CZ20014242A3 - Způsob vedení kolejového vozidla a oblast srdcovky - Google Patents

Description

Qblast_techniky

Vynález se týká způsobu vedení kolejového vozidla projíždějícího oblastí srdcovky s osou kola nebo podvozku, která má kolmou rovinu, jakož i oblasti srdcovky pro výhybky a křižovatky, která má hrot srdcovky a po jejích obou stranách upravené křídlové kolejnice a jízdní kolejnice, jejichž odpovídající základní průběh je nasměrován na hlavní kolej, případně vedlejší kolej, přičemž oblast srdcovky je průjezdná vozidlem, které má osu kol nebo podvozku s koly.

Dosavadní-stav_techniky

V oblasti tuhých srdcovek vykonávají vodicí kolejnice vodicí úkoly, protože okolek již nemůže vést v oblasti mezery srdcovky nutně vytvářené drážky kolo na hlavě kolejnice. V závislosti na šířce žlábků kolejnic je náprava, tedy kolejové soukolí vozidla prostřednictvím prídržných kolejnic rázově bočně vychylována. Toto vychylování se uskutečňuje u vlaků, které projíždějí oblastí srdcovky rychlostí o hodnotě například 160 km/h, v setinách sekundy. Tyto rázy jednak zmenšují jízdní komfort a jednak vyvolávají nežádoucí opotřebení.

Hroty srdcovky, tak jak je to podmíněno konstrukcí, jsou ve své přední oblasti vytvořeny úzké, takže v případě, že na ně najede kolo jsou vystaveny zvýšenému opotřebení.

To se uskutečňuje ve zvětšené míře tehdy, když okolek kola v přední oblasti hrotu srdcovky po něm podélně klouže.

Aby se zmenšilo nájezdu na hrot srdcovky, případně se mu zabránilo, je podle EP 0 282 796 BI provedeno cílené prodloužení přechodové oblasti mezi křídlovou kolejnicí a mezi hrotem srdcovky, aby se zabránilo vytvoření bodového přenášení sil nebo přenášení síly ve velmi úzké oblasti z křídlové kolejnice na hrot srdcovky.

Podle EP 0 281 880 Al se pro úsporný průjezd přes hrot srdcovky navrhuje vytvořit kolejovou drážku mezi hrotem srdcovky a mezi přiřazenou jízdní kolejnicí pokud možno úzkou. K tomu účelu je kolo vedeno mezi hrotem srdcovky a mezi k ní přiřazenou přídržnou kolejnicí.

Podle DE 42 24 159 Al se předpokládá, že přídržná kolejnice a srdcovka vystupují jako jednotka ze společného pod kladu, který je proti pražci podepřen příčně pružně prostřed nictvím mezilehlé vložky, která má pružné vlastnosti. Tak se uskuteční šetření hrotu srdcovky a také se zabrání rázovitému spolupůsobení kola a přídržné kolejnice.

Jsou také známé pohyblivé hroty srdcovky, čímž má rovněž dojít k tomu, aby se odstranilo rázovité najíždění na hrot srdcovky, případně podélné broušení okolku podél hrotu srdcovky.

Podstata_vynálezu

Vynález si klade za úkol dále zdokonalit způsob a oblast srdcovky v úvodu uvedeného druhu tak, aby došlo ke zmenšení opotřebení oblasti hrotu srdcovky, aniž by bylo nutné upravovat konstrukci vlastního hrotu srdcovky nebo k ní přiřazené přídržné kolejnice, případně jejich nasměrování .

Podle vynálezu se vytčený úkol řeší způsobem v úvodu uvedeného druhu, jehož podstata spočívá v tom, že osa kola nebo podvozku kolejového vozidla při průjezdu oblastí srdcovky získá od ní směřující ovlivnění pohybu a že kolmá rovina se nasměruje rovnoběžně nebo v podstatě rovnoběžně s po dělnou osou projížděné koleje.

Oblast srdcovky v úvodu uvedeného druhu se vyznačuje tím, že nejméně jedna z jízdních kolejnic má v oblasti hrotů srdcovky od jejího základního průběhu odlišnou průběhovou změnu upravenou tak, že jedno z kol projíždějících jízdní kolejnicí se na styčné kružnici opírá na poloměru, který je menší než poloměr styčné kružnice kola odvalujícího se na hrotu srdcovky v jeho podepření.

Prostřednictvím průběhové změny dosáhne kolo pojíždějící na straně jízdní kolejnice ve svém dotyku takovou změnu, že osa kola, případně podvozku je nucené nasměrována na hlavní kolej, případně vedlejší kolej tak, že její kolmá rovina prochází rovnoběžně nebo téměř rovnoběžně k odpovídající podélné ose projížděné koleje s tím důsledkem, že k opotřebení vedoucí brusný, případně kluzný pohyb okolku podél boku hrotu srdcovky se zamezí.

Zejména se předpokládá, že průběhová změna jízdní kolejnice je vytvořena tak, že kolo projíždějící jízdní kolejnicí se opírá na oběžné kružnici o poloměru r^, která je menší než oběžná kružnice o poloměru Tg v podepření kola odvalujícího se na hrotu srdcovky. Přitom poloměry a mají zhruba vzájemný poměr r^ : ^#0,91 : 1 až r^ : &

0,98 : 1.

Na rozdíl od známého stavu techniky se neprovádí v oblasti hrotu srdcovky žádná změna konstrukce nebo uspořádání hrotu srdcovky nebo přídržných kolejnic, ale změní se v prů • · běhu jízdní kolejnice přirazené ke hrotu srdcovky, a to tak, že se uskuteční cílené ovlivnění bodu dotyku kola pojíždějícího po jízdní kolejnici s tím výsledkem, že okolek je kola pojíždějícího na hrotu srdcovky držen vzdálený od jejího boku.

Zejména se předpokládá, že jízdní kolejnice probíhá v oblasti hrotu srdcovky ve vztahu k dotykové čáře vytvořené odpovídajícími dotykovými body kola zakřiveně ve směru od hrotu srdcovky, takže má vzhledem ke hrotu srdcovky konkávní průběh.

Dotykové čáry mezi kolem a mezi hlavou jízdní kolejnice, která je odlišná od základního průběhu, lze dosáhnout tím, že hlava jízdní kolejnice, případně jízdní plocha je v oblasti hrotu srdcovky ve srovnání s jízdní kolejnicí v základním průběhu ve směru ke hrotu srdcovky více skloněna. Přitom může být jízdní kolejnice, případně její jízdní plocha v oblasti hrotu srdcovky skloněna o úheloc. ke hrotu srdcovky více než jízdní kolejnice v základním průběhu, přičemž 1,5° oC 5°, ze jména 3°.

Optimální šetření hrotu srdcovky se vytvoří tehdy, když průběhová změna jízdní kolejnice začíná před hrotem srdcovky v odstupu X o hodnotě 15000 až 20000 mm > X 5000 mm. Dále má končit průběhová změna za začátkem hrotu srdcovky v odstupu Y o hodnotě 18000 * 23000 mm Y 8000 mm. Začátek a konec u hlavní koleje a odbočné koleje se mohou v odstupu navzájem lišit, nebo mohou být také shodné. To v podstatě závisí na poloměru výhybky.

Podstata řešení spočívá také v tom, že změna základního průběhu jízdní kolejnice napříč ke hlavní koleji, případně vedlejší koleji, má hodnotu 5 mm až 30 mm. Prostřed• · · • · · • · · · · · • · • · nictvím tohoto rozšíření rozchodu lze konstrukčně jednoduchým způsobem uskutečnit ovlivnění osy kola, případně podvozku, protože kolo odvalující se na straně hrotu srdcovky nemůže na hrot srdcovky bočně najet, aniž by tím nebylo nepříznivě ovlivněno potřebné vedení.

ázků_na_výkre se ch

Další podrobnosti, výhody a znaky vynálezu nevyplývají jen z patentových nároků a ze znaků, které jsou z nich pafrny, a to jak samy o sobě a/nebo v kombinaci, tak také z následujícího popisu příkladů provedení, které jsou patrny z výkresů.

Na obr. 1 je znázorněno principiální vyobrazení oblasti srdcovky s pevným hrotem srdcovky.

Na obr. 2 je znázorněno principiální vyobrazení oblasti srdcovky s pohyblivým hrotem srdcovky.

Na obr. 3 je znázorněno principiální vyobrazení prvního příkladu provedení pro dosažení změny průběhu jízdní kolejnice .

Na obr. 4 je znázorněno principiální vyobrazení druhého příkladu provedení pro dosažení změny průběhu jízdní kolejnice .

Na obr. 5 je znázorněno principiální vyobrazení třetího příkladu provedení pro dosažení změny průběhu jízdní kolejnice .

Na obr. 6 je znázorněno principiální vyobrazení jízdní • · • · ···· ···· ··· · ···· ······ · · · · · · • · · · · · · ·· · ······· ·· ··· kolejnice v oblasti hrotu srdcovky v půdoryse.

Př í!Sí2ÉZ-B£ θϊθάθ £Í_YISÉle-2

Na obr. 1 a obr. 2 je schematicky znázorněna oblast 10, případně 12 srdcovky, která má podle obr. 1 pevný hrot JA srdcovky, jakož i po jeho obou stranách upravené křídlové kolejnice 16, 18 a jízdní kolejnice 20, 22. Na obr. 2 jsou k pohyblivému hrotu 24 srdcovky příslušně přiřazeny také křídlové kolejnice 16, 18 a jígdní kolejnice 20, 22. V této souvislosti se poukazuje na podélné známé konstrukce. Dále je na obr. 1 a obr. 2 znázorněna hlavní kolej 26 a vedlejší kolej 28.

Aby se při průjezdu oblasti 10, případně 12 srdcovky zajistilo, že na hroty 14, 24 srdcovky nebude najížděno v jejich předních oblastech 30, případně 32, čímž vzniká zvýšené opotřebení a přídavně je negativně ovlivňován jízdní komfort kolejového vozidla projíždějícího oblastí 10. 12 srdcovky, se předpokládá, že jízdní kolejnice 20 hlavní koleje, případně jízdní kolejnice 22 vedlejší koleje má takovou průběhovou změnu, že odpovídající po jízdní kolejnici 20, 22 pojíždějící kolo kolejového vozidla je ve svém bodě dotyku kola ovlivňováno tak, že odpovídající osa kola je se svou kolmicí nasměrována na hlavní kolej 26, případně vedlejší kolej 28 tak, že prochází v podstatě rovnoběžně k jeho podélné ose, takže v důsledku toho kolo odv^lující se po hrotu JA, 24 srdcovky neobrušuje svým okolkem jeho bok.

Jinak řečeno se cílenou průběhovou změnou jízdní kolejnice 20, 22, která odbočuje od základního průběhu jízdní kolejnice 20, 22 vně hrotu JA, 24 srdcovky, dosáhne ovlivnění pohybu osy kola, případně podvozku vozidla projíždějícího oblastí ΙΌ, 12 srdcovky tak, že se uskuteční pohyb směrující od hrotu 14, 24 srdcovky.

Na obr. 1 je v principu zakreslena průběhová změna 34, 36 jízdních kolejnic 20, 22, přičemž je zde také patrný čárkovaně znázorněný základní průběh 38, 40. Průběhová změna 34, 36 přitom může být realizována různým způsobem, přičemž podstatná je ta skutečnost, že se dosedací bod kola v oblasti průběhové změny 34, 36 posune od hrotu 14, 24 srdcovky. Plné čáry průběhových změn 34, 36 představují průběh dotykových čar mezi kolem a mezi kolejnicovou hlavou, to znamená její jízdní plochou.

V souladu s principiálním vyobrazením na obr. 3 je průběhová změna 34, 36 s výhodou vytvořena tím, že jízdní kolejnice 20, 22 je v oblasti hrotu 14, 24 srdcovky zakřivena ve směru od něj, tedy z hlediska její jízdní plochy, na které se opírá odpovídající kolo, a má vzhledem ke hrotu 14, 24 srdcovky konkávní průběh. Tak je na obr. 3 zcela prin cipiálně znázorněno kolo 42, které se odvaluje na jízdní kolejnici 20. Ve vytaženém znázornění je znázorněn průřez jízdní kolejnice 20 v oblasti průběhové změny 34. Na rozdíl od toho je v čárkovaném vyobrazení vyznačena jízdní kolejnice 20 s její kolejnicovou hlavou 44 vně průběhové změny

34. tedy v základním průběhu 38. Prostřednictvím změny průběhu, to je průběhové změny 34, 36, které se u příkladu provedení podle obr. 3 dosáhne tím, že jízdní kolejnice 20 má vzhledem ke hrotu 14, 24 srdcovky větší odstup ve srovnání k obvyklému základnímu průběhu, se bod dotyku kola 42 cíleně změní tak, že osa kola a tím také na hrotu 14, 24 se odvalující kolo je jakoby zataženo ve směru jízdní kolejnice 20, čímž se zajistí, že okolek kola 42 odvalujícího se na hrotu 14, 24 srdcovky nevytváří podél hrotu 14, 24 srdcovky obrušování.

····· · · · · ·

Prostřednictvím průběhové změny 34, 36 se uskuteční nasměrování osy kola, případně podvozku na hlavní kolej 26. případně vedlejší kolej 28, případně jejich podélnou osu tak, že tyto popisují k sobě navzájem v podstatě pravý úhel s tím důsledkem, že je potlačeno nežádoucí a k předčasnému opotřebení hrotu 14, 24 srdcovky vedoucí brusné pohybováni okolku kola 42 pohybujícího se na hrotu 14, 24 srdcovky podle jeho boku.

Průběhové změny 34»' 36 lze v souladu s obr. 4 vytvořit také tak, že jízdní kolejnice 20, 22 v oblasti průběhové změny 34, 36 je ve své jízdní ploše 46 prostřednictvím opracování kolejnicové hlavy 44 více skloněné upravena vzhledem ke hrotu 14, 24 srdcovky než v základním průběhu 48, čímž se opět uskuteční změna bodu dotyku kola 42, takže bod dotyku kola 42 se přemístí navenek, tedy od hrotu 14, 24 srdcovky. Jízdní plocha kolejnicové hlavy 44 v oblasti průběhové změny 34, 36 popisuje přitom k jízdní ploše v základním průběhu 38, 40 úhel oC o hodnotě 1,5° ač 5°.

Alternativně může být jízdní kolejnice 20, 22 v oblasti průběhové změny 34, 36 skloněna jako celek, jak je to znázorněno na obr. 5. V tomto případě není kolejnicová hlava 44 jízdní kolejnice 20, 22 změněna. Spíše je její patka 50 uspořádána například na neznázorněné klínové desce, aby se nastavil potřebný sklon jízdní plochy kolejnicové hlavy 44 pro ovlivnění bodu dotyku kola 42.

Průběhová změna 34, 36 jízdní kolejnice 20 hlavní koleje 26 by měla být provedena před hrotem 14, 24 srdcovky v odstupu Xpj o hodnotě 5000 mm ^z X*j 15000 mm a za hrotem 14, 24 srdcovky v odstupu Yy o hodnotě 8000 mm

18000 mm. Z hlediska průběhQvé.^:-g>oňt‘'36' W vedlejší koleji 28 by měl mít odstup od hrotu 14, 24 srdcovky hodnotu • · « · · · · · · · · • ·····* · * · · · · ··· ·· · · · • · · ······· · · ···

- 9 5000 mm 20000 mm, případně za hrotem 14, 24 srdcovky odstup Yjj o hodnotě 8000 mm Xjj 23000 mm.

Maximální velikost Z^, případně Z^ odchylky hlavní koleje 26 a vedlejší koleje 28, to je bodu dotyku kola v oblasti průběhové změny 34, případně 36 ve srovnání se základním průběhem 38, 40 by měla mít hodnotu 5 mm ·£ ^30 mm, případně 5 mm Z^· 35 mm. Přitom by měla maximální průběhová změna 34, případně 36 procházet v odstupu A^, případně Apj za hrotem 14, 24 srdcovky, přičemž hodnoty těchto průchodů by měly být 300 mra 2000 mm, případně 300 mm

A|j 2000 mm.

Pokud se dosáhne průběhové změny 34, 36 navenek zahnutým průběhem jízdní kolejnice 20, 22, má jízdní kolejnice 22 vyboulení odpovídající velikosti Z^, odchylky hlavní koleje 26 a vedlejší koleje 28.

Na obr. 6 je ještě jednou zcela principiálně znázorněn výřez jízdní kolejnice 20 v půdoryse, přičemž čárkovaně je zakreslena dotyková čára 52 vytvářená dotykovými body mezi jízdní plochou kolejnicové hlavy 44 a mezi dosedacím bodem kola 42, která je v oblasti hrotu 14, 24 srdcovky zakřivena navenek, tedy je vzhledem ke hrotu 14, 24 srdcovky upravena konkávně.

Claims (14)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob vedení kolejového vozidla projíždějícího oblastí srdcovky, které má osu kola nebo osu podvozku, která má kolmou rovinu, vyznačující se tím, že pohyb osy kola nebo osy podvozku kolejového vozidla se při průjezdu oblastí srdcovky ovlivní směrem ven od srdcovky, přičemž kolmá rovina se nasměruje rovnoběžně nebo v podstatě rovnoběžně s podélnou osou projížděné koleje.
2. 2. Oblast (10, 12) srdcovky pro výhybky a křižovatky, která obsahuje hrot (14, 24) srdcovky a po obou svých stranách uspořádané křídlové kolejnice (16, 18) a jízdní kolejnice (20, 22), jejichž odpovídající základní průběh (38, 40) je nasměrován na hlavní kolej (26), popřípadě na vedlejší kolej (28), přičemž oblast (10, 12) srdcovky je průjezdná kolejovým vozidlem, které má osu kol nebo osu podvozku s koly, vyznačující se tím, že alespoň jedna z jízdních kolejnic (20, 22) je v oblasti hrotů (14, 24) srdcovky od svého základního průběhu (38, 40) odchýlena tak, že jedno z kol jedoucích po jízdních kolejnicích (20, 22) se opírá svou styčnou kružnicí o poloměru n, který je menší než poloměr styčné kružnice r₂, kterou se kolo opírá při odvalování na hrotu (14, 24) srdcovky.
3. 3. Oblast srdcovky podle nároku 2, vyznačující se tím, že poměr poloměrů rj, r₂ činí zhruba ri:r₂ « 0,91:1 až ri:r₂ «0,98:1.
4. 4. Oblast srdcovky podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že jízdní kolejnice (20, 22) mají v oblasti hrotu (14, 24) srdcovky vůči dotykové čáře (52), vytvořené odpovídajícími dosedacími body kola, zakřivený průběh ve směru od hrotu (14, 24) srdcovky.
5. 5. Oblast srdcovky podle nejméně jednoho z nároků 2 až 4, vyznačující se tím, že jízdní kolejnice (20, 22) je na své jízdní ploše (46) v oblasti hrotu (14, 24) srdcovky ve srovnání sjízdní kolejnicí (20, 22) v základním průběhu (38, 40) vzhledem ke hrotu (14, 24) srdcovky více skloněna.
6. 6. Oblast srdcovky podle nejméně jednoho z nároků 2 až 5, vyznačující se tím, že jízdní kolejnice (20, 22) svou jízdní plochou (46) v oblasti průběhové změny (34, 36) probíhá vůči jízdní kolejnici (20, 22) v oblasti jejího základního průběhu (38, 40) skloněné vzhledem ke hrotu (14, 24) srdcovky pod úhlem a, přičemž pro úhel a platí 1,5° < a < 5°, s výhodou a « 3°.
7. 7. Oblast srdcovky podle nejméně jednoho z nároků 2 až 6, vyznačující se tím, že průběhová změna (34) jízdní kolejnice (20) hlavní koleje (26) začíná v odstupu Xh před hrotem (14, 24) srdcovky, přičemž pro odstup Xh platí 5000 mm < Xh < 15000 mm.
8. 8. Oblast srdcovky podle nejméně jednoho z nároků 2 až 7, vyznačující se tím, že průběhová změna (36) jízdní kolejnice (22) vedlejší koleje (28) začíná v odstupu Xn před hrotem (14, 24) srdcovky, přičemž odstup Xn je 5000 mm < X_N < 20000 mm.
9. 9. Oblast srdcovky podle nejméně jednoho z nároků 2 až 8, vyznačující se tím, že průběhová změna (34) jízdní kolejnice (20) hlavní koleje (26) končí v odstupu Yh od hrotu (14, 24) srdcovky, přičemž pro odstup Yh platí 8000 mm < Yh < 18000 mm.
10. 10. Oblast srdcovky podle nejméně jednoho z nároků 2 až 9, vyznačující se tím, že průběhová změna (36) jízdní kolejnice (22) vedlejší koleje (28) končí v odstupu Y_N od hrotu (14, 24) srdcovky, přičemž pro odstup Yn platí 8000 mm < Yn < 23000 mm.
11. 11. Oblast srdcovky podle nejméně jednoho z nároků 2 až 10, vyznačující se tím, že maximální změna základního průběhu (38) jízdní kolejnice (20) hlavní koleje (26) napříč k hlavní koleji (26) představuje odchylku Zn hlavní koleje (26), pro kterou platí 5 mm < Z_N < 30 mm.
12. 12. Oblast srdcovky podle nejméně jednoho z nároků 2 až 11, vyznačující se tím, že maximální změna základního průběhu (40) jízdní kolejnice (23) vedlejší koleje (28) napříč k vedlejší koleji (28) představuje odchylku Zh vedlejší koleje (28), pro kterou platí 5 mm < Zh < 30 mm.
13. 13. Oblast srdcovky podle nejméně jednoho z nároků 2 až 12, vyznačující se tím, že maximální odchylka Zn jízdní kolejnice (20) hlavní koleje (26) je provedena ve vzdálenosti An za hrotem (14, 24) srdcovky, přičemž pro vzdálenost An platí 300 mm < An < 2000 mm, zejména asi 1000 mm.
14. 14. Oblast srdcovky podle nejméně jednoho z nároků 2 až 12, vyznačující se tím, že maximální odchylka Z_H jízdní kolejnice (22) hlavní koleje (28) je provedena ve vzdálenosti Ah za hrotem (14, 24) srdcovky, přičemž pro vzdálenost Ah platí 300 mm < Ah < 2000 mm, zejména asi 1000 mm.