букса железнодорожного транспортного средства

Классы МПК:B61F5/30 буксы, подвижно смонтированные на пружинах 
B61F5/38 устройства, регулирующие положение или допускающие самоустановку колесных осей или тележек при движении по криволинейным участкам пути, например плавающие или качающиеся оси 
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Никифоров Николай Иванович (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2006-07-11
публикация патента:

Букса содержат корпус (1), кронштейны (2, 3) с буксовыми пружинами (15), продольные ребра, соединяющие кронштейны с корпусом буксы, ось колесной пары, поводок, механизм радиальной установки оси колесной пары. Букса соединена с нижней или средней частью рычага (11) соответственно проушиной (7) или фланцем, которыми снабжены продольные ребра кронштейнов, при этом соответственно средней или нижней частью рычага соединена с рамой тележки поводком (13), расположенным соответственно выше, или ниже, или на уровне оси колесной пары, и верхней частью рычага шарнирно соединена с кузовом (20) железнодорожного транспортного средства или рамой тележки (19) механизмом радиальной установки (14) оси колесной пары. Минимальные горизонтальные расстояния между осью корпуса и осью проушин или опорной плоскостью фланца и вертикальные расстояния между осью проушин или осью корпуса, поводком и верхним шарниром рычага выбираются по математическим соотношениям. Снижается продольная жесткость буксового узла и колесной пары, обеспечивается радиальная установка оси колесной пары и снижение сопротивления движению, шума в кривых участках пути, снижается износ бандажей колес, рельсов и других узлов. 2 з.п. ф-лы, 11 ил. букса железнодорожного транспортного средства, патент № 2313464

букса железнодорожного транспортного средства, патент № 2313464 букса железнодорожного транспортного средства, патент № 2313464 букса железнодорожного транспортного средства, патент № 2313464 букса железнодорожного транспортного средства, патент № 2313464 букса железнодорожного транспортного средства, патент № 2313464 букса железнодорожного транспортного средства, патент № 2313464 букса железнодорожного транспортного средства, патент № 2313464 букса железнодорожного транспортного средства, патент № 2313464 букса железнодорожного транспортного средства, патент № 2313464 букса железнодорожного транспортного средства, патент № 2313464 букса железнодорожного транспортного средства, патент № 2313464

Формула изобретения

1. Букса железнодорожного транспортного средства, содержащая корпус, левый и правый кронштейны, на опорные поверхности которых установлены буксовые пружины, продольные ребра, соединяющие кронштейны выше или ниже, или выше и ниже их опорных поверхностей с корпусом буксы, ось колесной пары, поводок, механизм радиальной установки оси колесной пары, причем букса шарнирно или жестко соединена с нижней или средней частью рычага соответственно проушинами или фланцем, которыми снабжены продольные ребра левого или правого кронштейна, или левого и правого кронштейнов, при этом соответственно средней или нижней частью рычага соединена с рамой тележки поводком, расположенным соответственно выше или ниже, или на уровне оси колесной пары, и верхней частью рычага шарнирно соединена с кузовом железнодорожного транспортного средства или рамой тележки механизмом радиальной установки оси колесной пары, отличающаяся тем, что минимальные горизонтальные расстояния между осью корпуса и осью проушин или опорной плоскостью фланца в зависимости от заданного радиуса проходимой кривой определяются соответственно по выражениям:

букса железнодорожного транспортного средства, патент № 2313464

или

букса железнодорожного транспортного средства, патент № 2313464

где t - расстояние между осью корпуса и осью пружины, расположенной на кронштейне с проушинами или фланцем,

D - наружный диаметр буксовой пружины;

r - наружный радиус проушины рычага со стороны пружины;

букса железнодорожного транспортного средства, патент № 2313464 - поперечное расстояние между левой и правой буксами колесной пары;

s - расстояние между крайними осями тележки;

Н - высота буксовой пружины под статической нагрузкой;

h - вертикальное расстояние от опорной поверхности кронштейна до оси проушины или верхней точки опорной плоскости фланца;

R - радиус проходимой кривой;

р - минимальное расстояние между фланцем рычага и его телом в срединной продольной плоскости.

2. Букса железнодорожного транспортного средства по п.1, отличающаяся тем, что вертикальные расстояния между осью проушин или осью корпуса, поводком и верхним шарниром рычага выбираются по соотношениям:

а2·Сб=b 2·Ср;

или

букса железнодорожного транспортного средства, патент № 2313464

соответственно при жестком поводке или при податливом поводке,

где а - вертикальное расстояние между проушиной или осью колесной пары

и поводком;

b - вертикальное расстояние между поводком и верхним концом рычага;

С б - продольная жесткость буксового узла;

С р - продольная жесткость механизма радиальной установки оси колесной пары;

Сп - продольная жесткость поводка.

3. Букса железнодорожного транспортного средства по п.1 или 2, отличающаяся тем, что проушины выполнены съемными и снабжены фланцем, соединяющим их с фланцем кронштейна буксы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к грузовым, пассажирским, маневровым тепловозам и электровозам, а также к вагонам и касается конструкции устройств, предназначенных для соединения колесных пар с рамой тележки или кузовом.

Известна букса тепловоза 2ТЭ116, содержащая корпус с левым и правым кронштейнами, на которые устанавливаются пружины рессорного подвешивания, и диаметрально расположенными приливами с клиновыми пазами, в которых установлены поводки, соединяющие их с рамой тележки и передающие на последнюю тяговые и тормозные усилия (Тепловозы. Под редакцией Панова Н.И., "Машиностроение", 1978, стр.404).

Недостатками такой конструкции являются высокая жесткость буксового узла и колесной пары в продольном направлении, отсутствие радиальной установки оси колесной пары, высокое сопротивление движению транспортного средства в кривых участках пути, высокие износы бандажей колес, рельсов и других узлов, повышенный шум при движении в кривых, частые переточки бандажей колес, низкий срок службы колесных пар, частые простои транспортных средств из-за ремонтов экипажа.

Техническим результатом изобретения является снижение продольной жесткости буксового узла и колесной пары, обеспечение оси колесной пары радиальной установкой при движении в кривой, снижение сопротивления движению транспортного средства в кривых участках пути, снижение износов бандажей колес, рельсов и других узлов, снижение шума при движении в кривых, увеличение пробега между переточками бандажей колес, увеличение срока службы колесных пар, снижение простоев транспортных средств из-за ремонтов экипажа, снижение расхода топлива.

Технический результат достигается тем, что букса железнодорожного транспортного средства, содержащая корпус, левый и правый кронштейны, на опорные поверхности которых установлены буксовые пружины, продольные ребра, соединяющие кронштейны выше, или ниже, или выше и ниже их опорных поверхностей с корпусом буксы, ось колесной пары, поводок, механизм радиальной установки оси колесной пары, причем букса шарнирно или жестко соединена с нижней или средней частью рычага соответственно проушинами или фланцем, которыми снабжены продольные ребра левого или правого кронштейна, или левого и правого кронштейнов, при этом соответственно средней или нижней частью рычага соединена с рамой тележки поводком, расположенным соответственно выше, или ниже, или на уровне оси колесной пары, и верхней частью рычага шарнирно соединена с кузовом железнодорожного транспортного средства или рамой тележки механизмом радиальной установки оси колесной пары, минимальные горизонтальные расстояния между осью корпуса и осью проушин или опорной плоскостью фланца в зависимости от заданного радиуса проходимой кривой определяются соответственно по выражениям:

букса железнодорожного транспортного средства, патент № 2313464

или

букса железнодорожного транспортного средства, патент № 2313464

где: t - расстояние между осью корпуса и осью пружины, расположенной на кронштейне с проушинами или фланцем,

D - наружный диаметр буксовой пружины;

r - наружный радиус проушины рычага со стороны пружины;

l - поперечное расстояние между левой и правой буксами колесной пары;

s - расстояние между крайними осями тележки;

Н - высота буксовой пружины под статической нагрузкой;

h - вертикальное расстояние от опорной поверхности кронштейна до оси проушины или верхней точки опорной плоскости фланца;

R - радиус проходимой кривой;

p - минимальное расстояние между фланцем рычага и его телом в срединной продольной плоскости, кроме того, вертикальные расстояния между осью проушин или осью корпуса, поводком и верхним шарниром рычага выбираются по соотношениям:

а2·Сб=b 2·Ср

или

букса железнодорожного транспортного средства, патент № 2313464

соответственно при жестком поводке или при податливом поводке, где: а - вертикальное расстояние между проушиной или осью колесной пары и поводком;

b - вертикальное расстояние между поводком и верхним концом рычага;

С б - продольная жесткость буксового узла;

С р - продольная жесткость механизма радиальной установки оси колесной пары;

Сп - продольная жесткость поводка,

кроме того, проушины выполнены съемными и снабжены фланцем, соединяющим их с фланцем кронштейна буксы.

Предлагаемая букса железнодорожного транспортного средства представлена на чертежах, где:

на фиг.1 изображена букса, общий вид;

на фиг.2 изображен вид сверху на фиг.1;

на фиг.3 изображен вид А на фиг.1;

на фиг.4 изображена букса, общий вид;

на фиг.5 изображен вид сверху на фиг.4;

на фиг.6 изображен вид Б на фиг.4;

на фиг.7 изображена букса, общий вид;

на фиг.8 изображен вид сверху на фиг.7;

на фиг.9 изображен вид В на фиг.7;

на фиг.10 изображена букса, общий вид;

на фиг.11 изображено сечение Г-Г на фиг.10.

Букса железнодорожного транспортного средства (фиг.1 - 11) состоит из корпуса 1, левого кронштейна 2, правого кронштейна 3, опорных поверхностей кронштейнов 4, верхних продольных ребер 5, нижних продольных ребер 6, проушин буксы 7 с осью 8, фланца буксы 9, фланца проушин 10, рычага 11 с шарниром 12, поводка 13, механизма радиальной установки оси колесной пары 14, пружин буксовой ступени рессорного подвешивания 15, колесной пары 16 с осью колесной пары 17 и колесами 18, рамы тележки 19, кузова железнодорожного транспортного средства 20.

Букса железнодорожного транспортного средства работает следующим образом. При движении железнодорожного транспортного средства в кривой при взаимодействии колесной пары 16 с рельсами на поверхностях катания и гребнях колес 18 возникают силы крипа и бокового давления, которые с колес 18 осью колесной пары 17 передаются на корпус буксы 1, с которого левым кронштейном 2 или правым кронштейном 3, проушинами 7 через ось 8 или фланцем буксы 9, которыми снабжены верхние продольные ребра 5 или нижние продольные ребра 6, через нижнюю или среднюю соответственно для передней и задней колесных пар тележки часть рычага 11 передаются частями поводком 13, через шарнир 12 верхней частью рычага 11 механизмом радиальной установки оси колесной пары 14 и опорными поверхностями кронштейнов 4 через пружины буксовой ступени рессорного подвешивания 15 пропорционально их жесткостям на раму тележки 19 и кузов железнодорожного транспортного средства 20. При этом при выборе вертикальных расстояний между осью проушин или осью корпуса, поводком и верхним шарниром рычага по соотношениям:

а2·С б=b2·Ср

или

букса железнодорожного транспортного средства, патент № 2313464

соответственно при жестком поводке или при податливом поводке, где: а - вертикальное расстояние между проушиной или осью колесной пары и поводком;

b - вертикальное расстояние между поводком и верхним концом рычага;

С б - продольная жесткость буксового узла;

С р - продольная жесткость механизма радиальной установки оси колесной пары;

Сп - продольная жесткость поводка, приводит к тому, что сила, возникающая в механизме радиальной установки оси колесной пары 14, поворачивает рычаг 11 относительно точки его закрепления в продольном направлении на поводке 13 и при этом своим нижним концом или средней частью смещает буксу относительно рамы тележки 19. При движении в прямой силы крипа на левом и правом колесах колесной пары равны между собой и соответствующие им смещения букс также равны и ось колесной пары остается неподвижной относительно рамы тележки. При движении в кривой силы крипа на левом и правом колесах колесной пары имеют различные значения и соответствующие им смещения левой и правой букс также имеют различное значение, что и обеспечивает поворот оси колесной пары относительно рамы тележки. При создании механизмами радиальной установки оси колесной пары 14 на верхних концах рычагов 11 левой и правой букс сил противоположного направления эти буксы перемещаются относительно рамы тележки в противоположных направлениях, что и обеспечивает установку оси колесной пары, наиболее близкую к радиальной.

Снабжение проушин буксы 7 фланцем 10 обеспечивает ее выполнение в виде съемного узла, что в свою очередь обеспечивает унификацию левой и правой букс колесной пары.

Все это и приводит к снижению продольной жесткости буксового узла и колесной пары, обеспечению оси колесной пары радиальной установкой при движении в кривой, снижению сопротивления движению транспортного средства в кривых участках пути, снижению износов бандажей колес, рельсов и других узлов, снижению шума при движении в кривых, увеличению пробега между переточками бандажей колес, увеличению срока службы колесных пар, снижению простоев транспортных средств из-за ремонтов экипажа, снижению расхода топлива.

Класс B61F5/30 буксы, подвижно смонтированные на пружинах 

низкопрофильный навесной узел и низкопрофильная подушка для железнодорожного вагона -  патент 2501691 (20.12.2013)
подшипниковая опора торсионной рессоры системы подрессоривания боковой качки рельсового транспортного средства -  патент 2415315 (27.03.2011)
переходник подшипника тележки железнодорожного вагона -  патент 2401756 (20.10.2010)
демпфер буксы вагонной тележки -  патент 2381123 (10.02.2010)
ходовая тележка -  патент 2375223 (10.12.2009)
подпружинный амортизатор-шарнир рессорного подвешивания железнодорожного экипажа -  патент 2346838 (20.02.2009)
тележка железнодорожного транспортного средства -  патент 2345920 (10.02.2009)
соединение буксы с боковой рамой тележки грузового вагона -  патент 2342271 (27.12.2008)
узел осевой буксы и пружины железнодорожной тележки -  патент 2334639 (27.09.2008)
буксовое рессорное подвешивание железнодорожного транспортного средства (варианты) -  патент 2318691 (10.03.2008)

Класс B61F5/38 устройства, регулирующие положение или допускающие самоустановку колесных осей или тележек при движении по криволинейным участкам пути, например плавающие или качающиеся оси 

Наверх