РОЛИКОВАЯ ОПОРА ТЕПЛОВОЗА Российский патент 2001 года по МПК B61F5/20 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к конструкции роликовой опоры тепловоза.

Известна роликовая опора тепловоза (заявка N 93020217/11 (020138), бюл. "Изобретения" N 29, 1995 г. , с. 41), содержащая нижнюю роликовую часть, верхнюю упругую часть, состоящую из резиновых шайб с металлическими пластинами, а также вертикальный шток, установленный в упругой части опоры для выравнивания осевых нагрузок тепловоза, снабженный по концам сферическими шарнирами: нижним, взаимодействующим с резиновыми шайбами, и верхним, взаимодействующим с рамой кузова. Нижний шарнир штока образован сферическими углублениями на прижатых друг к другу металлических пластинах. Верхний шарнир штока образован сферическими вставками, расположенными на подвижном цилиндре, и соединяется с рамой кузова посредством горизонтальных винтов, опирающихся в коническую поверхность подвижного цилиндра.

Недостатком данной конструкции является то, что в соединениях металлических пластин со штоком нижнего шарнира и подвижного цилиндра с рамой кузова верхнего шарнира в процессе эксплуатации тепловоза образуются зазоры, нарушающие равенство осевых нагрузок. Данные зазоры в роликовой опоре технологически требуют при ремонте разборки опоры и замены деталей опоры.

В изобретении решается задача - устранение зазоров в шарнирах штока для более эффективного выравнивания опорой осевых нагрузок тепловоза при действии силы тяги.

Для решения указанной задачи роликовая опора тепловоза, содержащая резиновые шайбы с металлическими пластинами, подвижной цилиндр, вертикальный шток, установленный на осевой линии опоры посредством верхнего шарнира, который расположен в подвижном цилиндре, а также нижнего шарнира, который расположен на металлических пластинах, и гайку, снабжена в средней части упомянутого штока гильзой, торцы которой выполнены со сферическими поверхностями, и сферическими вкладышами, которые расположены на концевых частях вертикального штока и стянуты упомянутой гайкой у верхнего шарнира, при этом подвижной цилиндр имеет резьбу с треугольным профилем и предназначен для соединения с рамой кузова посредством съемного фланца.

Такая конструкция роликовой опоры тепловоза, которая снабжена в средней части штока гильзой, торцы которой выполнены со сферическими поверхностями, и сферическими вкладышами, которые расположены на концевых частях вертикального штока и стянуты гайкой у верхнего шарнира, при этом подвижной цилиндр имеет резьбу с треугольным профилем и предназначен для соединения с рамой кузова посредством съемного фланца, позволяет повысить надежность штока для более эффективного выравнивания опорой осевых нагрузок тепловоза при действии силы тяги.

Заявляемая роликовая опора может быть применена на маневровых и грузовых тепловозах, что позволяет повысить их тяговые свойства.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена роликовая опора, вид сбоку, тележка под опорой условно не показана; на фиг. 2 изображено устройство тележки тепловоза с роликовыми опорами, вид на тележку сбоку.

Роликовая часть опоры состоит из прямоугольного корпуса 1 с плоскими направляющими 2, установленными по касательной к радиусу поворота тележки, роликов 3 в обоймах 4, нижней и верхней опорных плит 5.

Упругая часть опоры состоит из резиновых шайб 6 с отверстиями в центре и стальных пластин 7 также с отверстиями. Резиновые шайбы привулканизированы к стальным пластинам. Для исключения сдвига пластин 7 в комплекте они имеют по окружности зацепы а. Вертикальный шток 8 размещается на осевой линии упругой части опоры, имеет сферические вкладыши 9 на концевых частях и гильзу 10 в средней части со сферическими поверхностями б на торцах. Нижний шарнир штока образован шаровой поверхностью в, расположенной на металлических пластинах 7. Верхний шарнир штока образован шаровой поверхностью г, расположенной на подвижном цилиндре 11, имеющем резьбу д с треугольным профилем и соединенном с рамой 12 кузова тепловоза посредством съемного фланца 13. Сферические вкладыши 9 и гильза 10 через шаровые поверхности в, г шарниров стянуты штоком 8 с крепежной гайкой 14 у верхнего шарнира. Для предотвращения заклинивания шарниров штока при их сжатии крепежной гайкой 14 служит пластмассовая прокладка 15, расположенная на верхней концевой части штока под крепежной гайкой 14. Для ограничения поперечного сдвига опоры служит коническая нижняя часть е рамы 12 кузова.

Роликовые опоры с резиновыми шайбами 6 устанавливаются на тележку тепловоза (см. фиг. 2) по две с каждой стороны. Для получения силы тяги в тележке используются тяговые электродвигатели 16 постоянного тока с рядовым расположением и с опорами 17 на раме тележки. Тележка имеет индивидуальное пружинное подвешивание для каждой оси. Шкворень тележки 18 располагается в шкворневой балке над тяговыми электродвигателями.

Сборка роликовой опоры производится в следующем порядке. Отдельно для блока резиновых шайб устанавливается шток 8 с нижним сферическим вкладышем и гильзой 10. На свободном конце штока размещается подвижной цилиндр 11, верхний сферический вкладыш, пластмассовая прокладка 15 и крепежная гайка 14. Посредством крепежной гайки 14 устанавливается необходимая затяжка шарниров, одинаковая для верхнего и нижнего шарнира. При этом проверяется подвижность шарниров и отсутствие заклинивания. Блок резиновых шайб с собранным штоком устанавливается на жесткую роликовую часть опоры, предварительно установленную на тележке. После установки всех блоков резиновых шайб со штоком опускается кузов тепловоза на тележки. При этом вес кузова конической нижней частью е рамы кузова полностью передается на резиновые шайбы опор. Подвижной цилиндр 11 свободно проходит через отверстия рамы 12 кузова. При полностью установленном кузове на подвижной цилиндр 11 навертывается по резьбе д съемный фланец 13 до соприкосновения с рамой 12 кузова и закрепляется на раме кузова винтами. После установки штока в опору статическая нагрузка от кузова через верхний шарнир, гильзу 10 и нижний шарнир не передается. Она полностью передается через резиновые шайбы 6 с металлическими пластинами 7.

Опора работает следующим образом. Кузов тепловоза под действием силы тяги на автосцепке и сил опор 17 каждого электродвигателя 16 на буксовых пружинах наклоняется вперед и стремится посредством опор наклонить тележку вперед. На каждую тележку в вертикальной продольной плоскости действует опрокидывающий момент M_опр, наклоняющий тележку назад, противоположно направлению поворота кузова
М_опр = 3 • F_к • h,
где F_к - сила тяги одной оси;
h - расстояние по вертикали от рельс до шкворня 18.

Для того чтобы тележка под действием момента M_опр установилась горизонтально, необходимо расчетом определить требуемую жесткость упругой части опоры и резиновую шайбу, присоединяемую в опоре к вертикальному штоку. При отсутствии зазоров в шарнирах данная жесткость при вертикальных смещениях не изменяется. Момент упругих сил опор возникает в этом случае только за счет угла наклона кузова и полностью уравновешивает опрокидывающий момент тележки. Осевые нагрузки в каждой тележке будут одинаковыми. На передние опоры каждой тележки от силы тяги действуют дополнительные сжимающие усилия, на задние опоры - дополнительные растягивающие усилия. Эти усилия на опорах образуют уравновешивающий момент. Шток 8 роликовой опоры воспринимает только растягивающие усилия. Гильза 10 роликовой опоры воспринимает только сжимающие усилия.

Поперечного сдвига в прямоугольном корпусе цилиндрических роликов 3 и верхней опорной плиты не происходит, так как этому препятствуют плоские направляющие 2 корпуса. Необходимый поперечный сдвиг и поворот опоры относительно рамы кузова происходит за счет резиновых шайб 6 с металлическими пластинами. В кривых участках пути поворот тележки вокруг шкворня происходит за счет перекатывания вдоль направляющих 2 роликов 3, сдвига и поворота резиновых шайб 6, а боковой относ тележки при подвижном шкворне 18 - за счет дополнительного сдвига резиновых шайб с металлическими пластинами. Вертикальный шток 8 с гильзой 10 не препятствует за счет отклонения от вертикального положения и скольжения в шарнирах сдвигу и повороту резиновых шайб.

В резьбовом соединении д подвижного цилиндра с рамой кузова зазоры практически не образуются. При износе в процессе эксплуатации поверхностей сферических шарниров выполняется дополнительная затяжка шарниров крепежной гайкой 14 без разборки опоры.

Вследствие устранения зазоров в шарнирах штока обеспечивается эффективное выравнивание роликовой опорой для каждой тележки в отдельности осевых нагрузок при действии силы тяги и этим повышаются в период эксплуатации тяговые свойства тепловоза.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. Опора содержит резиновые шайбы с металлическими пластинами, вертикальный шток, установленный на осевой линии опоры, нижний шарнир, расположенный на металлических пластинах, и верхний шарнир, расположенный на подвижном цилиндре. На концевых частях штока установлены сферические вкладыши, а в средней части штока установлена гильза, которые стянуты крепежной гайкой у верхнего шарнира. Подвижной цилиндр имеет резьбу с треугольным профилем и соединен с рамой кузова посредством съемного фланца. Изобретение направлено на повышение тяговых свойств маневровых и грузовых тепловозов. 2 ил.

Роликовая опора тепловоза, содержащая резиновые шайбы с металлическими пластинами, подвижной цилиндр, вертикальный шток, установленный на осевой линии опоры посредством верхнего шарнира, который расположен в подвижном цилиндре, а также нижнего шарнира, который расположен на металлических пластинах, и гайку, отличающаяся тем, что она снабжена в средней части упомянутого штока гильзой, торцы которой выполнены со сферическими поверхностями, и сферическими вкладышами, которые расположены на концевых частях вертикального штока и стянуты упомянутой гайкой у верхнего шарнира, при этом подвижной цилиндр имеет резьбу с треугольным профилем и предназначен для соединения с рамой кузова посредством съемного фланца.