EA007583B1 - Linear steering truck - Google Patents
Linear steering truck Download PDFInfo
- Publication number
- EA007583B1 EA007583B1 EA200501746A EA200501746A EA007583B1 EA 007583 B1 EA007583 B1 EA 007583B1 EA 200501746 A EA200501746 A EA 200501746A EA 200501746 A EA200501746 A EA 200501746A EA 007583 B1 EA007583 B1 EA 007583B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- support
- gear
- separator
- car body
- axis
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
- B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
- B61F5/26—Mounting or securing axle-boxes in vehicle or bogie underframes
- B61F5/30—Axle-boxes mounted for movement under spring control in vehicle or bogie underframes
- B61F5/36—Arrangements for equalising or adjusting the load on wheels or springs, e.g. yokes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
- B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
- B61F5/38—Arrangements or devices for adjusting or allowing self- adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves, e.g. sliding axles, swinging axles
- B61F5/44—Adjustment controlled by movements of vehicle body
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
- Steering Devices For Bicycles And Motorcycles (AREA)
- Handcart (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение касается тележек железнодорожных вагонов и, в частности, управляемых тележек железнодорожных вагонов.The present invention relates to railway carriages and, in particular, guided railway carriages.
Уровень техникиThe level of technology
Колеса, используемые в тележках железнодорожных вагонов, почти всегда имеют конусообразную форму. То есть диаметр колес уменьшается, причем части, имеющие наименьший диаметр, направлены наружу от железнодорожного вагона. Дополнительно реборды, диаметры которых существенно превышают наибольший диаметр части конусообразной поверхности колеса, располагаются с внутренней части колес, колеса находятся на осях тележки и буксовых подшипниках, причем расстояние между ребордами колес на осях (совместно - «колесных пар») немного меньше расстояния между внутренними краями рельсов.The wheels used in railway carriages are almost always conical. That is, the diameter of the wheels is reduced, and the parts having the smallest diameter are directed outward from the railway car. Additionally, flanges whose diameters substantially exceed the largest diameter of the cone-shaped part of the wheel are located on the inside of the wheels, the wheels are on the axles of the carriage and axle box bearings, and the distance between the flanges of the wheels on the axles (together - "wheel pairs") is slightly less than the distance between the inner edges rails.
Известные в настоящее время оси обычных вагонных тележек неподвижно закреплены относительно тележки. Обычно имеется две тележки, расположенные на концах железнодорожного вагона. Каждая вагонная тележка обычно присоединяется к железнодорожному вагону с помощью короткой, диаметром 14 или 16 дюймов, цилиндрической стойки, которая тянется от кузова вагона до подпятника, крепящегося обычно в центре относительно тележки. Средняя стойка в такой типичной конфигурации, используемой в настоящее время, выполнена так, чтобы позволять тележке поворачиваться относительно кузова железнодорожного вагона. С практической точки зрения силы трения, возникающие на поверхности контакта между стойкой и подпятником, и огромный вес кузова вагона означают, что сопротивление вращению тележки довольно велико. Следовательно, трение между подпятником надрессорного бруса тележки и стойкой кузова вагона приводит к тому, что тележка стремится остаться в любом положении при перемещении вагона.The currently known axles of conventional carriages are fixedly mounted with respect to the carriage. Usually there are two trolleys located at the ends of the railway car. Each carriage carriage is usually attached to a railroad carriage by means of a short, 14 or 16 inch diameter, cylindrical rack, which extends from the carriage body to the thrust bearing, usually fixed in the center relative to the carriage. The average rack in such a typical configuration, currently used, is designed to allow the trolley to rotate relative to the body of the railway car. From a practical point of view, the friction forces arising on the contact surface between the stand and the thrust bearing, and the enormous weight of the car body mean that the resistance to the rotation of the carriage is quite large. Consequently, the friction between the thrust bearing's thrust plate and the stand of the car body leads to the fact that the cart tends to remain in any position when moving the car.
Тем не менее, управляющие силы между колесами и рельсом достаточно велики, чтобы преодолеть силу трения. Управляющие силы приводят к поворачиванию тележки в горизонтальной плоскости до некоторого положения в направлении поворота. Когда положение тележки приближается к направлению поворота, управляющие силы уменьшаются до точки, когда они уже не превосходят значение сил трения между подпятником надрессорного бруса тележки и стойкой кузова вагона. Так как силы трения между подпятником и стойкой теперь больше управляющих сил, то трение заставляет тележку оставаться в занятом положении до тех пор, пока управляющие силы не станут больше. Данный непрерывный процесс перехода энергии приводит к тому, что тележка никогда не бывает по-настоящему выровненной по отношению к дороге. Кроме того, непрерывный процесс перехода энергии порождает сопротивление качению и износ дороги, как на прямых участках, так и на закруглениях.However, the control forces between the wheels and the rail are large enough to overcome the force of friction. The control forces cause the trolley to turn in a horizontal plane to some position in the direction of rotation. When the position of the trolley approaches the direction of rotation, the control forces decrease to the point when they no longer exceed the value of the friction forces between the thrust bearing of the bolster of the trolley and the stand of the car body. Since the friction forces between the thrust bearing and the stand are now greater than the control forces, the friction causes the trolley to remain in the occupied position until the control forces become larger. This continuous process of energy transition leads to the fact that the cart is never truly aligned with the road. In addition, the continuous process of energy transfer generates rolling resistance and road wear, both on straight sections and on curves.
При данном колебании тележка, вращающаяся относительно средней стойки, описывает синусоидальный путь вдоль дороги. При увеличении скорости данное явление становится более очевидным и на высоких скоростях оно становится недопустимым. Данное явление обычно называется «рысканием». Рыскание начинается на низких скоростях и может привести к появлению недопустимой силы, действующей на колесо в поперечном направлении, поперечному ускорению и повторяемости таких движений, если рыскание не сдерживать. Потеря устойчивости приводит к превращению энергии качения в нежелательную «поперечную» энергию, которая вызывает сопротивление качению, нагрузке и повреждению вагона и износу тележки и путей.With this oscillation, the cart rotating relative to the center pillar describes a sinusoidal path along the road. With increasing speed, this phenomenon becomes more obvious and at high speeds it becomes unacceptable. This phenomenon is usually called "yaw." The yaw starts at low speeds and can lead to the appearance of an unacceptable force acting on the wheel in the transverse direction, lateral acceleration and the repetition of such movements if the yaw is not contained. Loss of stability leads to the conversion of rolling energy into unwanted "transverse" energy, which causes rolling resistance, load and damage to the car and wear to the carriage and tracks.
Когда железнодорожный вагон, имеющий описанные тележки, входит в закругление, рельсы двигаются из-под колес. Радиус перемещения одного колеса увеличивается, в то время как радиус другого уменьшается. Различные диаметры порождают большую длину окружности для одного колеса и меньшую для другого. Разница в длинах окружностей приводит к тому, что одно колесо перемещается за один поворот на большее расстояние по сравнению с другим колесом. Разница в направлении движения приводит к тому, что колеса и ось поворачивают в направлении закругления. В идеале большая длина окружности соответствует длине внешнего рельса, и маленькая длина окружности соответствует внутреннему рельсу.When a railway carriage having the described carts enters a rounding, the rails move out from under the wheels. The radius of movement of one wheel increases, while the radius of the other decreases. Different diameters produce a larger circumference for one wheel and a smaller one for another. The difference in the lengths of the circles leads to the fact that one wheel moves per turn a greater distance than the other wheel. The difference in the direction of movement causes the wheels and axle to turn in the direction of rounding. Ideally, a large circumference corresponds to the length of the outer rail, and a small circumference corresponds to the inner rail.
Естественная тенденция колесной пары с единственной осью в закруглении - это принять такое положение, при котором ось «указывает» на центр закругления. Данное движение единственной оси можно назвать «радиальным». В настоящее время в случае тележек с двумя колесными парами с фиксированными осями, оси не свободны в том, чтобы принять данное описанное положение независимо друг от друга и вся тележка вынуждена вращаться вокруг своего центра. Данное условие приводит к тому, что значительные силы воздействуют на колесные пары и вагонную тележку, что увеличивает износ компонентов тележки, увеличивает трение качения, что выливается в повышенное потребление топлива, так как надо тратить дополнительную энергию на поддержание движения железнодорожных вагонов. Кроме того, действие данных значительных сил также вызывает износ путей и колес.The natural tendency of a wheel pair with a single axis in the rounding is to adopt a position in which the axis “points” to the center of the rounding. This movement of a single axis can be called "radial". Currently, in the case of carts with two wheel pairs with fixed axles, the axles are not free to accept this described position independently of each other and the whole cart is forced to rotate around its center. This condition leads to the fact that significant forces affect the wheelsets and the carriage carriage, which increases the wear of the carriage components, increases rolling friction, which results in increased fuel consumption, since additional energy must be spent on maintaining the movement of railroad cars. In addition, the action of these significant forces also causes wear on the tracks and wheels.
Обычная конфигурация тележки, использующаяся в настоящее время, содержит две продольно расположенные (то есть тянущиеся вдоль пути) боковины с поперечно расположенным брусом, прикрепленным к боковинам («тележка, состоящая из трех частей»). Оси колесных пар крепятся как впереди, так и позади бруса, причем концы осей обычно закреплены относительно боковин.The conventional carriage configuration currently in use contains two longitudinally positioned (i.e., stretching along the way) sidewalls with a transversely arranged bar attached to the sidewalls (a “three-piece carriage”). The axles of the wheel pairs are mounted both in front and behind the beam, with the ends of the axles usually fixed relative to the sidewalls.
- 1 007583- 1 007583
Даже хотя номинально данная конструкция является жесткой, подобные тележки при достаточной нагрузке (такой, как при прохождении поворотов) деформируются. Обычно данная деформация принимает следующую форму: боковины, брус и колесные пары перекашиваются друг относительно друга и образуют параллелограмм, так как силы, приложенные к колесам, заставляют отклоняться оси так, чтобы тележка прошла закругление. Данное явление принятия формы параллелограмма считается общей причиной схода с рельсов железнодорожных вагонов на малой скорости при прохождении закруглений пути. Когда тележка имеет жесткую раму, данного явления не происходит.Even though this design is nominally rigid, such trolleys with sufficient load (such as when cornering) are deformed. Usually, this deformation takes the following form: sidewalls, timber and wheel sets are warped relative to each other and form a parallelogram, since the forces applied to the wheels force the axles to deflect so that the cart passes rounding. This phenomenon of taking the form of a parallelogram is considered to be a common cause of derailing railway cars at low speed when passing rounding paths. When the cart has a rigid frame, this phenomenon does not occur.
Соответственно, можно видеть, что придание жесткости тележкам и жесткое их крепление к кузову вагона с целью избежания рыскания и обеспечения возможности вращения тележки и/или придания тележке гибкости для того, чтобы тележка или ось могла поворачиваться или управляться в закруглениях пути, может обернуться и оборачивается в безвыходное положение при конструировании эффективных тележек, состоящих из трех частей. Придание жесткости боковинам тележек, состоящих из трех частей, помогает, но все же не дает удовлетворительного результата с точки зрения времени службы колес и нагрузок на путь.Accordingly, it can be seen that stiffening the trolleys and rigidly attaching them to the car body in order to avoid yaws and allow the trolley to rotate and / or give the trolley flexibility so that the trolley or axle can be rotated or controlled in the curve of the track, can turn around and turn around in a stalemate when designing efficient carts consisting of three parts. Giving stiffness to the sides of three-piece carts helps, but still does not give a satisfactory result in terms of wheel service time and road loads.
Было предпринято множество попыток изготовления тележек, которые удовлетворяли бы требованиям эффективного качения, как на прямых перегонах, так и на закруглениях. Такие попытки включали введение упругих или эластичных элементов в боковины и/или брусы, оси, выполненные с возможностью поворота, и боковины с амортизационными устройствами, подобными гасителями колебаний, и различные формы растяжки и подобные приспособления. Такие известные в настоящее время конструкции приводили к тому, что тележки имели большую цену, были тяжелыми и/или чрезмерно сложными и были склонными к поломкам или требовали большого количества работ по техническому обслуживанию и замены компонентов.Many attempts have been made to manufacture carts that would satisfy the requirements of efficient rolling, both on straight runs and on roundings. Such attempts included the introduction of elastic or elastic elements in the sidewalls and / or beams, axles, made with the possibility of rotation, and sidewalls with damping devices, such as dampers, and various forms of stretching and similar devices. Such currently known constructions led to the fact that the carts had a high price, were heavy and / or overly complex and were prone to breakage or required a large amount of maintenance work and component replacement.
Одна такая попытка проиллюстрирована в патенте США № 5249530. В патенте № 5249530 описывается устройство управления, которое реагирует на изменение вертикальной кривой высокоскоростного монорельса так точно, что тележка поворачивается в горизонтальном направлении, как только данное устройство обнаружит боковое закругление. Масса вагона продолжает движение в первоначальном направлении, что вызывает возникновение большой боковой силы, что поднимает внутренние колеса от рельса. Ассоциация американских железных дорог называет перемежающиеся и повторяющиеся вертикальные кривые монорельса режимом кручения и качения.One such attempt is illustrated in US Pat. No. 5,249,530. Patent No. 5249530 describes a control device that responds to changing the vertical curve of a high-speed monorail so precisely that the cart turns in a horizontal direction as soon as the device detects lateral curvature. The weight of the car continues to move in the original direction, which causes the occurrence of a large lateral force, which raises the inner wheels from the rail. The American Railways Association calls intermittent and repetitive vertical monorail curves as torsion and rolling.
Для исправления данной проблемы в патенте США № 5666885 описывается активная система управления с боковой подвеской в комбинации с управлением. В патенте № 5666885 движение боковой подвески используется для того, чтобы замедлить управление или усилить его в режимах бокового ускорения. В патенте № 5666885 имеется механизм инструктирования, предназначенный для облегчения поворачивания, тем не менее при управлении боковой подвеской в патенте № 5666885 имеется склонность к возникновению высокой силы трения и не был продемонстрирован эффект от управления в сочетании с боковой подвеской.To correct this problem, US Pat. No. 5,666,885 describes an active control system with a side suspension in combination with a control. In patent No. 5666885, lateral suspension movement is used to slow control or strengthen it in lateral acceleration modes. Patent No. 5666885 has an instruction mechanism designed to facilitate turning, however, when controlling a side suspension, patent No. 5666885 has a tendency to generate high friction force and the effect of control in combination with a side suspension was not demonstrated.
Еще одна подобная попытка удовлетворить требованиям эффективного качения, как на прямых перегонах, так и на закруглениях, проиллюстрирована в патенте США № 5918546. Патент № 5918546 включает в себя управление с боковой подвеской с низким трением, при котором боковое ускорение замедляет или усиливает управление. Хотя в документе содержится описание устройства, оно слишком сложно для практического применения.Another similar attempt to meet the requirements of efficient rolling, both on straight runs and on roundings, is illustrated in US Pat. No. 5,918,546. Patent No. 5918546 includes control with low friction side suspension, in which lateral acceleration slows down or enhances control. Although the document contains a description of the device, it is too complicated for practical use.
Краткое описание изобретенияBrief description of the invention
В настоящем изобретении преодолеваются ограничения, имеющиеся в решениях, известных в настоящее время. Учитывая вышеупомянутые недостатки, присущие известным в настоящее время типам тележек железнодорожных вагонов, в настоящем изобретении предлагается новая конструкция управляемой тележки железнодорожного вагона.The present invention overcomes the limitations of the solutions currently known. Given the aforementioned drawbacks of the currently known types of railcar carriages, the present invention proposes a new design of a controlled trolley of a railcar.
Общая задача настоящего изобретения, которое будет подробно и последовательно описано, заключается в том, чтобы предложить новую управляемую тележку железнодорожного вагона, имеющую большинство достоинств имеющихся в настоящее время и упомянутых тележек и содержащую много новых свойств, что выливается в то, что новая управляемая тележка железнодорожного вагона не предусматривается, не оказывается очевидной, не предложена или даже не подразумевается любой из известных тележек по одиночке или в произвольной комбинации.The overall objective of the present invention, which will be described in detail and consistently, is to propose a new steerable trolley of a railcar, which has most of the merits of the currently available and mentioned carriages and contains many new features, which translates into the fact that the new steerable railcar the car is not provided for, is not obvious, is not offered or is not even implied by any of the known carts alone or in any combination.
Для достижения данной задачи в настоящем изобретении содержится описание тележки, которой можно управлять на закругленном пути оптимальным образом и при этом тележка остается устойчивой и на прямых участках пути, при этом фактически отсутствует рыскание или колебание. В настоящем изобретении жесткость создается с помощью управляющих механизмов, которые удерживают колесные пары выровненными на прямых и закругленных участках пути и исключают появление трения, связанного с рысканием или колебаниями. В настоящем изобретении достигается чистое качение благодаря использованию опорных подшипников с низким трением для поддержания кузова вагона, боковой подвески с целью поддержания связи устройства с колесными парами, и использованию объединенного компонента управления кузовом вагона. Таким образом, в настоящем изобретении ограничивается трение и одновременно добавляется жесткость для обеспечения управления в несбалансированных, сбалансироTo achieve this objective, the present invention contains a description of a trolley that can be controlled on a rounded path in an optimal way and at the same time the trolley remains stable and on straight sections of the path, while there is virtually no yaw or hesitation. In the present invention, the stiffness is created using control mechanisms that keep the wheelsets aligned on straight and rounded sections of the track and eliminate the appearance of friction associated with yaw or vibrations. In the present invention, pure rolling is achieved by using low friction thrust bearings to maintain the car body, side suspension to maintain the coupling of the device with the wheel pairs, and using the combined car body control component. Thus, in the present invention friction is limited and at the same time stiffness is added to ensure control in unbalanced, balanced
- 2 007583 ванных и чрезмерно сбалансированных боковых закруглениях, вертикальных кривых монорельса, а также в боковых смещениях, таким образом, достигается чистое качение. Дополнительно управляющая компонента постоянно регулирует угол набегания оси, когда случаются смещения пути, что позволяет полностью избежать рыскания.- 007583 baths and excessively balanced lateral rounding, vertical monorail curves, and lateral displacements, thus, pure rolling is achieved. In addition, the controlling component constantly adjusts the angle of axis crowding when path displacements occur, which makes it possible to completely avoid yaw.
Далее довольно широко обозначим наиболее важные отличительные черты настоящего изобретения так, чтобы следующее затем подробное описание предпочтительного варианта реализации изобретения было бы лучше понятно и чтобы лучше можно было оценить вклад настоящего изобретения в существующий уровень техники. Также имеются дополнительные отличительные черты настоящего изобретения, которые будут описаны в дальнейшем в подробном описании предпочтительного варианта реализации изобретения и которые будут предметом описания в пунктах формулы изобретения.Further, we will quite broadly designate the most important distinctive features of the present invention so that the following detailed description of a preferred embodiment of the invention will then be better understood and that the contribution of the present invention to the current level of technology can be better appreciated. There are also additional features of the present invention, which will be described further in the detailed description of the preferred embodiment of the invention and which will be the subject of the description in the claims.
В связи с этим перед подробным объяснением по меньшей мере одного варианта реализации настоящего изобретения необходимо понимать, что настоящее изобретение не ограничивается в своей реализации деталями конструкции и устройством компонентов, содержащимися в дальнейшем описании или проиллюстрированным на рисунках. Настоящее изобретение может иметь другие варианты реализации и может применяться и осуществляться другими путями. Также надо иметь в виду, что язык и терминология, применяемые здесь, используются для описания и не должны рассматриваться как какоелибо ограничение.In this regard, before a detailed explanation of at least one embodiment of the present invention, it is necessary to understand that the present invention is not limited in its implementation to the details of the structure and the structure of the components contained in the following description or illustrated in the figures. The present invention may have other embodiments and may be applied and implemented in other ways. It should also be borne in mind that the language and terminology used here are used to describe and should not be construed as a limitation.
По существу специалисты в данной области оценят, что замысел, на котором основано данное изобретение, может быть легко использован в качестве основания для конструирования других устройств, систем и предложения способов для проведения в жизнь некоторых целей настоящего изобретения. Следовательно, важно, чтобы пункты формулы изобретения рассматривались, как включающие такие эквивалентные конструкции, поскольку они не выходят за рамки идеи настоящего изобретения.Essentially, those skilled in the art will appreciate that the intent on which this invention is based can easily be used as a basis for designing other devices, systems, and proposing methods for implementing some of the objectives of the present invention. Therefore, it is important that the claims be considered as including such equivalent constructions, as they do not go beyond the idea of the present invention.
Данные и другие цели настоящего изобретения наряду с различными отличительными чертами, характеризующими новизну настоящего изобретения, в частности, в прилагаемых пунктах формулы изобретения, которые являются частью данного изобретения. Для лучшего понимания настоящего изобретения, его достоинств и конкретных целей, достигаемых его использованием, необходимо обращаться к прилагаемым чертежам и описательным материалам, которые иллюстрируют предпочтительный вариант реализации настоящего изобретения.These and other objectives of the present invention along with various features characterizing the novelty of the present invention, in particular, in the attached claims, which are part of the present invention. For a better understanding of the present invention, its advantages and specific objectives achieved by its use, it is necessary to refer to the accompanying drawings and descriptive materials that illustrate the preferred embodiment of the present invention.
Таким образом, задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить тележку, которая сконструирована так, чтобы давать возможность осям располагаться естественным образом, т.е. в радиальном направлении, с тем, чтобы позволять более эффективно и с меньшими повреждениями катится по закруглениям пути.Thus, the purpose of the present invention is to provide a cart that is designed to allow the axles to be arranged in a natural way, i.e. in the radial direction, in order to allow more efficient and with less damage rolls along the curve of the path.
Другая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить тележку, у которой бы была уменьшена склонность к рысканию при движении на прямых перегонах с тем, чтобы уменьшить вред и неэффективность качения, связанные с рысканием, и также улучшить скоростные показатели.Another objective of the present invention is to propose a cart, which would have been reduced tendency to yaw when driving on straight hauls in order to reduce the harm and inefficiency of rolling, associated with yaw, and also to improve speed performance.
Еще одна задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить тележку, имеющую искомые характеристики и имеющую более простую и эффективную конструкцию.Another objective of the present invention is to provide a cart having the desired characteristics and having a simpler and more efficient design.
Задачей настоящего изобретения является достижение увеличенной производительности посредством применения принципа чистого качения колес по железнодорожному пути.The object of the present invention is to achieve increased productivity by applying the principle of clean rolling of wheels on a railway track.
Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы расходовать энергию только в направлении качения и не рассеивать или передавать эту энергию в боковом или вертикальном направлении.The object of the present invention is to expend energy only in the rolling direction and not dissipate or transmit this energy in the lateral or vertical direction.
Задачей настоящего изобретения является достижение по существу чистого качения посредством регулирования угла набегания между колесом и железнодорожным полотном.The object of the present invention is to achieve substantially pure rolling motion by controlling the angle of crowding between the wheel and the railroad track.
Таким образом, еще одна задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы регулировать угол набегания между колесом и железнодорожным полотном для того, чтобы достигать практически чистого качения в несбалансированных, сбалансированных и чрезмерно сбалансированных закруглениях и в боковых смещениях.Thus, another objective of the present invention is to regulate the angle of crowding between the wheel and the railway track in order to achieve almost pure rolling in unbalanced, balanced and over-balanced curvatures and lateral displacements.
Еще одна задача настоящего изобретения - это создание жесткости (устойчивости) с помощью управляющего механизма, что делается для того, чтобы удерживать колесные пары выровненными на прямых прогонах и закруглениях рельс.Another objective of the present invention is the creation of stiffness (stability) using a control mechanism that is done in order to keep the wheel sets aligned on straight runs and roundings of the rails.
Еще одна задача настоящего изобретения заключается в исключении трения, связанного с рысканием или колебанием.Another objective of the present invention is to eliminate friction associated with yaw or oscillation.
Данные и другие задачи настоящего изобретения будут ясны из настоящего описания, пунктов формулы изобретения и прилагаемых чертежей.These and other objectives of the present invention will be clear from the present description, the claims and the accompanying drawings.
Перечень чертежейList of drawings
Упомянутые выше и другие дополнительные задачи настоящего изобретения будут легко оценены специалистами в данной области при понимании предпочтительного варианта реализации, описанного подробно и показанного на прилагаемых чертежах, на которых фиг. 1 - изображение в изометрии устройства 10, представляющего собой тележку с линейным управлением;The above and other additional objectives of the present invention will be readily appreciated by those skilled in the art with an understanding of the preferred embodiment described in detail and shown in the accompanying drawings, in which FIG. 1 is an isometric view of the device 10, which is a linearly controlled trolley;
фиг. 2 - вид предпочтительного варианта реализации устройства 10, являющегося линейно управляемой тележкой на фиг. 1;FIG. 2 is a view of a preferred embodiment of the device 10, which is a linearly controlled trolley of FIG. one;
- 3 007583 фиг. 3 - вид сбоку устройства 10;- 3 007583 FIG. 3 is a side view of the device 10;
фиг. 4А - графическое изображение расположения колесной пары и точек поворота относительно пути и боковины на прямом участке пути;FIG. 4A is a graphical depiction of the location of the wheelset and turning points relative to the track and sidewall on the straight section of the track;
фиг. 4В - графическое изображение расположения колесной пары и точек поворота относительно пути и боковины на закругленном участке пути;FIG. 4B is a graphical depiction of the location of the wheelset and turning points relative to the track and sidewall on a rounded section of the track;
фиг. 4С - движение управляющих компонентов при прохождении закруглений;FIG. 4C is the movement of the control components during rounding;
фиг. 5А - вид в изометрии бруса 20 и опорных подшипников 32;FIG. 5A is an isometric view of a beam 20 and support bearings 32;
фиг. 5В - изображение в изометрии опорного подшипника 32;FIG. 5B is an image in isometric of the support bearing 32;
фиг. 6А - выравнивание переходника 50 буксы относительно опорной стойки 26;FIG. 6A - alignment of the adapter box 50 relative to the support column 26;
фиг. 6В - вид в перспективе переходника 50 буксы;FIG. 6B is a perspective view of the adapter box 50;
фиг. 7 - иллюстрация компенсационной боковой подвески 60а и вид в перспективе с пространственным разделением деталей одной половины компонентов, содержащихся в корпусе 62;FIG. 7 is an illustration of a compensatory side suspension 60a and is a perspective view with a spatial separation of parts of one half of the components contained in housing 62;
фиг. 8 - вид в изометрии подвижного универсального соединения 74 устройства 10;FIG. 8 is an isometric view of the mobile universal connection 74 of the device 10;
фиг. 9 - вид в изометрии управляющей компоненты 90, включающей возвратную боковую управляющую компоненту 91 и реечно-шестеренные управляющие компоненты 92 устройства 10;FIG. 9 is an isometric view of the control component 90, including a returnable lateral control component 91 and rack and pinion control components 92 of the device 10;
фиг. 10 - вид в изометрии возвратной боковой управляющей компоненты 91;FIG. 10 is an isometric view of the returnable side control component 91;
фиг. 11 - геометрическое представление точек поворота управляющей компоненты 90, используемой для точного управления устройством 10;FIG. 11 is a geometric representation of the pivot points of the control component 90 used to precisely control the device 10;
фиг. 12 - изображение тормозной балки 190.FIG. 12 - image of the brake beam 190.
Подробное описание предпочтительного варианта реализацииDetailed Description of the Preferred Embodiment
В то время как настоящее изобретение допускает варианты реализации многими различными формами, предпочтительный вариант реализации изобретения далее будет подробно описан со ссылками на чертежи, на которых одинаковые части обозначаются одинаковыми ссылочными номерами и надо понимать, что настоящее описание надо рассматривать, как пример реализации принципов настоящего изобретения и формула изобретения не сводится к ограничению предпочтительного варианта изобретения.While the present invention allows embodiments in many different forms, the preferred embodiment of the invention will now be described in detail with reference to the drawings, in which identical parts are denoted by the same reference numbers and it should be understood that the present description should be considered as an example of the implementation of the principles of the present invention and the claims are not limited to the preferred embodiment of the invention.
На фиг. 1 изображен в изометрии предпочтительный вариант устройства 10. Фиг. 2 является иллюстрацией, на которой показан вид предпочтительного варианта реализации устройства 10, являющегося линейно управляемой тележкой. На фиг. 3 показан вид сбоку устройства 10 вдоль железнодорожных рельсов 11.FIG. 1 is a perspective view of a preferred embodiment of the device 10. FIG. 2 is an illustration showing a view of a preferred embodiment of the device 10, which is a linearly controlled trolley. FIG. 3 shows a side view of the device 10 along the rail rails 11.
Как показано на фиг. 4А, тележка 10 с линейным управлением имеет продольную ось 18, расположенную в направлении движения устройства 10, когда оно перемещается по прямой линии по рельсовым путям 11. Дополнительно линейно управляемая тележка 10 имеет поперечную ось 19, тянущуюся перпендикулярно продольной оси 18. Как показано на фиг. 4А параллельно поперечной оси 19 располагаются первая поперечно расположенная ось 14 и вторая поперечно расположенная ось 16. Колеса 13а и 15а закреплены на оси 14, вся данная конструкция образует колесную пару 21, как показано на фиг. 1. Аналогично на фиг. 1 показана еще одна колесная пара 25, образованная колесами 13Ь и 15Ь, закрепленными на оси 16.As shown in FIG. 4A, the linearly controlled trolley 10 has a longitudinal axis 18 located in the direction of movement of the device 10 when it moves in a straight line along rail tracks 11. Additionally, the linearly controlled trolley 10 has a transverse axis 19 extending perpendicularly to the longitudinal axis 18. As shown in FIG. . 4A, a first transverse axis 14 and a second transverse axis 16 are arranged parallel to the transverse axis 19. The wheels 13a and 15a are fixed to the axis 14, the whole structure forms a wheel pair 21, as shown in FIG. 1. Similarly to FIG. 1 shows another wheel pair 25 formed by wheels 13b and 15b fixed on axis 16.
Как показано на фиг. 4А, обычно вдоль поперечной оси 19 в средней точке 17 и вдоль продольной оси 18 между осями 14 и 16, обычно параллельно осям 14 и 16, располагается брус 20, не показанный на фиг. 4А. Размещение бруса 20, показанного на фиг. 2, и колесных пар являются обычной конструкцией при проектировании тележки железнодорожных вагонов. Обычно брус 20 крепится к колесным парам и кузов вагона присоединяется к брусу традиционным образом, включающим известное в технике соединение с подпятником и стойкой. Тем не менее, в предпочтительном варианте реализации не используется никакое традиционное соединение. Вместо этого, как показано на фиг. 1 и детально описано на фиг. 5А и 5В, в предпочтительном варианте реализации используются два опорных подшипника 32 и 34, которые обеспечивают сопряжение бруса 20 и кузова железнодорожного вагона 12, таким образом, соединяя устройство 10 и кузов 12 вагона.As shown in FIG. 4A, usually along the transverse axis 19 at the midpoint 17 and along the longitudinal axis 18 between the axes 14 and 16, usually parallel to the axes 14 and 16, there is a beam 20, not shown in FIG. 4a. Placing the beam 20 shown in FIG. 2, and wheelsets are a common design when designing rail carriages. Usually, the beam 20 is attached to the wheelsets and the car body is attached to the beam in the traditional way, including the connection with the thrust bearing and the stand known in the art. However, in the preferred embodiment, no conventional connection is used. Instead, as shown in FIG. 1 and described in detail in FIG. 5A and 5B, in a preferred embodiment, two support bearings 32 and 34 are used, which provide the interface between the beam 20 and the rail car body 12, thus connecting the device 10 and the car body 12.
Как показано на фиг. 2, брус 20 имеет две концевые части: первая концевая часть 22 бруса и вторая концевая часть 24 бруса. Каждая концевая часть 22 и 24 бруса крепится к соответствующим компенсационным боковым подвескам 60а и 60Ь. Компенсационные боковые подвески 60а и 60Ь крепятся к каждой соответствующей концевой части 22, 24 бруса с помощью штифтового соединения 63а, 63Ь, как показано на фиг. 5А и более подробно описано позже. Данное соединение позволяет компенсационным боковым подвескам 60а и 60Ь вращаться и нести, по существу, одинаковую нагрузку. Как показано на фиг. 2, первая компенсационная боковая подвеска 60а поддерживает пару опорных стоек 26, 27, которые расположены в одной плоскости параллельно продольной оси 18, как показано на фиг. 4А, вторая компенсационная боковая подвеска 60Ь поддерживает пару опорных стоек 28, 29, которые расположены в той же плоскости параллельно продольной оси 18.As shown in FIG. 2, the beam 20 has two end parts: the first end part 22 of the beam and the second end part 24 of the beam. Each end portion 22 and 24 of the beam is attached to the respective compensation side hangers 60a and 60b. Compensation side hangers 60a and 60b are attached to each respective end portion 22, 24 of the beam using a pin connection 63a, 63b, as shown in FIG. 5A and described in more detail later. This connection allows the compensation side hangers 60a and 60b to rotate and carry substantially the same load. As shown in FIG. 2, the first compensatory side suspension 60a supports a pair of support legs 26, 27 that are located in the same plane parallel to the longitudinal axis 18, as shown in FIG. 4A, the second compensatory side suspension 60B supports a pair of support posts 28, 29, which are located in the same plane parallel to the longitudinal axis 18.
Как показано на фиг. 2 и будет описано более подробно на фиг. 6А и 6В, каждая опорная стойка 26, 27, 28, 29 зацепляется за буксу 30 следующим образом: каждая стойка изготовлена так, чтобы опираться на переходник 50 буксы, который в свою очередь опирается на буксу 30. Букса 30 выполнена таким образом, чтобы охватывать один конец оси 14, 16. Данная конструкция дает возможность присоединить колесные пары 21, 25 к устройству 10 и кузову 12 вагона (не показан). Как показано на фиг. 2 и будетAs shown in FIG. 2 and will be described in more detail in FIG. 6A and 6B, each support post 26, 27, 28, 29 engages the axle box 30 as follows: each column is made so as to rest on the axle box adapter 50, which in turn rests on the axle box 30. The axle box 30 is designed to encompass one end of the axis 14, 16. This design makes it possible to attach the wheelsets 21, 25 to the device 10 and the car body 12 (not shown). As shown in FIG. 2 and will
- 4 007583 описано более подробно на фиг. 9, в предпочтительном варианте реализации каждая опорная стойка 26, 27 и 28, 29 подвижно крепится к другой опорной стойке 26, 27 и 28, 29 посредством управляющей компоненты 90 и компенсационных боковых подвесок 60а и 60Ь. Управляющая компонента 90 также обеспечивает предпочтительные средства осуществления управления кузовом вагона.- 007583 described in more detail in FIG. 9, in the preferred embodiment, each support post 26, 27 and 28, 29 is movably fixed to another support post 26, 27 and 28, 29 by means of the control component 90 and compensatory side hangers 60a and 60b. The control component 90 also provides the preferred means for controlling the car body.
На фиг. 5А и 5В изображены предпочтительные средства крепления устройства 10 к кузову 12 вагона. Как показано на фиг. 5А, кузов 12 железнодорожного вагона, обозначенный пунктирными линиями, может крепиться к линейно управляемой тележке 10 следующим образом: балка кузова 12 вагона опирается на несколько опорных подшипников 32, 34. Как показано на фиг. 5А, опорные подшипники 32, 34 расположены близко к концевым частям 22, 24 бруса. Как показано на фиг. 5В, на которой изображен в изометрии опорный подшипник 34, предпочтительный опорный подшипник 34 содержит три конических ролика 35, 36, 37, расположенных между пластинами 31 и 33. Пластина 31 предпочтительно формируется как часть бруса 20, как показано на фиг. 5 А. Альтернативно, пластина 31 может изготавливаться и опираться на брус 20 или, альтернативно, пластина 31 может крепиться к брусу 20 обычными средствами, такими как болтовое соединение. Хотя использование опорного подшипника 32, 34 является предпочтительным вариантом, управляющие механизмы устройства 10 будут работать так, как предполагается, в случае использования традиционного крепления кузова вагона.FIG. 5A and 5B depict preferred means of securing the device 10 to the car body 12. As shown in FIG. 5A, the rail car body 12, indicated by dotted lines, can be attached to the linearly controlled trolley 10 as follows: the car body beam 12 is supported on several support bearings 32, 34. As shown in FIG. 5A, the thrust bearings 32, 34 are located close to the end portions 22, 24 of the beam. As shown in FIG. 5B, in which the support bearing 34 is depicted in isometric, the preferred support bearing 34 comprises three tapered rollers 35, 36, 37 located between the plates 31 and 33. The plate 31 is preferably formed as part of the beam 20, as shown in FIG. 5 A. Alternatively, the plate 31 may be manufactured and supported on the bar 20 or, alternatively, the plate 31 may be attached to the bar 20 by conventional means, such as a bolted joint. Although the use of a thrust bearing 32, 34 is the preferred option, the control mechanisms of the device 10 will work as expected in the case of using the traditional car body mount.
В предпочтительном варианте реализации, как показано на фиг. 5А, каждый ролик 35, 36, 37 имеет соединительные зубья 35а, 36а и 37а соответственно. Как показано на фиг. 5В, зубья 35а, 36а и 37а зацепляются за зубья 31а и 33а, таким образом, ролики 35, 36, 37 синхронизируются между пластинами 31 и 33 и предотвращается нежелательное истирание и трение. Альтернативно, может предусматриваться наличие разделителя (не показан), который будет предотвращать контакт роликов 35, 36, 37 между собой и, таким образом, исключать возникновение дополнительных точек трения.In a preferred embodiment, as shown in FIG. 5A, each roller 35, 36, 37 has connecting teeth 35a, 36a, and 37a, respectively. As shown in FIG. 5B, the teeth 35a, 36a and 37a engage with the teeth 31a and 33a, so that the rollers 35, 36, 37 are synchronized between the plates 31 and 33 and undesirable abrasion and friction are prevented. Alternatively, a separator (not shown) may be provided, which will prevent the rollers 35, 36, 37 from contacting each other and, thus, exclude the occurrence of additional friction points.
Когда кузов 12 вагона располагается на опорных подшипниках 32, 34, как показано на фиг. 5А, средняя стойка (не показана) кузова 12 вагона помещается в сквозное отверстие 42 в брусе 20 с целью центрирования кузова 12 вагона относительно тележки 10 с линейным управлением. Таким образом, сквозное отверстие 42 в брусе 20 воспринимает только продольные и боковые нагрузки, а опорные подшипники 32, 34 поддерживают вертикальную нагрузку кузова 12 вагона. Как сравнивалось с обычным устройством крепления кузова вагона, что описано ранее, использование опорных подшипников 32, 34 приводит к более легкой конструкции, что уменьшает трение благодаря исключению сопротивления и износа при поворотах и благодаря наличию управляющего соединения с кузовом 12 вагона. Более того, предпочтительная конструкция, когда масса кузова вагона поддерживается опорными подшипниками 32, 34, расположенными рядом с краями бруса 20, однозначно направляет нагрузку кузова вагона равномерно через весь брус 20. В предпочтительном варианте реализации опорные подшипники 32, 34, брус 20 и опорные стойки 26, 27, 28, 29 изготавливаются из отливки высокопрочных черных металлов, хотя могут использоваться другие высокопрочные материалы с такой же прочностью. В предпочтительном варианте реализации коническая форма роликов обеспечивает идеальное радиальное качение с небольшим трением или отсутствием его.When the car body 12 is located on support bearings 32, 34, as shown in FIG. 5A, the middle pillar (not shown) of the car body 12 is placed in the through hole 42 in the beam 20 in order to center the car body 12 relative to the linearly controlled trolley 10. Thus, the through hole 42 in the timber 20 perceives only longitudinal and lateral loads, and the thrust bearings 32, 34 support the vertical load of the car body 12. As compared with the conventional car body attachment device, as described earlier, the use of support bearings 32, 34 results in a lighter construction, which reduces friction due to the elimination of resistance and wear when turning and due to the presence of a control connection to the car body 12. Moreover, the preferred design, when the weight of the car body is supported by support bearings 32, 34 located near the edges of the beam 20, uniquely directs the load of the car body evenly across the entire beam 20. In the preferred embodiment, the support bearings 32, 34, beam 20 and support legs 26, 27, 28, 29 are made from high-strength ferrous metal castings, although other high-strength materials with the same strength can be used. In a preferred embodiment, the conical shape of the rollers provides ideal radial rolling with little or no friction.
Как показано на фиг. 2, букса 30 располагается на конце оси 14, 16 колесной пары 21, 25. Букса 30 может иметь обычную конструкцию железнодорожной буксы, такой как изображенная цилиндрическая букса 30. Как показано на фиг. 2, 6А и 6В, переходник 50 буксы выполнен таким образом, чтобы опираться на буксу 30. В свою очередь каждая опорная стойка 26, 27, 28, 29 выполнена так, чтобы опираться на переходник 50 буксы, присоединяя, таким образом, устройство 10 к колесным парам 21, 25.As shown in FIG. 2, the axle 30 is located at the end of the axle 14, 16 of the wheelset 21, 25. The axle 30 may have a conventional rail axle design, such as the cylindrical axle 30 shown. As shown in FIG. 2, 6A and 6B, the adapter 50 of the axle box is designed to rely on the axle box 30. In turn, each support post 26, 27, 28, 29 is designed so that it is supported on the adapter box 50, thus connecting the device 10 to wheelsets 21, 25.
Как показано на фиг. 6А, переходник 50 буксы предпочтительно состоит из внешнего кольца 52, пружин 43, 44, 45, 47 узла (не показано на фиг. 5), узла 56 сепаратора с шаровыми опорами и внутреннего кольца 58. Внешнее кольцо 52 имеет сферическую поверхность, которая обеспечивает вертикальное центрирование опорной стойки 26 относительно центра вращения буксы 30, как показано на фиг. 6А. Как показано на фиг. 6А, опорная стойка 26 имеет буксовый вырез 54, который предпочтительно представляет собой стандартное сопряжение, с помощью которого опорная стойка подвижно крепится к переходнику 50 буксы. Предпочтительно, чтобы переходник 50 буксы был выполнен таким образом, чтобы подходить к буксовому вырезу 54. Предпочтительно, чтобы переходник 50 буксы имел клиновидную форму и был выполнен в виде охватывающего узла, в который помещается буксовый вырез. Данное соединение удерживает переходник буксы 50 в опорной стойке 26, как в продольном, так и в боковом направлении. В буксовом вырезе имеется клиновидный клиренс для того, чтобы дать возможность переходнику 50 буксы поворачиваться в горизонтальном направлении и катится с опорной стойкой при боковом, вертикальном или управляющим движении.As shown in FIG. 6A, the adapter 50 of the axle box preferably consists of an outer ring 52, springs 43, 44, 45, 47 of the node (not shown in FIG. 5), a node 56 of the separator with ball bearings, and an inner ring 58. The outer ring 52 has a spherical surface that provides vertical centering of the support column 26 relative to the center of rotation of the axle box 30, as shown in FIG. 6A. As shown in FIG. 6A, the support post 26 has an axlebox cutout 54, which preferably is a standard mate, with which the support post is movably attached to the axle adapter 50. Preferably, the adapter 50 of the box has been designed so as to approach the box cutout 54. Preferably, the adapter 50 of the box has a wedge-shaped shape and is made in the form of a covering unit in which the box cut is placed. This connection holds the adapter box 50 in the support pole 26, both in the longitudinal and lateral direction. There is a wedge-shaped clearance in the axle box in order to allow the axle adapter 50 to rotate in the horizontal direction and roll with the support leg in lateral, vertical, or control movement.
Внешнее кольцо 52 обеспечивает передачу вертикальной нагрузки от опорной стойки 26 на буксу 30. Внутреннее кольцо 58 образует сферическую поверхность сопряжения для соединения с буксой 30, таким образом, обеспечивается возможность подвижного крепления опорной стойки 26 к колесной паре 21. Как показано на фиг. 6В, содержащей переходник 50 буксы с пространственным разделением деталей в изометрии, верхний разделитель 51, нижний разделитель 53, сепаратор 55, несколько шаровых опор 57 и крепеж 59 узла образуют узел 56 сепаратора с шаровыми опорами, изображенный на фиг. 6В. Крепеж 59 узла предпочтительно представляет собой 1/4 дюймовый болт и гайку, хотя могут использоваться люThe outer ring 52 transfers the vertical load from the support post 26 to the bush 30. The inner ring 58 forms a spherical mating surface for connection with the bush 30, thus allowing the movable attachment of the support stand 26 to the wheel pair 21. As shown in FIG. 6B, containing an adapter 50 with a spatially separated component in isometric, the upper separator 51, the lower separator 53, the separator 55, several ball bearings 57 and the fastener 59 of the assembly form the separator node 56 with ball bearings shown in FIG. 6B. The fastener 59 of the assembly is preferably a 1/4 inch bolt and nut, although any
- 5 007583 бые крепежные устройства. Сепаратор 55 и шаровые опоры 57 расположены между верхним 51 и нижним 53 разделителями и крепеж 59 узла соединяет верхний 51 разделитель и нижний 53 разделитель. Так как переходник 50 буксы находится под нагрузкой, то сепаратор 55 и шаровые опоры 57 предохраняются от загрязнения. Узел 56 сепаратора с шаровыми опорами отцентрирован на шаровых опорах 57 и удерживает их взаимное расположение. Узел 56 сепаратора с шаровыми опорами расположен между внешним кольцом 52 и внутренним кольцом 58 и предпочтительно четыре упругих элемента 43, 44, 45, 47 крепят внешнее кольцо к внутреннему кольцу 58. Использование упругих элементов 43, 44, 45, 47 предпочтительно необходимо только для сборки переходника 50 буксы и способствует свободному вращению при работе узла.- 5 007583 fixing devices. The separator 55 and the ball bearings 57 are located between the upper 51 and lower 53 dividers, and the knot fastener 59 connects the upper 51 splitter and the lower 53 splitter. Since the adapter 50 of the axle box is under load, the separator 55 and ball bearings 57 are protected from contamination. The node 56 of the separator with ball bearings is centered on the ball bearings 57 and maintains their relative position. The separator unit 56 with ball bearings is located between the outer ring 52 and the inner ring 58 and preferably four elastic elements 43, 44, 45, 47 secure the outer ring to the inner ring 58. The use of elastic elements 43, 44, 45, 47 is preferably only necessary for assembly adapter 50 box and promotes free rotation when the node.
Данная предпочтительная конструкция переходника 50 буксы позволяет осуществлять повороты в горизонтальной плоскости и обеспечивает свободу вращения колесных пар 21, 25 и опорных стоек 26, 27, 28, 29 при том, что переходник 50 буксы остается единым. Сферический переходник 50 буксы может быть обработан для того, чтобы подходить под любую стандартную буксу. Устройство 10, таким образом, может поглощать боковые и продольные нагрузки при одновременном сохранении возможности поворота в горизонтальной плоскости и свободы качения колесных пар 21 и 25. Дополнительно переходник 50 буксы обеспечивает действие осевого усилия на буксу для всех условий нагрузки и исключает действие момента на буксу 30, что ведет к большему периоду работоспособности буксы 30.This preferred design of the adapter box 50 allows for turning in a horizontal plane and provides freedom of rotation of the wheel sets 21, 25 and support columns 26, 27, 28, 29, while the adapter box 50 remains unified. Spherical adapter 50 axle box can be processed in order to fit any standard bush. The device 10, thus, can absorb lateral and longitudinal loads while maintaining the ability to rotate in a horizontal plane and the freedom of rolling wheelset 21 and 25. Additionally, the adapter 50 box provides the axial force on the bush for all load conditions and eliminates the effect of the moment on the bush 30 , which leads to a longer period of operation of the axle box 30.
Внутреннее кольцо 58 и внешнее кольцо 52 предпочтительно изготавливаются из отливки высокопрочных черных металлов, хотя могут использоваться другие высокопрочные материалы такой же прочности. Сепаратор 55 предпочтительно изготавливается из стали. Верхний разделитель 51 и нижний разделитель 53 предпочтительно изготавливаются из высокотемпературного полиэтилена со сверхвысоким молекулярным весом. Использование пластика в конструкции верхнего разделителя 51 и нижнего разделителя 53 приводит к тому, что вес кузова 12 вагона упруго сжимает пластик и образуется уплотнитель вокруг шаровых опор 57, таким образом, шаровые опоры 57 предохраняются от воздействия внешней среды. В предпочтительном варианте реализации имеется двадцать две (22) шаровые опоры 57, каждая из которых имеет диаметр в полтора дюйма (1 1/2), хотя может использоваться любое количество шаровых опор, диаметр которых достаточен для несения вертикальной нагрузки.The inner ring 58 and the outer ring 52 are preferably made of high-strength ferrous metal casting, although other high-strength materials of the same strength can be used. The separator 55 is preferably made of steel. The upper separator 51 and the lower separator 53 are preferably made of high-temperature ultra-high-molecular-weight polyethylene. The use of plastic in the construction of the upper separator 51 and the lower separator 53 leads to the fact that the weight of the car body 12 resiliently compresses the plastic and a seal is formed around the ball bearings 57, thus the ball bearings 57 are protected from the external environment. In the preferred embodiment, there are twenty-two (22) ball bearings 57, each of which has a diameter of one and a half inches (1 1/2), although any number of ball bearings can be used, the diameter of which is sufficient to carry the vertical load.
В дополнение к тому, что каждая опорная стойка 26, 27, 28, 29 зацепляется за край поперечно расположенной оси 14 и 16, каждая опорная стойка 26, 27, 28, 29 также подвижно крепится к другой опорной стойке 26, 27, 28, 29, как показано на фиг. 1. Каждая опорная стойка 26, 27, 28, 29 подвижно крепится к другой опорной стойке 26, 27, 28, 29, расположенной в той же плоскости параллельно продольной оси 18, как показано на фиг. 4А. Как показано на фиг. 2, каждая опорная стойка 26, 27, 28, 29 предпочтительно подвижно крепится к другой опорной стойке 26, 27, 28, 29 посредством компенсационной боковой подвески 60а, 60Ь и управляющей компоненты 90.In addition to the fact that each support post 26, 27, 28, 29 engages over the edge of a transverse axis 14 and 16, each support post 26, 27, 28, 29 is also movably attached to another support post 26, 27, 28, 29 as shown in FIG. 1. Each support post 26, 27, 28, 29 is movably attached to another support post 26, 27, 28, 29 located in the same plane parallel to the longitudinal axis 18, as shown in FIG. 4a. As shown in FIG. 2, each support post 26, 27, 28, 29 is preferably movably attached to another support post 26, 27, 28, 29 by means of a compensatory side suspension 60a, 60b and the control component 90.
В предпочтительном варианте реализации, что подробно изображено на фиг. 7, компенсационная боковая подвеска 60а имеет корпус 62. Корпус 62 расположен в пазу 61, который образуется между первой пластиной 65 и второй пластиной 67, причем паз 61 располагается близко к концам 22, 24 бруса 20, как показано на фиг. 5А. Как первая пластина 65, так и вторая пластина 67 имеют отверстия 71 и 73 соответственно. Как показано на фиг. 7, корпус 62 имеет отверстие 156 и отверстие 156 выровнено относительно отверстия 71 и отверстия 73, так что образуется проход. Данная компоновка позволяет штифтам 63а, Ь, как показано на фиг. 5А, располагаться в данном проходе с целью присоединения корпуса 62 и, следовательно, компенсационной боковой подвески 60а, к брусу 20, как показано на фиг. 1. На фиг. 7 одна половина корпуса 62 срезана и содержащиеся там элементы изображены для лучшего понимания с пространственным разделением. Для облегчения обсуждения описывается только одна половина элементов, которые образуют компенсационную боковую подвеску 60а и связанный с ней корпус 62. Специалист в данной области поймет, что по существу такая же компоновка элементов находится в другой половине компенсационной боковой подвески 60а и связанном с ней корпусе 62.In a preferred embodiment, as detailed in FIG. 7, the compensatory side suspension 60a has a housing 62. The housing 62 is located in a groove 61, which is formed between the first plate 65 and the second plate 67, with the groove 61 located close to the ends 22, 24 of the beam 20, as shown in FIG. 5A. Both the first plate 65 and the second plate 67 have holes 71 and 73, respectively. As shown in FIG. 7, the housing 62 has an opening 156 and the opening 156 is aligned with the opening 71 and the opening 73, so that a passage is formed. This arrangement allows the pins 63a, b, as shown in FIG. 5A, to be located in this passage in order to attach the body 62 and, therefore, the compensatory side suspension 60a, to the beam 20, as shown in FIG. 1. In FIG. 7, one half of the body 62 is cut off and the elements contained therein are shown for a better understanding with spatial separation. To facilitate discussion, only one half of the elements are described, which form a compensatory side suspension 60a and an associated body 62. A person skilled in the art will understand that essentially the same arrangement of elements is in the other half of the compensation side suspension 60a and its associated body 62.
Как проиллюстрировано на фиг. 7, одна половина корпуса 62 предпочтительно содержит задний кронштейн 64 подвески, упругий элемент 66, вязкостный демпфер 68 и кронштейн 70 пружины и демпфера. Одна половина компенсационной боковой подвески 60а также имеет уравниватель 72 нелинейных усилий и подвижное универсальное соединение 74. Стопорный задний кронштейн 64 подвески предпочтительно отлит как часть корпуса 62 и содержит отверстие 78, расположенное обычно перпендикулярно проходу, образованному отверстиями 156, 71 и 73, не показано на фиг. 7, и открывающееся в пространство внутри отверстия 156. Один конец упругого элемента 76 расположен так, чтобы опираться на кронштейн 64, причем кронштейн 64 удерживает упругий элемент 66 на месте. Далее вязкостный демпфер 68 предпочтительно располагается внутри упругого элемента 66. Вязкостный демпфер 68 содержит циклический фиксатор 150, который через отверстие 78 в кронштейне проходит в пространство внутри отверстия 156. Циклический фиксатор 150 имеет отверстие 152, которое выровнен в проходе, образованном отверстиями 156, 71 и 73. Как указано выше, штифты 63а и 63Ь, показанные на фиг. 5А, могут помещаться в проходе, образованном отверстиями 156, 71, 73 и 152 с целью соединения бруса 20 с компенсационной боковой подвеской 60а и связанными компонентами, как показано на фиг. 1.As illustrated in FIG. 7, one half of the body 62 preferably comprises a rear suspension bracket 64, an elastic element 66, a viscosity damper 68, and a spring bracket 70 and a damper. One half of the compensatory side suspension 60a also has a non-linear force equalizer 72 and a flexible universal joint 74. The locking rear bracket 64 of the suspension is preferably molded as part of the body 62 and includes an opening 78, usually located perpendicular to the passage formed by the holes 156, 71 and 73, not shown in FIG. 7, and opening into the space inside the hole 156. One end of the elastic element 76 is positioned so as to rest on the bracket 64, with the bracket 64 holding the elastic element 66 in place. Further, the viscous damper 68 is preferably located inside the elastic element 66. The viscous damper 68 contains a cyclic latch 150, which passes through the hole 78 in the bracket into the space inside the hole 156. The cyclic latch 150 has a hole 152, which is aligned in the passage formed by the holes 156, 71 and 73. As indicated above, the pins 63a and 63b shown in FIG. 5A may be placed in the passage formed by the openings 156, 71, 73, and 152 in order to connect the beam 20 to the compensatory side suspension 60a and related components, as shown in FIG. one.
- 6 007583- 6 007583
Вязкостный демпфер 68 предпочтительно является настраиваемым гидравлическим демпфером. Вязкостный демпфер 68, часть которого отрезана на фиг. 7, имеет запорный клапан 154, который предпочтительно имеет камеру, управляющую потоком, которую можно регулировать в зависимости от требований к поездке. Предпочтительный запорный клапан 154 представляет собой винт с камерой, управляющей потоком, который тянется с внешней стороны через клапан 155 вязкостного демпфера 68 во внутренний цилиндр вязкостного демпфера 68. Изменяя размеры камеры, управляющей потоком, можно приспосабливаться к требованиям к поездке, которые могут основываться на весе кузова вагона и груза, на скоростных требованиях, состоянии путей и центрах тяжести.Viscosity damper 68 is preferably a tunable hydraulic damper. A viscosity damper 68, part of which is cut off in FIG. 7, has a check valve 154, which preferably has a flow control chamber that can be adjusted depending on the travel requirements. The preferred check valve 154 is a screw with a flow control chamber that extends from the outside through the valve 155 of the viscosity damper 68 into the internal cylinder of the viscosity damper 68. By changing the dimensions of the flow control chamber, it is possible to adapt to trip requirements that can be based on weight car body and cargo, on speed requirements, condition of the tracks and centers of gravity.
Шток плунжера 153 вязкостного демпфера 68 имеет отверстие 79. Шток плунжера 153 через отверстие 77 проходит через кронштейн 70 пружины и демпфера. Кронштейн 70 располагается так, чтобы удерживать второй конец 75 упругого элемента 66. Кронштейн 70 имеет первую пластину 160 и вторую пластину 162, в каждой из которых имеется отверстие 164 и 166 соответственно. Отверстие 79 штока плунжера 153 выровнено в отверстиях 164 и 166 и таким образом образуется канал. Первая концевая часть 82 уравнивателя 72 нелинейных усилий имеет пару отверстий 146 и 147, которые расположены выровненными в канале, образованными отверстиями 79, 164 и 166. Штифт 81 расположен в канале, образованными отверстиями 79, 164, 166, 146 и 147, таким образом подвижно соединяются вязкостный демпфер 68, уравниватель 72 нелинейных усилий и кронштейн 70 пружины и демпфера и другие связанные с ними компоненты.The rod of the plunger 153 viscous damper 68 has a hole 79. The rod of the plunger 153 through the hole 77 passes through the bracket 70 of the spring and the damper. The bracket 70 is positioned so as to hold the second end 75 of the elastic element 66. The bracket 70 has a first plate 160 and a second plate 162, each of which has an opening 164 and 166, respectively. The hole 79 of the stem of the plunger 153 is aligned in the holes 164 and 166 and thus a channel is formed. The first end portion 82 of the non-linear force equalizer 72 has a pair of holes 146 and 147 that are aligned in the channel, formed by the holes 79, 164 and 166. The pin 81 is located in the channel formed by the holes 79, 164, 166, 146 and 147, thus movably the viscosity damper 68, the non-linear force equalizer 72 and the spring bracket 70 and the damper and other related components are connected.
Как будет далее видно на фиг. 8, вторая концевая часть 83 уравнивателя 72 нелинейных усилий предпочтительно имеет закругленную поверхность 830а с зубьями как у пилы для подвижного соединения с противоположной закругленной поверхностью 830Ь с зубьями как у пилы подвижного универсального соединения 74, таким образом сцепляются уравниватель 72 нелинейных усилий и подвижное универсальное соединение 74 и имеется возможность совершать раскачивающиеся движения. Вторая концевая часть 85 подвижного универсального соединения 74 предпочтительно имеет закругленную поверхность 850а с зубьями как у пилы, которая подвижно соединяется с противоположной закругленной поверхностью 850Ь с зубьями как у пилы опорной стойки 26, таким образом сцепляются подвижное универсальное соединение 74 и опорная стойка 26 и имеется возможность совершать раскачивающиеся движения.As will be seen later in FIG. 8, the second non-linear force equalizer 72 end 83 preferably has a rounded surface 830a with teeth like a saw for a movable joint with an opposite rounded surface 830b with teeth like a saw of a movable universal joint 74, thus interlocking non-linear force equalizer 72 and a movable universal joint 74 and there is an opportunity to make swaying movements. The second end portion 85 of the movable universal joint 74 preferably has a rounded surface 850a with teeth like a saw, which is movably connected to the opposite rounded surface 850b with teeth like the saw of the support post 26, thus interlocking the movable universal joint 74 and the support post 26 and it is possible make swinging movements.
Как показано на фиг. 7, в уравнивателе 72 нелинейных усилий имеется отверстие 170, которое выровнено с отверстием 172 корпуса 62 и образует канал. Штифт 174 далее вставляется в данный канал и подвижно соединяет уравниватель 72 нелинейных усилий и корпус 62. Данная конфигурация компенсационной боковой подвески 60а обеспечивает существенное выравнивание нагрузки на каждое колесо 13а, 13Ь, соединенных с опорными стойками 26, 27 и, кроме того, обеспечивает поглощение выбросов энергии по вертикали, которые испытывают колеса 13а, 13Ь, 15а, 15Ь и опорные стойки 26, 27, 28, 29, как показано на фиг. 1.As shown in FIG. 7, in the nonlinear force equalizer 72 there is an opening 170 which is aligned with the opening 172 of the housing 62 and forms a channel. The pin 174 is then inserted into this channel and movably connects the non-linear force equalizer 72 and the body 62. This configuration of the compensatory side suspension 60a provides significant load-balancing on each wheel 13a, 13b connected to the support posts 26, 27 and, in addition, provides emission absorption the vertical energy that the wheels 13a, 13b, 15a, 15b and the supports 26, 27, 28, 29 have, as shown in FIG. one.
В предпочтительном варианте реализации, как показано на фиг. 8, подвижное универсальное соединение 74 включает в себя верхнюю часть 86, нижнюю часть 87, внутреннюю часть 88 и упругие элементы 89 узла. Внутренняя часть 88 имеет зубчатую поверхность 880а для соединения с противоположной зубчатой поверхностью 880Ь верхней части 86, что позволяет образовать сцепленное соединение. Дополнительно внутренняя часть 88 содержит зубчатую поверхность 870а для соединения с противоположной зубчатой поверхностью 870Ь нижней части 87, что позволяет образовать сцепленное соединение. Данное зацепление допускает боковое перемещение подвижного универсального соединения 74. Упругие элементы 89 узла предпочтительно являются пружинами, которые соединяют верхнюю часть 86 и нижнюю часть 87. Как показано на фиг. 8, закругленное сцепленное соединение верхней части 86 со второй концевой частью 83 уравнивателя 72 нелинейных усилий и закругленное сцепленное соединение второй концевой части 85 подвижного универсального соединения 74 с противоположной закругленной поверхностью 850а с зубьями как у пилы опорной стойки 26 обеспечивает возможность бокового движения подвижного универсального соединения 74. В предпочтительной реализации корпус 62, стопорный задний кронштейн 64 подвески, стопорный кронштейн 70 пружины и демпфера, уравниватель 72 нелинейных усилий и подвижное универсальное соединение 74 предпочтительно изготавливаются из отливки высокопрочных черных металлов, хотя могут использоваться другие высокопрочные материалы такой же прочности.In a preferred embodiment, as shown in FIG. 8, the movable universal joint 74 includes an upper portion 86, a lower portion 87, an inner portion 88, and elastic elements 89 of the assembly. The inner part 88 has a toothed surface 880a for connection with the opposite toothed surface 880b of the upper part 86, which allows the formation of an interlocking connection. Additionally, the inner part 88 comprises a toothed surface 870a for connection with the opposite toothed surface 870b of the lower part 87, which allows the formation of an interlocking connection. This engagement allows lateral movement of the flexible universal joint 74. The elastic elements 89 of the assembly are preferably springs that connect the upper part 86 and the lower part 87. As shown in FIG. 8, the rounded coupling of the upper part 86 with the second end part 83 of the equalizer 72 of nonlinear forces and the rounded coupling of the second end part 85 of the movable universal joint 74 with the opposite rounded surface 850a with teeth like that of the support rod 26 allow lateral movement of the movable universal joint 74 In the preferred implementation of the housing 62, the rear locking bracket 64 of the suspension, the locking bracket 70 of the spring and damper, equalizer 72 nonlinear forces and movable universal joint 74 is preferably made from high-strength ferrous metal casting, although other high-strength materials of the same strength can be used.
Как показано на фиг. 4С, предпочтительные средства для выполнения управления кузовом вагона обеспечиваются использованием пары управляющих компонент 90а и 90Ь. На фиг. 9 более подробно изображена управляющая компонента 90. Для облегчения обсуждения будет описываться только одна управляющая компонента 90. Управляющая компонента 90 предпочтительно имеет возвратную боковую управляющую компоненту 91 подвески и реечно-шестеренную управляющую компоненту 92а и 92Ь, как показано на фиг. 2. Как показано на фиг. 9, реечно-шестеренная управляющая компонента 92 включает в себя зубчатый лоток 94, который предпочтительно является частью бруса 20, шестерню 96, промежуточную шестерню 98 и несколько реек 100, 101 и 102. Промежуточная шестерня 98 скользит по выемке 106 шестерни 96. Объединенные промежуточная шестерня 98 и шестерня 96 располагаются в зубчатом лотке 94, причем промежуточная шестерня 98 находится в выемке 104. Данная компоновка дает возможностьAs shown in FIG. 4C, preferred means for performing car body control are provided by using a pair of control components 90a and 90b. FIG. 9, the control component 90 is shown in more detail. To facilitate discussion, only one control component 90 will be described. The control component 90 preferably has a return side control component 91 of the suspension and a rack and pinion control component 92a and 92b, as shown in FIG. 2. As shown in FIG. 9, a rack-and-pinion control component 92 includes a toothed tray 94, which is preferably part of bar 20, gear 96, idler gear 98, and several slats 100, 101 and 102. Intermediate gear 98 slides along notch 106 of gear 96. Combined intermediate gear The 98 and gear 96 are located in the toothed tray 94, with the intermediate gear 98 located in the recess 104. This arrangement allows
- 7 007583 промежуточной шестерне 98 свободно вращаться на выемке 106. Отверстие 980 промежуточной шестерни 98 обеспечивает свободу движения относительно выемки 106 шестерни 96.- 7 007583 of the intermediate gear 98 to freely rotate on the notch 106. The hole 980 of the intermediate gear 98 provides freedom of movement relative to the notch 106 of the gear 96.
Как показано на фиг. 2 и 9, рейка 100 зацепляется и опирается на зубчатом лотке 94, рейка 101 сцепляется и покоится на шестерне 96 и рейка 102 сцепляется и покоится на промежуточной шестерне 98. Рейки 100, 101 и 102 зацепляются соответственно за зубья 200, 201, 202 зубчатого лотка 94, шестерни 96 и промежуточной шестерни 98, рабочий зазор между зубьями устанавливается посредством обеспечения подвижной поверхности между зубьями 200, 201, 202. В предпочтительном варианте реализации изобретения зубчатый лоток 94, шестерня 96 и промежуточная шестерня 98 и рейки 100, 101 и 102 изготавливаются предпочтительно из отливки высокопрочных черных металлов, хотя могут использоваться другие высокопрочные материалы такой же прочности.As shown in FIG. 2 and 9, the rail 100 engages and rests on the toothed tray 94, the rail 101 engages and rests on the gear 96 and the rail 102 engages and rests on the intermediate gear 98. The rails 100, 101 and 102 engage on the teeth of the toothed tray 200, 201, 202 94, gear 96 and intermediate gear 98, the working gap between the teeth is established by providing a movable surface between the teeth 200, 201, 202. In a preferred embodiment of the invention, the toothed tray 94, gear 96 and intermediate gear 98 and the slats 100, 101 and 102 are made preferred It is best to cast high-strength ferrous metals, although other high-strength materials of the same strength can be used.
Как показано на фиг. 4С и 9, управляющая компонента 90 подвижно крепится к паре опорных стоек 26, 27, причем имеется возможность вращательного движения относительно первой точки крепления опорной стойки 110а, 110Ь, когда первая опорная стойка 26 крепится к рейке 101 шестерни 96 с возможностью вращения, и имеется возможность вращательного движения относительно второй точки крепления опорной стойки 111а, 111Ь и третьей точки крепления опорной стойки 112а, 112Ь опорной стойки, когда вторая опорная стойка 27 крепится к рейке 100 на зубчатом лотке 94 и к рейке 102 на промежуточной шестерне 98. Управляющая компонента 90 с возможностью поворота крепится к устройству 10, когда шаровая опора 97 шестерни 96 через отверстие в брусе 20 попадает в отверстие 180 пластины 33 опорного подшипника 32.As shown in FIG. 4C and 9, the control component 90 is movably attached to a pair of support posts 26, 27, and there is a possibility of rotational motion relative to the first attachment point of the support stand 110a, 110b when the first support post 26 is attached to the rail 101 of gear 96 with the possibility of rotation, and there is a possibility rotational movement relative to the second point of attachment of the support stand 111a, 111b and the third point of attachment of the support stand 112a, 112b of the support stand, when the second support stand 27 is attached to the rail 100 on the gear tray 94 and to the rail 102 on the intermediate pole no 98. The control component 90 is pivotally attached to the device 10, when the ball 97 through the opening gear 96 in the rod 20 enters the hole 180 of the plate 33 of the support bearing 32.
Как показано на фиг. 4В, на котором рельс 11 поворачивает из-под кузова 12 вагона (не показано), колесные пары 25 и 21 естественным образом поворачивают в горизонтальной плоскости благодаря конусообразной форме колес 13Ь, 15Ь и 13а, 15а. Одновременно каждая система управляющих компонент 90а, 90Ь двигается в направлении поворота, таким образом, точно управляя каждой осью 14, 16. Как показано на фиг. 4С, шестерня 96а может вращаться, а также сдвигаться вдоль бруса 20. Вращение шестерни 96а относительно рейки 110а тянет опорную стойку 26 и колесо 13а так, чтобы они выровнялись по отношению к кривой. Вращение шестерни 96а также сдвигает шестерню 96а поперек бруса 20. Данный сдвиг тянет и поворачивается брус 20 в горизонтальной плоскости. Крепление бруса 20 через зубчатый лоток 94 и рейку 100а тянет опорную стойку 27 и колесо 13Ь с целью выровнять их по отношению к кривой. Шестерня 96Ь также создает вращение и сдвиг в направлении, противоположном шестерне 96а. Таким образом, вращение шестерни 96Ь толкает рейку 110Ь, опорную рейку 28 и колесо 15а к управляемому выравниванию относительно кривой. Вращение шестерни 96Ь также сдвигает шестерню 96Ь поперек бруса 20. Данный сдвиг толкает и поворачивается брус 20 в горизонтальной плоскости. Крепление бруса 20 через зубчатый лоток 94 и рейку 100Ь толкает опорную стойку 29 и колесо 15Ь к управляемому выравниванию относительно кривой. Следовательно, входя в поворот, опорные стойки 26 и 27 и прикрепленные к ним колеса 13 а, 13Ь притягиваются друг к другу с одной стороны, что показано стрелками А и А', а опорные стойки 28, 29 и прикрепленные к ним колеса 15а, 15Ь отталкиваются друг от друга, что показано стрелками В и В'. Тем не менее, как будет показано далее, хотя каждая система 90, 90Ь управляющих компонент является жесткой и, следовательно, замедляют движение опорных стоек 26, 27, 28, 29, каждая управляющая компонента 90а, 90Ь одновременно дают возможность устройству 10 перейти в состояние чистого качения при уменьшении порождаемых сил трения.As shown in FIG. 4B, on which the rail 11 rotates from under the car body 12 (not shown), the wheelsets 25 and 21 naturally turn in a horizontal plane due to the conical shape of the wheels 13b, 15b and 13a, 15a. At the same time, each system of control components 90a, 90b moves in the direction of rotation, thus precisely controlling each axis 14, 16. As shown in FIG. 4C, the gear 96a can rotate as well as move along the bar 20. The rotation of the gear 96a relative to the rail 110a pulls the support leg 26 and the wheel 13a so that they align with the curve. The rotation of the gear 96a also shifts the gear 96a across the beam 20. This shift pulls and rotates the beam 20 in the horizontal plane. The fastening of the beam 20 through the toothed tray 94 and the rail 100a pulls the support leg 27 and the wheel 13b in order to align them with respect to the curve. Gear 96B also creates rotation and shift in the direction opposite to gear 96a. Thus, the rotation of the gear 96B pushes the rail 110B, the support rail 28, and the wheel 15a toward controlled alignment with respect to the curve. The rotation of gear 96b also shifts gear 96b across bar 20. This shift pushes and rotates bar 20 in the horizontal plane. The fastening of the beam 20 through the toothed tray 94 and the rail 100b pushes the support leg 29 and the wheel 15b to a controlled alignment with respect to the curve. Consequently, when entering a turn, the support posts 26 and 27 and the wheels 13 a, 13b attached thereto attract each other from one side, which is indicated by arrows A and A ', and the support posts 28, 29 and the wheels 15a, 15b attached to them repel each other, as indicated by arrows B and B '. However, as will be shown later, although each system 90, 90b of the controlling components is rigid and therefore slows down the movement of the support posts 26, 27, 28, 29, each control component 90a, 90b simultaneously allows the device 10 to go into a clean state. rolling when reducing generated friction forces.
Как будет показано, центр масс кузова располагается вдоль шестерней 96а и 96Ь. Колесные пары 21 и 25 располагаются выше шестерен 96а и 96Ь относительно путей 11. Так как опорные стойки 26, 27, 28, 29 соединены в данных точках и могут совершать колебательные движения, опорные стойки работают как маятник, используя массу вагона 12 и действуя на устройство 10 для восстановления положения и центрирования устройства 10 над путями 11. Следовательно, возвратная боковая управляющая компонента 91а, 91Ь подвески каждой управляющей компоненты 90а, 90Ь использует маятниковый эффект как восстанавливающую силу для постоянного возвращения устройства 10 к, по существу, центральному выровненному положению. Как показано на фиг. 11, геометрическая фигура, ограниченная точками оси 14, точками 111а, 111Ь на брусе 20, представляет собой трапецию, а фигура, ограниченная точками оси 16, точками 110а, 110Ь на брусе 20, является параллелограммом. Возвратная боковая управляющая компонента 91а, 91Ь подвески подвижно крепится к опорным стойкам 26, 27, 28, 29, так что на боковую силу, приложенную к одной оси 14, реагирует другая ось 16. Следовательно, когда сторона трапеции поворачивается, ось 14 устройства 10 перемещается к центру пути, независимо от того, какой конец устройства 10 находится впереди.As will be shown, the center of mass of the body is located along gears 96a and 96b. The wheel pairs 21 and 25 are located above the gears 96a and 96b with respect to the tracks 11. Since the supporting legs 26, 27, 28, 29 are connected at these points and can oscillate, the support legs work as a pendulum using the weight of the car 12 and acting on the device 10 to restore the position and centering of the device 10 over the tracks 11. Consequently, the returnable lateral control component 91a, 91b of the suspension each control component 90a, 90b uses the pendulum effect as a restoring force to continuously return the device va 10 to substantially the central aligned position. As shown in FIG. 11, the geometrical figure bounded by the points of the axis 14, points 111a, 111b on the beam 20, is a trapezium, and the figure bounded by the points of the axis 16, points 110a, 110b on the beam 20, is a parallelogram. The returnable lateral control component 91a, 91b of the suspension is movably attached to the supporting columns 26, 27, 28, 29, so that the other axis 16 reacts to the lateral force applied to one axis 14, therefore, when the trapezium side rotates, the axis 14 of the device 10 moves to the center of the path, regardless of which end of the device 10 is in front.
Фиг. 10 представляет собой вид в изометрии возвратной боковой управляющей компоненты 91 подвески с пространственным разделением деталей и подробно изображает компоненту 91. Возвратная боковая управляющая компонента 91 подвески содержит корпус 120 переключателей. Предпочтительно штифт 130 используется для крепления корпуса 120 переключателей к брусу 20. Предпочтительно, чтобы штифт 130 располагался в отверстии 143 корпуса и отверстии в брусе 20, которое не показано. Как изображено на фиг. 10, к корпусу 120 переключателей крепится пара переключателей 121, 122, имеющих противостоящие зубчатые поверхности 123, 126, что позволяет переключателям 121, 122 поворачиваться в корпусе 120. Переключатели крепятся с помощью штифтов 140, 141, находящихся в отверстиях 137,FIG. 10 is an isometric view of a returnable lateral control component 91 of the suspension with a spatial separation of parts and depicts in detail the component 91. The returnable lateral control component 91 of the suspension includes a switch housing 120. Preferably, the pin 130 is used to attach the switch body 120 to the beam 20. Preferably, the pin 130 is located in the opening 143 of the housing and the hole in the beam 20, which is not shown. As shown in FIG. 10, a pair of switches 121, 122 with opposing toothed surfaces 123, 126 is attached to the switch body 120, which allows the switches 121, 122 to rotate in the case 120. The switches are attached with pins 140, 141 located in the holes 137,
- 8 007583- 8 007583
138 переключателей и отверстиях 142а, 142Ь корпуса. Возвратная боковая управляющая компонента 91 подвески дополнительно имеет несколько поперечин 124, 125, где каждая поперечина 124, 125 подвижно соединяется с переключателем 121, 122 с помощью шаровых шарнирных соединений 131, 132, установленных через отверстия 133, 134 переключателя. Поперечина 124, 125 возвратной боковой управляющей компоненты 91 подвески имеет шаровое шарнирное соединение 127, 129, которое крепит с возможностью поворота каждую поперечину 124, 125, предпочтительно с помощью шаровых шарнирных соединений и винтов с головками, к подшипнику 128 колесной пары, расположенному на опорных стойках 26, 27, как показано на фиг. 3. При данной предпочтительной компоновке подшипник 128 колесной пары располагается выше шестерни 96. Как описано выше, шестерня 96 представляет центр масс кузова вагона и служит маятником между опорными стойками 26, 27, 28, 29. Переключатели 121, 122 опираются на заднюю часть корпуса 120 переключателей с целью блокирования колесных пар 21, 25 для ограничения бокового движения и придания жесткости устройству 10.138 switches and casing holes 142a, 142b. The returnable lateral control component 91 of the suspension additionally has several crossbars 124, 125, where each crossmember 124, 125 is movably connected to the switch 121, 122 by means of ball joints 131, 132, installed through the openings 133, 134 of the switch. Crossbar 124, 125 return side control components 91 of the suspension has a ball joint 127, 129, which mounts to rotate each cross member 124, 125, preferably using ball joints and screws with heads, to the bearing 128 wheelset, located on the supporting racks 26, 27, as shown in FIG. 3. With this preferred arrangement, the wheel pair bearing 128 is located above gear 96. As described above, gear 96 represents the center of mass of the car body and serves as a pendulum between the supports 26, 27, 28, 29. The switches 121, 122 rest on the back of the body 120 switches to block the wheelset 21, 25 to limit lateral movement and stiffen the device 10.
Как показано, каждая возвратная боковая управляющая компонента 91а, 91Ь подвески устройства использует опорные стойки 26, 27, 28, 29 в качестве люлечной подвески, позволяя при этом брусу 20 работать как маятнику, таким образом, распределяя массу вагона между колесными парами 21, 25. При управлении кузовом вагона опорные стойки 26, 27, 28, 29 используется для определения и корректировки чрезмерно сбалансированных, несбалансированных кривых, таких как вертикальное искривление монорельса и боковое ускорение колесных пар, связанное с рысканием. Соединение между колесными парами 21, 25 и брусом 20 также отворачивает колесные пары 21, 25 от несбалансированной кривой. В предпочтительном варианте реализации корпус 120 переключателя, переключатели 121, 122 и поперечины 124, 125 предпочтительно изготавливаются из отливки высокопрочных черных металлов, хотя могут использоваться другие высокопрочные материалы такой же прочности.As shown, each return side control component 91a, 91b of the device's suspension uses the support posts 26, 27, 28, 29 as a cradle suspension, while allowing the bar 20 to work as a pendulum, thus distributing the weight of the car between the wheel pairs 21, 25. When controlling the car body, the supports 26, 27, 28, 29 are used to determine and correct overly balanced, unbalanced curves, such as vertical curvature of the monorail and lateral acceleration of wheelsets associated with yaw. The connection between the wheel pairs 21, 25 and bar 20 also turns the wheel pairs 21, 25 away from the unbalanced curve. In a preferred embodiment, the switch body 120, switches 121, 122 and crossmembers 124, 125 are preferably made from high-strength ferrous castings, although other high-strength materials of the same strength can be used.
Поперечины 124, 125 также содержат направляющие кронштейны 144, 145 тормозов, которые нужны для фиксации местоположения тормозной балки 190. Направляющий кронштейн 145 тормозов является предпочтительным средством для поддержания полного контакта тормозной колодки с колесом при применении тормозов. Как показано на фиг. 12, тормозная балка 190 вдвигается в направляющий кронштейн 145. Фиксация местоположения позволяет тормозной колодке 192 вращаться относительно шаровых шарнирных соединений 129 и 132 при осуществлении управления, как показано на фиг. 12. Следовательно, при применении тормозов, тормозная колодка 192 высовывается выше направляющего кронштейна 145 и имеет возможность вращаться относительно шаровых шарнирных соединений 129 и 132 при полном контакте тормозной колодки 192 с колесом (не показано). Данное действие позволяет кожуху тормоза поддерживать постоянное положение относительно колес, что способствует увеличению срока службы тормозной колодки.The crossbars 124, 125 also contain brake guide brackets 144, 145 which are needed to fix the location of the brake beam 190. The brake guide bracket 145 is the preferred means for maintaining full contact of the brake shoe with the wheel when applying the brakes. As shown in FIG. 12, the brake beam 190 is pushed into the guide bracket 145. The position fixation allows the brake shoe 192 to rotate relative to the ball joints 129 and 132 when exercising control, as shown in FIG. 12. Therefore, when applying brakes, the brake shoe 192 protrudes above the guide bracket 145 and is able to rotate relative to the ball joints 129 and 132 with full contact of the brake shoe 192 with the wheel (not shown). This action allows the casing of the brake to maintain a constant position relative to the wheels, which helps to increase the life of the brake pad.
Устройство, описанное выше, демонстрирует пониженный уровень энергопотребления. Были проведены измерения сопротивления с использованием нагруженной 100 тонной открытой саморазгружающейся вагонетки. Данные измерения проводились с использованием методов Измерения сопротивления поездов, установленных для «Энергетической программы» Ассоциации американских железных дорог. Сопротивление качению управляемой тележки нагруженного кузова вагона составляло 1 фунт на тонну (фунт/тонна) веса вагона на прямом пути, к этому значению добавляется только 0,1 фунт на тонну веса вагона на градус кривизны для закругленных участков путей. Пластичность грунтового основания путей создает сопротивление качению. Прогиб пути и увлажнение площадки земляного полотна выливается в сопротивление качению от 0,8 до 1,0 фунтов/тонну. Вычитая сопротивление основания путей из сопротивления качению тележки, получаем, что управляемая тележка кузова вагона находится в пределах от 0,2 до 0 фунтов/тонну от достижения чистого качения.The device described above demonstrates reduced power consumption. Resistance measurements were carried out using a loaded 100 ton open self-unloading trolley. These measurements were carried out using the methods of Measuring the resistance of trains established for the “Energy Program” of the Association of American Railways. The rolling resistance of the steerable trolley of the loaded car body was 1 pound per ton (pound / ton) of the weight of the car on the straight track, only 0.1 pound per ton of the weight of the car per degree of curvature for the rounded sections of tracks was added to this value. The plasticity of the soil base of the track creates rolling resistance. The deflection of the track and the wetting of the roadbed area translates into rolling resistance from 0.8 to 1.0 lb / ton. Subtracting the resistance of the base of the track from the rolling resistance of the trolley, we find that the controlled trolley of the car body is in the range of 0.2 to 0 pounds / ton from achieving pure rolling.
Средства для осуществления управления кузовом вагона выравнивают колесные пары на прямых участках и регулируют их положение для всех углов кривизны путей. Геометрия рулевого управления устанавливает угол набегания между колесом и рельсами менее чем в один миллирадиан (0,057°) на прямом или закругленном участке пути. Измеряется смещение передней оси с целью определения угла набегания при его изменении на кривой в 12°. Смещение передней оси - это нулевой угол набегания на прямом пути. Смещение передней оси проходит вход в переходную кривую с идеальным смещением или нулевым углом набегания для части кривой с постоянным радиусом кривизны. Смещение передней оси проходит выход из переходной кривой с нулевым углом набегания на прямом пути. Управляющий механизм регулирует смещение оси и управляющую силу. Измеряемая управляющая сила показывает минимальную силу, необходимую для прохождения пути без проскальзывания колес, что соответствует отсутствию износа колеи.The means for controlling the car body align wheel sets in straight sections and adjust their position for all angles of curvature of the tracks. The steering geometry establishes the running angle between the wheel and the rails of less than one milliradian (0.057 °) on a straight or rounded leg. The offset of the front axle is measured in order to determine the angle of crowding when it changes on a curve of 12 °. The offset of the front axle is the zero incidence angle on the straight path. The offset of the front axle passes the entrance to the transition curve with an ideal offset or zero incidence angle for a part of the curve with a constant radius of curvature. The displacement of the front axle passes the exit from the transition curve with a zero incidence angle on a straight path. The control mechanism regulates the displacement of the axis and the control force. The measured control force shows the minimum force required to pass the track without wheel slip, which corresponds to the absence of track wear.
Как описано выше, в предпочтительном варианте реализации изобретения, многие компоненты устройства 10 изготавливаются из отливки высокопрочных черных металлов с использованием литья по газифицируемым моделям, хотя могут использоваться другие высокопрочные материалы такой же прочности. Использование литья по газифицируемым моделям при изготовлении частей компонент позволяет добиваться того, что данные части являются идеальным проводником для нагрузок, а также позволяет минимизировать общий вес.As described above, in a preferred embodiment of the invention, many components of the device 10 are made of high-strength ferrous metal casting using casting on gasified models, although other high-strength materials of the same strength can be used. The use of casting on gasified models in the manufacture of parts of the component allows us to ensure that these parts are an ideal conductor for loads, and also allows you to minimize the total weight.
- 9 007583- 9 007583
Использование данного материала и процесса делает устройство 10 легким при одновременном сохранении высокой прочности. Изготавливая устройство 10 из отливки высокопрочных черных металлов, вес устройства 10 уменьшается примерно на 1000 фунтов на каждую тележку по сравнению с обычными тележками, состоящими из трех частей.The use of this material and process makes the device 10 easy while maintaining high strength. By making the device 10 from casting high-strength ferrous metals, the weight of the device 10 is reduced by about 1,000 pounds per each carriage compared to conventional carts consisting of three parts.
В то время как данное изобретение было описано с помощью предпочтительного варианта реализации, необходимо понимать, что данное изобретение не ограничивается указанным вариантом реализации. Наоборот, имеется в виду, что изобретение покрывает все альтернативы, модификации и эквивалентные решения, которые находятся в рамках существа и границы изобретения.While this invention has been described using a preferred embodiment, it is necessary to understand that this invention is not limited to this embodiment. On the contrary, it is understood that the invention covers all alternatives, modifications, and equivalent solutions that are within the essence and scope of the invention.
Что касается использования и функционирования настоящего изобретения, тоже самое должно быть понятно из вышеприведенного описания и соответственно не будет дополнительного обсуждения способа использования и реализации настоящего изобретения.With regard to the use and operation of the present invention, the same should be clear from the above description and accordingly there will be no further discussion of the method of using and implementing the present invention.
Что касается вышеприведенного описания, надо осознавать, что оптимальные соотношения размеров частей настоящего изобретения, что включает в себя разные размеры, материалы, форма, способ функционирования, сборки и использования, считаются довольно ясными и очевидными специалистам в данной области и все взаимосвязи, эквивалентные проиллюстрированным на рисунках и описанньм в тексте, охватываются настоящим изобретением.With regard to the above description, it is necessary to realize that the optimal aspect ratios of the parts of the present invention, which includes different sizes, materials, form, method of operation, assembly and use, are considered quite clear and obvious to those skilled in the art and all the interrelationships equivalent to those illustrated in drawings and descriptions in the text are covered by the present invention.
Следовательно, описанное выше надо рассматривать, как иллюстрацию принципов настоящего изобретения. Далее, так как специалисты могут легко предложить множество модификаций и изменений, приведенное выше описание не сводит формулу изобретения к конкретным описанным и показанным конструкциям и действиям и, соответственно, все возможные модификации и эквивалентные решения рассматриваются как не выходящие за рамки настоящего изобретения.Therefore, the above should be considered as an illustration of the principles of the present invention. Further, since specialists can easily suggest many modifications and changes, the above description does not reduce the claims to the specific structures and actions described and shown and, accordingly, all possible modifications and equivalent solutions are considered to be within the scope of the present invention.
Claims (33)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US46790103P | 2003-05-05 | 2003-05-05 | |
US10/714,704 US7096795B2 (en) | 2003-05-06 | 2003-11-17 | Linear steering truck |
PCT/US2004/012179 WO2004098973A2 (en) | 2003-05-05 | 2004-04-20 | Linear steering truck |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA200501746A1 EA200501746A1 (en) | 2006-02-24 |
EA007583B1 true EA007583B1 (en) | 2006-12-29 |
Family
ID=33436745
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA200501746A EA007583B1 (en) | 2003-05-05 | 2004-04-20 | Linear steering truck |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1620298A4 (en) |
BR (1) | BRPI0410691A (en) |
CA (1) | CA2524472A1 (en) |
EA (1) | EA007583B1 (en) |
WO (1) | WO2004098973A2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102319972A (en) * | 2011-08-10 | 2012-01-18 | 长春轨道客车股份有限公司 | Prevent that bogie curb girder one from being the method for positioning seat assembly welding distortion |
CN106004912A (en) * | 2016-07-05 | 2016-10-12 | 北京交通大学 | Bogie for reducing transverse swinging of suspended type monorail traffics |
CN110155113B (en) * | 2019-05-29 | 2024-03-08 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | Monorail running gear and monorail vehicle |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US817406A (en) * | 1905-07-14 | 1906-04-10 | Arnold Stucki | Truck for railway-cars. |
US4413569A (en) * | 1979-07-02 | 1983-11-08 | Amsted Industries Incorporated | Steering railroad truck |
US5918546A (en) * | 1995-11-20 | 1999-07-06 | Transportation Investors Service Corporation | Linear steering truck |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2091660A (en) * | 1981-01-22 | 1982-08-04 | Pullmann Standard Inc | Leaf spring railway bogies |
US5249530A (en) * | 1992-05-26 | 1993-10-05 | Westinghouse Electric Corp. | Forced steering railroad truck system with central transverse pivoted shaft |
-
2004
- 2004-04-20 WO PCT/US2004/012179 patent/WO2004098973A2/en active Application Filing
- 2004-04-20 EP EP04760562A patent/EP1620298A4/en not_active Withdrawn
- 2004-04-20 CA CA002524472A patent/CA2524472A1/en not_active Abandoned
- 2004-04-20 EA EA200501746A patent/EA007583B1/en not_active IP Right Cessation
- 2004-04-20 BR BRPI0410691-1A patent/BRPI0410691A/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US817406A (en) * | 1905-07-14 | 1906-04-10 | Arnold Stucki | Truck for railway-cars. |
US4413569A (en) * | 1979-07-02 | 1983-11-08 | Amsted Industries Incorporated | Steering railroad truck |
US5918546A (en) * | 1995-11-20 | 1999-07-06 | Transportation Investors Service Corporation | Linear steering truck |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2524472A1 (en) | 2004-11-18 |
BRPI0410691A (en) | 2006-06-20 |
WO2004098973A2 (en) | 2004-11-18 |
EP1620298A2 (en) | 2006-02-01 |
WO2004098973A3 (en) | 2005-03-17 |
EP1620298A4 (en) | 2008-03-05 |
EA200501746A1 (en) | 2006-02-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7231878B2 (en) | Linear steering truck | |
SK281265B6 (en) | Bogies for railway vehicles with variable gap between wheels | |
JPH0141347B2 (en) | ||
US2296106A (en) | Radial truck | |
GB2091660A (en) | Leaf spring railway bogies | |
CN209064100U (en) | A high-speed train carriage suspension system with automatic centering bogies | |
SU906356A3 (en) | Spring suspension for track vehicle | |
US1979235A (en) | Car truck | |
RU133486U1 (en) | TWO-axle RAILWAY TRUCK CAR | |
JPH07172314A (en) | Railway vehicle and truck for railway vehicle | |
RU2677961C2 (en) | Three-axle carriage | |
EA007583B1 (en) | Linear steering truck | |
KR20020041708A (en) | Secondary jointed flexible Bogie | |
US5918546A (en) | Linear steering truck | |
RU2710051C1 (en) | Running gear of rolling stock with steering wheel pair | |
US4817535A (en) | Stand alone well car with double axle suspension system | |
RU2301166C2 (en) | Rail vehicle two-axle bogie | |
US4538525A (en) | Four-wheel passenger car truck | |
RU2760372C1 (en) | Eight-axle rail road carriage | |
US5537932A (en) | Railway truck bearing lateral thrust pads | |
KR20130046538A (en) | Steering apparatus for railway vehicle using mr damper | |
FI87333C (en) | STYRANORDNING FOER TAOGVAGNARS HJULSATSER | |
CN1780751A (en) | Linear Guided Bogies | |
RU2094273C1 (en) | Railway vehicle bogie | |
RU2783251C1 (en) | Two-axle trolley for high-speed freight car |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ KG MD TJ TM |
|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): RU |