ПОДВЕСКА РЕДУКТОРА ПРИВОДА ПОДВАГОННОГО ГЕНЕРАТОРА Российский патент 1995 года по МПК B61D29/00 B61D43/00 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается подвески редуктора привода подвагонного генератора.

Известна подвеска редуктора привода подвагонного генератора, включающая штангу с буртами через кольцевые упругие элементы, связанную с кронштейном редуктора и с рамой тележки через корпус и опорную плиту с отверстием под штангу и с боковым вырезом для ее монтажа. Боковой вырез в опорной плите закрывается задвижкой [1]
Недостатком устройства является невысокая долговечность работы упругих элементов. Это связано с тем, что выполнение буртов с плоскими рабочими поверхностями при преднатяге приводит к зажатию упругих элементов между штангой и корпусом. При вертикальной нагрузке (вертикальном перемещении штанги) упругие элементы испытывают равномерную деформацию. При горизонтальной нагрузке штанга поворачивается вокруг своего центра опоры, при этом в упругих элементах возникают неравномерные деформации, значение которых растет от центра опоры к периферии. В результате значительных переменных деформаций упругий элемент начинает разрушаться от периферии к центру.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является подвеска редуктора привода подвагонного генератора, содержащая штангу с буртами по концам, контактирующими противолежащими сторонами с охватывающими штангу кольцевыми коническими упругими элементами, сопряженными соответственно с корпусом редуктора и рамой тележки, причем каждая поверхность указанных сторон буртов образована плоским средним участком и криволинейным крайним участком [2]
Недостаток известной конструкции тот же, что и в предыдущей. Повышенный износ упругих элементов здесь также обусловлен возникновением в них переменных напряжений при эксплуатации.

Техническая задача, на которую направлено предлагаемое изобретение, заключается в повышении долговечности подвески за счет обеспечения равномерной деформации упругих элементов, что в свою очередь влияет на долговечность всех других элементов подвески.

Указанная техническая задача решается за счет того, что в известной подвеске криволинейные крайние участки буртов штанги ограничены пересечением с конической поверхностью, образующая которой проведена из точки пересечения продольной оси симметрии штанги с плоским участком соответствующей стороны бурта под углом к плоскому участку, равным углу наибольшего отклонения штанги от исходного положения.

Кроме того, штанга может быть выполнена симметричной относительно центральной поперечной оси и состоит из цилиндрического участка в средней части и расположенных между ним и буртами конических участков, расходящихся в направлении средней части, а угол конусности упругих элементов расположен в пределах 60-120^о, причем в статическом состоянии конические упругие элементы расположены и ограничены контактом с плоскими средними участками буртов.

На фиг. 1 изображена предлагаемая подвеска; на фиг. 2 узел сопряжения с рамой тележки; на фиг. 3 конический упругий элемент; на фиг. 4 вариант подвески с составной штангой.

Подвеска редуктора привода подвагонного генератора включает штангу 1 с буртами 2, с одной стороны связанную с кронштейном 3 редуктора 4, с другой через опорную плиту 5 и конические кольцевые упругие элементы 6 с поперечным брусом 7 рамы тележки (на чертежах не изображена). Поверх упругих элементов 6 и опорной плиты 5 размещен корпус 8 верхней опоры, который крепится болтами через плиту 5 к поперечному брусу 7 рамы тележки.

При этом опорная поверхность буртов выполнена в виде плоскости опорного кольца 9 (фиг. 2) с плавным переходом к линии 10 пересечения периферийной поверхности 11 бурта 2 с поверхностью конуса, образующая 12 которого расположена от плоскости опорного кольца 9 под углом α, равным наибольшему углу отклонения штанги от вертикального положения, и с вершиной конуса, лежащей в точке 13 пересечения плоскости опорного кольца 9 с осью штанги 1. Геометрические размеры плоскости опорного кольца 9 формируются диаметром штанги 1 (для внутреннего диаметра) и площадью контактирования бурта 2 штанги с упругими элементами 6 при их преднатяге (для внешнего диаметра Д). Внешний диаметр Д плоскости опорного кольца 9 определяется из условия формы и размеров упругого элемента и сжатия материала упругого элемента 6 при максимальной вертикальной нагрузке от максимального наклона бурта 2. Переход с диаметра Д к линии 10 выполнен по криволинейной линии-радиусу (фиг. 2).

Штанга с целью обеспечения равнопрочности имеет средний цилиндрический участок 14 и сопряженные с ним конические участки 15. Кроме того, штанга может быть выполнена составной. Части штанги соединяются между собой муфтой 16.

Подвеска редуктора привода подвагонного генератора работает следующим образом.

Штанга 1 через кронштейн 3 воспринимает статические и динамические нагрузки от редуктора 4 и через упругие элементы 6 и опорную плиту 5 передает их на поперечный брус 7 рамы тележки. При вертикальном перемещении штанги 1 бурты 2 воздействуют на упругие элементы 6, что вызывает их деформацию и разворот, приводящий к изменению угла конусности в пределах 60-120^о. Возрастание нагрузки приводит к увеличению площади (фиг. 4) контактирования упругих элементов 6 с опорными поверхностями (опорным кольцом 9) в результате деформации самого элемента 6. При вертикальной нагрузке пятно контакта доходит только до границы опорного кольца 9.

При угловых отклонениях штанги 1 от ее вертикального положения упругие элементы 6 воспринимают нагрузку аналогичным образом, но наряду с этим по мере увеличения угла отклонения штанги 1 в контакт с упругим элементом 6 вступает криволинейная поверхность перехода от опорного кольца 9 к линии 10. Таким образом, вся вертикальная составляющая нагрузки и частично нагрузка от угловых перемещений воспринимается упругим элементом 6 через опорное кольцо 9, а основная часть нагрузки от угловых перемещений воспринимается упругим элементом 6 от поверхности перехода до опорного кольца 9 к линии 10. Это позволяет избежать дополнительных деформаций упругих элементов при отклонениях стойки 1 и создать условия равномерного нагружения упругих элементов 6.

Технико-экономические преимущества изобретения следующие:
1. Повышается долговечность упругих элементов на порядок, что достигается за счет равномерного распределения динамических нагрузок по сечению упругих элементов и в результате устранения концентрации напряжения на периферийных участках упругих элементов.

2. Сокращаются расходы на маневровые и ремонтные работы на порядок, так как повышение долговечности позволяет увеличить интервал между отцепочными ремонтами.

3. Выполнение штанги в виде балки равного сопротивления позволяет повысить ее долговечность, а выполнение ее симметричной относительно поперечной оси повышает ее взаимозаменяемость.

4. Использование составной штанги позволяет упростить узел сопряжения штанги с рамой тележки и упростить процесс обслуживания и ремонта редуктора, так как для его снятия не требуется разборка узлов сопряжения штанги с редуктором и ремонт тележки. Кроме того, такое техническое решение позволяет изготовить опорную плиту корпуса и плиту кронштейна цельными, состоящими из одной детали каждая.

Использование: предложенная подвеска относится к железнодорожному транспорту и касается подвески редуктора подвагонного генератора. Сущность изобретения: в подвеске, включающей штангу с буртами, с одной стороны связанную с кронштейном редуктора, с другой через опорную плиту и упругие элементы с поперечным брусом рамы тележки, для повышения долговечности работы упругих элементов поверхность буртов выполнена в виде плоскости опорного кольца с плавным переходом к линии пересечения криволинейной периферийной поверхности бурта с поверхностью конуса, образующая которого расположена от плоскости опорного кольца под углом, равным наибольшему углу отклонения штанги от вертикального положения, и с вершиной конуса, лежащей в точке пересечения плоскости опорного кольца с осью штанги. 4 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. ПОДВЕСКА РЕДУКТОРА ПРИВОДА ПОДВАГОННОГО ГЕНЕРАТОРА, содержащая штангу с буртами по концам, контактирующими противолежащими сторонами с охватывающими штангу кольцевыми коническими упругими элементами, сопряженными соответственно с корпусом редуктора и рамой тележки, причем каждая поверхность указанных сторон буртов образована плоским средним участком и криволинейным крайним участком, отличающаяся тем, что криволинейные крайние участки ограничены пересечением с конусной поверхностью, образующая которой проведена из точки пересечения продольной оси симметрии штанги с плоским участком соответствующей стороны бурта под углом к плоскому участку, равным углу наибольшего отклонения штанги от исходного положения. 2. Подвеска по п.1, отличающаяся тем, что штанга выполнена симметричной относительно центральной поперечной оси и состоит из цилиндрического участка в средней части и расположенных между ним и буртами конических участков, расходящихся в направлении средней части. 3. Подвеска по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что угол конусности упругих элементов расположен в пределах 60-120^o. 4. Подвеска по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что в статическом состоянии конические упругие элементы расположены в контакте с плоскими средними участками буртов. 5. Подвеска по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что штанга выполнена составной, а каждая опорная плита с центральным отверстием, имеющим диаметр меньше диаметра буртов.