RU2160201C1

RU2160201C1 - Rail vehicle bogie

Info

Publication number: RU2160201C1
Application number: RU2000109511A
Authority: RU
Inventors: Е.В. Бауров; А.Н. Володин; А.С. Воронцов; С.А. Глазов; В.А. Кеменов; В.С. Кожевников; В.Ф. Платонов; А.Н. Прищепенко; Е.Д. Семенов; П.П. Смирнов
Original assignee: Бауров Евгений Васильевич; Володин Александр Николаевич; Воронцов Александр Сергеевич; Глазов Сергей Алексеевич; Кеменов Владимир Алексеевич; Кожевников Владимир Сергеевич; Платонов Владимир Федорович; Прищепенко Александр Николаевич; Семенов Евгений Дмитриевич; Смирнов Павел Петрович
Priority date: 2000-04-18
Filing date: 2000-04-18
Publication date: 2000-12-10

Abstract

FIELD: railway transport. SUBSTANCE: bogie has frame consisting of axles with fitted-on wheels, and two longitudinal beams. Device for engagement with rail car is provided. This device can use cradle installed on frame by means of upspringing system consisting of four suspensions, each provided with two articulated levers. Lower levers are coupled through hinge joints with longitudinal beams, and upper levers are rigidly connected with torsion bars fitted in cradle square to direction of bogie movement. EFFECT: enlarged range of loads on bogie with provision of uniform loading of wheels. 4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к рельсовому транспорту и предназначено для использования при построении ходовых частей трамваев или железнодорожных подвижных составов. The invention relates to rail transport and is intended for use in the construction of the undercarriage of trams or railway rolling stock.

Известна тележка рельсового транспортного средства (ТС), содержащая раму и колеса, оси которых посредством наклонных поводков и шарнирно соединенных с ними вертикальных стержней шарнирно связаны с рамой (SU 490987, F 16 H 21/02, 05.11.1975). A rail vehicle vehicle (TC) is known, comprising a frame and wheels whose axes are pivotally connected to the frame by means of inclined leashes and vertical rods pivotally connected to them (SU 490987, F 16 H 21/02, 05.11.1975).

Недостаток известной тележки заключается в низкой несущей способности, обусловленной невозможностью формирования упругого компенсирующего момента. A disadvantage of the known trolley is the low bearing capacity due to the impossibility of forming an elastic compensating moment.

Известны также тележки рельсовых ТС, выполненные с подрессориванием рамы. Наиболее близкой к предложенной является тележка рельсового ТС, содержащая раму, состоящую из осей с закрепленными на них колесами и двух соединяющих колесные оси продольных балок, а также люлечное устройство сопряжения с вагоном, установленное на раме с помощью системы подрессоривания, включающей в себя четыре пружинные подвески, расположенные попарно вдоль и поперек тележки и шарнирно связанные с люлькой и рамой (SU 645882, B 61 F 5/12, 05.02.1979). Also known are rail vehicle trolleys made with frame suspension. Closest to the proposed one is a rail vehicle trolley containing a frame consisting of axles with wheels fixed to them and two connecting axles of the longitudinal beams, as well as a cradle coupling device with a car mounted on the frame using a suspension system including four spring suspensions located in pairs along and across the trolley and pivotally connected to the cradle and frame (SU 645882, B 61 F 5/12, 02/05/1979).

Недостаток указанной тележки также определяется невысокой нагрузочной способностью, вызванной ограниченной величиной статического прогиба системы подрессоривания. The disadvantage of this trolley is also determined by the low load capacity caused by the limited amount of static deflection of the suspension system.

Задачей изобретения является расширение диапазона нагрузок на тележку при обеспечении равномерного нагружения колес. The objective of the invention is to expand the range of loads on the trolley while ensuring uniform loading of the wheels.

Поставленная задача решается тем, что в тележке рельсового ТС, содержащей раму, состоящую из осей с закрепленными на них колесами и двух соединяющих колесные оси продольных балок, устройство сопряжения с вагоном, установленное на раме с помощью системы подрессоривания, включающей в себя четыре подвески, - каждая подвеска выполнена с двумя расположенными в вертикальной плоскости и шарнирно соединенными рычагами, нижний из которых связан с помощью шарнира с соответствующей продольной балкой, а верхний жестко соединен с торсионом, проложенным по устройству сопряжения с вагоном в направлении, перпендикулярном направлению движения тележки, при этом одноименные рычаги смежных подвесок, расположенных над одной общей продольной балкой, ориентированы встречно друг другу, одни концы торсионов жестко закреплены в устройстве сопряжения с вагоном, а другие установлены в нем с возможностью закручивания вдоль своих осей и создания упругого компенсирующего момента при изменении взаимного положения рычагов, обусловленном вертикальным или угловым перемещениями устройства сопряжения с вагоном. The problem is solved in that in the rail vehicle trolley containing a frame consisting of axles with wheels fixed to them and two connecting axles of the longitudinal beams, a car coupling device mounted on the frame with a suspension system including four suspensions, - each suspension is made with two levers located in a vertical plane and pivotally connected, the lower of which is connected by a hinge to the corresponding longitudinal beam, and the upper is rigidly connected to the torsion bar, laid by the device for interfacing with the car in a direction perpendicular to the direction of movement of the trolley, while the levers of the same suspension, located above one common longitudinal beam, are oriented opposite each other, some ends of the torsion bars are rigidly fixed in the device for interfacing with the car, and others are installed in it with the possibility of twisting along its axes and creating an elastic compensating moment when changing the relative position of the levers due to vertical or angular movements of the device Oia with a wagon.

Решению поставленной задачи способствуют также частные существенные признаки изобретения. Partial essential features of the invention also contribute to the solution of the problem.

Местоположение шарниров, предназначенных для соединения нижних рычагов подвесок с продольными балками, выбрано из условия исключения горизонтального перемещения устройства сопряжения с вагоном. The location of the hinges designed to connect the lower arms of the suspensions with the longitudinal beams is selected so as to exclude horizontal movement of the interface device with the car.

Между устройством сопряжения с вагоном и рамой установлены гасители колебаний. Between the device for interfacing with the car and the frame, vibration dampers are installed.

Устройство сопряжения с вагоном выполнено с использованием люльки. The device for interfacing with the wagon is made using a cradle.

На чертеже представлена кинематическая схема предложенной тележки рельсового ТС. The drawing shows a kinematic diagram of the proposed truck rail vehicles.

Тележка содержит раму 1, состоящую из осей 2, 3 с закрепленными на них колесами 4, 5, 6, 7 и двух соединяющих колесные оси 2, 3 продольных балок 8, 9. В состав тележки входит также устройство сопряжения с вагоном, выполненное в частном случае с использованием люльки 10, имеющей отверстие 11 под шкворень. Люлька 10 установлена на раме 1 с помощью системы подрессоривания пантографического типа, включающей в себя четыре подвески, каждая из которых выполнена с двумя расположенными в вертикальной плоскости и шарнирно соединенными рычагами (балансирами): подвеска 12 - с рычагами 13, 14, подвеска 15 - с рычагами 16, 17, подвеска 18 - с рычагами 19, 20 и подвеска 21 - с рычагами 22, 23. Нижние рычаги 14, 17 и 20, 23 связаны с помощью не отмеченных на схеме шарниров соответственно с продольными балками 8 и 9. Местоположение этих шарниров выбрано из условия исключения горизонтального перемещения люльки 10. Верхние рычаги 13, 16, 19 и 22 жестко соединены соответственно с торсионами 24, 25, 26 и 27, проложенными по люльке 10 в направлении, перпендикулярном направлению движения тележки. Расположенные над продольной балкой 8 верхние рычаги 13 и 16, нижние рычаги 14 и 17 подвесок 12 и 15, а также расположенные над продольной балкой 9 верхние рычаги 19 и 22, нижние рычаги 20 и 23 подвесок 18 и 21 ориентированы встречно друг другу. Одни концы торсионов 24-27 жестко закреплены в люльке 10, а другие установлены в ней с возможностью закручивания вдоль своих осей и создания упругого компенсирующего момента при изменении взаимного положения рычагов 13 и 14, 16 и 17, 19 и 20, 22 и 23, обусловленном вертикальным и угловым перемещениями люльки 10. Между люлькой 10 и рамой тележки установлены гасители колебаний 28 и 29, выполненные, например, гидравлическими с телескопической конструкцией. The trolley contains a frame 1, consisting of axles 2, 3 with wheels 4, 5, 6, 7 fixed to them and two longitudinal beams 8, 9 connecting the wheel axles 2, 3. The trolley also includes a device for interfacing with the carriage, made in private case using a cradle 10 having a hole 11 for the king pin. The cradle 10 is mounted on frame 1 using a pantograph-type suspension system, which includes four pendants, each of which is made with two levers (balancers) located in a vertical plane and pivotally connected: pendant 12 with levers 13, 14, suspension 15 with levers 16, 17, suspension 18 with levers 19, 20 and suspension 21 with levers 22, 23. The lower levers 14, 17 and 20, 23 are connected using longitudinal joints 8 and 9, which are not marked in the diagram, respectively. hinges selected from the exclusion condition horizon axial movement of the cradle 10. The upper levers 13, 16, 19 and 22 are rigidly connected respectively to the torsions 24, 25, 26 and 27, laid along the cradle 10 in the direction perpendicular to the direction of movement of the trolley. The upper arms 13 and 16 located above the longitudinal beam 8, the lower arms 14 and 17 of the suspensions 12 and 15, as well as the upper arms 19 and 22 located above the longitudinal beam 9, the lower arms 20 and 23 of the suspensions 18 and 21 are oriented opposite to each other. Some ends of the torsion bars 24-27 are rigidly fixed in the cradle 10, while others are installed in it with the possibility of twisting along their axes and creating an elastic compensating moment when the mutual position of the levers 13 and 14, 16 and 17, 19 and 20, 22 and 23, due to vertical and angular movements of the cradle 10. Between the cradle 10 and the frame of the trolley mounted vibration dampers 28 and 29, made, for example, hydraulic with a telescopic structure.

Предложенная тележка может быть снабжена тяговым приводом. Кроме того, на ней могут быть установлены тормозные механизмы. The proposed trolley can be equipped with a traction drive. In addition, braking mechanisms can be installed on it.

Работает тележка следующим образом. The trolley operates as follows.

В ненагруженном состоянии люлька 10 располагается в крайнем верхнем положении, при этом в системе подрессоривания углы между рычагами 13 и 14, 16 и 17, 19 и 20, 22 и 23 имеют максимально возможные значения (70-90^o), а торсионы 24-27 воспроизводят минимально возможные крутящие моменты.In the unloaded state, the cradle 10 is located in its highest position, while in the suspension system, the angles between the levers 13 and 14, 16 and 17, 19 and 20, 22 and 23 have the maximum possible values (70-90 ^o ), and the torsion bars 24-27 reproduce the minimum possible torques.

В случае вертикального или углового перемещений люльки 10 под действием веса вагона или сил инерции углы между указанными выше рычагами системы подрессоривания уменьшаются. Это вызывает более сильное закручивание соответствующих торсионов. Возникающие упругие моменты компенсируют действие внешних сил. In the case of vertical or angular movements of the cradle 10 under the influence of the weight of the car or inertia, the angles between the above levers of the suspension system are reduced. This causes a stronger twisting of the corresponding torsion bars. The resulting elastic moments compensate for the action of external forces.

Встречное ориентирование одноименных рычагов смежных подвесок и соответствующее местоположение шарниров, соединяющих нижние рычаги 14 и 17, 20 и 23 с продольными балками 8 и 9, препятствует появлению горизонтальных составляющих перемещений люльки 10, поскольку в любой ситуации обеспечивается баланс создаваемых торсионами крутящих моментов. The opposite orientation of the same-named levers of adjacent suspensions and the corresponding location of the hinges connecting the lower levers 14 and 17, 20 and 23 with the longitudinal beams 8 and 9, prevents the horizontal components of the movements of the cradle 10, since in any situation the balance of the torques created by the torsion bars is ensured.

В процессе движения тележки и воздействия на нее вертикальных и горизонтальных сил происходит динамическое сжатие, либо расширение рычажного ромба, образованного подвесками 12 и 15, 18 и 21, а также увеличение, либо уменьшение крутящих моментов торсионов 24 и 25, 26 и 27 до достижения новых равновесных состояний в системе подрессоривания. Таким образом, в предложенном техническом решении имеет место продольно сбалансированное подвешивание люльки 10. During the movement of the trolley and the influence of vertical and horizontal forces on it, dynamic compression occurs, or the lever rhombus formed by the pendants 12 and 15, 18 and 21 expands, as well as an increase or decrease in the torsion torques 24 and 25, 26 and 27 until new equilibrium states in the suspension system. Thus, in the proposed technical solution, a longitudinally balanced suspension of the cradle 10 takes place.

При боковых колебаниях люльки 10, например, вследствие неравномерностей рельсового пути поглощение появляющейся энергии производится гасителями колебаний 28, 29. With lateral vibrations of the cradle 10, for example, due to the unevenness of the rail track, the appearing energy is absorbed by vibration dampers 28, 29.

Предложенная тележка характеризуется повышенной нагрузочной способностью и улучшенной продольной и поперечной динамикой. Увеличенный запас устойчивости предопределяет ее широкое применение при построении рельсовых ТС. The proposed trolley is characterized by increased load capacity and improved longitudinal and transverse dynamics. The increased stability margin determines its widespread use in the construction of rail vehicles.

Claims

1. A rail vehicle truck comprising a frame consisting of axles with wheels mounted on them and two longitudinal beams connecting the wheel axles, a car coupler mounted on the frame using a suspension system comprising four suspensions, characterized in that each the suspension is made with two levers arranged in a vertical plane and pivotally connected, the lower of which is connected by a hinge to the corresponding longitudinal beam, and the upper is rigidly connected to the torsion bar, married to the device for interfacing with the car in a direction perpendicular to the direction of movement of the trolley, while the levers of adjacent suspensions located above one common longitudinal beam are oriented opposite each other, some ends of the torsion bars are rigidly fixed in the device for interfacing with the car, and others are installed in it with the possibility of twisting along its axes and creating an elastic compensating moment when changing the relative position of the levers due to vertical or angular movements of the device yazheniya with the car.

2. The trolley according to claim 1, characterized in that the location of the hinges designed to connect the lower arms of the suspensions to the longitudinal beams is selected so as to exclude horizontal movement of the interface device with the wagon.

3. The trolley according to claim 1 or 2, characterized in that between the device for interfacing with the car and the frame, vibration dampers are installed.

4. The cart according to claims 1 to 3, characterized in that the device for interfacing with the wagon is made using a cradle.