[RU]

1. Направляющее устройство (1) колесной пары для рельсового транспортного средства, включающее вал (7) колесной пары (2), установленный на роликовом подшипнике (8); рамный элемент (3); внутренний элемент (4), выполненный в виде втулки подшипника для установки в нем колесной пары (2); внутренний опорный элемент (5) и внешний опорный элемент (6), жестко соединенный с рамным элементом (3), отличающееся тем, что внутренний опорный элемент (5) установлен между внутренним элементом (4) и внешним элементом (6), при этом внутри элемента (4) с возможностью вращения установлен вал (7) колесной пары (2) вместе с роликовым подшипником (8), при этом устройство дополнительно содержит металлические проволочные амортизаторы (10, 11), расположенные между внутренним опорным элементом (5) и внешним опорным элементом (6), в котором металлические проволочные амортизаторы (10) выполнены в виде направляющих стержней и расположены с обеих сторон вала (7) колесной пары (2) для направления хода колесной пары (2) в направлении движения, а металлический проволочный амортизатор (11) выполнен в виде опорного амортизатора для передачи вертикальной нагрузки между колесной парой (2) и рамным элементом (3) в вертикальном направлении и размещен перпендикулярно над валом (7).

2. Направляющее устройство (1) колесной пары по п.1, отличающееся тем, что металлические проволочные амортизаторы (10, 11) выполнены в виде цилиндрических дисков, по центру которых выполнено отверстие в направлении продольной оси.

3. Направляющее устройство (1) колесной пары по п.2, отличающееся тем, что внешний диаметр металлического проволочного амортизатора (10, 11) составляет 180 мм и высота - 25 мм, а отверстие в нем выполнено круглым с диаметром 60 мм.

4. Направляющее устройство (1) колесной пары по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что внутренний опорный элемент (5) и внешний опорный элемент (6) выполнены U-образными, в котором U-образные элементы соответственно образованы из двух секций, соединенных друг с другом с помощью горизонтального стержня, при этом U-образные элементы расположены таким образом, что открыты вертикально вниз.

5. Направляющее устройство (1) колесной пары по п.4, отличающееся тем, что углы раскрыва секции U-образных элементов составляют 22°.

6. Направляющее устройство (1) колесной пары по п.4 или 5, отличающееся тем, что на внешней поверхности внутреннего опорного элемента (5) и на внутренней поверхности внешнего опорного элемента (6) имеются опорные поверхности для расположения металлических проволочных амортизаторов (10, 11), в котором одна опорная поверхность опорных элементов (5, 6) соответственно расположена горизонтально и находится на горизонтальном стержне, а одна опорная поверхность соответственно расположена на одной секции, при этом одна опорная поверхность внутреннего опорного элемента (5) соответственно расположена противоположно одной опорной поверхности внешнего опорного элемента (6), и противоположно расположенные опорные поверхности параллельны друг другу и находятся на расстоянии друг от друга.

7. Направляющее устройство (1) колесной пары по п.6, отличающееся тем, что опорные поверхности внутреннего опорного элемента (5) снабжены направляющим штифтом (9) для удержания металлических проволочных амортизаторов (10, 11), в котором направляющий штифт (9) расположен по центру на опорной поверхности и выполнен в форме цилиндра, выступающего над опорной поверхностью.

8. Направляющее устройство (1) колесной пары по п.7, отличающееся тем, что металлические проволочные амортизаторы (10, 11) расположены таким образом, что обеспечивается их опора на опорные поверхности между соответственно находящимися противоположно друг другу опорными поверхностями внутреннего опорного элемента (5) и внешнего опорного элемента (6), в котором металлические проволочные амортизаторы (10, 11) с круглым отверстием расположены вокруг направляющих штифтов (9), в котором диаметр направляющего штифта (9) соответствует диаметру круглого отверстия металлического проволочного амортизатора (10, 11), при этом между ними имеется небольшой зазор, и металлические проволочные амортизаторы (10, 11) в направлении их продольной оси имеют большую высоту по сравнению с высотой направляющих штифтов (9) таким образом, чтобы металлические проволочные амортизаторы (10, 11) выступали над направляющим штифтом (9).

9. Направляющее устройство (1) колесной пары по любому из пп.1-8, отличающееся тем, что металлические проволочные амортизаторы (10), выполненные в виде направляющих стержней, расположены таким образом, что их продольная ось лежит под углом 7-15° относительно горизонтальной оси.

10. Направляющее устройство (1) колесной пары по п.9, отличающееся тем, что металлические проволочные амортизаторы (10), выполненные в виде направляющих стержней, расположены таким образом, что их продольная ось лежит под углом 11° относительно горизонтальной оси.

11. Направляющее устройство (1) колесной пары по любому из пп.4-10, отличающееся тем, что свободные концы секций U-образного внешнего опорного элемента (6) выполнены наклонными по отношению к участкам, образующим опорные поверхности таким образом, чтобы свободные концы секций располагались параллельно друг другу и в вертикальном направлении.

12. Направляющее устройство (1) колесной пары по п.11, отличающееся тем, что вертикальные свободные концы внешнего опорного элемента (6) имеют отверстия для установки резьбового соединительного элемента (14-16) между секциями в виде фиксатора колесной пары (2), в котором затягивание резьбового соединительного элемента (14-16) позволяет взаимно соединять внешний опорный элемент (6) с внутренним опорным элементом (5) и с расположенными между ними металлическими проволочными амортизаторами (10).

13. Направляющее устройство (1) колесной пары по любому из пп.1-12, отличающееся тем, что внутренний элемент (4) представляет собой полую цилиндрическую втулку и расположен внутри верхнего участка U-образного внутреннего опорного сегмента (5).

14. Направляющее устройство (1) колесной пары по п.13, отличающееся тем, что внутренняя верхняя поверхность U-образного опорного сегмента (5), которая опирается на верхнюю поверхность полой цилиндрической втулки (4), выполнена таким образом, чтобы соответствовать внешней поверхности втулки (4) и чтобы опорные сегменты (4, 5) располагались смежно по кольцеобразному участку и в направлении глубины.

15. Применение направляющего устройства (1) колесной пары по любому из пп.1-14 для рельсовых транспортных средств с многосекционной рамой тележки.

(57) Реферат / Формула:

1. Направляющее устройство (1) колесной пары для рельсового транспортного средства, включающее вал (7) колесной пары (2), установленный на роликовом подшипнике (8); рамный элемент (3); внутренний элемент (4), выполненный в виде втулки подшипника для установки в нем колесной пары (2); внутренний опорный элемент (5) и внешний опорный элемент (6), жестко соединенный с рамным элементом (3), отличающееся тем, что внутренний опорный элемент (5) установлен между внутренним элементом (4) и внешним элементом (6), при этом внутри элемента (4) с возможностью вращения установлен вал (7) колесной пары (2) вместе с роликовым подшипником (8), при этом устройство дополнительно содержит металлические проволочные амортизаторы (10, 11), расположенные между внутренним опорным элементом (5) и внешним опорным элементом (6), в котором металлические проволочные амортизаторы (10) выполнены в виде направляющих стержней и расположены с обеих сторон вала (7) колесной пары (2) для направления хода колесной пары (2) в направлении движения, а металлический проволочный амортизатор (11) выполнен в виде опорного амортизатора для передачи вертикальной нагрузки между колесной парой (2) и рамным элементом (3) в вертикальном направлении и размещен перпендикулярно над валом (7).

2. Направляющее устройство (1) колесной пары по п.1, отличающееся тем, что металлические проволочные амортизаторы (10, 11) выполнены в виде цилиндрических дисков, по центру которых выполнено отверстие в направлении продольной оси.

3. Направляющее устройство (1) колесной пары по п.2, отличающееся тем, что внешний диаметр металлического проволочного амортизатора (10, 11) составляет 180 мм и высота - 25 мм, а отверстие в нем выполнено круглым с диаметром 60 мм.

4. Направляющее устройство (1) колесной пары по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что внутренний опорный элемент (5) и внешний опорный элемент (6) выполнены U-образными, в котором U-образные элементы соответственно образованы из двух секций, соединенных друг с другом с помощью горизонтального стержня, при этом U-образные элементы расположены таким образом, что открыты вертикально вниз.

5. Направляющее устройство (1) колесной пары по п.4, отличающееся тем, что углы раскрыва секции U-образных элементов составляют 22°.

6. Направляющее устройство (1) колесной пары по п.4 или 5, отличающееся тем, что на внешней поверхности внутреннего опорного элемента (5) и на внутренней поверхности внешнего опорного элемента (6) имеются опорные поверхности для расположения металлических проволочных амортизаторов (10, 11), в котором одна опорная поверхность опорных элементов (5, 6) соответственно расположена горизонтально и находится на горизонтальном стержне, а одна опорная поверхность соответственно расположена на одной секции, при этом одна опорная поверхность внутреннего опорного элемента (5) соответственно расположена противоположно одной опорной поверхности внешнего опорного элемента (6), и противоположно расположенные опорные поверхности параллельны друг другу и находятся на расстоянии друг от друга.

7. Направляющее устройство (1) колесной пары по п.6, отличающееся тем, что опорные поверхности внутреннего опорного элемента (5) снабжены направляющим штифтом (9) для удержания металлических проволочных амортизаторов (10, 11), в котором направляющий штифт (9) расположен по центру на опорной поверхности и выполнен в форме цилиндра, выступающего над опорной поверхностью.

8. Направляющее устройство (1) колесной пары по п.7, отличающееся тем, что металлические проволочные амортизаторы (10, 11) расположены таким образом, что обеспечивается их опора на опорные поверхности между соответственно находящимися противоположно друг другу опорными поверхностями внутреннего опорного элемента (5) и внешнего опорного элемента (6), в котором металлические проволочные амортизаторы (10, 11) с круглым отверстием расположены вокруг направляющих штифтов (9), в котором диаметр направляющего штифта (9) соответствует диаметру круглого отверстия металлического проволочного амортизатора (10, 11), при этом между ними имеется небольшой зазор, и металлические проволочные амортизаторы (10, 11) в направлении их продольной оси имеют большую высоту по сравнению с высотой направляющих штифтов (9) таким образом, чтобы металлические проволочные амортизаторы (10, 11) выступали над направляющим штифтом (9).

9. Направляющее устройство (1) колесной пары по любому из пп.1-8, отличающееся тем, что металлические проволочные амортизаторы (10), выполненные в виде направляющих стержней, расположены таким образом, что их продольная ось лежит под углом 7-15° относительно горизонтальной оси.

10. Направляющее устройство (1) колесной пары по п.9, отличающееся тем, что металлические проволочные амортизаторы (10), выполненные в виде направляющих стержней, расположены таким образом, что их продольная ось лежит под углом 11° относительно горизонтальной оси.

11. Направляющее устройство (1) колесной пары по любому из пп.4-10, отличающееся тем, что свободные концы секций U-образного внешнего опорного элемента (6) выполнены наклонными по отношению к участкам, образующим опорные поверхности таким образом, чтобы свободные концы секций располагались параллельно друг другу и в вертикальном направлении.

12. Направляющее устройство (1) колесной пары по п.11, отличающееся тем, что вертикальные свободные концы внешнего опорного элемента (6) имеют отверстия для установки резьбового соединительного элемента (14-16) между секциями в виде фиксатора колесной пары (2), в котором затягивание резьбового соединительного элемента (14-16) позволяет взаимно соединять внешний опорный элемент (6) с внутренним опорным элементом (5) и с расположенными между ними металлическими проволочными амортизаторами (10).

13. Направляющее устройство (1) колесной пары по любому из пп.1-12, отличающееся тем, что внутренний элемент (4) представляет собой полую цилиндрическую втулку и расположен внутри верхнего участка U-образного внутреннего опорного сегмента (5).

14. Направляющее устройство (1) колесной пары по п.13, отличающееся тем, что внутренняя верхняя поверхность U-образного опорного сегмента (5), которая опирается на верхнюю поверхность полой цилиндрической втулки (4), выполнена таким образом, чтобы соответствовать внешней поверхности втулки (4) и чтобы опорные сегменты (4, 5) располагались смежно по кольцеобразному участку и в направлении глубины.

15. Применение направляющего устройства (1) колесной пары по любому из пп.1-14 для рельсовых транспортных средств с многосекционной рамой тележки.

---

Евразийское 023901 (13) B1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента (51) Int. Cl. B61F5/30 (2006.01)
2016.07.29
(21) Номер заявки 201370069
(22) Дата подачи заявки 2011.09.15
(54) НАПРАВЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО КОЛЕСНОЙ ПАРЫ ДЛЯ РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
(31) 202010012694.0 (56) DE-A1-3841153
(32) 2010.09.17 DE-A1-4437803
(33) DE
(43) 2013.07.30
(86) PCT/EP2011/065996
(87) WO 2012/035097 2012.03.22
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
ФИДЛЕР АНДРЕАС (DE)
(72) Изобретатель:
Врищан Йорг (DE)
(74) Представитель:
Виноградов С.Г., Дунай Д.М., Венско А.Н. (BY)
(57) Изобретение относится к направляющему устройству колесной пары для рельсового транспортного средства. В соответствии с изобретением направляющее устройство колесной пары включает в себя вал колесной пары, установленный на роликовом подшипнике, рамный элемент, внутренний элемент, выполненный в виде втулки подшипника для установки в ней колесной пары, внутренний опорный элемент и внешний опорный элемент, жестко соединенный с рамным элементом. В соответствии с идеей настоящего изобретения внутренний опорный элемент установлен между внутренним элементом и внешним элементом, при этом внутри элемента с возможностью вращения установлен вал колесной пары вместе с роликовым подшипником. При этом устройство дополнительно содержит металлические проволочные амортизаторы, расположенные между внутренним опорным элементом и внешним опорным элементом, в котором металлические проволочные амортизаторы выполнены в виде направляющих стержней и расположены с обеих сторон вала колесной пары для направления хода колесной пары в направлении движения, а металлический проволочный амортизатор выполнен в виде опорного амортизатора для передачи вертикальной нагрузки между колесной парой и рамным элементом в вертикальном направлении и размещен перпендикулярно над валом.
Настоящее изобретение относится к направляющему устройству колесной пары для рельсового транспортного средства. Направляющее устройство колесной пары включает рамный элемент и элементы подшипника, в котором внутренний элемент подшипника выполнен в виде втулки для установки в нем колесной пары и внешний элемент жестко соединен с рамным элементом.
Рельсовое транспортное средство направляется и удерживается на железнодорожном пути с помощью механического устройства перемещения, в котором механическое устройство перемещения представляет собой одну или более колесных пар. Колесные пары удерживаются в тележке или раме с помощью подшипников колесной пары, которые также называются осевыми подшипниками.
Тележки и рамы железнодорожных грузовых вагонов зачастую снабжены одноступенчатым рессорным подвешиванием. В противоположность грузовым вагонам тележки пассажирских вагонов снабжены двухступенчатым рессорным подвешиванием. В двухступенчатом рессорном подвешивании, включающем первичное рессорное подвешивание и вторичное рессорное подвешивание, ступень рессорного подвешивания расположена как между колесными парами и тележкой, так и между тележкой и кузовом вагона. При этом амортизаторы первичного рессорного подвешивания установлены на подшипниках колесной пары, которые передают часть общей массы как массу колесной пары от амортизаторов рессорного подвешивания на колесную пару. Подшипники колесной пары направляют колесную пару горизонтально внутри рамы, а также передают продольные усилия при ускорении или торможении колесной пары.
Из существующего уровня техники известны механические устройства перемещения для рельсовых транспортных средств, в которых элементы расположены между ступенью первичного рессорного подвешивания и ступенью вторичного рессорного подвешивания для разделения системы кузов вагона-колесная пара для устранения вибраций между ними. В данном случае ступень первичного рессорного подвешивания в зоне осевого подшипника характеризуется исключительно высокой жесткостью по сравнению со вторичным рессорным подвешиванием и, таким образом, имеет высокую жесткость рессорного подвешивания и предназначена, в частности, для направления хода и удержания колесной пары на железнодорожном пути. Существующий уровень техники включает конструкции осевых подшипников для механических устройств перемещения рельсовых транспортных средств, которые обеспечивают соединение мягкого вертикального рессорного подвешивания оси с горизонтальным продольно жестким связующим элементом.
В документе DE 3841153 А1, например, приведено описание конструкции осевого подшипника, в котором внешняя поверхность каждого осевого подшипника закрыта резино-металлическим корпусом, состоящим из внешнего и внутреннего металлического корпуса, а также резинового промежуточного слоя. Осевой подшипник установлен внутри боковой стенки механического устройства перемещения с помощью сегмента корпуса. Начиная с продольных сторон, металлические подсегменты заделаны в резиновый промежуточный слой, имеющий отверстия, идущие в осевом направлении. Изготовление элементов корпуса из резины приводит к ее быстрому старению и повышению хрупкости.
В документе DE 4437803 А1 также раскрывается подшипник колесной пары для рельсового транспортного средства, снабженный встроенным изолятором. Изолятор препятствует передаче создаваемого конструкцией высокочастотного звука через раму на кузов вагона, начиная от зоны контакта между колесом и рельсом, представляющей собой точку акустического возбуждения. Эластомерный амортизатор в форме изолятора, имеющий в основном более высокую жесткость рессорного подвешивания по сравнению с элементами рессорного подвешивания механического устройства перемещения, размещен в зоне подшипника колесной пары между внешним корпусом подшипника колесной пары и внутренним корпусом подшипника колесной пары. Эластомерный амортизатор охватывает внутренний корпус подшипника колесной пары в верхней зоне в виде оболочки и не оказывает влияния на амортизирующие свойства элементов рессорного подвешивания.
Эластомер является приемлемым для использования только в пределах ограниченного температурного диапазона. При исключительно низких температурах окружающей среды механические и изолирующие свойства эластомера изменяются, и, таким образом, он становится бесполезным для целевого использования или происходит его разрушение.
Характерная особенность подшипников колесной пары, известная из существующего уровня, заключается в том, что осевой подшипник закрыт оболочкой в виде изолирующего сегмента, по меньшей мере, в его верхней зоне, при этом указанный сегмент сконструирован таким образом, чтобы обеспечить более мягкое вертикальное рессорное подвешивание оси по сравнению с горизонтальным рессорным подвешиванием. Расположение сегмента обеспечивает более высокую горизонтальную продольную жесткость подшипника колесной пары по сравнению с более низкой вертикальной жесткостью. Различная степень жесткости достигается за счет использования резины или эластомеров, которые подвергаются быстрому старению и, таким образом, имеют исключительно непродолжительный срок эксплуатации, и в случае необходимости различная степень жесткости достигается за счет использования металлических сегментов. Таким образом, изготовление сегментов также является исключительно трудоемким.
Целью настоящего изобретения является создание устойчивого к старению устройства для направления хода колесной пары, в частности для тележек рельсового транспортного средства с многосекцион
ной рамой. Устройство предназначено для использования в широком температурном диапазоне окружающей среды и характеризуется продолжительным сроком эксплуатации. Таким образом, для размещения устройства требуется небольшое рабочее пространство, и оно будет износостойким. Конструкция устройства и его обслуживание будут менее сложными по сравнению с подшипниками колесной пары известного уровня техники, и, таким образом, устройство также окажется более экономичным в связи с продолжительным сроком его эксплуатации.
В соответствии с настоящим изобретением вышеуказанная цель достигается с помощью направляющего устройства колесной пары для рельсового транспортного средства. Направляющее устройство колесной пары включает в себя вал колесной пары, установленный на роликовом подшипнике, рамный элемент, внутренний элемент, выполненный в виде втулки подшипника для установки в ней колесной пары, внутренний опорный элемент и внешний опорный элемент, жестко соединенный с рамным элементом. В соответствии с идеей настоящего изобретения внутренний опорный элемент установлен между внутренним элементом и внешним элементом, при этом внутри элемента с возможностью вращения установлен вал колесной пары вместе с роликовым подшипником. При этом устройство дополнительно содержит металлические проволочные амортизаторы, расположенные между внутренним опорным элементом и внешним опорным элементом, в котором металлические проволочные амортизаторы выполнены в виде направляющих стержней и расположены с обеих сторон вала колесной пары для направления хода колесной пары в направлении движения, а металлический проволочный амортизатор выполнен в виде опорного амортизатора для передачи вертикальной нагрузки между колесной парой и рамным элементом в вертикальном направлении и размещен перпендикулярно над валом.
Два направляющих амортизатора предпочтительно расположены под углом таким образом, чтобы обеспечивался их наклон относительно горизонтальной оси и вертикальной оси, что позволяло бы направляющим амортизатором в основном передавать горизонтально действующие силы и, таким образом, горизонтально направлять колесную пару.
В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения металлические проволочные амортизаторы выполнены в виде цилиндрических дисков, и в их центральной части имеется отверстие в направлении их продольной оси.
При этом внешний диаметр металлических проволочных амортизаторов составляет 180 мм и высота - 25 мм. Предпочтительно, чтобы отверстие имело круглую форму, и его диаметр составлял 60 мм.
В направляющем устройстве колесной пары в соответствии с настоящим изобретением внутренний опорный элемент и внешний опорный элемент выполнены в виде элементов U-образной формы. U-образные элементы расположены внутри направляющего устройства колесной пары таким образом, чтобы они были открыты вертикально вниз, при этом каждый элемент образован из двух секций, которые соединены между собой с помощью горизонтального стержня. Предпочтительно, чтобы секции располагались под углом раскрыва относительно друг друга, при этом предпочтительно, чтобы угол рас-крыва составлял 22°.
Из предпочтительного примера осуществления настоящего изобретения очевидно, что на внешней поверхности внутреннего опорного элемента и на внутренней поверхности внешнего опорного элемента имеются опорные поверхности для расположения металлических проволочных амортизаторов. При этом одна опорная поверхность опорных элементов соответственно расположена горизонтально и находится на горизонтальном стержне. При этом одна опорная поверхность соответственно расположена на одной секции, при этом одна опорная поверхность внутреннего опорного элемента соответственно расположена противоположно одной опорной поверхности внешнего опорного элемента, и противоположно расположенные опорные поверхности параллельны друг другу и находятся на расстоянии друг от друга.
Конкретное преимущество настоящего изобретения заключается в том, что каждая опорная поверхность внутреннего опорного элемента имеет направляющий штифт для удержания металлических проволочных амортизаторов. При этом направляющий штифт предпочтительно расположен по центру на опорной поверхности и образует цилиндр, отходящий от опорной поверхности. Направляющий штифт в каждом случае расположен перпендикулярно относительно плоскости, определяемой опорной поверхностью и имеет постоянную высоту и постоянный радиус по всей длине.
Из еще одного примера осуществления настоящего изобретения очевидно, что металлические проволочные амортизаторы расположены между соответственно находящимися противоположно друг другу опорными поверхностями внутреннего опорного элемента и внешнего опорного элемента таким образом, чтобы опираться на опорную поверхность. Проволочные металлические амортизаторы имеют постоянную высоту предпочтительно по радиусу таким образом, чтобы металлические проволочные амортизаторы в установленном положении направляющего устройства колесной пары равномерно опирались на опорные поверхности, расположенные параллельно друг друга.
Металлические проволочные амортизаторы с круглым отверстием предпочтительно расположены вокруг цилиндрического направляющего штифта опорных поверхностей внутреннего опорного элемента. При этом диаметр направляющего штифта соответствует диаметру круглого отверстия металлического проволочного амортизатора, при этом между штифтом и амортизатором остается небольшой зазор, с целью обеспечения простой установки металлических проволочных амортизаторов на опорных поверх
ностях. Предпочтительно, чтобы металлические проволочные амортизаторы в направлении своих продольных осей имели большую высоту, чем длина направляющих штифтов, таким образом, чтобы металлические проволочные амортизаторы в установленном положении направляющего устройства колесной пары выступали над направляющим штифтом. При этом размер выступа определяется тем, что свободный конец направляющих штифтов и противоположно расположенная опорная поверхность внешнего опорного элемента не контактируют даже при нагруженном состоянии металлического проволочного амортизатора.
Металлические проволочные амортизаторы, выполненные в виде направляющих амортизаторов, предпочтительно расположены таким образом, что их продольная ось лежит под углом 7-15° относительно горизонтальной оси. При угле раскрыва секции U-образных опорных элементов, составляющем 22°, направляющие амортизаторы, выполненные в виде направляющих стержней, расположены таким образом, что их продольная ось лежит под углом 11°относительно горизонтальной оси. Клинообразная конструкция направляющих амортизаторов предназначена для предварительного нагружения направляющих амортизаторов в процессе сборки.
Более того, предпочтительно, чтобы свободные концы секций U-образного внешнего опорного элемента были наклонены по отношению к участкам, образующим опорные поверхности. Свободные концы наклонены таким образом, чтобы обеспечивалось их расположение параллельно друг другу, и таким образом, чтобы они располагались в вертикальном направлении. Таким образом, свободные концы секций расположены вертикально в противоположность секциям, наклоненным под углом относительно горизонтальной оси.
При этом вертикальные свободные концы внешнего опорного элемента имеют отверстия для установки резьбового соединительного элемента между секциями. Таким образом, затягивание резьбового соединительного элемента, выполненного в виде фиксатора колесной пары, позволяет взаимно соединять внешний опорный элемент с внутренним опорным элементом и с расположенными между ними металлическими проволочными амортизаторами.
В соответствии с одним примером осуществления настоящего изобретения внутренний элемент представляет собой полую цилиндрическую втулку и расположен внутри верхнего участка U-образного внутреннего опорного элемента, который выполнен в виде крепежного элемента.
Внутренняя верхняя поверхность U-образного опорного элемента, которая опирается на верхнюю поверхность полой цилиндрической втулки, выполнена таким образом, чтобы соответствовать внешней поверхности втулки, и чтобы опорные элементы располагались смежно по кольцеобразному участку и в направлении глубины.
Предпочтительный пример осуществления настоящего изобретения обеспечивает применение направляющего устройства колесной пары для рельсовых транспортных средств с многосекционной рамой тележки.
Обобщая вышеизложенное, необходимо отметить, что техническое решение в соответствии с настоящим изобретением, предусматривающее конструкцию металлических проволочных амортизатором, имеет следующие преимущества: износостойкость и стойкость к старению; возможность использования в широком диапазоне температур окружающей среды; небольшая площадь монтажа; продолжительный срок эксплуатации; простая технологичность изготовления и, следовательно, менее трудоемкое техническое обслуживание и более низкие связанные с ним затраты.
Дополнительные детали, особенности и преимущества настоящего изобретения очевидны из следующего ниже описания иллюстративных примеров осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых проиллюстрировано направляющее устройство колесной пары рельсового транспортного средства:
фиг. 1: вид сбоку в установленном положении;
фиг. 2: частичный вид в поперечном сечении вида сбоку.
На фиг. 1 и 2 проиллюстрирован вид сбоку направляющего устройства колесной пары 1 рельсового транспортного средства в установленном положении, при этом на фиг. 2 проиллюстрирован частичный вид в поперечном сечении направляющего устройства колесной пары 1 в соответствии с настоящим изобретением.
Колесная пара 2 расположена таким образом, чтобы обеспечивалось ее крепление внутри рамного элемента 3, например, многосекционной тележки с помощью подшипника колесной пары. Подшипник колесной пары имеет внутренние элементы 4, 5 и внешний элемент 6. Вал 7 колесной пары 2 вместе с роликовым подшипником 8 установлен во втулке 4 с возможностью вращения в виде внутреннего опорного элемента 4.
В верхней части втулка 4 расположена внутри крепежного элемента 5, который также называется внутренним опорным элементом 5. Крепежный элемент 5 имеет U-образную форму и снабжен двумя секциями, соединенными друг с другом с помощью горизонтального стержня. В данном случае секции расположены таким образом, чтобы обеспечивался их наклон под углом и, таким образом, отклонение от вертикального направления. Внутренний угол между одной секцией и горизонтальным стержнем превышает 90°. Ввиду того, что указанный угол предпочтительно составляет приблизительно 100°, предпоч
тительно 101°, угол раскрыва секций U-образного опорного элемента 5 составляет приблизительно 22°. Внутренняя поверхность U-образного крепежного элемента 5 выполнена кольцеобразной в верхнем участке и опирается на внешнюю верхнюю поверхность полой цилиндрической втулки 4 таким образом, чтобы внутренняя поверхность крепежного элемента 5 соответствовала внешней поверхности втулки 4. Ввиду особенности, заключающейся в том, что внутренняя поверхность крепежного элемента 5 и внешняя поверхность втулки 4 имеют одинаковый радиус, крепежный элемент 5 и втулка 4 установлены друг на друге по окружности и в направлении глубины на большой площади.
Крепежный элемент 5 четко определенной U-образной формы, снабженный расположенными под углом секциями, имеет три определенные поверхности на внешней поверхности. Первая поверхность расположена горизонтально и размещена на верхней поверхности крепежного элемента 5, который имеет секции, направленные вниз в вертикальном направлении. Более того, две поверхности, расположенные на внешней поверхности секции, выполнены слегка наклоненными под углом по отношению к вертикальной плоскости. Поверхности предназначены в качестве опорных поверхностей для металлических проволочных амортизаторов 10, 11, и в центре каждой поверхности имеется направляющий штифт 9. Цилиндрические направляющие штифты 9 выступают над опорными поверхностями и предназначены для удержания металлических проволочных амортизаторов 10, 11.
В соответствии с альтернативным не проиллюстрированным примером осуществления настоящего изобретения крепежный элемент 5 предназначен для того, чтобы полностью охватывать внутренний элемент 4. В частности, внутренний элемент 4 используется в подшипниках колесной пары без отдельной герметизации вместо проиллюстрированного отдельно герметизированного втулочного подшипника, для которого требуется защита против внешних воздействий с использованием корпуса закрытого типа.
Металлические проволочные амортизаторы 10, 11 имеют форму цилиндрических дисков, в центре которых имеется круглое отверстие в направлении продольной оси. Таким образом, металлические проволочные амортизаторы 10, 11 выполнены в форме полых цилиндрических дисков, круглых дисков, соответственно цилиндрических колец, имеющих толстую цилиндрическую стенку, и в противоположность ей имеющих меньшую высоту по отношению к продольной оси.
Размер внешнего диаметра металлических проволочных амортизаторов 10, 11 предпочтительно составляет 180 мм и высота - 25 мм. Круглое отверстие, которое также называется внутренним отверстием, имеет диаметр 60 мм, и, таким образом, цилиндрическая стенка также имеет толщину 60 мм. Таким образом, соотношение между толщиной цилиндрической стенки и высотой составляет 12/5.
Таким образом, диаметр круглого отверстия металлических проволочных амортизаторов 10, 11 соответствует диаметру цилиндрического направляющего штифта 9 крепежного элемента 5, при этом между ними остается небольшой зазор для установки металлических проволочных амортизаторов 10, 11 на направляющих штифтах 9. Металлические проволочные амортизаторы 10, 11 имеют большую высоту в направлении своей продольной оси, чем направляющие штифты 9. В установленном положении металлические проволочные амортизаторы 10, 11 надеты на направляющие штифты 9, проходящие через отверстия амортизаторов, при этом металлические проволочные амортизаторы 10, 11 выступают над направляющим штифтом 9, так как высота амортизаторов превышает высоту штифтов. Направляющие штифты 9 предотвращают смещение металлических проволочных амортизаторов 10, 11, продольная сторона которых опирается на всю площадь опорной поверхности, образуемой крепежным элементом 5.
Внешний опорный элемент 6 жестко соединен с рамным элементом 3, например, путем сварки и также имеет U-образную форму, при этом секции опорного элемента открыты вниз в вертикальном направлении. Таким образом, U-образная форма внешнего опорного элемента 6 соответствует U-образной форме крепежного элемента 5, при этом опорный элемент 6 имеет большие размеры. Опорный элемент 6, также как и крепежный элемент 5, выполнен с тремя определенными опорными поверхностями. Опорные поверхности расположены на внутренней поверхности наклонных секций U-образного элемента и горизонтального связующего стержня. Таким образом, одна опорная поверхность опорного элемента 6 соответственно расположена противоположно поверхности с направляющими штифтами 9 на внешней поверхности крепежного элемента 5. Противоположно расположенные опорные поверхности крепежного элемента 5 и опорного элемента 6 расположены параллельно и на расстоянии друг от друга.
Между противоположно расположенными опорными поверхностями крепежного элемента 5 и внешнего опорного элемента 6 расположены металлические проволочные амортизаторы 10, 11, выступающие над направляющим штифтом 9. Таким образом, металлические проволочные амортизаторы 10, 11 передают усилия от внешнего опорного элемента 6 на крепежный элемент 5, при этом опорный элемент 6 на внутренней поверхности, в частности на опорных поверхностях, дополнительно снабжен направляющим кольцом 13, которое установлено на опорных поверхностях. Направляющее кольцо 13, которое выполнено в виде связующего элемента между металлическими проволочными амортизаторами 10, 11 и опорными поверхностями опорного элемента 6, позволяет использовать поперечную жесткость металлических проволочных амортизаторов 10, 11 для обеспечения поперечной жесткости колесной пары 2. Ушкообразные удлиненные сегменты крышки 17 выполнены в виде поперечного стопора металлических проволочных амортизаторов 10, 11 для ослабления напряжения на металлические проволочные
амортизаторы 10, 11 в горизонтальном направлении.
Ввиду того, что высота металлических проволочных амортизаторов 10, 11 превышает высоту направляющих штифтов 9 крепежного элемента 5, направляющие штифты 9 и опорные поверхности опорного элемента 6, соответственно направляющее кольцо 13, также не соприкасаются друг с другом при нагруженном состоянии металлических проволочных амортизаторов 10, 11.
Металлические проволочные амортизаторы 10, 11, используемые в качестве механических демпферов для поглощения колебаний с высокой динамической нагрузочной способностью при одновременном коротком ходе рессорного подвешивания, позволяют поглощать колебания, возникающие между колесной парой 2, например, за счет вертикально смещенных по высоте смежных элементов (например, в стыках) железнодорожного пути, и рамным элементом 3. Металлические проволочные амортизаторы 10, 11, имеющие предпочтительную высоту 25 мм, сжимаются приблизительно на 5-6 мм до высоты 20 мм, предпочтительно 19 мм, при приложении больших нагрузок. Движения между контактными поверхностями рамного элемента 3 и подшипника колесной пары приводят к повышенному износу, который в данном случае минимизируется путем расположения коррозионностойких и стойких к старению металлических проволочных амортизаторов 10, 11 в качестве промежуточных элементов внутри направляющего устройства колесной пары 1.
Металлические проволочные амортизаторы 10, расположенные в горизонтальном направлении направляющего устройства колесной пары 1 между соответствующими секциями U-образного крепежного элемента 5 и U-образного внешнего опорного элемента 6, выполнены в виде направляющих амортизаторов 10, предназначенных для обеспечения направления колесной пары 2 в горизонтальном направлении, т. е. в направлении движения рельсового транспортного средства.
Таким образом, расположение направляющих амортизаторов 10 отклоняется на 7-15° от горизонтальной оси относительно их продольной оси. Направляющие амортизаторы 10 предпочтительно наклонены под углом 11° относительно горизонтальной оси. Такое клинообразное расположение направляющих амортизаторов обеспечивает предварительное нагружение направляющих амортизаторов в процессе сборки. В результате наклонного положения направляющие амортизаторы 10 также передают вертикально действующие силы между крепежным элементом 5 и внешним опорным элементом 6, при этом часть вертикально действующих сил передается через направляющие штифты 9 от крепежного элемента 5 на направляющие амортизаторы 10. Многосекционная конструкция демпфирующего элемента в форме нескольких металлических проволочных амортизаторов 10, 11, с одной стороны, повышает демпфирующие свойства направляющего устройства колесной пары 1. С другой стороны, все передаваемое усилие распределяется на несколько передающих элементов, расположенных отдельно друг от друга и выполненных в виде одного металлического проволочного амортизатора 10, 11 и связанного с ним направляющего штифта 9, а также двух опорных поверхностей. Горизонтально действующие силы и соответственно вертикально действующие силы также передаются через направляющие штифты 9, в частности, в сочетании с направляющими амортизаторами 10 через металлический проволочный амортизатор 10. В данном случае не только опорные поверхности между секциями U-образного крепежного элемента 5 и внешнего опорного элемента 6 служат для передачи сил также и на внутренние поверхности оболочки круглой формы направляющих амортизаторов 10 в сочетании с поверхностями оболочки направляющих штифтов 9. Кроме того, направляющие штифты 9 предотвращают смещение металлических проволочных амортизаторов 10, 11 на опорных поверхностях.
Металлический проволочный амортизатор 11, расположенный в вертикальном направлении направляющего устройства колесной пары 1 между горизонтально расположенными стержнями U-образного крепежного элемента 5 и U-образного внешнего опорного элемента 6 выполнен в виде опорного амортизатора 11 и предназначен для передачи вертикальной нагрузки между колесной парой 2 и рамным элементом 3. Более того, опорный амортизатор 11 кроме выполнения функции удержания рамы, также служит для обеспечения направления хода колесной пары 2 в поперечном направлении железнодорожного транспортного средства.
Часть вертикально действующих сил, направляемых под углом, также передается через направляющие амортизаторы 10 от колесной пары 2 на рамный элемент 3. В результате этого направляющие амортизаторы 10, которые передают в основном горизонтальные нагрузки, также поглощают вертикально действующие нагрузки.
Металлические проволочные амортизаторы 10, 11 выполнены из прессованной, термоустойчивой металлической проволоки, например, из прессованной витой проволоки, проволочной сетки, вязаной проволочной сетки или аналогичных материалов, при этом обеспечивается их экономичное производство. Заготовки прессованной металлической проволоки далее обрабатываются путем штампования для придания им требуемой формы металлических проволочных амортизаторов 10, 11, которые при всех условиях возвращаются в свое исходное положение, соответственно в положение покоя, при сильной амортизации ввиду действующих сил после отклонения от своей формы без нагружения. Ввиду термоустойчивости металлические проволочные амортизаторы 10, 11 могут без каких-либо проблем использоваться также в температурном диапазоне от -50 до 50°C, при этом резкие значительные перепады температур не ограничивают их применимость.
Металлические проволочные амортизаторы 10, 11 также являются частью демпферной системы, которая предусмотрена для снижения передачи вибраций от колесной пары на раму и, таким образом, также предназначена для предотвращения передачи создаваемого конструкцией звука. Таким образом, колебания колесной пары 2 не передаются от рамного элемента 3.
Свободные концы U-образной секции наклонены по отношению к секциям опорного элемента 6, определяя опорные поверхности таким образом, чтобы они располагались параллельно друг другу и в вертикальном направлении. Вертикальные свободные концы внешнего опорного элемента 6 имеют отверстия для установки резьбового соединительного элемента, включающего винт 14, направляемый в трубке 16, и гайку 15 в качестве фиксатора колесной пары 2. При этом винт 14 проходит через отверстие первого свободного конца опорного элемента 6, затем проходит через трубку 16, и на второй свободный конец опорного элемента 6 навинчивается гайка 15. Трубка 16 имеет длину, при которой внешний опорный элемент 6 сжимается при затягивании резьбового соединения, и, таким образом, обеспечивается взаимное соединение с крепежным элементом 5, представляющим собой внутренний опорный элемент 5, и с размещенными между ними металлическими проволочными амортизаторами 10.
На раме тележки установлены рессорные металлические пластины 12 для защиты ее от внешних ударных воздействий. Рессорные металлические пластины 12 установлены внутри секции рамы в качестве износостойкого устройства. Горизонтальное скольжение рессорных металлических пластин 12 предотвращается с помощью окружающих их выступов из листового металла.
Список позиций:
1 - направляющее устройство колесной пары;
2 - колесная пара;
3 - рамный элемент;
4 - внутренний элемент, втулка подшипника;
5 - внутренний опорный элемент, крепежный элемент;
6 - внешний опорный элемент;
7 - вал колесной пары;
8 - роликовый подшипник;
9 - направляющий штифт;
10 - металлический проволочный амортизатор, направляющий стержень;
11 - металлический проволочный амортизатор, опорный амортизатор;
12 - рессорная металлическая пластина;
13 - направляющее кольцо;
14 - винт;
15 - гайка;
16 - трубка;
17 - крышка.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Направляющее устройство (1) колесной пары для рельсового транспортного средства, включающее вал (7) колесной пары (2), установленный на роликовом подшипнике (8); рамный элемент (3); внутренний элемент (4), выполненный в виде втулки подшипника для установки в нем колесной пары (2); внутренний опорный элемент (5) и внешний опорный элемент (6), жестко соединенный с рамным элементом (3), отличающееся тем, что внутренний опорный элемент (5) установлен между внутренним элементом (4) и внешним элементом (6), при этом внутри элемента (4) с возможностью вращения установлен вал (7) колесной пары (2) вместе с роликовым подшипником (8), при этом устройство дополнительно содержит металлические проволочные амортизаторы (10, 11), расположенные между внутренним опорным элементом (5) и внешним опорным элементом (6), в котором металлические проволочные амортизаторы (10) выполнены в виде направляющих стержней и расположены с обеих сторон вала (7) колесной пары (2) для направления хода колесной пары (2) в направлении движения, а металлический проволочный амортизатор (11) выполнен в виде опорного амортизатора для передачи вертикальной нагрузки между колесной парой (2) и рамным элементом (3) в вертикальном направлении и размещен перпендикулярно над валом (7).
2. Направляющее устройство (1) колесной пары по п.1, отличающееся тем, что металлические проволочные амортизаторы (10, 11) выполнены в виде цилиндрических дисков, по центру которых выполнено отверстие в направлении продольной оси.
3. Направляющее устройство (1) колесной пары по п.2, отличающееся тем, что внешний диаметр металлического проволочного амортизатора (10, 11) составляет 180 мм и высота - 25 мм, а отверстие в нем выполнено круглым с диаметром 60 мм.
4. Направляющее устройство (1) колесной пары по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что внутренний опорный элемент (5) и внешний опорный элемент (6) выполнены U-образными, в котором U-образные элементы соответственно образованы из двух секций, соединенных друг с другом с помо
1.
щью горизонтального стержня, при этом U-образные элементы расположены таким образом, что открыты вертикально вниз.
5. Направляющее устройство (1) колесной пары по п.4, отличающееся тем, что углы раскрыва секции U-образных элементов составляют 22°.
6. Направляющее устройство (1) колесной пары по п.4 или 5, отличающееся тем, что на внешней поверхности внутреннего опорного элемента (5) и на внутренней поверхности внешнего опорного элемента (6) имеются опорные поверхности для расположения металлических проволочных амортизаторов (10, 11), в котором одна опорная поверхность опорных элементов (5, 6) соответственно расположена горизонтально и находится на горизонтальном стержне, а одна опорная поверхность соответственно расположена на одной секции, при этом одна опорная поверхность внутреннего опорного элемента (5) соответственно расположена противоположно одной опорной поверхности внешнего опорного элемента (6), и противоположно расположенные опорные поверхности параллельны друг другу и находятся на расстоянии друг от друга.
7. Направляющее устройство (1) колесной пары по п.6, отличающееся тем, что опорные поверхности внутреннего опорного элемента (5) снабжены направляющим штифтом (9) для удержания металлических проволочных амортизаторов (10, 11), в котором направляющий штифт (9) расположен по центру на опорной поверхности и выполнен в форме цилиндра, выступающего над опорной поверхностью.
8. Направляющее устройство (1) колесной пары по п.7, отличающееся тем, что металлические проволочные амортизаторы (10, 11) расположены таким образом, что обеспечивается их опора на опорные поверхности между соответственно находящимися противоположно друг другу опорными поверхностями внутреннего опорного элемента (5) и внешнего опорного элемента (6), в котором металлические проволочные амортизаторы (10, 11) с круглым отверстием расположены вокруг направляющих штифтов (9), в котором диаметр направляющего штифта (9) соответствует диаметру круглого отверстия металлического проволочного амортизатора (10, 11), при этом между ними имеется небольшой зазор, и металлические проволочные амортизаторы (10, 11) в направлении их продольной оси имеют большую высоту по сравнению с высотой направляющих штифтов (9) таким образом, чтобы металлические проволочные амортизаторы (10, 11) выступали над направляющим штифтом (9).
9. Направляющее устройство (1) колесной пары по любому из пп.1-8, отличающееся тем, что металлические проволочные амортизаторы (10), выполненные в виде направляющих стержней, расположены таким образом, что их продольная ось лежит под углом 7-15° относительно горизонтальной оси.
10. Направляющее устройство (1) колесной пары по п.9, отличающееся тем, что металлические проволочные амортизаторы (10), выполненные в виде направляющих стержней, расположены таким образом, что их продольная ось лежит под углом 11° относительно горизонтальной оси.
11. Направляющее устройство (1) колесной пары по любому из пп.4-10, отличающееся тем, что свободные концы секций U-образного внешнего опорного элемента (6) выполнены наклонными по отношению к участкам, образующим опорные поверхности таким образом, чтобы свободные концы секций располагались параллельно друг другу и в вертикальном направлении.
12. Направляющее устройство (1) колесной пары по п.11, отличающееся тем, что вертикальные свободные концы внешнего опорного элемента (6) имеют отверстия для установки резьбового соединительного элемента (14-16) между секциями в виде фиксатора колесной пары (2), в котором затягивание резьбового соединительного элемента (14-16) позволяет взаимно соединять внешний опорный элемент (6) с внутренним опорным элементом (5) и с расположенными между ними металлическими проволочными амортизаторами (10).
13. Направляющее устройство (1) колесной пары по любому из пп.1-12, отличающееся тем, что внутренний элемент (4) представляет собой полую цилиндрическую втулку и расположен внутри верхнего участка U-образного внутреннего опорного сегмента (5).
14. Направляющее устройство (1) колесной пары по п.13, отличающееся тем, что внутренняя верхняя поверхность U-образного опорного сегмента (5), которая опирается на верхнюю поверхность полой цилиндрической втулки (4), выполнена таким образом, чтобы соответствовать внешней поверхности втулки (4) и чтобы опорные сегменты (4, 5) располагались смежно по кольцеобразному участку и в направлении глубины.
15. Применение направляющего устройства (1) колесной пары по любому из пп.1-14 для рельсовых транспортных средств с многосекционной рамой тележки.
10.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
023901
- 4 -
(19)
023901
- 8 -