы колодками, каждая из которых проходит в плоскости, определяемой поперечным и вертикальным направлениями. Согласно показанному на фигурах варианту выполнения, между каждой упорной поверхностью 32, 34 и соответствующей поперечиной 28, несущей указанные упорные поверхности, расположен амортизирующий элемент, например, резина 36.

Согласно показанному на фигурах варианту выполнения тележка 1 дополнительно содержит вспомогательные поперечины 38, соединяющие друг с другом опоры 20 валов. Эти вспомогательные поперечины 38 расположены с каждой стороны каждого колеса 16 на высоте, по существу равной высоте расположения поперечин 28, т.е. ниже плоскости, определяемой валами 18 колес 16. Эти вспомогательные поперечины 38 обеспечивают поддержание определенного расстояния между колесами 16 и их параллельности.

Описанная выше тележка позволяет получить значительный доступный объем между продольными элементами 14 над поперечинами 28, как показано на фиг. 1-3. Действительно, тележка 1 не содержит каких-либо элементов, расположенных между обоими элементами 14 выше плоскости, определяемой поперечинами 28. Этот объем позволяет расположить соединительный пол как можно ниже, что будет описано далее. Понятно, что за пределами полости 30 и упорных поверхностей 32 и 34 возможна и другая конструкция тележки, лишь бы оставалось пространство для свободного прохода. Например, тележка может быть не приводной, т.е. не иметь какого-либо двигателя, или быть приводной, но с приводом не на все колеса.

Концы 10 кузовов 8 примыкающих вагонов 6 установлены на продольных элементах 14 посредством вторичного подвешивания 40, позволяя кузовам 8 вертикально смещаться относительно тележки 1.

Оба кузова 8 соединены друг с другом посредством шарнира 2, соединяющего оба кузова, формируя шарнирное соединение этих двух кузовов 8 и обеспечивая возможность поглощения их взаимного сдвига. В частности, шарнир 2 содержит первый элемент 42, прикрепленный к концу 10 одного из кузовов 8, и второй элемент 44, прикрепленный к концу 10 другого кузова 8. Эти элементы шарнира соединены между собой, образуя шарнирное соединение этих двух кузовов. Элементы 42 и 44 могут образовывать шаровой шарнир 46, обеспечивающий смещение кузовов между собой во всех направлениях.

Элементы 42 и 44 шарнира присоединены к кузовам 8 так, что шарнир 2 входит в полость 30 между упорными поверхностями 32 и 34, как показано на фиг. 4. Размеры шарнира 2 и полости 30 выбирают так, чтобы допускалось смещение в продольном направлении. Иными словами, расстояние, отделяющее первую упорную поверхность 32 от второй упорной поверхности 34 в продольном направлении, больше продольного размера шарнира 2.

Первый элемент 42 шарнира имеет противодействующую упорную поверхность 48, обращенную к первой упорной поверхности 32, а второй элемент 44 шарнира имеет противодействующую упорную поверхность 50, обращенную ко второй упорной поверхности 34. К противодействующим упорным поверхностям дополнительно прикреплены средства 52 крепления к кузову 8.

Таким образом, когда железнодорожное транспортное средство установлено и перемещается вдоль первого продольного направления в сторону от первой упорной поверхности 32 ко второй упорной поверхности 34, тележка 1 перемещается до тех пор, пока первая упорная поверхность 32 не вступит в контакт с противодействующей упорной поверхностью 48 первого элемента 42 шарнира, так что смещение тележки 1 вызывает смещение вагонов 6 посредством шарнира 2 в первом продольном направлении. Аналогично, при перемещении железнодорожного транспортного средства во втором продольном направлении, противоположно первому продольному направлению, тележка 1 перемещается до тех пор, пока вторая упорная поверхность 34 не вступит в контакт с противодействующей упорной поверхностью 50 второго элемента 44 шарнира, так что смещение тележки 1 вызывает смещение вагонов 6 посредством шарнира приспособления 2 во втором продольном направлении.

Поскольку шарнир входит в полость 30, он не занимает свободное пространство между продольными элементами 14 над поперечинами 28. Таким образом, этот объем остается свободным для прохождения низкого соединительного пола.

Каждый вагон 6 имеет два уровня, как показано на фиг. 5. Таким образом, каждый вагон 6 содержит нижний пол 54 и расположенный над ним верхний пол 56, определяющие нижний этаж 58 и верхний этаж 60. Нижний пол 54 и верхний пол 56 выполнены по существу плоскими и расположены горизонтально, не вызывая каких-либо трудностей для прохождения вагонов. Кроме того, нижний пол 54 и верхний пол 56 одного вагона проходят одном уровне с нижним полом 54 и верхним полом 56 другого вагона, т.е. нижний пол 54 и верхний пол 56 во всех вагонах проходят на одной высоте, а высота верхних полов 56 больше высоты нижних полов 54. Например, нижний пол 54 проходит на высоте примерно 530-550 мм, а верхний пол 56 - на высоте примерно 2380-2400 мм. Указанные высоты зависят от калибровочного устройства, на которое должно быть установлено транспортное средство.

Вагоны 6 соединяются между собой соединительным проходом 62, по существу расположенного над шарниром 2 и позволяющего проходить пассажирам из одного вагона в другой. Соединительный проход 62 имеет нижний пол, соединенный с нижними полами 54 вагонов 6 и проходящий на одной высоте с ними, и верхний пол, соединенный с верхними полами 56 вагонов 6 и проходящий на одной высоте с ними. Таким образом, пользователям железнодорожного транспортного средства не нужно переходить на другой этаж для прохождения из одного вагона в другой, как это обычно происходит в железнодорожных транспортных средствах с двумя уровнями. Кроме того, прохождение из одного вагона в другой через нижний этаж может происходить без пересечения какой-либо ступеньки или наклонной плоскости, поскольку все нижние полы проходят на одной высоте. В результате облегчается перемещение в железнодорожных транспортных средствах, в частности, лиц с ограниченной мобильностью.

Нижний пол соединительного прохода 62 можно расположить на одной высоте с нижними полами 54 вагонов благодаря наличию в тележке 1 значительного свободного пространства между продольными элементами 14. Таким образом, нижний пол соединительного прохода 62 может проходить в плоскости, совпадающей с одной из плоскостей тележки 1, в частности, с плоскостью, расположенной рядом с плоскостью, определяемой поперечинами 28, как показано на фиг. 4.

Описанное железнодорожное транспортное средство может применяться, как показано на фиг. 6 и 7, с более чем двумя вагонами бис оптимизированной способностью приема путешественников.

В соответствии с показанным на фиг. 6 и 7 вариантом выполнения, железнодорожное транспортное средство содержит пять двухэтажных вагонов 6 и два крайних вагона 64, каждый из которых имеет один этаж и приводную установку. Двухэтажные вагоны 6 соединены между собой соединительным проходом 62, как описано выше. Такое железнодорожное транспортное средство способно принимать 600 пассажиров. Кроме того, тележка может быть приспособлена для высокоскоростных поездов, перемещающихся со скоростями до 200 км/ч или выше, при этом конструкции этой тележки позволяет получить пониженный нижний пол, как описано выше.

Конструкция шарнира 2 может отличаться от описанной, лишь бы этот шарнир был способен входить в контакт с упорными поверхностями тележки 1, чтобы она обеспечивала смещение вагонов транспортного средства.

1. Железнодорожное транспортное средство, содержащее по меньшей мере два примыкающих друг к другу вагона (6), кузова (8) которых опираются на общую тележку (1) и соединены друг с другом посредством шарнира (2), прикрепленного к этим обоим кузовам (8) и образующего между ними шарнирное соединение, отличающееся тем, что шарнир (2) размещен в полости (30) тележки (1), ограниченной в продольном направлении проходящими с каждой стороны этой полости (30) первой (32) и второй (34) упорными поверхностями, и обращен к указанным первой (32) и второй (34) упорным поверхностям так, что при движении железнодорожного транспортного средства в первом продольном направлении первая упорная поверхность (32) контактирует с шарниром (2), посредством которого смещение тележки (1) вызывает смещение кузовов (8) в указанном первом направлении, а при движении железнодорожного транспортного средства во втором продольном направлении, противоположном первому, вторая упорная поверхность (34) контактирует с шарниром (2), посредством которого смещение тележки (1) вызывает смещение кузовов (6) в указанном втором продольном направлении.

2. Железнодорожное транспортное средство по п. 1, отличающееся тем, что шарнир (2) содержит первый элемент (42), прикрепленный к одному из кузовов (8), и второй элемент (44), прикрепленный к другому кузову (8), при этом указанные элементы шарнира связаны между собой, образуя шарнирное соединение этих двух кузовов (8), причем первый элемент (42) шарнира обращен к первой упорной поверхности (32), а второй элемент (44) шарнира обращен ко второй упорной поверхности (34).

3. Железнодорожное транспортное средство по п. 1, отличающееся тем, что тележка (1) содержит раму (12), располагающуюся на четырех колесах (16) так, что на каждой стороне рамы (12) расположена пара колес (16), при этом рама несет по меньшей мере один двигатель (24), расположенный на одной стороне рамы (12) и соединенный с по меньшей мере одним колесом (16) посредством передачи, причем каждое колесо (16) имеет отдельный вал (18).

4. Железнодорожное транспортное средство по п. 3, отличающееся тем, что тележка (1) содержит два двигателя (24), каждый из которых расположен на одной из сторон рамы (12) с каждой стороны от полости (30) в поперечном направлении, по существу, перпендикулярном продольному направлению, при этом каждый двигатель (24) соединен посредством передачи с двумя колесами (16) тележки (1).

5. Железнодорожное транспортное средство по п. 3, отличающееся тем, что тележка (1) содержит четыре тормозные колодки (26), каждая из которых расположена вокруг участка одного из колес (16), обеспечивая при приведении ее в действие торможение тележки (1), при этом колодки (26) размещены попарно и обращены друг к другу в продольном направлении, располагаясь между одной из пар колес (16), причем каждая колодка (26) расположена с внутренней стороны колеса (16).

6. Железнодорожное транспортное средство по п. 3, отличающееся тем, что рама (12) тележки (1) содержит два продольных элемента (14), расположенных с наружной стороны колес (16) и соединенных посредством поперечины (28), имеющей центральную нижнюю часть, проходящую ниже плоскости, определяемой осями колес (16).

7. Железнодорожное транспортное средство по п. 1, отличающееся тем, что каждый вагон (6) содержит нижний пол (54) и расположенный над ним верхний пол (56), определяющие нижний этаж (58) и верхний этаж (60).

8. Железнодорожное транспортное средство по п. 7, отличающееся тем, что вагоны (6) соединены между собой соединительным проходом (62), по существу, расположенным над шарниром (2) и включающим в себя нижний пол и верхний пол, соединяющие, соответственно, нижние полы (54) и верхние полы (56) обоих вагонов.

9. Железнодорожное транспортное средство по п. 8, отличающееся тем, что нижние полы (54) вагонов (6) и соединительного прохода (62) расположены, по существу, на одной высоте, а верхние полы (56) вагонов (6) и соединительного прохода (62) также проходят, по существу, на одной высоте, большей высоты указанных нижних полов (54).

10. Железнодорожное транспортное средство по п. 9, отличающееся тем, что плоскость нижних полов (54) совпадает с плоскостью, пересекающей тележку (1).