ФРИКЦИОННЫЙ ДЕМПФЕР Российский патент 1995 года по МПК B61F5/12 F16F7/08 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а конкретно к устройствам для гашения упругих колебаний обрессоренных масс железнодорожного подвижного состава.

Наиболее близким решением из известных является фрикционный демпфер, содержащий шпинтон и телескопически связанную с ним гильзу с проушинами для крепления, охваченные расположенными между крышками пружиной, кольцами с коническими опорными поверхностями и размещенными между ними сухарем, разделенным на секторы, а также палец, установленный в поперечном отверстии конца шпинтона, размещенного внутри гильзы и пропущенной сквозь продольные прорези на внешнем конце гильзы.

Недостатком указанного демпфера является невысокая надежность функционирования.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение надежности функционирования путем обеспечения контроля и регулирования силы трения демпфера.

Данная техническая задача решается тем, что в известном демпфере, содержащем шпинтон, и телескопически связанную с ним гильзу с проушинами для крепления, охваченные расположенными между крышками пружиной, кольцами с коническими опорными поверхностями и размещенным между ними сухарем, разделенным на секторы, а также палец, установленный в поперечном отверстии конца шпинтона, размещенного внутри гильзы и пропущенный сквозь продольные прорези на внешнем конце гильзы, шпинтон выполнен в виде двух частей, одна из которых выполнена с центральным резьбовым отверстием, а другая - с винтом, ввернутым в это отверстие, причем одна крышка поджата пружиной к концам пальца, а вторая крышка установлена на конце шпинтона, размещенном вне гильзы, при этом демпфер снабжен распорной втулкой, установленной между второй крышкой и кольцом с конической опорной поверхностью. Демпфер снабжен также гайкой, навернутой на размещенный вне гильзы конец части шпинтона с винтом и взаимодействующей с опирающейся на нее второй крышкой, при этом распорная втулка выполнена со смотровым отверстием, в зоне которого на поверхности шпинтона нанесена риска, расположенная в одной плоскости с торцом внутреннего конца гильзы при ее заданном положении. Кроме того, демпфер снабжен вкладышем, разрезанным продольно на две части и установленным в проточке, выполненной на поверхности гильзы, взаимодействующей с сухарем, при этом боковые грани секторов сухаря расположены в плоскостях, пересекающихся под углом β, определяемым из формулы
β ≥ 2 arctg , где n - число секторов в сухаре;
I_c, I_в - интенсивность изнашиваемости материала соответственно сухаря и вкладыша.

На фиг. 1 изображен общий вид фрикционного демпфера; на фиг. 2 - вариант исполнения фрикционного демпфера; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 2; на фиг. 6 - вид по стрелке Г на фиг. 2.

Демпфер содержит направляющую гильзу 1 и телескопически связанный с ней шпинтон, состоящий из двух частей 2 и 3. Внутренняя часть 2 шпинтона выполнен с винтом 4, а внешняя часть 3 - с резьбовым отверстием, в которое и ввернут винт. В поперечном отверстии внутренней части 2 шпинтона установлен палец 5, пропущенный сквозь продольные прорези 6 в гильзе 1. Выступающие за боковую поверхность гильзы 1 концы пальца 5 удерживают крышку 7, на которую опирается пружина 8. Другим концом пружина 8 давит через кольцо 9 с внутренней конической опорной поверхностью, сухарь 10 с коническими торцами, продольно разрезанный на секторы, другое кольцо 11 с внутренней конической опорной поверхностью и распорную втулку 12 на вторую крышку 13, закрепленную на внешней части 3 шпинтона. На внешней части 3 шпинтона установлена также проушина 14, а другая проушина 15 прикреплена к противоположному концу гильзы 1.

Демпфер работает следующим образом.

Предварительно производится сборка. В направляющую гильзу 1 вводится внутренняя часть 2 шпинтона, в поперечное отверстие которого через прорези 6 устанавливают палец 5. Затем на гильзу 1 последовательно надевают крышку 7, пружину 8, кольцо 9, сухарь 10, кольцо 11 и распорную втулку 12. Затем в отверстие гильзы 1 вводят внешнюю часть 3 шпинтона и вращением его свинчивают с внутренней частью 2. Разборка осуществляется в обратном порядке. Демпфер в собранном виде устанавливают на тележку, закрепив проушину 14, например, на буксе. За проушину 15 выдвигают гильзу 1 до упора пальца 5 в концы продольных прорезей 6. Затем вращают проушину 15 в направлении свинчивания внутренней 2 и внешней 3 частей шпинтона. При этом крышки 7 и 13 сближаются, пружина 8 сжимается. При достижении пружиной 8 заданного усилия сжатия, определяемого по ее характеристике и высоте Н, производят выравнивание расстояния L между проушинами 14 и 15 демпфера с соответствующим установочным размером на тележке. Выравнивание производят вдвиганием гильзы 1, например, ударами молотка по проушине 15. Затем проушину 15 соединяют с рамой тележки. Под действием усилия пружины 8 кольца 9 и 11 прижимают взаимодействием конических опорных поверхностей сухарь 10 к гильзе 1. Возникающая между сухарем 10 и гильзой 1 сила трения препятствует изменениям расстояния между проушинами 14 и 15, соединенными с рамой и буксой тележки. Возмущения, действующие на тележку при движении, вызывают взаимные перемещения рамы и буксы, сопровождающиеся упругими деформациями рессорного подвешивания. Часть энергии упругой деформации рессор затрачивается на преодоление силы трения в демпфере и упругие колебания обрессоренной массы затухают. Во время эксплуатации силу нажатия пружины 8 контролируют по ее высоте Н. При необходимости регулировки, например, вследствие износа взаимодействующих поверхностей сухаря 10 и гильзы 1, отцепляют одну из проушин 14 или 15 от тележки и вращением ее восстанавливают размер Н.

В варианте конструкции демпфера внутренняя часть 2 шпинтона выполнена с центральным резьбовым отверстием, в которое ввернут винт 4, являющийся внешней частью шпинтона. Как и в основном исполнении демпфера пружина 8 одним концом опирается на крышку 7. Другим концом пружина 8 давит через кольцо 9, сухарь 10, другое кольцо 11 и распорную втулку 12 на вторую крышку 13, которая опирается на гайку 16, навернутую на винт 4. Винт 4 оканчивается проушиной 14. На поверхности гильзы 1 в зоне взаимодействия с сухарем 10 выполнена проточка, в которой размещен вкладыш 17, разрезанный продольно на две части. Сухарь 10 также продольно разрезан на секторы 18, причем боковые грани сектора расположены в плоскостях, пересекающихся под углом β, определяемым по формуле
β ≥ 2 arctg , где n - число секторов в сухаре, шт;
I_c, I_в - интенсивность изнашиваемости материалов сухаря и втулки соответственно, определяемые опытным путем.

Кроме того, винт 4 имеет продольный паз 19, а между гайкой 16 и крышкой 13 размещена стопорная шайба 20 с усом 21 и отгибной лапкой 22, причем ус 21 стопорной шайбы 20 введен в паз 19 винта 4. В распорной втулке 12 вырезаны смотровые отверстия 23, в зоне которых на поверхности внутреннего конца 2 шпинтона нанесена риска 24, которая совмещается с плоскостью внутреннего торца гильзы 1 при ее заданном положении относительно внутренней части 2 шпинтона.

Демпфер работает следующим образом.

При установке на тележку закрепляют проушину 15, например, на раме тележки. Вращением проушины 14 и продольными ее перемещениями производят выравнивание размера L между проушинами 14 и 15 с соответствующим установочным размером на тележке и одновременно совмещения торца гильзы 1 с риской 24 на внутренней части 2 шпинтона, контролируя совмещение визуально через смотровые отверстия 23 в распорной втулке 12. Затем соединяют проушину 14 с буксой и вращением гайки 16 сдвигают крышку 13 в направлении крышки 7. Пружина 8 при этом сжимается и при заданной высоте ее Н гайку 16 стопорят шайбой 20. Гашение упругих колебаний обрессоренных масс осуществляется силами трения сухаря 10 о втулку 17, аналогично описанному выше демпферу.

В процессе эксплуатации силу нажатия пружины 8 контролируют по ее высоте Н, а в случае необходимости регулируют гайкой 16 без отсоединения проушин 14 или 15 от тележки.

Использование: транспортное машиностроение, устройства для гашения упругих колебаний обрессоренных масс железнодорожного подвижного состава. Цель: обеспечение контроля и регулирования силы трения, повышение надежности и удобства пользования: Сущность изобретения: направляющая гильза 1 телескопически соединена со шпинтоном, выполненным из двух частей 2 и 3. Одна часть выполнена с винтом 4, а другая часть - с резьбовым отверстием для крепления винта 4. В поперечном отверстии внутренней части 2 шпинтона установлен палец 5, пропущенный сквозь продольные прорези 6 в гильзе 1. Выступающие за боковую поверхность гильзы 1 концы пальца удерживают крышку 7, на которую опирается пружина 8. Другим концом пружина 8 опирается через кольцо 9 с внутренней конической поверхностью, сухарь 10 с коническими торцами, другое кольцо 11 с внутренней конической поверхностью и распорную втулку 12 на вторую крышку 13, закрепленную на внешней части шпинтона. Демпфер оборудован проушинами 14 и 15. 3 з.п.ф-лы, 6 ил.

1. ФРИКЦИОННЫЙ ДЕМПФЕР, содержащий шпинтон и телескопически связанную с ним гильзу с проушинами для крепления, охваченные расположенными между крышками пружиной, кольцами с коническими опорными поверхностями и размещенным между ними сухарем, разделенным на секторы, а также палец, установленный в поперечном отверстии конца шпинтона, размещенного внутри гильзы, и пропущенный сквозь продольные прорези на внешнем кольце гильзы, отличающийся тем, что шпинтон выполнен в виде двух частей, одна из которых выполнена с центральным резьбовым отверстием, а другая - с винтом, ввернутым в это отверстие, причем одна крышка поджата пружиной к концам пальца, а вторая крышка установлена на конце шпинтона, размещенном вне гильзы, при этом демпфер снабжен распорной втулкой, установленной между второй крышкой и кольцом с конической опорной поверхностью. 2. Демпфер по п.1, отличающийся тем, что он снабжен гайкой, навернутой на размещенный вне гильзы конец части шпинтона с винтом и взаимодействующей с опирающейся на нее второй крышкой, при этом распорная втулка выполнена со смотровым отверстием, в зоне которого на поверхности шпинтона нанесена риска, расположенная в одной плоскости с торцом внутреннего конца гильзы при ее заданном положении относительно шпинтона. 3. Демпфер по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен вкладышем, разрезанным продольно на две части и установленным в проточке, выполненной на поверхности гильзы, взаимодействующей с сухарем. 4. Демпфер по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что боковые грани секторов сухаря расположены в плоскостях, пересекающихся под углом β определяемым из формулы

где n - число секторов в сухаре;
J_с, J_в - интенсивность изнашиваемости материала соответственно сухаря и вкладыша.