RU2266224C2

RU2266224C2 - Running bogie

Info

Publication number: RU2266224C2
Application number: RU2004104062/11A
Authority: RU
Inventors: А.И. Фендриков (RU); А.И. Фендриков; В.И. Стеблецов (RU); В.И. Стеблецов; В.Н. Доброскокин (RU); В.Н. Доброскокин; Ю.П. Заволокин (RU); Ю.П. Заволокин; Ю.В. Буславский (RU); Ю.В. Буславский; В.Н. Арасланкин (RU); В.Н. Арасланкин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Тихорецкий машиностроительный завод им. В.В. Воровского"
Priority date: 2004-02-11
Filing date: 2004-02-11
Publication date: 2005-12-20
Also published as: RU2004104062A

Abstract

FIELD: railway transport; railway rolling stock.

SUBSTANCE: proposed running bogie has frame, wheelsets with axle boxes coupled with axles of wheelsets. Axle box housing has cast parts in form of levers, and side stops to limit cross displacement of levers. Frame of bogie rests on one ends of levers through flexible members of axle box suspension, and second ends of levers are connected with frame for resilient turning. Each side stop is provided with resilient buffer. Flat boss with spherical surface is made in lever opposite to buffer to form clearance for free passing of oscillations of frame. Pin is secured in lower part of frame over each lever. Said gets into mating hole of lever to form ring clearance between pin and hole for free passing of oscillations of frame. Pin and mating hole are conical.

EFFECT: improved reliability, reduced dynamic loads.

4 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к конструкциям ходовых частей железнодорожного подвижного состава.The invention relates to designs for the chassis of railway rolling stock.

Известна ходовая тележка, содержащая раму, установленные в ней колесные пары с буксами, связанными с осями колесных пар, упругие элементы буксового подвешивания и боковые упоры для ограничения поперечного смещения рычагов. На корпусах букс имеются отливы, выполненные в виде рычагов, причем рама тележки опирается на одни концы рычагов через упругие элементы буксового подвешивания, а вторые концы рычагов соединены с ней шарнирно. (DE 2222 511 С2, B 61 F 5/30, 02.09.82 г.).A running carriage is known, comprising a frame, wheel sets mounted therein with axle boxes connected to the axles of the wheel pairs, axle box suspension elements and side stops to limit lateral displacement of the levers. On the axle box bodies there are ebbs made in the form of levers, moreover, the trolley frame is supported on one ends of the levers through the elastic elements of the axle box suspension, and the second ends of the levers are pivotally connected to it. (DE 2222 511 C2, B 61 F 5/30, 09/02/82).

Недостатком данной конструкции тележки является отсутствие упругой поперечной связи колесных пар с рамой, большие динамические нагрузки, возникающие из-за этого при движении на больших скоростях, а также трение направляющих боковых упоров о буксы.The disadvantage of this design of the trolley is the lack of elastic transverse connection of the wheel pairs with the frame, the large dynamic loads that arise due to this when moving at high speeds, as well as the friction of the guide lateral stops on the axle boxes.

Известна ходовая тележка, содержащая раму, установленные в ней колесные пары с буксами, связанными с осями колесных пар, и упругие элементы буксового подвешивания. Корпус каждой буксы имеет отливы в виде рычагов, выполненные по обе стороны от центра, причем рама тележки опирается на один конец каждого из этих рычагов через упругие элементы буксового подвешивания, а второй конец рычага соединен с ней шарнирно с возможностью упругого поворота в вертикальной и горизонтальной плоскостях (Тележка тепловоза ЧМЭ 3 «Справочник по электроподвижному составу, тепловозам и дизель-поездам», том 1 под редакцией А.И. Тищенко. М.: Транспорт, 1976 г., с 131-141; чертеж Т328.31.01/03.00СБ буксы осевой тепловоза ЧМЭ 3).Known undercarriage containing a frame, mounted in it wheelsets with axle boxes associated with the axles of the wheelsets, and elastic elements axle suspension. The body of each axle box has ebbs in the form of levers made on both sides of the center, the frame of the trolley resting on one end of each of these levers through the elastic elements of the axle box suspension, and the second end of the lever is pivotally connected to it with the possibility of elastic rotation in vertical and horizontal planes (ChME locomotive cart 3 “Handbook of electric rolling stock, diesel locomotives and diesel trains”, volume 1 edited by A. I. Tishchenko. M .: Transport, 1976, p. 131-141; drawing T328.31.01 / 03.00 SB axial locomotive of CME 3).

В этой конструкции колесные пары имеют упругую поперечную связь с рамой тележки за счет применения в узле соединения рычага корпуса буксы с рамой резинометаллического шарнира с двумя степенями свободы, что уменьшает динамические нагрузки, но не исключает возможность разрушения резинового слоя на краях шарнира, а также крепления шарнира к раме из-за увеличения боковых динамических нагрузок, действующих на колесные пары из-за увеличения скорости движения.In this design, the wheelsets have an elastic transverse connection with the frame of the trolley due to the use of an axle box with a rubber-metal hinge with two degrees of freedom in the connection unit of the housing lever, which reduces dynamic loads, but does not exclude the possibility of destruction of the rubber layer at the edges of the hinge, as well as the hinge mounting to the frame due to an increase in lateral dynamic loads acting on the wheelsets due to an increase in speed.

Техническим результатом изобретения является увеличение надежности работы тележки при одновременном снижении динамических нагрузок.The technical result of the invention is to increase the reliability of the trolley while reducing dynamic loads.

Для достижения этого технического результата ходовая тележка содержит раму, установленные в ней колесные пары с буксами, связанными с осями колесных пар, причем корпус буксы имеет отливы в виде рычагов, упругие элементы буксового подвешивания и боковые упоры для ограничения поперечного смещения рычагов, рама тележки опирается на одни концы рычагов через упругие элементы буксового подвешивания, а вторые концы рычагов соединены с ней шарнирно с возможностью упругого поворота в вертикальной и горизонтальной плоскостях, каждый боковой упор снабжен упругим буфером, жестко закрепленным на стороне упора, обращенной к рычагу, напротив буфера в рычаге выполнен плоский прилив, а плоскость прилива и буфер образуют между собой зазор для свободного протекания колебаний рамы с величиной не большей максимального поперечного смещения рамы относительно колесной пары при движении тележки на установленных для нее скоростях.To achieve this technical result, the undercarriage contains a frame, wheel sets mounted therein with axle boxes connected to the axles of the wheel pairs, the axle box body having ebbs in the form of levers, elastic elements of axle box suspension and side stops to limit lateral displacement of the levers, the frame of the cart rests on one ends of the levers through the elastic elements of the axle box suspension, and the second ends of the levers are pivotally connected to it with the possibility of elastic rotation in the vertical and horizontal planes, each side pack p is equipped with an elastic buffer rigidly fixed on the stop side facing the lever, a flat tide is made opposite the buffer in the lever, and the tide plane and the buffer form a gap between them for free flow of frame vibrations with a value not exceeding the maximum lateral displacement of the frame relative to the wheel pair when moving carts at the speeds set for it.

Поверхность буфера, обращенная к приливу рычага, имеет сферическую форму.The surface of the buffer facing the tide of the lever has a spherical shape.

На нижней части рамы, над каждым рычагом жестко закреплен штырь, входящий в ответное отверстие рычага таким образом, что между штырем и отверстием присутствует кольцевой зазор для свободного протекания колебаний рамы с величиной, не большей максимального поперечного смещения рамы относительно колесной пары при движении тележки на установленных для нее скоростях.On the lower part of the frame, above each lever, a pin is rigidly fixed, which enters the lever response hole in such a way that there is an annular gap between the pin and the hole for free flow of the frame vibrations with a value not exceeding the maximum lateral displacement of the frame relative to the wheel pair when the trolley moves on installed for her speeds.

Штырь и ответное отверстие для него имеют коническую форму.The pin and mating hole for it have a conical shape.

На фиг.1 изображена ходовая тележка, общий вид. На фиг.2 - разрез А-А фиг.1. На фиг.3 - разрез Б-Б фиг.1. На фиг.4 - разрез В-В фиг.1. На фиг.5 - разрез Г-Г фиг.4.Figure 1 shows the undercarriage, General view. Figure 2 is a section aa of figure 1. Figure 3 is a section bB of figure 1. Figure 4 is a section bb In figure 1. Figure 5 is a section GG of figure 4.

Ходовая тележка содержит раму 1, установленные в ней колесные пары 2 с буксами 3, связанными с осями колесных пар 2, упругие элементы 4 буксового подвешивания, боковые упоры 5, шкворневое устройство 6, опоры 7 и тормозную рычажную передачу 8. На корпусе каждой буксы по обе стороны от середины имеются отливы, выполненные в виде рычагов.The undercarriage contains a frame 1, wheel sets 2 installed in it with axle boxes 3 connected to the axles of the wheel pairs 2, axle box suspension elements 4, side stops 5, pivot device 6, supports 7 and brake linkage 8. On the body of each axle box, both sides from the middle there are ebbs made in the form of levers.

Рама 1 тележки опирается на одни концы рычагов корпусов букс 3 через упругие элементы 4 буксового подвешивания. Упругие элементы 4 представляют собой, например, пружины. Вторые концы рычагов корпусов букс 3 шарнирно соединены с рамой 1. При этом шарнир 9, соединяющий рычаг корпуса буксы 3 с рамой 1, жестко закреплен в клиновых пазах 10 кронштейна 11 рамы 1 болтами 12. Шарнир 9 состоит из наружной втулки 13, валика 14 и эластомерного материала 15, например резины, прочно соединяющей между собой втулку 13 и валик 14.The frame 1 of the trolley rests on one ends of the levers of the axlebox bodies 3 through the elastic elements 4 of the axle box suspension. The elastic elements 4 are, for example, springs. The second ends of the levers of the axlebox housings 3 are pivotally connected to the frame 1. In this case, the hinge 9 connecting the lever of the axlebox casing 3 with the frame 1 is rigidly fixed in the wedge grooves 10 of the bracket 11 of the frame 1 with bolts 12. The hinge 9 consists of an outer sleeve 13, a roller 14 and elastomeric material 15, for example rubber, firmly connecting the sleeve 13 and the roller 14.

Валик 14 в средней части имеет цилиндрическую форму, а на концах - клиновые цапфы 16, которыми он входит в клиновые пазы 10 кронштейнов 11.The roller 14 in the middle part has a cylindrical shape, and at the ends there are wedge pins 16, with which it enters the wedge grooves 10 of the brackets 11.

Втулка 13 неподвижно, путем прессовой посадки, установлена в отверстии рычага корпуса буксы 3.The sleeve 13 is stationary, by means of a press fit, installed in the hole of the lever of the axle box body 3.

На раме 1 с наружной стороны каждого рычага корпуса буксы 3 жестко закреплен боковой упор 5, в котором на резьбе установлен стакан 17 и застопорен контргайкой 18 со стопорной планкой 19. На торце стакана 17, обращенном к рычагу корпуса буксы 3, жестко закреплен фланцем 20 буфер 21, изготовленный из эластомерного материала, например резины.A side stop 5 is fixed on the frame 1 from the outside of each lever of the axle box body 3, in which the cup 17 is mounted on the thread and locked with a lock nut 18 with a retaining plate 19. At the end of the cup 17 facing the axle box housing lever 3, a buffer 20 is rigidly fixed 21 made of an elastomeric material, such as rubber.

Буфер 21 имеет сферическую поверхность, которая может контактировать с плоским приливом 22 рычага корпуса буксы 3.The buffer 21 has a spherical surface that can contact with a flat tide 22 of the lever of the axle box body 3.

Благодаря тому, что стакан 17 ввернут в упор 5 на резьбе, между сферической поверхностью буфера 21 и приливом 22 рычага корпуса буксы 3 установлен и может регулироваться необходимый зазор «а» для свободного протекания колебаний рамы на упругом буксовом подвешивании. На нижней части рамы 1, над каждым рычагом 3 жестко закреплен конический штырь 23, входящий в ответное коническое отверстие 24 рычага 3, таким образом, что между штырем 23 и отверстием 24 присутствует кольцевой зазор «б» для свободного протекания колебаний рамы на упругом буксовом подвешивании.Due to the fact that the glass 17 is screwed into the stop 5 on the thread, between the spherical surface of the buffer 21 and the tide 22 of the housing lever of the axle box 3 is installed and the necessary clearance “a” can be adjusted for the free flow of frame vibrations on the axle box suspension. On the lower part of the frame 1, above each lever 3, a conical pin 23 is rigidly fixed, which enters the counter conical hole 24 of the lever 3, so that between the pin 23 and the hole 24 there is an annular gap "b" for the free flow of the frame oscillations on the axle box suspension .

Нагрузка от экипажной части подвижного состава передается на раму 1 тележки через опоры 7 и далее через кронштейны 11, шарниры 9 и упругие элементы 4 на рычаги корпуса буксы 3 и колесные пары 2. Рычаги корпуса буксы 3 уменьшают действующую на упругие элементы 4 нагрузку за счет того, что часть нагрузки передается через шарниры 9.The load from the crew of the rolling stock is transmitted to the frame 1 of the truck through the supports 7 and then through the brackets 11, hinges 9 and elastic elements 4 to the levers of the axle box body 3 and wheel pairs 2. The levers of the axle box body 3 reduce the load acting on the elastic elements 4 due to that part of the load is transmitted through the hinges 9.

Шарниры 9 передают все продольные и поперечные нагрузки, действующие в пути, от колесных пар 2 на раму 1.The hinges 9 transmit all the longitudinal and transverse loads acting in the path from the wheelsets 2 to the frame 1.

Одновременно при передаче этих нагрузок шарниры 9 позволяют перемещаться рычагам корпуса буксы 3 и связанным с ними осям колесных пар относительно рамы 1 в горизонтальной и вертикальной плоскостях за счет деформации резины 15, обеспечивая упругую связь колесных пар 2 с рамой 1 и снижая, таким образом, динамические нагрузки, действующие на тележку.At the same time, when transferring these loads, the hinges 9 allow the levers of the axle box body 3 and the associated axles of the wheel pairs to move relative to the frame 1 in the horizontal and vertical planes due to the deformation of the rubber 15, providing an elastic connection of the wheel pairs 2 with the frame 1 and, thus, reducing dynamic load acting on the trolley.

При передаче вертикальных динамических нагрузок от колесной пары на раму происходит сжатие пружины буксового подвешивания и деформация скручивания резины 15 шарнира 9 относительно оси Х-Х. При передаче через шарнир 9 боковых нагрузок происходит его перекос относительно оси У-У за счет деформации сжатия и растяжения резины 15, возрастающей по мере удаления от оси У-У. Длина шарнира и его поперечная жесткость подобраны таким образом, что при действии средней величины боковых сил во время движения тележки с установленной скоростью максимальное поперечное смещение рамы 1 относительно колесной пары 2 составляет 15-16 мм. При движении тележки на повышенных скоростях на пути неудовлетворительного содержания на нее могут действовать повышенные боковые динамические нагрузки, которые приведут к увеличенному смещению рамы 1 и увеличению напряжения сжатия в резине 15 шарнира 9 сверх допустимой величины. Одновременно в плоскости в-в валика 14 шарнира 9, в зоне перехода от цилиндрической части валика к клиновой цапфе 16, возникнут повышенные напряжения изгиба, которые могут привести к поломке валика. В результате действия боковой силы на колесную пару 2 произойдет поперечное смещение в горизонтальной плоскости рамы 1, что приведет к выбору зазора «а». После выбора зазора «а» буфер 21 упрется в прилив 22 рычага корпуса буксы 3, и часть боковой нагрузки будет передана через буфер 21 на боковой упор 5 рамы 1, минуя шарнир 9.When transmitting vertical dynamic loads from the wheelset to the frame, the axle box spring is compressed and the twisting of the rubber 15 of the hinge 9 deforms relative to the x-axis. When lateral loads are transmitted through the hinge 9, it is skewed relative to the Y-U axis due to compression deformation and tension of the rubber 15, which increases with distance from the Y-Y axis. The length of the hinge and its lateral stiffness are selected in such a way that under the action of an average value of lateral forces during the movement of the trolley at a set speed, the maximum lateral displacement of the frame 1 relative to the wheel pair 2 is 15-16 mm. When the trolley moves at increased speeds along the path of unsatisfactory maintenance, increased lateral dynamic loads can act on it, which will lead to an increased displacement of the frame 1 and an increase in the compression stress in the rubber 15 of the hinge 9 in excess of the permissible value. At the same time, in the in-plane of the roller 14 of the hinge 9, in the transition zone from the cylindrical part of the roller to the wedge pin 16, increased bending stresses will occur that can lead to damage to the roller. As a result of the action of lateral force on the pair of wheels 2 will be a lateral displacement in the horizontal plane of the frame 1, which will lead to the selection of the gap "a". After selecting the gap “a”, the buffer 21 will abut against the tide 22 of the lever of the axle box body 3, and part of the lateral load will be transmitted through the buffer 21 to the lateral stop 5 of the frame 1, bypassing the hinge 9.

Величина зазора «а» выбрана таким образом, что поперечное смещение рамы 1 относительно колесной пары 2 сверх допустимого произойти не может и шарнир 9 будет работать в диапазоне допустимых напряжений.The size of the gap "a" is selected in such a way that the lateral displacement of the frame 1 relative to the wheelset 2 beyond the permissible value cannot occur and the hinge 9 will work in the range of permissible stresses.

В случае поломки валика в зоне концентрации напряжений изгиба в-в аварийная ситуация не произойдет, поскольку штырь 23 плотно сядет в коническое отверстие 24 рычага корпуса буксы 3 и связь колесной пары 2 с рамой 1, а также направление движения колесной пары в рельсовой колее сохранится без изменений. Таким образом, будет обеспечена надежность работы тележки в тяжелых условиях нагружений.In the event of a breakdown of the roller in the concentration zone of bending stress-in, an emergency situation will not occur, since the pin 23 will fit tightly into the conical hole 24 of the lever of the axle box body 3 and the connection of the wheel pair 2 with the frame 1, as well as the direction of movement of the wheel pair in the rail track, will remain changes. Thus, the reliability of the trolley in severe loading conditions will be ensured.

Claims

1. A running trolley comprising a frame, wheel sets mounted therein with axle boxes connected to the axles of the wheel pairs, the axle box body having ebbs made in the form of levers, elastic elements of axle box suspension and side stops to limit lateral displacement of the levers, the carriage frame is supported by one ends of the levers through the elastic elements of the axle box suspension, and the second ends of the levers are pivotally connected to it with the possibility of elastic rotation in the vertical and horizontal planes, characterized in that each lateral stop is equipped with An elastic buffer rigidly mounted on the stop side facing the lever, a flat tide is made opposite the buffer in the lever, and the tide plane and the buffer form a gap between them for free flow of frame vibrations of a size no greater than the maximum lateral displacement of the frame relative to the wheel pair when the trolley moves at the speeds set for her.

2. Undercarriage according to claim 1, characterized in that the surface of the buffer facing the tide of the axle box lever has a spherical shape.

3. The undercarriage according to claim 1, characterized in that on the lower part of the frame, above each lever, a pin is rigidly fixed that enters the lever response hole in such a way that an annular gap is formed between the pin and the hole for the frame to oscillate freely, with a size no greater than the maximum lateral displacement of the frame relative to the wheelset when the cart moves at the speeds set for it.

4. The undercarriage according to claim 3, characterized in that the pin and the reciprocal opening for it are conical in shape.