торсион

Формула изобретения

Торсион, преимущественно рессорной подвески локомотива, содержащий стержень с рычагом, шарнирно связанным с кузовом локомотива, и две опоры, одна из которых, подвижная, выполнена со шлицами, а другая - неподвижная относительно рамы тележки локомотива, отличающийся тем, что на внешней поверхности стержня нарезана длинноходовая резьба, взаимосвязанная с ответной, выполненной на внутренней поверхности пустотелого бруса круглого сечения, снабженного фланцем, жестко присоединенным к подвижной опоре, размещенной в пазу тележки локомотива, при этом стержень снабжен шлицами, взаимосвязанными с ответными в подвижной опоре, а другой конец стержня, размещенный в неподвижной опоре, снабжен указанным рычагом.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях локомотивов и вагонов.

Известен торсион, используемый в рессорной подвеске локомотивов (см. Конструкция, расчет и проектирование локомотивов. Учебник для студентов ВУЗов А.А.Камаев и др. / Под редакцией Камаева А.А. М.: Машиностроение, 1981 г.), представляющий собой стержень (см. указанную книгу стр.88, рис.55) круглого или квадратного сечения, один конец которого закреплен во втулке, установленной на раме тележки локомотива, а другой - жестко связан с рычагом, шарнирно соединенным с его кузовом. Второй опорой стержня служит подшипник. Такой торсион имеет постоянную крутильную жесткость за счет неизменяемых физико-механических свойств материала и постоянных геометрических размеров, таких как длина торсиона L, диаметр d и тд. и, следовательно, приспосабливаться к резкому изменению внешней нагрузки, прикладываемой к рычагу торсиона, практически не может.

Известен также торсион, описанный в патенте RU 2240929 и предназначенный для рессорного подвешивания локомотива. У такого торсиона одна из опор выполнена неподвижной, а другая - подвижной относительно рамы тележки локомотива и между ними размещена связь в виде валика, снабженного резьбой, взаимосвязанной с ответной, выполненной в подвижной опоре. Причем привод валика осуществляется с помощью зубчатой пары, приводимой рычагом стержня торсиона. Несмотря на эффективность работы такого устройства последнее обладает существенным недостатком заключающимся в том, что оно довольно сложно по конструкции, а следовательно, и недостаточно надежно в условиях эксплуатации.

Поэтому, целью предлагаемого изобретения является упрощение конструкции, а следовательно, и повышение надежности торсиона.

Поставленная цель достигается тем, что на внешней поверхности стержня нарезана длинноходовая резьба, взаимосвязанная с ответной, выполненной на внутренней поверхности пустотелого бруса круглого сечения, снабженного фланцем, жестко присоединенным к подвижной опоре, размещенной в пазу тележки локомотива, при этом стержень снабжен шлицами, взаимосвязанными с ответными, в подвижной опоре, а другой конец стержня, размещенный в неподвижной опоре, снабжен указанным рычагом.

На фиг.1 показан торсион, вид сбоку в разрезе, на фиг.2 - его вид по стрелке В и на фиг.3 - часть его разреза по АА.

Торсион состоит из стержня 1, на котором нарезана длинноходовая резьба 2, контактирующая с ответной, выполненной на внутренней поверхности пустотелого бруса 3. Конец пустотелого бруса снабжен фланцем 4, жестко присоединенным к подвижной опоре 5. Подвижная опора 5 размещена в пазу 6 тележки локомотива 7. Стержень 1 также снабжен шлицами 8, взаимосвязанными с ответными, выполненными в подвижной опоре 5. Другой конец стержня 1 размещен в неподвижной опоре 9, снабжен рычагом 10, шарнирно закрепленным на кузове локомотива 11.

Работа торсиона происходит следующим образом. При колебаниях кузова локомотива 11 (не показаны) динамические нагрузки Р_д воспринимаются рычагом 10, который получает, например, угловой поворот по стрелке С (см. фиг.2), что способствует повороту в эту же сторону стержня 1 торсиона. Так как стержень 1 торсиона снабжен длинноходовой резьбой 2, взаимосвязанной с ответной, выполненной на пустотелом брусе 3, то последний переместится по стрелке F, увлекая за собой в этом же направлении подвижную опору 5, которая, проскальзывая по шлицам 8 стержня 1 торсиона, уменьшит рабочую его длину L до какой-то новой рабочей длины L₁. Уменьшение рабочей длины L стержня 1 торсиона будет способствовать увеличению крутильной его жесткости, что подтверждается известной зависимостью . Увеличение крутильной жесткости обеспечит эффективное демпорирование такого перемещения кузова локомотива 11 в этом направлении, что позволит снизить динамические нагрузки, передаваемые на узлы экипажной части локомотива, и повысит его плавность хода. После исчезновения усилия Р_д под действием сил упругого сопротивления и совместно с кузовом локомотива 11 стержень 1 торсиона возвращается в исходное положение и его рабочая длина L достигает первоначального значения. Далее описанные процессы могут повторяться неоднократно.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известным очевидно, так как оно более простое по конструкции, обладает повышенной надежностью и эффективно демпфирирует динамические нагрузки, передаваемые на кузов локомотива.