PL B1. SOLARIS BUS & COACH SPÓŁKA AKCYJNA, Bolechowo-Osiedle, PL BUP 21/15. DARIUSZ ANDRZEJ MICHALAK, Puszczykowo, PL

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: (51) Int.Cl. B61F 5/02 ( ) B61D 13/00 ( ) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: (54) Wózek do pojazdu szynowego, zwłaszcza do tramwajów niskopodłogowych (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 21/15 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 12/17 (73) Uprawniony z patentu: SOLARIS BUS & COACH SPÓŁKA AKCYJNA, Bolechowo-Osiedle, PL (72) Twórca(y) wynalazku: DARIUSZ ANDRZEJ MICHALAK, Puszczykowo, PL (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Romuald Suszczewicz PL B1

2 2 PL B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest wózek do pojazdu szynowego, zwłaszcza do tramwajów niskopodłogowych. Z opisu patentowego EP B1 znane jest rozwiązanie wózka do pojazdów szynowych zawierające ramę z zabudowanymi dwoma zestawami kołowymi, które są wyposażone w oparcia sprężyn pierwszego stopnia usprężynowania umieszczonych z obu stron korpusu łożyska oraz w oparcia nadwozia na usprężynowaniu drugiego stopnia. W wózku tym układ napędowy stanowią silniki i przekładnie zawieszone na ramie wózka, które przenoszą moment obrotowy na zestawy kołowe za pomocą sprzęgieł kołowych wykonanych na czołach osi. Nadwozie opiera się na wózkach za pośrednictwem stalowych sprężyn śrubowych przenoszących obciążenia pionowe i poziome poprzeczne. Z opisu patentowego PL znane jest rozwiązanie, w którym na zewnątrz ramy podwozia, utworzonej z pary jednosłupowych ram, osadzona jest wzdłużnie jednostka napędowa. W jednostce napędowej elektryczny silnik trakcyjny ma dwustronne wyjścia wałów, które po obydwu stronach wyposażone są w elastyczne sprzęgła, przy czym na co najmniej jednym wyjściu wału elektrycznego silnika trakcyjnego zamocowana jest płytka sprzęgła wielopłytkowego z pałąkiem sprzęgła, usytuowanym na zewnątrz i z boku korpusu silnika trakcyjnego, a poprzez elastyczne sprzęgło wału, na tej samej osi wzdłużnej stożkowej przekładni czołowej, wał napędowy czołowej przekładni stożkowej i koło napędowe tej przekładni połączone są trwale z wydrążonym wałem napędowym tej przekładni, przy czym wydrążony wał napędowy przekładni wyposażony jest w zabierak napędowy przegubu wału i parę elastycznych sprzęgieł płytkowych. Z opisu patentowego PL znane jest również rozwiązanie dwuosiowego podwozia trakcyjnego do niskopodłogowego pojazdu tramwajowego z wzdłużnie usytuowanymi jednostkami napędowymi, umieszczonymi nie obrotowo pod skrzynią pojazdu. Podwozie to obejmuje ramę, na której są zamontowane cztery wolne koła napędowe, przy czym między następującymi, jedno za drugim, niezależnymi kołami napędowymi zawieszony jest hamulec szynowy, a każde z następujących po sobie wolnych kół napędowych napędzane jest poprzez napęd i sprzęgła wałów za pomocą jednostek napędowych wyposażonych w obustronne wyjścia wałów, i usytuowanych wzdłużnie między tymi kołami. Z opisu patentowego EP B1 znane jest rozwiązanie wózka do pojazdów szynowych wyposażonych w koła indywidualnie ułożyskowane, w którym każdej dłuższej stronie między kołami a ramą mocowany jest napęd. Układ napędowy stanowi silnik i dwie przekładnie zawieszone po każdej zewnętrznej stronie ramy wózka. Celem rozwiązania jest uproszczenie konstrukcji wózka zarówno napędnego jak i wózka tocznego, ukierunkowane jednocześnie na podniesienie technologiczności konstrukcji, pozwalającej na rozszerzenie możliwości adaptacyjnych zarówno w odniesieniu do zastosowania nowych układów napędowych jak i optymalizacji wykorzystania przestrzeni pasażerskiej pojazdu. Istota konstrukcji wózka do pojazdu szynowego, zwłaszcza do tramwaju niskopodłogowego, który według wynalazku zawiera ramę składającą się z dwóch ostojnic połączonych poprzecznicami, przy czym każda z ostojnic ma konsole pierwsze wypuszczone na zewnątrz wózka, natomiast rama podparta jest na usprężynowaniu przyosiowym usytuowanym na konsolach drugich wypuszczonych z osi portalowej zestawu kołowego, ponadto w geometrycznym środku ramy wózka jest zamocowane cięgło trakcyjne, charakteryzuje się tym, że cięgło trakcyjne, zawierające gumowo-metalowe przeguby sferyczne, przymocowane jest do zabudowanych na jednej z poprzecznic zabieraków wyposażonych w węzłówki wzmacniające, zaś naprzeciw, na podwoziu pojazdu zamocowane są zabieraki pudła pojazdu. Według kolejnej, korzystnej cechy wynalazku każda konsola pierwsza ma gniazda do mocowania amortyzatorów pionowych oraz gniazda do mocowania bloków gumowo-metalowych. Według innej, korzystnej cechy wynalazku na końcach ostojnic zamocowane są gniazda odbijaków krańcowych i wsporniki amortyzatorów poziomych, natomiast w środku ostojnic zabudowane są zespolone wsporniki odbijaków środkowych. Według następnej, korzystnej cechy wynalazku na końcach konsoli drugiej, od strony poprzecznic, zamocowane są wsporniki podwieszenia elektromagnetycznego hamulca szynowego. Według kolejnej, korzystnej cechy wynalazku od spodu do każdej z konsoli pierwszych podwieszone są kompletne układy napędowe, z których każdy zawiera dwa silniki i dwie przekładnie usytuowane po jednej i po drugiej stronie wózka, przy czym dwa silniki połączone są ze sobą powierzchniami tylnymi, natomiast kołnierz silnika jest połączony z kołnierzem przekładni, zaś przekładnia jest połączona z czołem koła. Według innej, korzystnej cechy wynalazku każda przekładnia wypo-

3 PL B1 3 sażona jest w układ hamulcowy składający się z tarczy hamulcowej, osadzonej od zewnętrznej strony przekładni, oraz zacisku hamulcowego przymocowanego do korpusu przekładni. Według następnej, korzystnej cechy wynalazku układ napędowy połączony jest z ramą za pomocą części złącznych wsporników przekładni poprzez elementy gumowo-metalowe. Według kolejnej, korzystnej cechy wynalazku prowadzenie zawieszenia układu hamulca szynowego usytuowane jest po zewnętrznej stronie każdej z ostojnic. Korzystnymi skutkami stosowania wynalazku są wysoka niezawodność i technologiczność konstrukcji oraz możliwość uzyskania dobrych właściwości biegowych w zakresie bezpieczeństwa i komfortu jazdy. Optymalizacja konstrukcji wózków umożliwia ich pełną zamienność oraz obrót pod pudłem w celu zapewnienia równomiernego zużycia kół. Przy ukierunkowaniu rozwiązania na prostotę konstrukcji uzyskuje się polepszony komfort i większe możliwości zabudowy wnętrza pojazdu w przestrzeni nadwózkowej. W przypadku stosowania wynalazku uzyskana poprawa właściwości biegowych prowadzi również do minimalizacji zużycia powierzchni tocznej kół, a tym samym zwiększenia trwałości rozwiązania. Przedmiot wynalazku w pierwszej z jego przykładowych realizacji został uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 jest widokiem wózka z boku, fig. 2 jest widokiem wózka z góry, fig. 3 jest widokiem wózka z czoła, fig. 4 jest przekrojem wzdłużnym przez środek wózka, a fig. 5 jest widokiem z góry kompletnego układu napędowego. Niezależnie od powyższego, na rysunku został uwidoczniony również przedmiot wynalazku w innej z jego przykładowych realizacji stanowiącej wózek toczny, gdzie fig. 6 jest widokiem wózka z boku, fig. 7 jest widokiem wózka z góry, fig. 8 jest widokiem wózka z czoła, fig. 9 jest przekrojem wzdłużnym przez środek wózka, ponadto fig. 10 jest widokiem z góry ramy wózka, a fig. 11 jest przekrojem wózka przez poprzecznice. P r z y k ł a d 1 Wózek do pojazdu szynowego, który według pierwszego z przykładów realizacji jest wózkiem napędowym, zawiera ramę 1 składającą się z dwóch ostojnic 2 połączonych ze sobą poprzecznicami 3. Każda z ostojnic 2 ma konsole pierwsze 4 wypuszczone na zewnątrz wózka. Rama 1 podparta jest na usprężynowaniu przyosiowym 5 zamontowanym na konsolach drugich 6 wypuszczonych z osi portalowej 7 zestawu kołowego 8. W geometrycznym środku ramy 1 wózka jest zamocowane cięgło trakcyjne 9, przymocowane do zabudowanych na jednej z poprzecznic 3 zabieraków wózka 10 wyposażonych w węzłówki wzmacniające 11, a na przeciw, na podwoziu pojazdu są zamocowane zabieraki 12 pudła pojazdu, przy czym cięgło trakcyjne 9 jest wyposażone w gumowo-metalowe przeguby sferyczne 13. Każda konsola pierwsza 4 ma gniazda 14 do mocowania amortyzatorów pionowych 15 oraz gniazda 16 do mocowania bloków gumowo-metalowych 17, stanowiących oparcie nadwozia na wózku 18. Na końcach ostojnic 2 są zamocowane gniazda odbijaków krańcowych 19 i wsporniki amortyzatorów poziomych 20, wsporniki dysz piasecznic 21 oraz wsporniki dysz smarowania 22. W środku ostojnic 2 zabudowane są zespolone wsporniki odbijaków środkowych 23. Na końcach konsoli drugiej 6, od strony poprzecznic 3, są zamocowane wsporniki 24 podwieszenia elektromagnetycznego hamulca szynowego 25. Każda z ostojnic 2 ma prowadzenia zawieszenia układu hamulca szynowego 25 zamontowane po jej zewnętrznej stronie. Od spodu do każdej z konsoli pierwszych 4 są podwieszone kompletne układy napędowe 26, z których każdy zawiera dwa silniki 27 i dwie przekładnie 28 usytuowane po jednej i po drugiej stronie wózka. Układ napędowy 26 jest połączony z ramą 1 za pomocą części złącznych 29 wsporników przekładni 30 poprzez elementy gumowo-metalowe 31 konsoli pierwszej 4. Dwa silniki 27 połączone są ze sobą powierzchniami tylnymi 32, natomiast kołnierz silnika 33 jest połączony z kołnierzem przekładni 28. Przekładnia 28 jest połączona za pomocą kołnierza 34 poprzez sprzęgło elastyczne z czołem koła 35. Każda przekładnia 28 ma zabudowany układ hamulcowy 36 składający się z tarczy hamulcowej 37, osadzonej od strony zewnętrznej przekładni 28, oraz zacisku hamulcowego 38 zamocowanego do korpusu przekładni 28. Sprzęgła elastyczne, łączące przekładnie 28 z czołami kół 35, pozwalają na przemieszczenia względne wynikające z ugięć usprężynowania pierwszego stopnia oraz przemieszczeń poprzecznych zestawu kołowego 8 spowodowanych dynamiką jazdy. Każdy zestaw kołowy 8 ma zabezpieczenie przed opadaniem 39 usytuowane od strony wewnętrznej ostojnic 2 ramy 1 wózka. Zestaw kołowy 8 jest prowadzony w ramie 1 wózka za pomocą spoczywających na oparciach korpusów łożysk i naciskanych ramą 1 wózka czterech bloków gumowo-metalowych usprężynowania przyosiowego 5, stanowiących usprężynowanie pierwszego stopnia wózka o progresywnej charakterystyce ugięciowej. Rozwiązanie prowadzenia zestawu kołowego 8 umożliwia jego poziomo-wzdłużne

4 4 PL B1 i poprzeczne przemieszczania w ramach odpowiednio dobranych charakterystyk ugięciowych, co zmniejsza kąt nabiegania na szynę i przyczynia się do zmniejszenia zużycia obręczy zestawów kołowych 8 podczas jazdy w łukach torowych. P r z y k ł a d 2 Wózek do pojazdu szynowego, który według drugiego z przykładów realizacji jest wózkiem tocznym, zawiera ramę 1 składającą się z dwóch ostojnic 2 połączonych ze sobą poprzecznicami 3. Każda z ostojnic 2 ma konsole pierwsze 4 wypuszczone na zewnątrz wózka. Rama 1 podparta jest na usprężynowaniu przyosiowym 5 zamontowanym na konsolach drugich 6 wypuszczonych z osi portalowej 7 zestawu kołowego 8. W geometrycznym środku ramy wózka jest zamocowane cięgło trakcyjne 9, przymocowane do zabudowanych na jednej z poprzecznic 3 zabieraków wózka 10 wyposażonych w węzłówki wzmacniające 11, a naprzeciw, na podwoziu pojazdu, są zamocowane zabieraki 12 pudła pojazdu, przy czym cięgło trakcyjne 9 jest wyposażone w gumowo-metalowe przeguby sferyczne 13. Każda konsola pierwsza 4 ma gniazda 14 do mocowania amortyzatorów pionowych 15 oraz gniazda 16 do mocowania bloków gumowo-metalowych 17, stanowiących oparcie nadwozia na wózku 18. Na końcach ostojnic 2 są zamocowane gniazda odbijaków krańcowych 19 i wsporniki amortyzatorów poziomych 20. W środku ostojnic 2 zabudowane są zespolone wsporniki odbijaków środkowych 23. Na końcach konsoli drugiej 6, od strony poprzecznic 3, są zamocowane wsporniki 24 podwieszenia elektromagnetycznego hamulca szynowego 25. Każdy zestaw kołowy 8 ma zabezpieczenie przed opadaniem 39 usytuowane od strony wewnętrznej ostojnic 2 ramy 1 wózka. Każda z konsoli pierwszych 4 ma zawieszone od spodu kompletne układy hamulcowe 36 usytuowane po zewnętrznej stronie ostojnic 2. W innych rozwiązaniach układ hamulcowy 36 może być również zawieszony bezpośrednio na zestawie kołowym 8. Wózek wyposażony jest w błotniki 41. Zestaw kołowy 8 jest prowadzony w ramie 1 wózka za pomocą spoczywających na oparciach korpusów łożysk i naciskanych ramą 1 wózka czterech bloków gumowo-metalowych usprężynowania przyosiowego 5, stanowiących usprężynowanie pierwszego stopnia wózka o progresywnej charakterystyce ugięciowej. Rozwiązanie prowadzenia zestawu kołowego 8 umożliwia jego poziomo-wzdłużne i poprzeczne przemieszczania w ramach odpowiednio dobranych charakterystyk ugięciowych, co zmniejsza kąt nabiegania na szynę i przyczynia się do zmniejszenia zużycia obręczy zestawów kołowych 8 podczas jazdy w łukach torowych. Zastrzeżenia patentowe 1. Wózek do pojazdu szynowego, zwłaszcza do tramwaju niskopodłogowego, zawierający ramę składającą się z dwóch ostojnic połączonych poprzecznicami, przy czym każda z ostojnic ma konsole pierwsze wypuszczone na zewnątrz wózka, zaś rama podparta jest na usprężynowaniu przyosiowym usytuowanym na konsolach drugich wypuszczonych z osi portalowej zestawu kołowego, ponadto w geometrycznym środku ramy wózka zamocowane jest cięgło trakcyjne, znamienny tym, że cięgło trakcyjne (9), zawierające gumowo-metalowe przeguby sferyczne (13), przymocowane jest do zabudowanych na jednej z poprzecznic (3) zabieraków (10) wyposażonych w węzłówki wzmacniające (11), zaś naprzeciw, na podwoziu pojazdu zamocowane są zabieraki (12) pudła pojazdu. 2. Wózek do pojazdu szynowego według zastrz. 1, znamienny tym, że każda konsola pierwsza (4) ma gniazda (14) do mocowania amortyzatorów pionowych (15) oraz gniazda (16) do mocowania bloków gumowo-metalowych (17). 3. Wózek do pojazdu szynowego według zastrz. 1, znamienny tym, że na końcach ostojnic (2) zamocowane są gniazda odbijaków krańcowych (19) i wsporniki amortyzatorów poziomych (20), natomiast w środku ostojnic (2) zabudowane są zespolone wsporniki odbijaków środkowych (23). 4. Wózek do pojazdu szynowego według zastrz. 1, znamienny tym, że na końcach konsoli drugiej (6), od strony poprzecznic (3), zamocowane są wsporniki (24) podwieszenia elektromagnetycznego hamulca szynowego (25). 5. Wózek do pojazdu szynowego, według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że od spodu do każdej z konsoli pierwszych (4) podwieszone są kompletne układy napędowe (26), z których każdy zawiera dwa silniki (27) i dwie przekładnie (28) usytuowane po jednej i po drugiej stronie wózka, przy czym dwa silniki (27) połączone są ze sobą powierzchniami tylnymi (32),

5 PL B1 5 natomiast kołnierz silnika (33) jest połączony z kołnierzem (34) przekładni (28), zaś przekładnia (28) jest połączona z czołem koła (35). 6. Wózek do pojazdu szynowego według zastrz. 5, znamienny tym, że każda przekładnia (28) wyposażona jest w układ hamulcowy (36) składający się z tarczy hamulcowej (37), osadzonej od zewnętrznej strony przekładni (28), oraz zacisku hamulcowego (38) przymocowanego do korpusu przekładni (28). 7. Wózek do pojazdu szynowego według zastrz. 5, znamienny tym, że układ napędowy (26) połączony jest z ramą (1) za pomocą części złącznych (29) wsporników przekładni (30) poprzez elementy gumowo-metalowe (31). 8. Wózek do pojazdu szynowego według zastrz. 1, znamienny tym, że prowadzenie zawieszenia układu hamulca szynowego (25) usytuowane jest po zewnętrznej stronie każdej z ostojnic (2). Rysunki

6 6 PL B1

7 PL B1 7

8 8 PL B1

9 PL B1 9

10 10 PL B1 Departament Wydawnictw UPRP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)