ПОДШИПНИКОВАЯ ОПОРА ТОРСИОННОЙ РЕССОРЫ СИСТЕМЫ ПОДРЕССОРИВАНИЯ БОКОВОЙ КАЧКИ РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2011 года по МПК F16C17/02 F16C33/74 B61F5/30 F16F1/38 

Изобретение относится к подшипнику для подшипниковой опоры торсионной рессоры системы подрессоривания боковой качки рельсового транспортного средства с разъемной втулкой подшипника для торсионной рессоры и с охватывающим втулку подшипника разъемным вкладышем подшипника, соединяемым с кузовом вагона.

Растущее применение систем пневморессор в современном рельсовом подвижном составе, существенно повышающих комфортабельность поездки, обусловливает с технической точки зрения использование систем подрессоривания боковой качки рельсового транспортного средства для удержания боковой качки (качения) в определенных пределах. При этом система подрессоривания боковой качки, в принципе, состоит из торсионной рессоры, тяг/нажимных стержней и двух подшипниковых опор торсионов. Торсионная рессора в общем случае направлена поперек направления движения и устанавливается на кузове вагона. С обеих сторон тяги/нажимные стержни тянутся к тележке. Система подрессоривания боковой качки может быть установлена также в противоположном направлении. В этом случае торсионная рессора устанавливается на тележке. От обоих концов рессоры тяги/нажимные стержни тянутся к кузову вагона. Для каждой тележки могут быть предусмотрены одна или две торсионные рессоры.

К подшипниковой опоре торсионной рессоры предъявляются особые требования, прежде всего в отношении плотности посадки и малого износа на протяжении длительного периода эксплуатации при деформируемости кардана и большой однозначной жесткости. С другой стороны, при длительном использовании следует тщательно избегать загрязнения поверхностей скольжения, а также заклинивания.

Особую остроту эти требования приобретают при использовании цельных торсионных рессор, изогнутых в концевой части. Втулки и вкладыши подшипников таких торсионных рессор не могут быть выполнены за одно целое, поскольку в противном случае стало бы невозможным надевание на изогнутые концы торсионной рессоры или на кованые наконечники стержней, служащих для соединения с тягами/нажимными стержнями. Напротив, втулки подшипников выполняются разъемными или с одноразовым разрезом. Благодаря разъемному исполнению втулок подшипников (стальных деталей) обостряются проблемы, с одной стороны, уплотнения внутренней части подшипника от внешнего воздействия, а с другой, необходимой плотности посадки, вследствие чего до сих пор не удавалось выполнить требования в отношении возможно меньшего загрязнения, малого износа и отсутствия зазора, а также однозначной жесткости на протяжении длительного периода эксплуатации.

По этим причинам при использовании торсионных подшипниковых опор с изогнутыми торсионными рессорами в соответствии с уровнем техники требуются сокращение интервалов для замены подшипников и/или усложнение конструкции для обеспечения дополнительной смазки. Для этого подшипники должны разбираться, а втулки подшипников заменяться, или смазка должна подаваться на несущую поверхность подшипника через отверстие в нем или через смазочный ниппель. Кроме того, принимая во внимание распределение смазки по всей поверхности скольжения, необходимо снабжать втулку подшипника пазами, что ведет к ее удорожанию. Установление интервалов для смазки увеличивает затраты на техобслуживание, причем несоблюдение интервалов обслуживания/смазки пары трения - торсионной рессоры и подшипника - может привести к съему материала торсионной рессоры, не говоря уже о возникновении непереносимого шума в подшипниках.

От использования разъемных подшипников можно отказаться лишь при особом исполнении торсионных рессор, при котором рычаги, на которые действуют тяги/нажимные стержни, соединяются с торсионной рессорой с помощью прессового или шпоночного соединения.

Задача изобретения заключается в создании подшипника, с помощью которого вышеназванные проблемы устранялись бы в значительной степени.

Задача решается с помощью подшипника вышеуказанного типа, в котором согласно изобретению по меньшей мере с одного конца подшипника предусмотрена уплотнительная пара, состоящая из внутреннего эластичного уплотнения, установленного на торсионной рессоре, и внешнего эластичного уплотнения, установленного на вкладыше подшипника, причем каждое уплотнение пары содержит по меньшей мере одну окружную уплотнительную губку, а уплотнения посредством уплотнительных губок взаимодействуют уплотняющим образом.

Благодаря изобретению, в частности, осуществляется плотная посадка системы подрессоривания боковой качки на протяжении всего существенно большего срока эксплуатации и службы, предотвращается возникновение шумов, устраняются интервалы для дополнительной смазки между средним или капитальным ремонтами тележек и тем самым достигается повышение свободного наличия рельсового подвижного состава в целом.

В одной целесообразной форме выполнения предусмотрено, чтобы уплотнение имело две уплотнительные губки, причем в промежуток между этими обеими уплотнительными губками входит уплотнительная губка другого уплотнения. Эта лабиринтная конструкция обладает лучшими уплотнительными свойствами.

Кроме того, может оказаться предпочтительным, если внутреннее уплотнение будет иметь цилиндрический участок, предназначенный для прилегания к торсионной рессоре, на котором радиально выступает по меньшей мере одна уплотнительная губка. В результате получается особенно эффективное уплотнение относительно поверхности торсионной рессоры.

Кроме того, улучшается уплотнение вкладыша (LAS) подшипника (LAG), если у внешнего уплотнения (ADI) имеется окружное крепежное ребро (BFS), выступающее по меньшей мере из одной радиальной уплотнительной губки (DAL) и заходящее в торцовый паз (STN) вкладыша (LAS) подшипника (LAG).

В интересах хорошей посадки внешнего уплотнения во вкладыше подшипника можно порекомендовать, чтобы торцовый паз сужался в направлении торцовой поверхности вкладыша подшипника.

Чтобы добиться хорошей посадки втулки подшипника во вкладыше подшипника, в одном из целесообразных вариантов выполнения предусмотрено, чтобы каждая часть втулки подшипника имела предохранительный выступ, направленный наружу, которому отвечала бы выемка в части вкладыша подшипника, выполненная соответствующим образом.

Другой предпочтительный вариант выполнения отличается наличием разъемных зажимов на обоих концевых участках торсионной рессоры для удержания последней от аксиального скольжения, причем между торцовой поверхностью удерживающей клеммы и соседней торцовой поверхностью вкладыша подшипника установлено пластмассовое уплотнительное кольцо трения.

Изобретение вместе с другими преимуществами более подробно поясняется ниже на примере формы выполнения, изображенной на чертежах. На этих чертежах:

фиг.1 изображает вид снизу торсионной рессоры системы подрессоривания боковой качки рельсового транспортного средства с тягами/нажимными стержнями, подсоединенными к нему с обеих сторон;

фиг.2 - разрез на участке одного из обоих подшипников торсионной рессоры в увеличенном виде;

фиг.3 - деталь на участке уплотнения подшипника в еще более увеличенном виде.

На фиг.1 изображена в общем виде торсионная рессора DSF системы подрессоривания боковой качки рельсового транспортного средства, причем торсионная рессора DSF установлена на тележке DGS с помощью двух подшипников LAG поперек направления движения.

Торсионная рессора DSF на большей части ширины вагона выполнена прямой, однако на обоих своих концевых участках заходит изогнутыми участками в проушины торсионов, представляющие собой расширенные концевые крепежные детали EBS (фиг.2), с помощью которых возможно соединение с соответствующим концом левой (левого) или правой (правого) тяги/нажимного стержня ZDS, другой конец которой (которого) может быть соединен с кузовом вагона WAK. На фиг.1 кузов вагона WAK и тележка DGS лишь обозначены, а соединительные и регулировочные элементы тяг/нажимных стержней в дальнейшем не описываются или не обозначаются, поскольку для понимания изобретения они не существенны и, кроме того, известны специалисту.

Из фиг.2 и 3 становится понятно, что подшипник LAG согласно изобретению имеет втулку LAB, в которой прямой участок торсионной рессоры DSF устанавливается с возможностью скольжения. Эта втулка LAB подшипника может быть разъемной или может быть выполнена с продольным разрезом. В радиальном направлении на втулке LAB подшипника с обеих сторон установлены предохранительные выступы SIV, в данном случае выполненные цилиндрическими. Втулка LAB подшипника состоит, предпочтительно, из пластмассы с хорошими антифрикционными и прочностными свойствами при сжатии. Внешняя поверхность втулки LAB подшипника выполнена таким образом, чтобы она могла хорошо компенсировать допуски стальных деталей и радиальные перемещения торсионной рессоры DSF. В рекомендуемой форме выполнения втулка LAB подшипника снабжена не видимой на чертеже гибкой пластмассовой трубкой, могущей улучшить ее антифрикционные свойства в подшипнике LAG.

Втулка LAB подшипника LAG или ее половины LBH охватываются вкладышами LAS подшипника LAG, также выполненными разъемными, причем каждая половина LSH вкладыша LAS подшипника LAG имеет выемку ASN, подогнанную под предохранительный выступ SIV половин LBH втулки LAB подшипника LAG, так что втулка LAB подшипника LAG зафиксирована внутри вкладыша LAS подшипника LAG без возможности сдвига и поворота. Половины вкладыша LAS подшипника LAG, предпочтительно, выполненные металлическими, соответствующим образом прижаты друг к другу и соединены с кузовом вагона WAK или с тележкой DGS, например, с помощью резьбового болта BOL, изображенного на фиг.1.

На обоих концах подшипника LAG предусмотрена уплотнительная пара, состоящая из внутреннего уплотнителя IDI и внешнего уплотнителя ADI.

Как подробно показано на фиг.3, внутреннее уплотнение IDI имеет цилиндрический участок ZYA (см. фиг.3), который своей внутренней поверхностью прилегает к внешней поверхности торсионной рессоры DSF и крепится на поверхности торсионной рессоры DSF, например, с помощью зажима KLM. На цилиндрическом участке выступают две уплотнительные губки DI1 и DI2, направленные радиально и параллельно друг другу, так что они образуют между собой зазор.

Внешнее уплотнение ADI имеет радиально выступающую вовнутрь уплотнительную губку DAL, от которой отходит окружное крепежное ребро BFS, заходящее в торцовый паз STN вкладыша LAS подшипника LAG. Этот паз STN сужается на конус в направлении торцовой поверхности вкладыша LAS подшипника LAG, так что посадка внешнего уплотнения ADI во вкладыше LAS подшипника LAG является хорошей.

Уплотнительная губка DAL внешнего уплотнения ADI, радиально выступающая вовнутрь, входит в вышеупомянутый зазор между двумя уплотнительными губками DI1 и DI2 внутреннего уплотнения IDI, благодаря чему образуется лабиринтное уплотнение. Здесь следует подчеркнуть, что в отличие от втулки LAB подшипника LAG и вкладыша LAS подшипника LAG внешнее и внутреннее уплотнения ADI, IDI выполнены окружными и цельными, что необходимо для хорошего уплотнения. Кроме того, естественно, возможно, чтобы внешнее уплотнение ADI имело две уплотнительные губки, а в образованный между ними зазор входила уплотнительная губка внутреннего уплотнения IDI. Равным образом могут также использоваться более чем одна или две уплотнительные губки.

Внутреннее и внешнее уплотнения IDI, ADI состоят из эластичной, но вместе с тем прочной на истирание пластмассы или резины.

На обоих концевых участках торсионной рессоры DSF (фиг.1) предусмотрен цельный зажим HLK для удержания торсионной рессоры DSF от аксиального скольжения. Детально этот зажим HLK изображен на фиг.2 и 3. Поскольку взаимная опора левого и правого подшипников LAG должна осуществляться с помощью соответствующих зажимов HLK, между торцовой поверхностью зажима HLK и соседней торцовой поверхностью вкладыша LAS подшипника LAG устанавливается пластмассовое уплотнительное кольцо GLR трения. Целесообразно вставлять это пластмассовое уплотнительное кольцо GLR трения в окружной торцовый паз STN, выполненный в торцовой поверхности вкладыша LAS подшипника IDI или его половин LS.

Перед сборкой подшипника на соответствующие поверхности скольжения наносится смазка, дополнительно улучшающая скольжение и уплотнение подшипника.

Подшипник согласно изобретению благодаря своей конструкции создает значительно меньше шума, съемом материала торсионной рессоры практически можно пренебречь, а зазор в подшипнике можно удерживать в исключительно сжатых пределах. С другой стороны, угловое положение, возникающее в результате изгиба торсионной рессоры, может быть скомпенсировано, а пятно контакта во вкладыше подшипника распределено равномерно. Благодаря использованию цельных уплотнений проникновение грязи и влаги предотвращается надолго, и соответственно, значительно увеличивается срок службы. Цельные уплотнительные детали, поскольку они поддаются деформации, могут протягиваться через наваренную проушину торсиона изогнутой торсионной рессоры. Поэтому нет необходимости приклеивать уплотнительные детали, как это делалось прежде, на рабочем месте, что приводило к образованию кромок и дополнительному истиранию. Кроме того, монтаж может производиться быстрее, поскольку время на сушку мест склейки отпадает.

Подшипник согласно изобретению, естественно, может быть использован в торсионных рессорах в качестве концевой опоры, так что опора торсиона держится на модулях, и возможно применение аналогичных деталей.

Изобретение относится к подшипнику для подшипниковой опоры торсионной рессоры системы подрессоривания боковой качки рельсового транспортного средства. Подшипник (LAG) для подшипниковой опоры торсионной рессоры (DSF) системы подрессоривания боковой качки рельсового транспортного средства содержит разъемную втулку (LAB) и охватывающий втулку (LAB) разъемный вкладыш (LAS), соединенный с кузовом вагона/тележкой (WAK/DGS). При этом по меньшей мере с одного конца подшипника (LAG) предусмотрена уплотнительная пара (ADI, IDI), состоящая из внутреннего эластичного уплотнения (IDI), установленного на торсионной рессоре (DSF), и внешнего эластичного уплотнения (ADI), установленного на вкладыше (LAS) подшипника (LAG). Причем каждое уплотнение пары содержит по меньшей мере одну окружную уплотнительную фаску (DI1, DI2; DAL), а уплотнения посредством уплотнительных фасок взаимодействуют уплотняющим образом. Технический результат: увеличение срока службы за счет уменьшения проникновений влаги и грязи и уменьшения вероятности заклинивания, уменьшение времени на монтаж. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Подшипник (LAG) для подшипниковой опоры торсионной рессоры (DSF) системы подрессоривания боковой качки рельсового транспортного средства с разъемной втулкой (LAB) подшипника (LAG) для скользящей опоры торсионной рессоры (DSF) и с охватывающим втулку (LAB) подшипника (LAG) разъемным вкладышем (LAS) подшипника (LAG), соединяемым с кузовом вагона/тележкой, отличающийся тем, что по меньшей мере с одного конца подшипника (LAG) предусмотрена уплотнительная пара (ADI, IDI), состоящая из внутреннего эластичного уплотнения (IDI), установленного на торсионной рессоре (DSF), и внешнего эластичного уплотнения (ADI), установленного на вкладыше (LAS) подшипника (LAG), причем каждое уплотнение пары содержит по меньшей мере одну окружную уплотнительную губку (DI1, DI2; DAL), а уплотнения посредством уплотнительных губок взаимодействуют уплотняющим образом.

2. Подшипник по п.1, отличающийся тем, что уплотнение (IDI) имеет две уплотнительные губки (DI1, DI2), причем в промежуток между этими обеими уплотнительными губками (DI1, DI2) входит уплотнительная губка (DAL) другого уплотнения (ADI).

3. Подшипник по п.1 или 2, отличающийся тем, что внутреннее уплотнение (IDI) имеет цилиндрический участок (ZYA), предназначенный для прилегания к торсионной рессоре (DSF), на котором радиально выступает по меньшей мере одна уплотнительная губка (DAL).

4. Подшипник по п.1 или 2, отличающийся тем, что внешнее уплотнение (ADI) имеет окружное крепежное ребро (BFS), выступающее по меньшей мере из одной радиальной уплотнительной губки (DAL) и заходящее в торцовый паз (STN) вкладыша (LAS) подшипника (LAG).

5. Подшипник по п.4, отличающийся тем, что торцовый паз (STN) сужается в направлении торцовой поверхности вкладыша (LAS) подшипника (LAG).

6. Подшипник по п.1, отличающийся тем, что каждая часть (LBH) втулки (LAB) подшипника (LAG) имеет предохранительный выступ (SIV), направленный наружу, которому отвечает выемка (ASN) в части (LSH) вкладыша (LAS) подшипника (LAB), выполненная соответствующим образом.

7. Подшипник по п.1, отличающийся наличием разъемных зажимов (HLK) на обоих концевых участках торсионной рессоры (DSF) для удержания последней от аксиального скольжения, причем между торцовой поверхностью удерживающей клеммы и соседней торцовой поверхностью вкладыша (LAS) подшипника (LAG) установлено пластмассовое уплотнительное кольцо (GLR) трения.