ФРИКЦИОННЫЙ ПОГЛОЩАЮЩИЙ АППАРАТ АВТОСЦЕПКИ Российский патент 2003 года по МПК B61G11/12 B61G11/14 F16F7/08 F16F9/14 F16F9/16 F16F11/00 

Изобретение относится преимущественно к железнодорожному транспорту и касается фрикционных поглощающих аппаратов автосцепки железнодорожных транспортных средств.

Широко известны фрикционные поглощающие аппараты [1] шестигранного или пластинчатого типа, содержащие корпус, в котором размещены нажимной клин, фрикционные клинья, контактирующие непосредственно или через промежуточную плиту с пружинным комплектом.

Недостатком этих аппаратов является пониженная надежность работы и низкая энергоемкость, обусловленные нестабильностью силовой характеристики амортизатора и фрикционными автоколебаниями при трении, этому способствует большой угол наклона поверхностей нажимного клина α (см. чертеж), который необходимо задавать при использовании малоэнергоемкого пружинного комплекта.

Наиболее близкими по технической сущности к заявляемому изобретению являются гидрофрикционные поглощающие аппараты отечественные (типа ПГФ) и зарубежные (типа Н-6О) [1], содержащие корпус, в котором размещены нажимной клин, фрикционные клинья, подвижные и неподвижные пластины, пружина, обеспечивающая возврат аппарата в исходное состояние, а также находящийся во внутреннем пространстве пружины гидроусилитель - гидравлическое устройство сильфонного типа. Назначение гидроусилителя состоит в повышении энергоемкости подпорного комплекта при динамических нагружениях поглощающего аппарата.

Недостатком гидрофрикционного поглощающего аппарата является его пониженная надежность, связанная со сложностью и трудоемкостью в изготовлении, обусловленные тем, что габариты гидроусилителя ограничены внутренним пространством пружины, а также необходимостью иметь комплект пружин, которые возвращали бы гидроусилитель и поглощающий аппарат в исходное положение. Кроме того, гидроусилитель способен повышать энергоемкость поглощающего аппарата только при ударных нагружениях с большими скоростями; при соударениях тяжеловесных вагонов с относительно невысокими скоростями, а также при квазистатических режимах сжатия поглощающего аппарата (например, при работе в поезде) он неэффективен.

Целью изобретения является повышение эффективности и надежности работы поглощающего аппарата как при ударных динамических, так и медленных квазистатических воздействиях.

Указанная цель достигается во фрикционном поглощающем аппарате, содержащем корпус, в котором размещены нажимной клин, фрикционные клинья, подвижные и неподвижные пластины и промежуточная плита, опирающаяся на подпорно-возвратное устройство, выполненное как амортизатор гидравлического типа. Амортизатор состоит из цилиндра, штока и герметизирующей крышки. Новым в заявляемом изобретении является то, что рабочей средой, которая заполняет полости амортизатора, является объемно-сжимаемая композиция высокой вязкости [2], придающая амортизатору упругие свойства ("жидкостная пружина"), а также - благодаря дросселированию через кольцевой зазор и калиброванные отверстия - свойства динамического демпфирования. Подпорно-возвратное устройство такого типа имеет высокую квазистатическую энергоемкость, значительно превосходящую энергоемкость пружинного комплекта, применяемого у аналога и прототипа, это обеспечивает повышенную эффективность и стабильность работы поглощающего аппарата в целом при относительно низких значениях угла наклона поверхностей нажимных клиньев α.
В связи с отсутствием в подпорной части аппарата пружин пространство для размещения подпорно-возвратного амортизатора может быть значительно увеличено, что упрощает его конструкцию, позволяет увеличить объем амортизирующей композиции, снизить давления в рабочих камерах цилиндра и соответственно повысить надежность работы устройства. Повышенный объем амортизирующей композиции увеличивает расход, что улучшает динамическую характеристику подпорно-возвратного амортизатора и фрикционного поглощающего аппарата в целом.

На чертеже изображен общий вид фрикционного поглощающего аппарата.

Фрикционный поглощающий аппарат содержит полый корпус 1, в котором расположены нажимной клин 2, фрикционные клинья 3, подвижные пластины 4, неподвижные пластины 5, промежуточная плита 6. Плита 6 опирается на цилиндр 7 подпорно-возвратного устройства, который центрируется внутренней цилиндрической поверхностью корпуса 8. В цилиндре размещен шток 9, опирающийся на дно корпуса. Цилиндр закрывает крышка 10, в которой располагаются уплотнения 11. Камеры цилиндра А и В заполнены амортизирующей композицией 12.

Фрикционный поглощающий аппарат работает следующим образом.

Под действием усилия, передаваемого от автосцепки нажимному клину 2, он перемещается, приводя в движение фрикционные клинья 3, промежуточную плиту 6 и цилиндр 7. При этом амортизирующая композиция связи с уменьшением общего объема камер А и В сжимается, а также продавливается из камеры А в камеру В через кольцевой зазор между цилиндром 7 и штоком 8 и калиброванные отверстия в штоке 13, создавая усилие подпора. Под действием усилия, передаваемого от автосцепки нажимному клину и в дальнейшем подвижным пластинам, и подпорного усилия со стороны амортизатора создается давление на основных поверхностях трения фрикционного поглощающего аппарата, что, при их взаимном перемещении, приводит к поглощению энергии удара.

Список литературы
1. Коломийченко В.В., Костина Н.А., Прохоренков В.Д. и др. Автосцепное устройство железнодорожного подвижного состава. М.: Транспорт, 1991. - 232 с.

2. Патент РФ 2130471, GC 08 L 83/04, 1997.

Изобретение относится к железнодорожным транспортным средствам, в частности к фрикционным поглощающим аппаратам автосцепки. Технический результат - повышение эффективности и надежности поглощающего аппарата как при ударных динамических, так и при медленных квазистатических воздействиях. Устройство содержит корпус, в котором размещены нажимной клин, фрикционные клинья, подвижные и неподвижные пластины, а также промежуточная плита. Промежуточная плита опирается на цилиндр с герметизирующей крышкой, скользящий по выполненной в корпусе центрирующей цилиндрической поверхности. Внутри цилиндра расположен шток, опирающийся на дно корпуса. Рабочие камеры цилиндра заполнены объемно-сжимаемой амортизирующей композицией и гидравлически связаны между собой за счет кольцевого зазора между цилиндром и штоком, а также отверстиями в штоке. 1 ил.

Фрикционный поглощающий аппарат для автосцепного устройства железнодорожных транспортных средств, содержащий корпус, в котором размещены нажимной клин, фрикционные клинья, подвижные и неподвижные пластины и промежуточная плита, отличающийся тем, что промежуточная плита опирается на цилиндр с герметизирующей крышкой, скользящий по выполненной в корпусе центрирующей цилиндрической поверхности, внутри цилиндра расположен шток, опирающийся на дно корпуса; рабочие камеры цилиндра заполнены объемно-сжимаемой амортизирующей композицией и гидравлически связаны между собой за счет кольцевого зазора между цилиндром и штоком, а также отверстиями в штоке.