ТЕЛЕЖКА ГРУЗОВОГО ВАГОНА Российский патент 2001 года по МПК B61F5/12 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции тележек подвижного состава, в частности узлов уменьшения амплитудных колебаний рельсового транспортного средства.

Известна тележка грузового вагона, содержащая надрессорные комплекты, включающие в себя упругие элементы и фрикционные гасители колебаний, расположенные в проемах рам, горизонтальные связи надрессорной балки с боковыми рамами и колесные пары с буксами (SU, а.с. N 724379, кл. В 61 F 3/02, 1980).

Для гашения горизонтальных перемещений надрессорной балки в ее концевых частях установлены фрикционные гасители колебаний постоянного трения.

Фрикционные гасители колебаний постоянного трения, установленные в концевых частях надрессорной балки, не обеспечивают достаточных сил сопротивления горизонтальным перемещениям надрессорной балки, что приводит к ударам ее об ограничители на боковых рамах, а следовательно, может быть отнесено к недостаткам аналога.

Прототипом изобретения является тележка грузового вагона, конструктивное решение которой защищено патентом РФ N 2090404, кл. В 61 F 5/00, заявка N 94044539/11, зарегистрированным в Государственном реестре изобретений 20 сентября 1997 года.

При изготовлении тележки был использован "Дисковый фрикционный гаситель колебаний" патент N 2037442, заявка N 4909132, приоритет 19 июня 1995 года.

Вагон с тележкой мод. 18-781 разработка АО "КВСЗ", Украина не прошел гарантийные испытания из-за выхода из строя "Дискового фрикционного гасителя колебаний" по патенту РФ N 2037442, что следует отнести к недостаткам прототипа.

Целью изобретения является разработка тележки мод. 18-781 с таким гасителем колебаний, который обеспечил бы гарантийную наработку тележки грузового вагона на испытаниях и ее внедрение в серийное производство.

Эта цель достигается путем разработки гасителя с трущимися сухарями. Количество сухарей, применяемых в гасителе колебаний, колеблется от трех до шести штук.

Прототип включает надрессорную балку, которая опирается на рессорные комплекты, содержащие пружинные элементы и гасители колебаний, которые размещены в прорезях боковых рам, горизонтальные связи надрессорной балки с боковыми рамами и колесные пары.

Сущность изобретения заключается в том, что дисковые гасители колебаний, которые не выдерживают эксплуатационных нагрузок, меняют на блок сухарей с конусной поверхностью.

В настоящее время конструкция гасителей колебаний с блоком сухарей прошла стендовые испытания на цикличность работы, включена в комплект тележек грузовых вагонов, которые направлены на проведение гарантийных испытаний.

Существенные отличия заявляемого объекта заключаются в следующем.

Внутри каждой из пружин размещена втулка тяговая, основание которой служит опорой для пружины, втулка тяговая оборудована поверху внутри конусной поверхностью для прижатия блока сухарей к фрикционному валу и стакану с конусной поверхностью для опирания блока сухарей, а стакан с конусной поверхностью оборудован буртом для поддержки фрикционного вала с плавающим поршнем и герметичной камерой под фрикционным валом, опирающейся на амортизатор резинового типа.

Тележка грузового вагона отличается тем, что
- герметичная камера под фрикционным валом частично заполнена смазкой, обеспечивающей при погружении в нее фрикционной камеры смазывание трущихся поверхностей, например блока сухарей;
- втулка тяговая оборудована поверху уплотнительным кольцом, которое в сопряжении с верхним кожухом исключает выдавливание смазки на пружины;
- между основанием под втулкой тяговой, служащей опорой под пружину, и опорным листом под амортизатор установлен расчетный зазор, исключающий контакт между ними при работе;
- трущиеся поверхности деталей покрыты металлокерамикой;
- фигурная трехлепестковая планка закреплена потайными болтами, поддерживающими плавающий поршень;
- конструкция оборудована дистанционным конусным кольцом;
- резиновый амортизатор установлен между донышком и нижним листом.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в том, что трущиеся сухари, прижимаясь к фрикционному валу, обеспечат надежную работу гасителя колебаний. Для обеспечения минимального износа трущихся деталей их наружные поверхности покрываются металлокерамикой, а сами детали обильно смазываются в процессе эксплуатации.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид тележки грузового вагона; на фиг. 2 - общий вид гасителя колебаний; на фиг. 3 - сухари фрикционные (нижний блок); на фиг. 4 - сухари фрикционные (верхний блок);
на фиг. 5 - фигурная планка; на фиг. 6 - общий вид гасителя колебаний (вариант).

Тележка грузового вагона 1 (фиг. 1) содержит надрессорную балку 2, опирающуюся на комплекты гасителей колебаний 3, включающие упругие элементы, выполненные в виде пружин 4 (фиг.2).

Комплект гасителя колебаний 3 включает стакан 5 с конусной поверхностью (под углом 45^o ) для прижатия нижнего блока сухарей 6 к фрикционному валу 7. Втулка тяговая 8 выполнена с конусной поверхностью для прижатия верхнего блока сухарей 9 к фрикционному валу 7, который оборудован плавающим поршнем 10, выполненным из пластмассы маслостойкой. Его поддерживает закрепленная потайными болтами фигурная планка 11. Между нижним блоком сухарей 6 и верхним блоком сухарей 9 установлено дистанционное конусное кольцо 12, обеспечивающее постоянный зазор между блоками сухарей 6 и 9. Верхняя крышка 13 имеет опорные площадки для вала 7, пружины 4 и защитного кожуха 14, являющегося стенкой для уплотнения 15, установленного в проточке втулки тяговой 8. Стакан 5 оборудован донышком 16, прикрепленным к нему через уплотнение 17. Между нижним листом 18, прикрепленным болтом к донышку 16, и последним установлен резиновый амортизатор 19, зафиксированный на оси выштамповкой на листе 18 через отверстие в амортизаторе 19.

Нижний блок сухарей фрикционных 6 (фиг. 3) и верхний блок сухарей фрикционных 9 (фиг. 4) выполнен из проточного кольца, разрезаемого соответственно на 3-6 частей с равными зазорами между ними. Размеры сухарей 6 и 9 в каждом блоке равны между собой.

Фигурная планка 11 (фиг. 5) оборудована тремя отверстиями, расположенными на равных расстояниях друг от друга.

Сборка гасителя колебаний осуществляется следующим образом.

Перед сборкой крышку 13 нагревают в масле, вставляют вал 7 и кожух 14, после чего дают выдержку на остывание. Тепловое соединение вагонных деталей работает надежно. Блоки сухарей 6 и 9 изготавливают путем выточки кольца с последующей разметкой и маркировкой каждого сухаря. Желательно устанавливать два варианта сухарей: по три из кольца с толщиной распила 2 мм. В обоих вариантах суммарный зазор между сухарями в неизношенном состоянии составит 12 мм, что обеспечивает взаимный износ сухарей. Износ контролируется щупом толщиной 2 мм. Если щуп не проходит зазор между основанием стакана 8 и листом 18, блоки сухарей 6 и 9 подлежат замене.

Фигурная планка 11 не должна препятствовать поступлению смазки на вал 7, поэтому она выполняется трехлепестковой.

В конце сборки гасителя колебаний, которая выполняется в опрокинутом виде, после постановки фигурной планки 11 в стакан 5 вносится смазка до 200 см³, после чего ставится донышко 16 и нижний лист 18 с установкой между ними амортизатора 19.

При динамических колебаниях груженного вагона конец фрикционного вала 7 будет погружаться в смазку, нанося ее на трущиеся поверхности. При этом часть смазки будет перемещать плавающий поршень 10, сжимая воздух под ним. Этот поршень 10 будет препятствовать уходу смазки внутрь полости в вале 7 при разгрузке вагона на вагоноопрокидователе.

Резиновый буфер 19 призван обеспечить наклоны гасителя 3 при горизонтальных перемещениях пружинного комплекта.

Желательно привулканизировать или приклеить его к нижнему листу 18.

Целесообразно использовать металлокерамику для нанесения ее на наружные поверхности стаканов, которая стойкая к износу поверхностей.

Ожидаемый коэффициент относительного трения гасителя в тележке мод. N 18-781 (при трении в контакте сухарей с валом с коэффициентом μ = 0,15) ϕ = 60%, что достаточно для пружинного комплекта с гасителем колебаний.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к разработке пружинного гасителя колебаний грузовых тележек. Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в том, что обеспечивается надежная работа гасителя колебаний. Внутри пружинного гасителя колебаний размещены фрикционный гаситель колебаний, включающий два блока сухарей с конусной поверхностью, разделенных между собой дистанционным конусным кольцом. Блоки сухарей прижимаются к фрикционному валу через конусные бурты наружного стакана и вписанного в него внутреннего стакана. Для смазки трущихся поверхностей используется масляная камера. 2 з.п.ф-лы, 6 ил.

1. Тележка грузового вагона, содержащая надрессорную балку, опирающуюся на пружинные комплекты гасителей колебаний, отличающаяся тем, что внутри каждой из пружин размещена втулка тяговая, основание которой служит опорой для пружины, втулка тяговая оборудована поверху внутри конусной поверхностью для прижатия блока сухарей к фрикционному валу и стакану с конусной поверхностью для опирания блока сухарей, а стакан с конусной поверхностью оборудован буртом для поддержки фрикционного вала с плавающим поршнем и герметичной камерой под фрикционным валом, опирающейся на амортизатор резинового типа. 2. Тележка грузового вагона по п.1, отличающаяся тем, что трущиеся поверхности деталей покрыты металлокерамикой. 3. Тележка грузового вагона по п.1, отличающаяся тем, что резиновый амортизатор установлен между донышком и нижним листом.