RU235525U1 - LIGHTWEIGHT WHEELSET FOR RAILWAY VEHICLES - Google Patents
LIGHTWEIGHT WHEELSET FOR RAILWAY VEHICLES Download PDFInfo
- Publication number
- RU235525U1 RU235525U1 RU2024139689U RU2024139689U RU235525U1 RU 235525 U1 RU235525 U1 RU 235525U1 RU 2024139689 U RU2024139689 U RU 2024139689U RU 2024139689 U RU2024139689 U RU 2024139689U RU 235525 U1 RU235525 U1 RU 235525U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diameter
- axle
- hub
- lightweight
- wheelset
- Prior art date
Links
Abstract
Полезная модель относится к конструкции колёсных пар для железнодорожных транспортных средств. Облегчённая колёсная пара для железнодорожного транспортного средства содержит колёса и ось с напрессованными колёсами. Ось по своим концам выполнена с двумя шейками для подшипников диаметром (d1) с номинальным значением 130 мм, двумя предподступичными частями диаметром (d2) с номинальным значением 165 мм, двумя подступичными частями диаметром (d3) и длиной (l), со средней частью диаметром (d4) и длиной (L). Колесо выполнено со ступицей шириной (Lст) и ступичным отверстием диаметром (Dст). Подступичные части облегчённой оси выполнены диаметром (d3), равным 190(+0,25 +0,17) мм, и длиной (l), равной 210+2,0 мм. Средняя часть оси выполнена диаметром (d4), равным 167-1 мм. Диаметр (Dст) ступичного отверстия колеса выполнен номинальным размером 190 мм. Ширина (Lст) ступицы колеса выполнена номинальным размером 190 мм. Технический результат - снижение массы колёсной пары для железнодорожного транспортного средства. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. The utility model relates to the design of wheelsets for railway vehicles. A lightweight wheelset for a railway vehicle comprises wheels and an axle with pressed-on wheels. The axle is made at its ends with two journals for bearings with a diameter (d 1 ) and a nominal value of 130 mm, two pre-hub parts with a diameter (d 2 ) and a nominal value of 165 mm, two under-hub parts with a diameter (d 3 ) and a length (l), with a middle part with a diameter (d 4 ) and a length (L). The wheel is made with a hub with a width of (L st ) and a hub hole with a diameter of (D st ). The under-hub parts of the lightweight axle are made with a diameter (d 3 ) equal to 190 ( +0.25 +0.17 ) mm and a length (l) equal to 210 +2.0 mm. The middle part of the axle is made with a diameter (d 4 ) equal to 167-1 mm. The diameter (D st ) of the wheel hub opening is made with a nominal size of 190 mm. The width (L st ) of the wheel hub is made with a nominal size of 190 mm. The technical result is a reduction in the weight of the wheelset for a railway vehicle. 2 ref. f-ly, 5 fig.
Description
Полезная модель относится к конструкции колёсных пар для железнодорожных транспортных средств.The utility model relates to the design of wheel pairs for railway vehicles.
В железнодорожных транспортных средствах используют различные колёсные пары, выполненные, например, по ГОСТ 4835-2013 «Колёсные пары железнодорожных вагонов. Технические условия».Railway vehicles use various wheel sets, manufactured, for example, according to GOST 4835-2013 “Wheel sets of railway cars. Technical conditions”.
Колёсная пара содержит ось, которая по своим концам выполнена с двумя шейками для подшипников с диаметром (d1) с номинальным значением 130 мм, две предподступичные части диаметром (d2) с номинальным значением 165 мм, две подступичные части диаметром (d3) и длиной (l), среднюю часть диаметром (d4), см. ось типа РУ1Ш, ГОСТ 33200-2014. На оси напрессованы колёса цельнокатаные, содержащие обод, диск и ступицу, см. ГОСТ 10791-2011. В ступице выполнено ступичное отверстие диаметром (Dст), ступица колеса выполнена шириной (Lст).The wheelset comprises an axle which is provided at its ends with two journals for bearings with a diameter (d 1 ) with a nominal value of 130 mm, two pre-hub parts with a diameter (d 2 ) with a nominal value of 165 mm, two under-hub parts with a diameter (d 3 ) and a length (l), a middle part with a diameter (d 4 ), see axle type RU1Sh, GOST 33200-2014. Solid-rolled wheels containing a rim, disk and hub are pressed onto the axle, see GOST 10791-2011. A hub hole with a diameter of (D st ) is made in the hub, the wheel hub is made with a width of (L st ).
Технической проблемой, характерной для этих колёсных пар, является высокая масса, обусловленная излишне увеличенными диаметрами осей, используемых в колёсных парах.A technical problem typical for these wheel sets is the high weight, caused by the excessively large diameters of the axles used in the wheel sets.
Техническим результатом полезной модели является снижение массы колёсной пары для железнодорожного транспортного средства.The technical result of the utility model is a reduction in the weight of a wheelset for a railway vehicle.
Заявленный технический результат обеспечивается облегчённой колёсной парой, содержащей облегчённую ось с напрессованными колёсами, ось по своим концам выполнена с двумя шейками для подшипников с диаметром (d1) с номинальным значением 130 мм, двумя предподступичными частями диаметром (d2) с номинальным значением 165 мм, двумя подступичными частями диаметром (d3) и длиной (l), со средней частью диаметром (d4) и длиной (L), колесо выполнено со ступицей шириной (Lст) и ступичным отверстием диаметром (Dст), подступичные части облегчённой оси выполнены диаметром (d3), равным 190(+0,25 +0,17) мм, и длиной (l), равной 210+2,0 мм, средняя часть оси выполнена диаметром (d4), равным 167-1 мм, диаметр (Dст) ступичного отверстия колеса выполнен номинальным размером 190 мм, ширина (Lст) ступицы колеса выполнена номинальным размером 190 мм;The claimed technical result is ensured by a lightweight wheelset comprising a lightweight axle with pressed-on wheels, the axle at its ends being made with two journals for bearings with a diameter (d 1 ) with a nominal value of 130 mm, two pre-hub parts with a diameter (d 2 ) with a nominal value of 165 mm, two under-hub parts with a diameter (d 3 ) and a length (l), with a middle part with a diameter (d 4 ) and a length (L), the wheel is made with a hub of width (L st ) and a hub hole with a diameter (D st ), the under-hub parts of the lightweight axle are made with a diameter (d 3 ) equal to 190 ( +0.25 +0.17 ) mm, and a length (l) equal to 210 +2.0 mm, the middle part of the axle is made with a diameter (d 4 ) equal to 167-1 mm, the diameter (D st ) of the hub the wheel holes are made with a nominal size of 190 mm, the width (L st ) of the wheel hub is made with a nominal size of 190 mm;
длина L средней части облегчённой оси может быть выполнена в диапазоне от 1260 до 1270 мм, the length L of the middle part of the lightweight axle can be made in the range from 1260 to 1270 mm,
на торцах облегчённой оси могут быть выполнены три равномерно расположенных крепёжных резьбовых отверстия, предназначенные для закрепления буксы или конических двухрядных конических подшипников.Three evenly spaced threaded mounting holes can be made on the ends of the lightweight axle, intended for securing the axle box or double-row tapered bearings.
Полезная модель отличается от прототипа тем, что подступичные части облегчённой оси выполнены диаметром (d3), равным 190(+0,25 +0,17) мм, и длиной (l), равной 210+2,0 мм, средняя часть оси выполнена диаметром (d4), равным 167-1 мм, диаметр (Dст) ступичного отверстия колеса выполнен номинальным размером 190 мм, ширина (Lст) ступицы колеса выполнена номинальным размером 190 мм;The utility model differs from the prototype in that the hub parts of the lightweight axle are made with a diameter ( d3 ) equal to 190( +0.25 +0.17 ) mm and a length (l) equal to 210 +2.0 mm, the middle part of the axle is made with a diameter ( d4 ) equal to 167-1 mm, the diameter ( Dst ) of the hub opening of the wheel is made with a nominal size of 190 mm, the width ( Lst ) of the hub of the wheel is made with a nominal size of 190 mm;
длина L средней части облегчённой оси может быть выполнена в диапазоне от 1260 до 1270 мм, the length L of the middle part of the lightweight axle can be made in the range from 1260 to 1270 mm,
на торцах облегчённой оси могут быть выполнены три равномерно расположенных крепёжных резьбовых отверстия, предназначенные для закрепления буксы или конических двухрядных конических подшипников.Three evenly spaced threaded mounting holes can be made on the ends of the lightweight axle, intended for securing the axle box or double-row tapered bearings.
Такие отличия дают основание утверждать о соответствии предлагаемого технического решения критерию патентоспособности полезной модели - «новизна».Such differences provide grounds for asserting that the proposed technical solution meets the patentability criterion of a utility model - “novelty”.
Полезная модель представлена изображениями, на которых показаны:The utility model is presented by images showing:
на Фиг. 1 - облегчённая колёсная пара для железнодорожного транспортного средства в сборе, главный вид,Fig. 1 - lightweight wheelset for a railway vehicle in assembly, main view,
на Фиг. 2 - место соединения колеса с облегчённой осью, местный вид с местным разрезом,Fig. 2 - the place where the wheel is connected to the lightweight axle, a local view with a local section,
на Фиг. 3 - облегчённая ось облегчённой колёсной пары,Fig. 3 - lightweight axle of a lightweight wheelset,
на Фиг. 4 - схема расчётных поперечных сечений облегчённой оси,Fig. 4 - diagram of the calculated cross-sections of the lightweight axle,
на Фиг. 5 - колесо облегчённой колёсной пары с местным разрезом.Fig. 5 - a wheel of a lightweight wheelset with a local cut.
Облегчённая колёсная пара для железнодорожного транспортного средства содержит ось 1 (Фиг. 1, 2) с напрессованными колёсами 2. Ось 1 по своим концам выполнена с двумя шейками 1.1 для подшипников (не показаны) диаметром (d1) с номинальным значением 130 мм, с двумя предподступичными частями 1.2 диаметром (d2) с номинальным значением 165 мм, с двумя подступичными частями 1.3 диаметром (d3) и длиной (l), со средней частью 1.4 диаметром (d4). Колесо 2 выполнено со ступицей 2.1 шириной (Lст) и со ступичным отверстием 2.1.1 с диаметром (Dст), колесо 2 также содержит обод 2.2 и диск 2.3. Колесо своей ступицей 2.1 напрессовано с натягом на подступичные части 1.3 диаметром (d3).A lightweight wheelset for a railway vehicle comprises an axle 1 (Fig. 1, 2) with wheels 2 pressed on. The axle 1 is provided at its ends with two journals 1.1 for bearings (not shown) with a diameter (d 1 ) and a nominal value of 130 mm, with two pre-hub parts 1.2 with a diameter (d 2 ) and a nominal value of 165 mm, with two under-hub parts 1.3 with a diameter (d 3 ) and a length (l), with a middle part 1.4 with a diameter (d 4 ). Wheel 2 is provided with a hub 2.1 with a width (L st ) and with a hub opening 2.1.1 with a diameter (D st ), wheel 2 also contains a rim 2.2 and a disk 2.3. The wheel with its 2.1 hub is pressed with tension onto the 1.3 diameter (d 3 ) hub parts.
Для снижения массы оси 1 колёсной пары 2 её подступичные части 1.3 выполнены уменьшенным, в сравнении с прототипом, диаметром (d3), равным 190(+0,25 +0,17) мм, и длиной (l), равной 210+2,0 мм. Средняя часть 1.4 облегчённой оси 1 выполнена диаметром (d4), равным 167-1 мм. Диаметр (Dст) ступичного отверстия 2.1.1 колеса 2 выполнен номинальным размером 190 мм, ширина (Lст) ступицы колеса выполнена номинальным размером 190 мм.In order to reduce the weight of axle 1 of wheelset 2, its hub parts 1.3 are made with a reduced diameter (d 3 ), compared to the prototype, equal to 190 ( +0.25 +0.17 ) mm, and a length (l) equal to 210 +2.0 mm. The middle part 1.4 of the lightweight axle 1 is made with a diameter (d 4 ), equal to 167- 1 mm. The diameter (D st ) of the hub opening 2.1.1 of wheel 2 is made with a nominal size of 190 mm, the width (L st ) of the wheel hub is made with a nominal size of 190 mm.
Диаметр (d1) шеек 1.1 облегчённой оси 1 выполнен номинальным размером 130 мм и может быть выполнен, например, в диапазоне от 130,025 до 130,052 мм, с целью получения посадки с натягом между шейками 1.1 облегчённой оси 1 и подшипниками. Диаметр (d2) предподступичных частей 1.2 выполнен с номинальным значением 165 мм и может быть выполнен, например, в диапазоне от 165,12 до 165,2 мм. The diameter (d 1 ) of the journals 1.1 of the lightweight axle 1 is made with a nominal size of 130 mm and can be made, for example, in the range from 130.025 to 130.052 mm, in order to obtain an interference fit between the journals 1.1 of the lightweight axle 1 and the bearings. The diameter (d 2 ) of the pre-hub parts 1.2 is made with a nominal value of 165 mm and can be made, for example, in the range from 165.12 to 165.2 mm.
Длина (L) средней части 1.4 облегчённой оси 1 может быть выполнена в диапазоне от 1260 до 1270 мм.The length (L) of the middle part 1.4 of the lightweight axle 1 can be made in the range from 1260 to 1270 mm.
Для закрепления буксового узла или роликовых конических подшипников на торцах облегчённой оси 1 могут быть выполнены три равномерно расположенных крепёжных резьбовых отверстия (nотв. = 3) с диаметром dотв. = М20, предназначенные для закрепления буксы или конических двухрядных конических подшипников. В процессе производства и эксплуатации облегчённой оси и облегчённой колёсной пары крепёжные резьбовые отверстия служат в качестве дополнительной информационной и идентификационной метки. To secure the axle box assembly or tapered roller bearings, three evenly spaced threaded fastening holes (n holes = 3) with a diameter of d holes = M20 may be made on the ends of the lightweight axle 1, intended for securing the axle box or double-row tapered bearings. During the production and operation of the lightweight axle and lightweight wheelset, the threaded fastening holes serve as an additional information and identification mark.
Проведённые проверочные расчёты оси типа РУ1Ш, выбранной в качестве прототипа, показали, что указанная ось при нагрузке 245 кН (25 тс), обладает излишним запасом прочности, не реализуемым в реальных условиях эксплуатации. Излишний запас прочности обусловлен, в частности, завышенными значениями диаметров (d3) подступичных частей, диаметром (d4) средней части оси. Завышенные значения указанных диаметров приводят к излишнему и неоправданному увеличению массы оси.The conducted verification calculations of the RU1Sh type axle, selected as a prototype, showed that the said axle, under a load of 245 kN (25 tf), has an excessive safety margin that is not realized in real operating conditions. The excessive safety margin is due, in particular, to the overestimated values of the diameters (d 3 ) of the wheel hub parts, and the diameter (d 4 ) of the middle part of the axle. The overestimated values of the said diameters lead to an excessive and unjustified increase in the axle mass.
Для снижения массы колёсной пары диаметр (d3) подступичных частей 1.3 оси 1 уменьшен со значения 194(+2,0 -0,5) мм до 190(+0,25 +0,17) мм, длина (l) подступичных частей 1.3 сокращена со значения 250 мм до 210+2,0 мм, диаметр (d4) средней части 1.4 уменьшен со значения 172+3 мм до 167-1 мм, что приводит к снижению массы облегчённой оси 1 на 100 кг. To reduce the weight of the wheelset, the diameter (d 3 ) of the wheel bearing parts 1.3 of axle 1 is reduced from 194 ( +2.0 -0.5 ) mm to 190 ( +0.25 +0.17 ) mm, the length (l) of the wheel bearing parts 1.3 is reduced from 250 mm to 210 +2.0 mm, the diameter (d 4 ) of the middle part 1.4 is reduced from 172 +3 mm to 167 -1 mm, which leads to a reduction in the weight of the lightweight axle 1 by 100 kg.
Проверочные расчёты коэффициентов запаса сопротивления усталости (kз уст) облегчённой оси 1 проведены в соответствии с «Нормами для расчёта и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520», ГосНИИВ - ВНИИЖТ, Москва, 1996 (см. https://dwg.ru/dnl/2822).Verification calculations of the fatigue resistance safety factors ( kзест ) of lightweight axle 1 were carried out in accordance with the “Standards for the calculation and design of cars for the 1520 gauge railways of the Ministry of Railways”, GosNIIV-VNIIZhT, Moscow, 1996 (see https://dwg.ru/dnl/2822).
Расчёты проведены для указанных на Фиг. 4 поперечных сечений I - I, II - II, III - III, IV - IV, V - V облегчённой оси 1, где:The calculations were carried out for the cross-sections I - I, II - II, III - III, IV - IV, V - V of the lightweight axle 1 indicated in Fig. 4, where:
I - I - поперечное сечение на шейке 1.1 по внутренней кромке кольца заднего подшипника;I - I - cross-section on neck 1.1 along the inner edge of the rear bearing ring;
II - II - поперечное сечение на шейке 1.1 на расстоянии «а» от торца предподступичной части 1.2, а = 10 мм;II - II - cross-section on neck 1.1 at a distance “a” from the end of the pre-foot part 1.2, a = 10 mm;
III - III - поперечное сечение на подступичной части 1.3 в плоскости круга катания колеса;III - III - cross-section on the seat part 1.3 in the plane of the wheel rolling circle;
IV - IV - поперечное сечение на середине оси 1;IV - IV - cross-section in the middle of axis 1;
V - V - поперечное сечение на средней части оси 1 на расстоянии 2/3 длины участка от конца подступичной части 1.3 до линии сопряжения галтели со средней частью 1.4.V - V - cross-section on the middle part of axis 1 at a distance of 2/3 of the length of the section from the end of the seat part 1.3 to the line of connection of the fillet with the middle part 1.4.
В Таблице представлены результаты расчётов коэффициентов запаса сопротивления усталости (kз уст).The table presents the results of calculations of the fatigue resistance safety factors (kз ст ).
ТаблицаTable
Представленная в Таблице информация показывает, что расчётные значения коэффициента запаса сопротивления усталости (kз уст) в поперечных сечениях облегчённой оси 1, выполненной по предлагаемым размерам, больше, чем минимально допустимый коэффициент запаса сопротивления усталости (kз уст min) равный 2,0, то есть, расчётные показатели прочности оси 1, выполненной по предлагаемым размерам, не выходят за границы нормативных предельных значений, что не приводит к недопустимому снижению прочности облегчённой оси 1, обеспечивая при этом заданный ресурс.The information presented in the Table shows that the calculated values of the fatigue resistance safety factor (k з ст ) in the cross-sections of lightweight axle 1, manufactured according to the proposed dimensions, are greater than the minimum permissible fatigue resistance safety factor (k з ст min ) equal to 2.0, that is, the calculated strength indicators of axle 1, manufactured according to the proposed dimensions, do not exceed the limits of the standard limit values, which does not lead to an unacceptable decrease in the strength of lightweight axle 1, while ensuring the specified resource.
Таким образом, предлагаемые исполнительные размеры облегчённой оси 1 обеспечивают снижение массы колёсной пары железнодорожного транспортного средства.Thus, the proposed executive dimensions of the lightweight axle 1 ensure a reduction in the weight of the wheelset of a railway vehicle.
Claims (3)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU235525U1 true RU235525U1 (en) | 2025-07-07 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2136510C1 (en) * | 1998-07-20 | 1999-09-10 | Петербургский государственный университет путей сообщения | Railway vehicle wheelset |
| US6598920B1 (en) * | 1999-01-07 | 2003-07-29 | Thomas W. Blasingame | Differential action railroad car wheelset |
| RU61639U1 (en) * | 2006-09-18 | 2007-03-10 | Григорий Иванович Петров | WHEEL PAIR OF RAILWAY ROLLING STOCK |
| RU2641199C1 (en) * | 2016-12-14 | 2018-01-16 | Альфред Алексеевич Большаков | Hollow axis of wheel pair for freight wagons |
| RU189753U1 (en) * | 2018-11-15 | 2019-06-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Трансойл" | Axle wheelset freight car |
| EP4190666A1 (en) * | 2020-07-28 | 2023-06-07 | CRRC Qingdao Sifang Co., Ltd. | Axle for use in gauge-changeable wheel set, and gauge-changeable wheel set |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2136510C1 (en) * | 1998-07-20 | 1999-09-10 | Петербургский государственный университет путей сообщения | Railway vehicle wheelset |
| US6598920B1 (en) * | 1999-01-07 | 2003-07-29 | Thomas W. Blasingame | Differential action railroad car wheelset |
| RU61639U1 (en) * | 2006-09-18 | 2007-03-10 | Григорий Иванович Петров | WHEEL PAIR OF RAILWAY ROLLING STOCK |
| RU2641199C1 (en) * | 2016-12-14 | 2018-01-16 | Альфред Алексеевич Большаков | Hollow axis of wheel pair for freight wagons |
| RU189753U1 (en) * | 2018-11-15 | 2019-06-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Трансойл" | Axle wheelset freight car |
| EP4190666A1 (en) * | 2020-07-28 | 2023-06-07 | CRRC Qingdao Sifang Co., Ltd. | Axle for use in gauge-changeable wheel set, and gauge-changeable wheel set |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5524634B2 (en) | Railcar bogie | |
| EP3273091B1 (en) | Method and product for conical spring having variable stiffness and capable of preventing folding and cracking | |
| US6910426B2 (en) | Control arm system for steering bogie wheels and axles | |
| AU2007200223B2 (en) | Sideframe pedestal | |
| US11260692B2 (en) | Portal-axle of low floor rail vehicles and rail-and-tram vehicles | |
| RU235525U1 (en) | LIGHTWEIGHT WHEELSET FOR RAILWAY VEHICLES | |
| US4307910A (en) | Railway wheels and light weight axles | |
| US3570409A (en) | Dampened railway car truck | |
| US1880953A (en) | Rail car construction | |
| US3359923A (en) | Railway bogie | |
| RU239629U1 (en) | Lightweight axle for a railway vehicle's wheelset | |
| CN205417001U (en) | EMUs wheel | |
| CN202806196U (en) | Integrated wheel of board-track internal combustion locomotive | |
| RU2844184C1 (en) | Railway vehicle with a reduced tare weight, a light-weight undercarriage, a light-weight wheel pair and a light-weight axle for the wheel pair | |
| RU2675337C1 (en) | Passive control for three-piece truck of railcar | |
| CN204716849U (en) | A kind of volute spring with large carrying variation rigidity ability | |
| CN220576964U (en) | Spoke wheel and rail transit vehicle | |
| RU74344U1 (en) | WAGON WHEEL PAIR FOR DIFFERENTIAL WRITING | |
| CN213008129U (en) | Guide pillar positioning type axle box suspension device for railway wagon radial bogie | |
| CN215204885U (en) | Built-in axle box suspension railway wagon bogie axle assembly | |
| Tunna et al. | A parametric study of the effects of freight vehicles on rolling contact fatigue of rail | |
| CN205202581U (en) | EMUs wheel | |
| RU176097U1 (en) | Three-axle trolley with non-linear spring kit | |
| US1788079A (en) | Locomotive and like wheel | |
| RU149000U1 (en) | BOX OF THE CARGO WAGON |