УДАРНО-ТЯГОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЦЕПОК С ЦЕНТРАЛЬНЫМ БУФЕРОМ ДЛЯ РЕЛЬСОВЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ Российский патент 2010 года по МПК B61G9/04 B61G9/22 B61D15/06 

Область техники

Изобретение касается ударно-тягового устройства со сцепным рычагом для сцепок с центральным буфером для рельсовых транспортных средств, которое прифланцовано к вагонной раме рельсового транспортного средства и упруго поддерживает сцепной рычаг со сцепной головкой посредством шарнира, предпочтительно стабилизирующего шарнира, который подвижно установлен на шарнирном болте, и в направлении нажима передает нажимные усилия после преодоления амортизатора зазора сочленения беззазорно через нажимную пластину и установленную после нее, расположенную со стороны нажима, предварительно напряженную энергопоглощающую систему на вагонную раму через наружный корпус, и в тяговом направлении передает тяговые усилия через шарнирный болт и расположенную с тяговой стороны энергопоглощающую систему беззазорно через тяговые упоры и наружный корпус на вагонную раму.

Подобное устройство известно, например, из ЕР1225114 В1.

Известны ударно-тяговые устройства согласно DE1386818А или соответственно DE1455255А с замкнутым корпусом и тяговым хомутом, в которых сцепной рычаг сцепки с центральным буфером подвижно установлен в тяговом хомуте.

Пружинная система, предварительно натянутая (напряженная) между расположенными на боковых сторонах транспортного средства упорами, приводит ввиду наличия допусков к свободному ходу (игре) тягового хомута при тяговой нагрузке и рывкам и оттяжкам при движении в сцепленном составе. Замкнутый корпус пружины с вставленной кольцевой пружиной требует больших затрат.

Известны также ударно-тяговые устройства согласно DD-PS82681, вставленные одна в другую, разгрузочная и основная пружина которых через стаканы предварительного натяжения и стяжные болты с большими затратами установлены в замкнутом корпусе. При предварительно натянутой установке в расположенные на боковых сторонах транспортного средства упоры здесь также образуется зазор (зазор сочленения) между болтами и корпусом, приводящий к нежелательным рывкам и оттяжкам при движении в сцепленном составе. Стабилизирующее действие стабилизирующих шарниров уменьшается из-за сферической опоры на шарнирном болте.

Задача изобретения заключается в создании прифланцовываемого ударно-тягового устройства с высокой энергопоглощающей системой для наилучшей защиты в случае столкновения с нелинейной характеристикой (характеристической кривой) пружинной системы для демпфирования продольных колебаний при движении и беззазорного опирания крепления сцепного рычага для уменьшения рывков и оттяжек при движении.

Согласно изобретению задача решается посредством устройства с признаками п.1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления указаны в зависимых пунктах формулы изобретения.

Основная идея изобретения заключается в том, что известные ранее энергопоглощающие системы, а именно энергопоглощающая система для нагрузки с тяговой стороны и многоступенчатая энергопоглощающая система для нагрузки со стороны нажима, из которых ранее по меньшей мере одна система располагалась снаружи корпуса пружинного механизма с центральным буфером, обе установлены в корпусе, а именно в последовательном соединении.

Этим обеспечивается то, что более высокие энергии поглощения демпфируются и перехватываются соответствующей энергопоглощающей системой, благодаря чему повреждения при набегании рельсовых транспортных средств с недопустимо высокими скоростями воздействуют не на саму конструкцию транспортного средства, а ограничиваются легко заменяемой частью ударно-тягового устройства, и достигается уменьшение рывков и оттяжек при движении, а также достигается демпфирование продольных колебаний при движении.

Предпочтительно предусмотрено, что расположенная со стороны нажима многоступенчатая энергопоглощающая система и/или расположенная с тяговой стороны энергопоглощающая система снабжены реверсивной энергопоглощающей частью и необратимо (нереверсивно) деформируемым элементом. Благодаря этому можно добиться того, что воспринимаются также более высокие энергии, образующиеся, например, при столкновении, и таким образом предотвращаются пики ускорений относительно рельсового транспортного средства или соответственно относительно его грузов или перевозимых пассажиров.

Монтаж в одном корпусе для реверсивного энергопоглощения и необратимого (нереверсивного) энергопоглощения имеет то преимущество, что, с одной стороны, стандартные нагрузки в маневровом режиме и в режиме сцепленного состава воспринимаются посредством реверсивного энергопоглощения, и что, с другой стороны, в случае столкновения ударно-тяговое устройство воспринимает существенно более высокую энергию в необратимом энергопоглощении. В зоне конструкции транспортного средства не требуется дополнительных, расположенных позади или возле ударно-тягового устройства предохранительных элементов для предусмотренного, согласно европейским условиям, при аварийных ситуациях столкновения секций состава со скоростью столкновения 36 км/ч.

Кроме того, преимуществом является исполнение деформируемого элемента с предварительно напряженными срезными элементами, благодаря чему не происходит расшатывания соединения и предотвращаются нежелательные зазоры.

Различные формы шарниров сцепок с центральным буфером предпочтительно вмонтированы путем подгонки нажимной пластины, без изменения внутреннего строения ударно-тягового устройства.

Установка подшипникового болта в кожухе реализует надежную опору подшипникового болта с наименьшим зазором, при этом выгодно, во-первых, то, что предотвращается выпадение подшипникового болта, и, во-вторых, при монтаже и демонтаже сцепки или сцепного крюка ударно-тяговое устройство остается свинченным с вагонной рамой транспортного средства. Нелинейная характеристика (характеристическая кривая) пружины энергопоглощающей системы преимущественно демпфирует продольные колебания при движении в сцепленном составе.

Срезной элемент, размещенный в видимой снаружи области ударно-тягового устройства, срезается при срабатывании необратимого энергопоглощения и преимущественно показывает произошедшую высокую нагрузку.

Пример осуществления изобретения подробно поясняется ниже посредством чертежей, на которых представлено:

фиг.1 - ударно-тяговое устройство на виде сверху и в половинном разрезе,

фиг.2 - ударно-тяговое устройство на виде сбоку в разрезе.

На фиг.1 на виде сверху представлено ударно-тяговое устройство со сцепным рычагом для сцепок с центральным буфером для рельсовых транспортных средств в фланцевом исполнении. Ударно-тяговое устройство 100 с помощью винтового соединения 24 соединено с вагонной рамой 1 рельсового транспортного средства. Сцепной рычаг со сцепной головкой 2 посредством амортизатора 7 зазора сочленения подвижно установлен на шарнирном болте 4.

На фиг.2 на виде сбоку и в разрезе представлено ударно-тяговое устройство. Шарнир 3 концевой поверхностью упирается в нажимную пластину 8, которая при нажимной нагрузке передает нажимные усилия на реверсивную энергопоглощающую систему, состоящую из амортизатора 13 и разгрузочной пружины 14, при этом упирание осуществляется через внутреннюю крышку 15 к внутреннему корпусу 16. Внутренний корпус 16 надавливает упором 17 на деформируемый элемент 23, который через срезное кольцо 20 и конусное кольцо 21 опирается на упор 22 наружного корпуса 10, при этом наружный корпус 10 фланцем 27 закрепляется на вагонной раме. При срабатывании нереверсивного энергопоглощения срезное кольцо 20 срезается и деформируемый элемент 23 сдавливается конусным кольцом 21. Наружная крышка 19, соединенная винтовым соединением 18 с деформируемым элементом 23, перемещается в направлении 5 нажима соответственно величине деформации.

При тяговой нагрузке шарнирный болт 4 на внутреннем корпусе 16 через внутреннюю крышку 15, разгрузочную пружину 14, амортизатор 13 опирается на нажимную пластину 8, которая через тяговые упоры 12 передает тяговые усилия на наружный корпус 10, который с одной стороны посредством винтовых соединений 24 опирается на наружный корпус 1. Внутренний корпус 16 перемещается на тяговый ход в тяговом направлении 6 из наружного корпуса 10.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

100 ударно-тяговое устройство

1 вагонная рама

2 сцепной рычаг со сцепной головкой

3 шарнир

4 шарнирный болт

5 направление нажима

6 тяговое направление

7 амортизатор зазора сочленения

8 нажимная пластина

9 энергопоглощающая система, расположенная со стороны нажима

10 наружный корпус

11 энергопоглощающая система, расположенная с тяговой стороны

12 тяговый упор

13 амортизатор

14 разгрузочная пружина

15 внутренняя крышка

16 внутренний корпус

17 упор

18 винтовые соединения

19 наружная крышка

20 срезное кольцо

21 конусное кольцо

22 упор

23 деформируемый элемент

24 винтовые соединения

25 деформационная насадка

26 кожух

27 фланец

28 срезной винт

29 труба

Ударно-тяговое устройство (100) прифланцовано к вагонной раме и поддерживает сцепной рычаг со сцепной головкой посредством шарнира, и в направлении (5) нажима передает нажимные усилия через предварительно напряженную энергопоглощающую систему (9), а в тяговом направлении (6) передает тяговые усилия через энергопоглощающую систему (11). Многослойная энергопоглощающая система и энергопоглощающая система расположены последовательно внутри корпуса (10). Одна или обе энергопоглощающие системы снабжены нереверсивным деформируемым элементом (23) в виде трубы (29). В направлении нажима нажимная пластина (8) упирается в расположенную со стороны нажима энергопоглощающую систему с реверсивными энергопоглощающими элементами через внутреннюю крышку (15) на внутренний корпус (16), который через упор (17) упирается в нереверсивные энергопоглощающие элементы. Обеспечивается демпфирование продольных колебаний при движении и беззазорное опирание крепления сцепного рычага с уменьшением рывков и оттяжек при движении. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Ударно-тяговое устройство (100) со сцепным рычагом (2) для сцепок с центральным буфером для рельсовых транспортных средств, которое прифланцовано к вагонной раме (1) рельсового транспортного средства и упруго поддерживает сцепной рычаг (2) со сцепной головкой посредством шарнира (3), предпочтительно стабилизирующего шарнира, подвижно установленного на шарнирном болте (4), и в направлении (56) нажима передает нажимные усилия после преодоления амортизатором (7) зазора сочленения беззазорно через нажимную пластину (8) и установленную после нее, расположенную со стороны нажима, предварительно напряженную энергопоглощающую систему (9) на вагонную раму (1) через наружный корпус (10) и в тяговом направлении (6) передает тяговые усилия через шарнирный болт (4) и расположенную с тяговой стороны энергопоглощающую систему (11) беззазорно через тяговые упоры (2) и наружный корпус (10) на вагонную раму (1), отличающееся тем, что расположенная со стороны нажима многослойная энергопоглощающая система (9) и расположенная с тяговой стороны энергопоглощающая система (11) расположены последовательно внутри корпуса (10), при этом расположенная со стороны нажима энергопоглощающая система (9) и/или расположенная с тяговой стороны энергопоглощающая система (11) снабжена нереверсивным деформируемым элементом (23) и деформируемый элемент (23) в виде ударопоглощающего элемента представляет собой трубу (29), которая в случае ударной нагрузки имеет возможность нажимания на нее деформационной частью, а именно деформационной насадкой (25) или нажимным кольцом (21), или возможность нажимания на нее деформационным центральным стержнем и возможность необратимо деформироваться в своем поперечном сечении, и что в направлении (5) нажима нажимная пластина (8) упирается в расположенную со стороны нажима энергопоглощающую систему (9) с реверсивными энергопоглощающими элементами, а именно амортизатором (13) и разгрузочной пружиной (14), через внутреннюю крышку (15) на внутренний корпус (16) и далее внутренний корпус (16) через упор (17) упирается в нереверсивные энергопоглощающие элементы, а именно деформируемую трубу (23) со срезным кольцом (20), которая с предварительным напряжением через винтовые соединения (18) наружной крышки (19) и конусное кольцо (21) удерживается относительно упора (22), и наружный корпус (10) упирается в нижнюю раму (1).

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что деформируемый элемент (23) выполнен в виде механического ударопоглощающего элемента, деформируемого деформационной частью.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что необратимая деформация деформируемого элемента (23), или энергопоглощающего элемента (9), и/или энергопоглощающего элемента (11) осуществима лишь после превышения заданной величины нажима и/или тяговой нагрузки на срезном элементе, срезном кольце (20) и/или срезном болте ударно-тягового устройства (100).

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что характеристическая кривая пружины расположенного со стороны нажима или с тяговой стороны энергопоглощающего элемента (9, 11) является предпочтительно нелинейно затухающей.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в тяговом направлении (6) шарнирный болт (4) через внутренний корпус (16) и внутреннюю крышку (15), через расположенную с тяговой стороны энергопоглощающую систему (11) с реверсивными энергопоглощающими элементами - амортизатором (13) и разгрузочной пружиной (14) - нажимную пластину (8), тяговый упор (12) упирается в наружный корпус (10), а через винтовые соединения (24) - в вагонную раму (1).

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что шарнирный болт (4) защищен от выпадения кожухом (26), привинченным к фланцу (27) корпуса (10).

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что предусмотрен находящийся в активном соединении со сцепным рычагом индикаторный элемент для индикации начинающейся или произошедшей необратимой деформации деформируемого элемента.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что индикаторный элемент выполнен в виде частично вставленного или ввинченного во внутренний корпус (16) срезного болта или срезного винта (28), который при необратимой деформации деформируемого элемента (23) разрушается кожухом (26) вследствие срезания.