ФРИКЦИОННЫЙ ДЕМПФЕР Российский патент 2003 года по МПК F16F7/08 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к фрикционным демпферам, предназначенным для гашения колебаний обрессоренных частей железнодорожных тележек.

Известен фрикционный демпфер по авторскому свидетельству СССР 1671503, кл. В 61 F 5/12, 1989, в котором механическая энергия колебаний обрессоренной части железнодорожной тележки преобразуется в тепловую за счет трения сухаря, разделенного на секторы, по цилиндрической фрикционной втулке с последующим ее рассеянием.

Недостатком данной конструкции фрикционного демпфера является малый срок службы, связанный с износом основных пар трения сухарь - фрикционная втулка.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является фрикционный демпфер по авторскому свидетельству СССР 2027621, кл. В 61 F 5/12, F 16 F 7/08, 1991. Основные конструктивные элементы демпфера: направляющая гильза, телескопически соединенная со шпинтоном, кольца с коническими поверхностями, между которыми находится сухарь, разделенный на секторы, пружина, расположенная между крышкой и кольцом. Демпфер снабжен узлами крепления в виде проушин.

Основным недостатком данной конструкции демпфера является малый срок службы из-за износа секторов сухаря и фрикционной втулки, которые образуют основную пару трения. Кроме того, при работе демпфера секторы сухаря, перемещаясь вокруг фрикционной втулки, группируются в одном месте, что вызывает при работе демпфера местный неравномерный износ фрикционной втулки, а суммарная сила трения дополнительно создает изгибающий момент, приложенный к гильзе и вызывающий перекос демпфера в целом. К недостатку конструкции также следует отнести незащищенность основных пар трения от атмосферного воздействия, поэтому характеристики сопротивления демпфера могут изменяться в случае попадания на них влаги, снега, пыли и т.д.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения надежности и долговечности демпфера за счет увеличения поверхности основных пар трения и повышения стабильности параметров сопротивления демпфера путем защиты пар трения от атмосферных осадков.

Для достижения указанного технического результата в предлагаемом фрикционном демпфере между кольцами установлен сепаратор, сопряженный со шпинтоном и выполненный в виде втулки с выступами, между которыми размещены секторы сухаря, установленного между шпинтоном и гильзой. Со стороны нижнего узла крепления шпинтон имеет наружную резьбу, в которой выполнен продольный паз с возможностью взаимодействия с лапкой стопорной шайбы, которая расположена между регулировочной и фиксирующей гайками.

Заявляемый фрикционный демпфер иллюстрируется чертежами, представленными на фигурах 1, 2, 3, 4:
на фиг.1 изображен общий вид фрикционного демпфера;
на фиг.2 - разрез А - А на фиг.1;
на фиг.3 - выносной элемент Б на фиг.1;
на фиг.4 - сечение В - В на фиг 1.

Демпфер содержит шпинтон 1, гильзу 2, верхний 3 и нижний 4 узлы крепления. Со шпинтоном 1 сопрягаются кольца 5 и 6 с коническими поверхностями, между которыми расположен сухарь 7, разделенный на секторы. Пружина 8 расположена между кольцом 6 и крышкой 9, которая установлена на шпинтоне 1 с возможностью перемещения вдоль него. Сепаратор 10, установленный между кольцами 5 и 6, выполнен в виде втулки 11 с выступами 12, между которыми расположены секторы сухаря 7. Шпинтон 1 со стороны нижнего узла крепления 4 имеет наружную резьбу 13, в которой выполнен продольный паз 14 с возможностью взаимодействия с лапкой 15 стопорной шайбы 16, которая располагается между регулировочной гайкой 17 и фиксирующей гайкой 18. Регулировочная гайка 17 и фиксирующая гайка 18 имеют пазы 19 под монтажный ключ. Для защиты резьбы 13 демпфер содержит резиновую втулку 20, которая с одной стороны имеет разрез по всей длине.

Увеличение площади основных пар трения демпфера достигается за счет того, что секторы сухаря 7 взаимодействуют с внутренней поверхностью гильзы 2, т.е. по значительно большему диаметру, чем в прототипе, при тех же линейных размерах сухаря.

Применение сепаратора 10 в виде втулки 11 с выступами 12, между которыми расположены секторы сухаря 7, исключает их группировку в одном месте, а следовательно, и перекос демпфера в эксплуатации. Кроме того, обеспечивается равномерный износ внутренней поверхности гильзы 2.

Защита основных пар трения от атмосферных осадков, а следовательно, и повышение стабильности параметров сопротивления демпфера достигается расположением секторов сухаря 7 внутри гильзы 2.

Демпфер работает следующим образом.

Вначале производится сборка и установка демпфера в железнодорожную тележку в следующей последовательности. Гильзу 2 с узлом крепления 3 устанавливают в вертикальное положение. В нижнюю часть гильзы 2 вводят шпинтон 1, на котором уже установлены кольцо 5 и сепаратор 10, между выступами 12 которого размещены секторы сухаря 7. Затем на шпинтон 1 последовательно надевают кольцо 6, пружину 8 и крышку 9. На наружную резьбу 13 шпинтона 1 навинчивают регулировочную гайку 17. При помощи регулировочной гайки 17 производят поджатие пружины 8 до усилия, которое обеспечивает с одной стороны нерассыпание элементов демпфера, а с другой - допускает взаимное перемещение гильзы 2 и шпинтона 1, необходимые для монтажа демпфера в тележку. Далее на резьбовую часть 13 шпинтона 1 устанавливают стопорную шайбу 16, лапку 15 которой вводят в продольный паз 14 и фиксирующую гайку 18. При помощи узлов крепления 3 и 4 собранный демпфер устанавливают в рессорном подвешивании железнодорожной тележки. Верхний узел крепления 3 сочленяют с кронштейном 21 надрессорной балки (обрессоренная часть тележки), а нижний узел крепления 4 - с кронштейном 22 боковой рамы (необрессоренная часть тележки). После установки демпфера в рессорное подвешивание тележки при помощи регулировочной гайки 17 производят затяжку пружины 8 до усилия, которое обеспечивает демпферу расчетные параметры сопротивления. Фиксирующую гайку 18 по резьбе навинчивают до упора через шайбу 16 в регулировочную гайку 17, при этом лапка 15 стопорной шайбы 16 должна быть в пазу 14, а наружную лапку шайбы 16 загибают в паз 19 гайки 18, чем достигается контровка резьбового соединения. Разрезную резиновую втулку 20 устанавливают в демпфер последней.

Заявляемый демпфер работает следующим образом.

Возмущения, действующие на тележку при движении экипажа по неровностям рельсовой колеи, вызывают перемещения ее элементов как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости.

Вертикальные упругие перемещения надрессорной балки относительно боковых рам передаются через жестко связанные с ними кронштейны 21 и 22 на верхний и нижний узлы крепления 3 и 4 демпфера. Усилие затяжки пружины 8 передается на сухарь 7, секторы которого расположены между кольцами с коническими поверхностями 5 и 6 и под действием энергии сжатой пружины прижимаются к внутренней поверхности гильзы 2. За счет прижатия секторов сухаря 7 к гильзе 2 возникает сила сопротивления, направленная вдоль оси демпфера и препятствующая сближению или удалению узлов крепления 3 и 4, которыми демпфер крепится к кронштейнам 21 и 22. Часть энергии упругих колебаний обрессоренной массы железнодорожной тележки затрачивается на преодоление силы трения (сопротивления), возникающей в демпфере, в результате чего упомянутые колебания затухают.

В процессе эксплуатации за счет износа секторов сухаря 7 и гильзы 2 усилие затяжки пружины 8 уменьшается. Восстановление расчетных параметров сопротивления демпфера достигается при помощи регулировочной гайки 17.

Применение предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом позволит:
- повысить надежность и долговечность демпфера за счет увеличения поверхности основных пар трения и исключения перекоса демпфера в эксплуатации;
- повысить стабильность параметров сопротивления демпфера путем защиты пар трения от атмосферных осадков.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к фрикционным демпферам. Сущность изобретения: в фрикционном демпфере между кольцами установлен сепаратор. Упомянутый сепаратор сопряжен со шпинтоном и выполнен в виде втулки с выступами. Между выступами размещены секторы сухаря, установленного между шпинтоном и гильзой. Со стороны нижнего узла крепления шпинтон имеет наружную резьбу, в которой выполнен продольный паз с возможностью взаимодействия с лапкой стопорной шайбы. Упомянутая стопорная шайба расположена между регулировочной и фиксирующей гайками. Техническим результатом является повышение надежности и долговечности демпфера, а также повышение стабильности параметров сопротивления демпфера. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Фрикционный демпфер, содержащий шпинтон и связанную с ним гильзу, верхний и нижний узлы крепления, кольца с коническими поверхностями, между которыми находится сухарь, разделенный на секторы, и пружину, расположенную между кольцом и крышкой, отличающийся тем, что между кольцами установлен сепаратор, сопряженный со шпинтоном и выполненный в виде втулки с выступами, между которыми размещены секторы сухаря, установленного между шпинтоном и гильзой. 2. Демпфер по п. 1, отличающийся тем, что шпинтон со стороны нижнего узла крепления имеет наружную резьбу, в которой выполнен продольный паз с возможностью взаимодействия с лапкой стопорной шайбы, расположенной между регулировочной и фиксирующей гайками.