УЗЕЛ КОЛЬЦЕВОЙ ПРОКЛАДКИ РОЛИКОВОГО ПОДШИПНИКА (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2014 года по МПК F16C35/07 F16C33/78 B61F15/22 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к роликовым подшипникам, в частности к коническим роликовым подшипникам, устанавливаемым на осях железнодорожных вагонов.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

На конические роликовые подшипники осей железнодорожных вагонов действуют рабочие нагрузки, которые могут вызывать деформации оси и, в частности, концевой части оси, содержащей цапфу, на которой установлен конический роликовый подшипник. Напряжения, создаваемые действующими нагрузками, особенно велики на участках цапфы оси на или возле кольцевой прокладки.

В результате деформаций оси кольцевая прокладка и цапфа могут быть подвержены поверхностному износу, поскольку кольцевая прокладка находится в движении относительно цапфы. Поверхностный износ может быть значительным, в результате чего кольцевая прокладка разбалтывается, и продольные смещения подшипника на цапфе увеличиваются. Разболтанная кольцевая прокладка ускоряет износ подшипникового узла и цапфы, что может приводить к неисправности оси или подшипника.

Кольцевая прокладка выполнена в виде состоящего из одной детали компонента, имеющего расположенную под углом часть, взаимодействующую с пылезащитной частью оси.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для уменьшения поверхностного износа цапф и кольцевых прокладок предложен узел, имеющий повышенную устойчивость и обеспечивающий снижение поверхностного износа. Узел состоит из двух компонентов: кольцевой прокладки, установленной на цапфе, и стопорного кольца для соединения с кольцевой прокладкой с цапфой и для дополнительного крепления прокладки на цапфе. Стопорное кольцо имеет наружный в продольном направлении конец, взаимодействующий с кольцевой прокладкой, и внутренний в продольном направлении конец, прилегающий к наружному диаметру пылезащитной части оси. Стопорное кольцо уменьшает смещение кольцевой прокладки в продольном направлении, которое может происходить из-за деформации оси.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На прилагаемых чертежах показано:

На Фиг.1 показан вид в разрезе первого варианта осуществления узла кольцевой прокладки в соответствии с настоящим изобретением;

На Фиг.2 показан увеличенный вид в разрезе первого варианта осуществления узла кольцевой прокладки в соответствии с настоящим изобретением;

На Фиг.3 показан увеличенный вид в разрезе второго варианта осуществления узла кольцевой прокладки в соответствии с настоящим изобретением;

На Фиг.4 показан увеличенный вид в разрезе третьего варианта осуществления узла кольцевой прокладки в соответствии с настоящим изобретением;

На Фиг.5 показан увеличенный вид в разрезе четвертого варианта осуществления узла кольцевой прокладки в соответствии с настоящим изобретением;

На Фиг.6 показан увеличенный вид в разрезе пятого варианта осуществления узла кольцевой прокладки в соответствии с настоящим изобретением;

На Фиг.7 показан увеличенный вид в разрезе шестого варианта осуществления узла кольцевой прокладки в соответствии с настоящим изобретением;

На Фиг.8 показан увеличенный вид в разрезе седьмого варианта осуществления узла кольцевой прокладки в соответствии с настоящим изобретением;

На Фиг.9 показан увеличенный вид в разрезе восьмого варианта осуществления узла кольцевой прокладки в соответствии с настоящим изобретением;

На Фиг.10 показан увеличенный вид в разрезе девятого варианта осуществления узла кольцевой прокладки в соответствии с настоящим изобретением;

На Фиг.11 показан увеличенный вид в разрезе десятого варианта осуществления узла кольцевой прокладки в соответствии с настоящим изобретением;

На Фиг.12 показан увеличенный вид в разрезе одиннадцатого варианта осуществления узла кольцевой прокладки в соответствии с настоящим изобретением;

На Фиг.13 показан увеличенный вид в разрезе двенадцатого варианта осуществления узла кольцевой прокладки в соответствии с настоящим изобретением;

На Фиг.14 показан увеличенный вид в разрезе тринадцатого варианта осуществления узла кольцевой прокладки в соответствии с настоящим изобретением;

На Фиг.15 показан увеличенный вид в разрезе четырнадцатого варианта осуществления узла кольцевой прокладки в соответствии с настоящим изобретением;

На Фиг.16 показан увеличенный вид в разрезе пятнадцатого варианта осуществления узла кольцевой прокладки в соответствии с настоящим изобретением;

На Фиг.17 показан увеличенный вид в разрезе шестнадцатого варианта осуществления узла кольцевой прокладки в соответствии с настоящим изобретением;

На Фиг.18 показан увеличенный вид в разрезе семнадцатого варианта осуществления узла кольцевой прокладки в соответствии с настоящим изобретением;

На Фиг.19 показан увеличенный вид в разрезе восемнадцатого варианта осуществления узла кольцевой прокладки в соответствии с настоящим изобретением.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На Фиг.1 показан первый вариант осуществления узла кольцевой прокладки в соответствии с настоящим изобретением. В этом варианте осуществления изобретения подшипниковый узел 10 представляет собой конический роликовый подшипник того типа, который обычно используют на железнодорожном транспорте для опоры железнодорожного вагона на оси.

Подшипниковый узел 10 обычно собирают перед установкой на ось 14 железнодорожного вагона. На каждом свободном конце оси 14 цапфа 12 заканчивается конической сужающейся секцией 15 с малым углом наклона, выполненной для облегчения установки подшипникового узла 10 на цапфу. Подшипниковый узел 10 устанавливают с натягом на цапфу 12 оси 14.

С внутренней стороны цапфы 12 в продольном направлении расположена пылезащитная часть 18, диаметр которой больше диаметра цапфы 12. По направлению внутрь в продольном направлении от пылезащитной части 18 ось 14 продолжается со своим максимальным диаметром. Передача веса железнодорожного вагона происходит через подшипниковый узел 10 на ось и дальше на рельсы через колеса железнодорожного вагона (не показаны), установленные на оси с внутренней стороны пылезащитной части 18.

Некоторые подшипниковые узлы 10 содержат компенсационные кольца 22, 24, охватывающие цапфу 12 и примыкающие к каждому концу подшипникового узла 10. Компенсационные кольца 22, 24 обычно имеют внутренний диаметр, обеспечивающий посадку с натягом на цапфе 12 по меньшей мере на части их длины. Компенсационные кольца 22,24 вращаются вместе с осью при ее повороте.

Хотя подшипниковый узел 10 установлен с натягом на цапфе 12, обычно необходимо его дополнительное закрепление против продольного перемещения под действием продольных нагрузок. Для обеспечения закрепления против продольного перемещения подшипниковый узел 10 зажат между узлом 60 кольцевой прокладки с внутренней в продольном направлении стороны и фиксирующей крышкой 20 подшипникового узла с наружной в продольном направлении стороны подшипникового узла 10.

Как показано на Фиг.2, на внутренней стороне цапфы 12 оси 14 подшипниковый узел 10 охватывается кольцевой прокладкой 61 через упирающееся в него компенсационное кольцо 24. Кольцевая прокладка 61 имеет внутреннюю фасонную поверхность 66, обеспечивающую плотное прилегание к сопряженной поверхности округления 16 на внутреннем конце цапфы 12. Скругление 16 заканчивается выступом 17, проходящим для образования пылезащитной части 18, имеющей цилиндрическую поверхность 19. Кольцевая прокладка 61 имеет внутреннюю дальнюю кромку 63 на фасонной поверхности 66, по существу упирающуюся в скругление 16. Кольцевая прокладка 61 имеет радиально наружную секцию 62 и радиально внутреннюю секцию 64, которые вместе образуют вырезанную секцию 65.

Стопорное кольцо 71 имеет внутренний в продольном направлении конец 75, прилегающий к цилиндрической поверхности 19 пылезащитной части 18. Наружный в продольном направлении конец 73 стопорного кольца входит в вырезанную секцию 65 кольцевой прокладки 61 и ограничивает деформацию и смещение в продольном направлении кольцевой прокладки 61. Кольцевая прокладка 61 и стопорное кольцо 71 вместе образуют узел 60 кольцевой прокладки. Стопорное кольцо 71, самый дальний внутренний компонент, прикрепленный к цапфе 12, фиксирует подшипниковый узел 10 от смещения внутрь в продольном направлении.

На наружном конце цапфы 12 подшипниковый узел 10 удерживается фиксирующей крышкой 20 подшипникового узла через помещенное между подшипниковым узлом и крышкой и примыкающее снаружи к цапфе компенсационное кольцо 22. Фиксирующая крышка 20 подшипникового узла закреплена на свободном конце цапфы 12 винтами или болтами 21, ввинчиваемыми в соответствующие резьбовые отверстия. Установка фиксирующей крышка 20 подшипникового узла завершает монтаж подшипникового узла 10 на цапфе 12 путем создания прижимного усилия для предотвращения смещения подшипникового узла наружу в продольном направлении.

Подшипниковый узел 10 собирают перед установкой из множества отдельных компонентов, включающих два цилиндрических внутренних кольца 38, 40 и цилиндрическое наружное кольцо 31. Наружное кольцо 31 имеет внутреннюю поверхность, содержащую обращенные радиально внутрь наружные дорожки 32, 34 качения. Внутренние кольца 38, 40 имеют обращенные радиально наружу внутренние дорожки 39, 41 качения. Между внутренними кольцами 38, 40 установлен центральный сепаратор 47 для обеспечения точного расстояния между внутренними кольцами и соответственно нужного в продольном направлении зазора на цапфе. Наружные дорожки 32, 34 качения наружного кольца 31 вместе с внутренними дорожками 39, 41 внутренних колец 38, 40 вместе охватывают и удерживают два ряда 42, 44 конических роликов. В некоторых вариантах осуществления изобретения используют дополнительные сепараторы 46, 48, которые поддерживают распределение роликов 42, 44 по окружности дорожек качения.

Для минимизации утечки смазочного материала из подшипника и предотвращения попадания внутрь загрязняющих материалов используют уплотнения 50, 52 подшипника, закрывающие концы подшипникового узла 10. В первом варианте осуществления изобретения уплотнения 50, 52 подшипника закреплены на неподвижной (то есть не вращающейся) стороне подшипникового узла 10 (такой как наружное кольцо 31) путем посадки с натягом или другим подходящим способом.

Корпус 56 уплотнения (обычно имеющий по существу цилиндрическую упругую конструкцию) является частью уплотнения 50, 52 подшипника и обеспечивает динамическое уплотнение между неподвижными и подвижными компонентами подшипникового узла. В одном из вариантов осуществления изобретения корпус 56 уплотнения прижат к компенсационному кольцу 22, 24 для уплотнения подшипникового узла 10. Первая радиальная кромка 57 корпуса 56 уплотнения прижата к внутренней поверхности 33 наружного кольца 31 подшипника. Вторая радиальная кромка 59 корпуса 56 уплотнения проходит радиально внутрь, и к ней прикреплена эластичная уплотняющая часть 58. Эластичная уплотняющая часть 58 прилегает к наружной радиальной поверхности 23 компенсационного кольца 24.

Цилиндрические компенсационные кольца 22, 24 защищают цапфу 12 от абразивного износа, вызываемого корпусом уплотнения, путем обеспечения поверхности 23 износа.

На Фиг.2 показан увеличенный вид сечения узла 60 кольцевой прокладки, показанной на Фиг.1. Кольцевая прокладка 61 имеет внутреннюю фасонную поверхность 66, прилегающую к сопряженной поверхности округления 16 цапфы 12.

В вырез или вырезанную секцию 65 на обращенной внутрь в продольном направлении поверхности кольцевой прокладки 61 входит наружный в продольном направлении конец 73 стопорного кольца 71.

Эластичное уплотнительное кольцо 79 расположено в углублении 78 стопорного кольца 71. Эластичное уплотнительное кольцо 79 прилегает к цилиндрической поверхности 19 пылезащитной части 18 оси 14 для обеспечения уплотнения. Эластичное уплотнительное кольцо 79 может также прилегать к радиально внутренней секции 64 кольцевой прокладки 61 для обеспечения уплотнения. Эластичное уплотнительное кольцо 79 обычно изготовлено из полимера, такого как полипропилен.

Стопорное кольцо 71, соединяющее кольцевую прокладку 61 и цилиндрическую поверхность 19 пылезащитной части 18, укрепляет и фиксирует кольцевую прокладку 61, предотвращая ее деформацию и смещение в продольном направлении. Можно предположить, что эластичность стопорного кольца 71 облегчает перемещение кольцевой прокладки 61 при деформации цапфы 12, и в то же время стопорное кольцо 71 предотвращает смещение кольцевой прокладки 61 в продольном направлении.

На Фиг.3 представлен второй вариант осуществления узла кольцевой прокладки в соответствии с настоящим изобретением. Компоненты, обозначенные такими же ссылочными позициями, как на Фиг.1 и 2, не будут описаны.

На Фиг.3 представлен второй вариант осуществления узла кольцевой прокладки. Кольцевая прокладка 161 выполнена по существу цилиндрической кольцевой формы и содержит радиально наружную секцию 162 и радиально внутреннюю секцию 164, которые вместе образуют вырезанную секцию 165. Кольцевая прокладка 161 дополнительно содержит обращенную внутрь вбок криволинейную поверхность 166, которая прилегает к округлению 116 оси 114. Стопорное кольцо 171 показано по существу цилиндрической кольцевой формы и имеет внутренний в продольном направлении конец 174 и наружный в продольном направлении конец 172. Наружный в продольном направлении конец 172 входит в обращенную внутрь вырезанную секцию 165 кольцевой прокладки 161. Внутренний в продольном направлении конец 174 стопорного кольца 171 имеет радиально обращенную внутрь поверхность 176, которая прилегает к цилиндрической поверхности 119 оси. К стопорному кольцу 171 прилегает эластичное кольцо 181, имеющее наружный в продольном направлении конец 183, установленный в вырезанную секцию 165. Эластичное кольцо 181 имеет радиальную внутреннюю поверхность 185, которая прилегает к поверхности 167 кольцевой прокладки 161 и к цилиндрической поверхности 119 оси. Кольцевая прокладка 161 и стопорное кольцо 171 обычно изготовлены из стали, а эластичное кольцо 181 изготовлено из подходящего полимера, такого как полипропилен.

На Фиг.4 представлен третий вариант осуществления узла кольцевой прокладки в соответствии с настоящим изобретением. Компоненты, обозначенные такими же ссылочными позициями, как на Фиг.1 и 2, не будут описаны.

Кольцевая прокладка 261 выполнена по существу цилиндрической кольцевой формы и имеет радиально наружную секцию 262 и радиально внутреннюю секцию 264, которые вместе образуют вырезанную секцию 265. Кольцевая прокладка 261 дополнительно содержит обращенную внутрь вбок криволинейную поверхность 266, которая прилегает к округлению 216 оси 214. К поверхности 219 оси прилегает эластичное кольцо 281, имеющее наружный в продольном направлении конец 283, установленный в вырезанную секцию 265. Эластичное кольцо 281 имеет радиальную внутреннюю поверхность 285, которая прилегает к поверхности 267 кольцевой прокладки 261 и к цилиндрической поверхности 219 оси. Кольцевая прокладка 261 обычно изготовлена из стали, а эластичное кольцо 281 изготовлено из подходящего полимера, такого как полипропилен.

На Фиг.5 представлен четвертый вариант осуществления узла кольцевой прокладки в соответствии с настоящим изобретением. Компоненты, обозначенные такими же ссылочными позициями, как на Фиг.1 и 2, не будут описаны.

Кольцевая прокладка 361 выполнена по существу цилиндрической кольцевой формы и имеет радиально наружную секцию 362 и радиально внутреннюю секцию 364, которые вместе образуют вырезанную секцию 365. Кольцевая прокладка 361 дополнительно содержит обращенную внутрь вбок криволинейную поверхность 366, которая прилегает к округлению 316 оси 314. Стопорное кольцо 371 выполнено цилиндрической кольцевой формы и имеет внутренний в продольном направлении конец 374 и наружный в продольном направлении конец 372. Наружный в продольном направлении конец 372 входит в соответствующий радиальный обращенный внутрь вырез 365 кольцевой прокладки 361. Внутренний в продольном направлении конец 374 стопорного кольца 371 имеет уменьшенный диаметр. Кольцевая прокладка 361 и стопорное кольцо 371 обычно изготовлены из стали, а эластичное кольцо 381 изготовлено из подходящего полимера, такого как полипропилен.

На Фиг.6 представлен пятый вариант осуществления настоящего изобретения. Компоненты, обозначенные такими же ссылочными позициями, как на Фиг.1 и 2, не будут описаны.

Кольцевая прокладка 461 выполнена по существу цилиндрической кольцевой формы и имеет радиально наружную секцию 462 и радиально внутреннюю секцию 464, которые вместе образуют вырезанную секцию 465. Кольцевая прокладка 461 имеет криволинейную секцию 466, которая прилегает к скругленной секции 416 оси 414. Стопорное кольцо 471 выполнено по существу цилиндрической кольцевой формы и имеет внутренний в продольном направлении конец 474 и наружный в продольном направлении конец 472. Наружный в продольном направлении конец 472 стопорного кольца входит в вырезанную секцию 465. Наружный в продольном направлении конец 472 и внутренний в продольном направлении конец 474 стопорного кольца образуют углубление 475, находящееся между ними. В углубление 475 помещено эластичное кольцо 481. Эластичное кольцо 481 имеет радиальную внутреннюю поверхность 483, которая контактирует с осью 414 и с поверхностью 467 кольцевой прокладки 461. Кольцевая прокладка 461 и стопорное кольцо 471 обычно изготовлены из стали, а эластичное кольцо 481 обычно изготовлено из подходящего полимера, такого как полипропилен.

На Фиг.7 представлен шестой вариант осуществления узла кольцевой прокладки в соответствии с настоящим изобретением. Компоненты, обозначенные такими же ссылочными позициями, как на Фиг.1 и 2, не будут описаны.

Кольцевая прокладка 561 выполнена по существу цилиндрической кольцевой формы и имеет обращенную наружу боковую стенку 563. Кольцевая прокладка 561 также имеет криволинейную секцию 566, которая прилегает к криволинейному округлению 516 оси 514. Кольцевая прокладка 561 также содержит проходящую внутрь боковую секцию 562.

Стопорное кольцо 571 выполнено по существу цилиндрической кольцевой формы и имеет радиальную наружную секцию 572 и радиальную внутреннюю секцию 574. Радиальная внутренняя секция 574 имеет радиально внутреннюю поверхность 578, которая прилегает к цилиндрической поверхности оси 514. Между радиальной внутренней секцией 574 стопорного кольца 571 и проходящей внутрь в продольном направлении секцией 562 кольцевой прокладки 561 расположено эластичное кольцо 581. Кольцевая прокладка 561 и стопорное кольцо 571 обычно изготовлены из стали, а эластичное кольцо 581 обычно изготовлено из подходящего полимера, такого как полипропилен.

На Фиг.8 показан седьмой вариант осуществления настоящего изобретения. Кольцевая прокладка 661 выполнена по существу цилиндрической кольцевой формы и имеет обращенную наружу боковую плоскую поверхность 663, которая прилегает к обращенной внутрь в продольном направлении по существу плоской поверхности 642 внутреннего кольца 640 подшипника. Кольцевая прокладка 661 также содержит криволинейную поверхность 666, которая прилегает к округлению 616 оси 614. Кольцевая прокладка 661 имеет также радиально наружную секцию 662 и радиально внутреннюю секцию 664, которые вместе образуют вырезанную секцию 665.

Стопорное кольцо 671 содержит наружный в продольном направлении конец 674. Наружный в продольном направлении конец 674 входит в вырезанную секцию 665 кольцевой прокладки 661. Вырезанная секция 675 стопорного кольца 671 имеет обращенную радиально внутрь поверхность 678, которая прилегает к обращенной радиально внутрь секции 664 кольцевой прокладки 661, образуя вырезанную секцию 665. В углубление 678 помещено эластичное кольцо 679, которое контактирует с поверхностью радиально обращенной внутрь секции 664 кольцевой прокладки 661 и с секцией оси 614. Кольцевая прокладка 661 и стопорное кольцо 671 обычно изготовлены из стали, а эластичное кольцо 679 обычно изготовлено из подходящего полимера, такого как полипропилен.

На Фиг.9 представлен восьмой вариант осуществления узла кольцевой прокладки в соответствии с настоящим изобретением. Компоненты, обозначенные такими же ссылочными позициями, как на Фиг.1 и 2, не будут описаны.

Кольцевая прокладка 761 выполнена по существу цилиндрической кольцевой формы. Кольцевая прокладка 761 имеет обращенную наружу боковую плоскую поверхность 763, которая прилегает к обращенной внутрь в продольном направлении плоской поверхности 742 внутреннего кольца 740 подшипника. Кольцевая прокладка 761 также содержит по существу обращенную внутрь криволинейную поверхность 766, которая прилегает к сопряженному по существу криволинейному округлению 716 оси 614. Кольцевая прокладка 761 также имеет радиально наружную кромку 762, которая вместе с радиальной поверхностью 767 образует вырезанную секцию 765 кольцевой прокладки 761.

Стопорное кольцо 771 выполнено по существу цилиндрической кольцевой формы и имеет внутренний в продольном направлении конец 774. Внутренний в продольном направлении конец 774 имеет поверхность 768, прилегающую к цилиндрической поверхности оси 714. Стопорное кольцо 771 также имеет наружный в продольном направлении конец 772, который плотно входит в вырезанную секцию 765 кольцевой прокладки 761. Эластичное кольцо 781 плотно входит в выемку 783 стопорного кольца 771. Эластичное кольцо 781 имеет радиальную внутреннюю поверхность, которая контактирует с радиальной поверхностью 767 кольцевой прокладки 761 и с цилиндрической поверхностью оси 714. Кольцевая прокладка 761 и стопорное кольцо 771 обычно изготовлены из стали, а эластичное кольцо 781 обычно изготовлено из подходящего полимера, такого как полипропилен.

На Фиг.10 представлен девятый вариант осуществления узла кольцевой прокладки в соответствии с настоящим изобретением. Компоненты, обозначенные такими же ссылочными позициями, как на Фиг.1 и 2, не будут описаны.

Кольцевая прокладка 861 выполнена по существу цилиндрической кольцевой формы и имеет боковую наружную поверхность 863, которая прилегает к внутренней в продольном направлении плоской поверхности 842 внутреннего кольца 840 подшипника. Кольцевая прокладка 861 дополнительно содержит боковую внутреннюю криволинейную поверхность 866, которая прилегает к округлению 816 оси 814, а также содержит радиально наружную секцию 862, которая вместе с радиальной поверхностью 867 образует вырезанную секцию 865 кольцевой прокладки 861.

Эластичное стопорное кольцо 871 выполнено по существу цилиндрической кольцевой формы и имеет внутренний в продольном направлении конец 874 и наружный в продольном направлении конец 872. Наружный в продольном направлении конец 872 входит в вырезанную секцию 865 кольцевой прокладки 861. Внутренний в продольном направлении конец 874 стопорного кольца 871 имеет обращенную радиально внутрь поверхность 876, которая прилегает к оси 814. Наружный в продольном направлении конец 872 стопорного кольца 871 имеет обращенную радиально внутрь секцию 875, которая прилегает к обращенной радиально наружу секции 867 кольцевой прокладки 861. Кольцевая прокладка 861 обычно изготовлена из стали, а эластичное кольцо 871 обычно изготовлено из подходящего полимера, такого как полипропилен.

На Фиг.11 представлен десятый вариант осуществления узла кольцевой прокладки в соответствии с настоящим изобретением. Компоненты, обозначенные такими же ссылочными позициями, как на Фиг.1 и 2, не будут описаны.

Кольцевая прокладка 961 выполнена по существу цилиндрической кольцевой формы и имеет боковую наружную плоскую поверхность 985, которая прилегает к внутренней в продольном направлении плоской поверхности 942 внутреннего кольца 940 подшипника. Кольцевая прокладка 961 дополнительно содержит боковую внутреннюю криволинейную поверхность 966, которая прилегает к скруглению 916 оси 914. Стопорное кольцо 971 содержит боковую наружную секцию 974, которая проходит в вырезанную секцию 965 кольцевой прокладки 961. Стопорное кольцо 971 также содержит внутренний в продольном направлении конец 972, который имеет углубление 984 на обращенной внутрь в продольном направлении поверхности. Эластичное кольцо 981 плотно установлено в углубление 984 стопорного кольца 971 и контактирует с осью 914. Кольцевая прокладка 961 имеет радиально выступающую наружу часть 968, которая вместе с радиальной поверхностью 967 образует вырезанную секцию 965. Боковая наружная секция 974 стопорного кольца имеет обращенную внутреннюю радиальную поверхность 975, которая прилегает к радиальной поверхности 967 кольцевой прокладки 961. Кольцевая прокладка 961 и стопорное кольцо 971 обычно изготовлены из стали, а эластичное кольцо 981 обычно изготовлено из подходящего полимера, такого как полипропилен.

На Фиг.12 представлен одиннадцатый вариант осуществления узла кольцевой прокладки в соответствии с настоящим изобретением. Компоненты, обозначенные такими же ссылочными позициями, как на Фиг.1 и 2, не будут описаны.

Кольцевая прокладка 321 выполнена по существу цилиндрической кольцевой формы и имеет боковую наружную поверхность 315, которая прилегает к внутренней в продольном направлении плоской поверхности 322 внутреннего кольца 323 подшипника. Кольцевая прокладка 321 дополнительно содержит боковую внутреннюю криволинейную поверхность 326, которая прилегает к округлению 327 оси 324. Стопорное кольцо 331 выполнено по существу цилиндрической кольцевой формы и имеет внутренний в продольном направлении конец 334 и наружный в продольном направлении конец 332. Наружный в продольном направлении конец 332 проходит в вырезанную секцию 328 кольцевой прокладки 321. Кольцевая прокладка 321 содержит радиально выступающую наружу часть 329, которая вместе с радиальной наружной поверхностью 338 образует вырезанную секцию 328. Наружный в продольном направлении конец 332 стопорного кольца имеет внутреннюю радиальную поверхность 341, которая прилегает к радиальной наружной поверхности 338 кольцевой прокладки 321. Стопорное кольцо 331 содержит радиально внутреннее углубление 342 между боковым внутренним концом 334 и боковым наружным концом 332. Эластичное кольцо 343 плотно входит в углубление 342 и имеет радиально внутреннюю поверхность, прилегающую к радиальной наружной поверхности 338 кольцевой прокладки 321 и к поверхности оси 324. Кольцевая прокладка 321 и стопорное кольцо 331 оба изготовлены из стали, а эластичное кольцо 343 обычно изготовлено из подходящего полимера, такого как полипропилен.

На Фиг.13 представлен двенадцатый вариант осуществления узла кольцевой прокладки в соответствии с настоящим изобретением. Компоненты, обозначенные такими же ссылочными позициями, как на Фиг.1 и 2, не будут описаны.

Кольцевая прокладка 421 выполнена по существу цилиндрической кольцевой формы и имеет обращенную внутрь боковую стенку 415, прилегающую к обращенной внутрь в продольном направлении стенке 422 внутреннего кольца 423 подшипника. Кольцевая прокладка 421 имеет криволинейную секцию 426, которая прилегает к скругленной секции 427 оси 424. Кольцевая прокладка 421 дополнительно содержит проходящую внутрь боковую секцию 419. Стопорное кольцо 431 выполнено по существу цилиндрической кольцевой формы и имеет радиальную наружную секцию 432 и радиальную внутреннюю секцию 433. Радиальная внутренняя секция 433 содержит радиальную внутреннюю поверхность 434, которая прилегает к оси 424. Между радиальной внутренней секцией 433 стопорного кольца 431 и проходящей внутрь в продольном направлении секцией 419 кольцевой прокладки 421 расположено эластичное кольцо 436. Кольцевая прокладка 421 и стопорное кольцо 431 обычно изготовлены из стали, а эластичное кольцо 436 обычно изготовлено из подходящего полимера, такого как полипропилен.

На Фиг.14 представлен тринадцатый вариант осуществления узла кольцевой прокладки в соответствии с настоящим изобретением. Компоненты, обозначенные такими же ссылочными позициями, как на Фиг.1 и 2, не будут описаны.

Кольцевая прокладка 521 выполнена по существу цилиндрической кольцевой формы и имеет обращенную наружу боковую стенку 523, содержащую углубление 525, в которое входит внутренняя боковая кромка 527 компенсационного кольца 529. Кольцевая прокладка 521 также имеет криволинейную секцию 526, которая прилегает к криволинейному округлению 524 оси 522. Кольцевая прокладка 521 также содержит радиально проходящую секцию 528, которая выходит наружу за радиальные пределы цилиндрической поверхности оси 522.

Стопорное кольцо 531 выполнено по существу цилиндрической кольцевой формы и имеет обращенную внутрь боковую секцию 534. Обращенная внутрь боковая секция 534 имеет радиально внутреннюю поверхность 538, которая прилегает к цилиндрической поверхности оси 522. Стопорное кольцо 531 также содержит проходящую радиально наружу боковую секцию 533, которая прилегает к проходящей в радиальном направлении секции 528 кольцевой прокладки. Стопорное кольцо 531 также содержит обращенную радиально внутрь боковую вырезанную секцию 539, расположенную по центру, которая прилегает к обращенной радиально наружу поверхности оси 522. В вырезанной секции 539 расположено эластичное кольцо 537. Кольцевая прокладка 521 и стопорное кольцо 531 обычно изготовлены из стали, а эластичное кольцо 537 обычно изготовлено из подходящего полимера, такого как полипропилен.

На Фиг.15 представлен четырнадцатый вариант осуществления узла кольцевой прокладки в соответствии с настоящим изобретением. Компоненты, обозначенные такими же ссылочными позициями, как на Фиг.1 и 2, не будут описаны.

Кольцевая прокладка 621 выполнена по существу цилиндрической кольцевой формы и имеет обращенную наружу боковую плоскую поверхность 663, содержащую угловой вырез, в который входит обращенный внутрь в продольном направлении угол компенсационного кольца 625. Кольцевая прокладка 621 также содержит криволинейную поверхность 626, которая прилегает к скруглению 627 оси 624. Кольцевая прокладка 621 также содержит обращенную радиально наружу поверхность 628, которая прилегает к сопряженной обращенной радиально внутрь поверхности 635 стопорного кольца 631.

Стопорное кольцо 631 выполнено по существу цилиндрической кольцевой формы и имеет внутренний в продольном направлении конец 634. Внутренний в продольном направлении конец 634 имеет обращенную радиально внутрь поверхность 638, которая прилегает к цилиндрической поверхности оси 624. Стопорное кольцо 631 также содержит наружный в продольном направлении конец 633, который имеет радиально внутреннюю поверхность 635, которая прилегает к обращенной радиально наружу поверхности 628 кольцевой прокладки 621. Стопорное кольцо 631 также имеет обращенное радиально внутрь углубление 636, в которое входит эластичное кольцо 639. Эластичное кольцо 639 контактирует с обращенной радиально наружу поверхностью 628 кольцевой прокладки 621 и с осью 624. Кольцевая прокладка 621 и стопорное кольцо 631 обычно изготовлены из стали, а эластичное кольцо 639 обычно изготовлено из подходящего полимера, такого как полипропилен.

На Фиг.16 представлен пятнадцатый вариант осуществления узла кольцевой прокладки в соответствии с настоящим изобретением. Компоненты, обозначенные такими же ссылочными позициями, как на Фиг.1 и 2, не будут описаны.

Кольцевая прокладка 721 выполнена по существу цилиндрической кольцевой формы. Кольцевая прокладка 721 имеет обращенную наружу боковую плоскую поверхность 723, содержащую угловой вырез, в который входит обращенный внутрь в продольном направлении угол компенсационного кольца 725. Кольцевая прокладка 721 также имеет обращенную по существу внутрь криволинейную поверхность 726, которая прилегает к сопряженному по существу криволинейному округлению 727 оси 724. Кольцевая прокладка 721 также имеет обращенную радиально наружу поверхность 728, которая прилегает к обращенной внутрь сопряженной поверхности 735 стопорного кольца 731.

Стопорное кольцо 731 выполнено по существу цилиндрической кольцевой формы и имеет внутренний в продольном направлении конец 734. Внутренний в продольном направлении конец 734 имеет обращенную радиально внутрь поверхность 738, которая прилегает к цилиндрической поверхности оси 724. Стопорное кольцо 771 также содержит наружный в продольном направлении конец 733, имеющий радиально внутреннюю поверхность 735, которая прилегает к обращенной радиально наружу поверхности 728 кольцевой прокладки 721. Стопорное кольцо 731 также имеет обращенное радиально внутрь углубление 736, в которое входит эластичное кольцо 739. Эластичное кольцо 739 контактирует с обращенной радиально наружу поверхностью 728 кольцевой прокладки 721 и с осью 724. Кольцевая прокладка 721 и стопорное кольцо 731 обычно изготовлены из стали, а эластичное кольцо 739 обычно изготовлено из подходящего полимера, такого как полипропилен.

На Фиг.17 представлен шестнадцатый вариант осуществления узла кольцевой прокладки в соответствии с настоящим изобретением. Компоненты, обозначенные такими же ссылочными позициями, как на Фиг.1 и 2, не будут описаны.

Кольцевая прокладка 821 выполнена по существу цилиндрической кольцевой формы и имеет обращенную наружу в продольном направлении поверхность, имеющую вырезанную секцию 885, в которую входит внутренняя боковая кромка 826 компенсационного кольца 827. Кольцевая прокладка 821 имеет также внутреннюю боковую криволинейную поверхность 828, которая прилегает к скруглению 829 оси 824. Стопорное кольцо 831 выполнено цилиндрической кольцевой формы и имеет внутренний в продольном направлении конец 834 и наружный в продольном направлении конец 835. Наружный в продольном направлении конец 835 входит в соответствующую направленную радиально внутрь вырезанную секцию 825 кольцевой прокладки 821. Внутренний в продольном направлении конец 834 стопорного кольца 831 имеет обращенную радиально внутрь поверхность 836, которая прилегает к цилиндрической поверхности 824 оси. Наружный в продольном направлении конец 835 стопорного кольца 831 имеет обращенную радиально внутрь секцию 837, которая прилегает к обращенной радиально наружу секции 822 кольцевой прокладки 821. Стопорное кольцо 831 также содержит радиально внутреннее углубление 838, в которое входит эластичное кольцо 839. Эластичное кольцо 839 контактирует с обращенной наружу поверхностью 822 кольцевой прокладки 821 и с осью 824. Кольцевая прокладка 821 и стопорное кольцо 831 обычно изготовлены из стали, а эластичное кольцо 839 обычно изготовлено из подходящего полимера, такого как полипропилен.

На Фиг.18 представлен семнадцатый вариант осуществления узла кольцевой прокладки в соответствии с настоящим изобретением. Компоненты, обозначенные такими же ссылочными позициями, как на Фиг.1 и 2, не будут описаны.

Кольцевая прокладка 921 выполнена по существу цилиндрической кольцевой формы и имеет боковую наружную поверхность 925, которая прилегает к внутреннему кольцу 922 подшипника. Кольцевая прокладка 921 дополнительно содержит внутреннюю боковую криволинейную поверхность 926, которая прилегает к скруглению 923 оси 924. Стопорное кольцо 931 содержит обращенную внутрь боковую секцию 934, которая имеет обращенную радиально внутрь поверхность 935, прилегающую к оси 924. Стопорное кольцо 931 также содержит проходящий радиально наружу в продольном направлении конец 936, который прилегает к проходящей радиально в продольном направлении плоской поверхности кольцевой прокладки 921. Наружный в продольном направлении конец 936 стопорного кольца имеет радиальную внутреннюю поверхность 937, которая прилегает к радиальной наружной поверхности 929 кольцевой прокладки 921. Стопорное кольцо 931 также содержит радиально внутреннее углубление 938, в которое входит эластичное кольцо 939. Эластичное кольцо 939 контактирует с обращенной наружу поверхностью 929 кольцевой прокладки 921 и с осью 924. Кольцевая прокладка 921 и стопорное кольцо 931 обычно изготовлены из стали, а эластичное кольцо 939 обычно изготовлено из подходящего полимера, такого как полипропилен.

На Фиг.19 представлен восемнадцатый вариант осуществления узла кольцевой прокладки в соответствии с настоящим изобретением. Компоненты, обозначенные такими же ссылочными позициями, как на Фиг.1 и 2, не будут описаны.

Кольцевая прокладка 382 выполнена по существу цилиндрической кольцевой формы и имеет наружную боковую поверхность 385, которая прилегает к внутреннему кольцу 383 подшипника. Кольцевая прокладка 382 дополнительно содержит внутреннюю боковую криволинейную поверхность 386, которая прилегает к округлению 387 оси 388. Стопорное кольцо 391 выполнено цилиндрической кольцевой формы и имеет внутренний в продольном направлении конец 394 и наружный в продольном направлении конец 392. Наружный в продольном направлении конец 392 стопорного кольца 391 имеет радиальную внутреннюю плоскую поверхность 384, которая прилегает к соответствующей обращенной радиально наружу поверхности 389 кольцевой прокладки 382. Внутренний в продольном направлении конец 394 стопорного кольца 391 имеет радиально внутреннюю поверхность 396, прилегающую к оси 388. Наружный в продольном направлении конец 392 стопорного кольца 391 имеет радиальную протяженную часть, которая прилегает к обращенной радиально наружу поверхности 397 кольцевой прокладки 382. Стопорное кольцо 391 также содержит радиально внутреннее углубление 398, в которое входит эластичное кольцо 399. Эластичное кольцо 399 контактирует с обращенной наружу поверхностью 397 кольцевой прокладки 382 и с осью 388. Кольцевая прокладка 382 и стопорное кольцо 391 обычно изготовлены из стали, а эластичное кольцо 399 обычно изготовлено из подходящего полимера, такого как полипропилен.

Изобретение относится к роликовым подшипникам, в частности к коническим роликовым подшипникам, устанавливаемым на осях железнодорожных вагонов. Узел кольцевой прокладки роликового подшипника содержит ось (14), цапфу (12), установленную на концевой секции оси (14), выступ (17), подшипниковый узел, охватывающий цапфу (12), и крышку (20), закрепленную на концевой секции оси (14) для фиксации подшипникового узла на цапфе. Подшипниковый узел содержит кольцевую прокладку (61), прилегающую к выступу оси (14) и имеющую обращенный внутрь в продольном направлении вырез (65), стопорное кольцо (71) и эластичное кольцо (79). Стопорное кольцо (71) имеет внутреннюю в продольном направлении секцию и наружную в продольном направлении секцию (73) и углубление (78) между внутренней секцией и наружной секцией. Эластичное кольцо (79) расположено в углублении (78) и имеет обращенную радиально внутрь поверхность, контактирующую с кольцевой прокладкой (61), причем секция (73) выполнена входящей в вырез (65). Также предложены варианты выполнения узла кольцевой прокладки, отличающиеся формой выполнения и расположением стопорного (71) и эластичного (79) колец. Технический результат: создание узла для уменьшения поверхностного износа цапф и кольцевых прокладок, который имеет повышенную устойчивость и обеспечивает снижение поверхностного износа. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 19 ил.

1. Узел кольцевой прокладки роликового подшипника, содержащий ось, имеющую
концевую секцию, имеющую первый диаметр;
цапфу, установленную на концевой секции оси;
выступ, прилегающий к цапфе, и
секцию оси, имеющую второй больший диаметр и прилегающую к выступу;
подшипниковый узел, охватывающий цапфу;
крышку подшипникового узла, закрепленную на концевой секции оси для фиксации подшипникового узла на цапфе;
причем подшипниковый узел содержит:
кольцевую прокладку, прилегающую к выступу оси и имеющую обращенный внутрь в продольном направлении вырез;
стопорное кольцо, имеющее внутреннюю в продольном направлении секцию и наружную в продольном направлении секцию; и
углубление между внутренней секцией и наружной секцией,
и эластичное кольцо, расположенное в углублении стопорного кольца,
причем эластичное кольцо имеет обращенную радиально внутрь поверхность, контактирующую с кольцевой прокладкой,
причем наружная секция стопорного кольца выполнена входящей в вырез в кольцевой прокладке.

2. Узел по п.1, дополнительно содержащий компенсационное кольцо, имеющее внутреннюю радиальную поверхность, прилегающую к цапфе, и внутреннюю в продольном направлении кромку, причем кольцевая прокладка имеет внутреннюю радиальную вырезанную секцию, причем внутренняя в продольном направлении кромка компенсационного кольца выполнена входящей во внутреннюю радиальную вырезанную секцию кольцевой прокладки.

3. Узел по п.1, в котором обращенная радиально внутрь поверхность эластичного кольца выполнена контактирующей с секцией оси, имеющей второй больший диаметр.

4. Узел по п.1, в котором углубление стопорного кольца выполнено проходящим до конца наружной секции и в котором эластичное кольцо выполнено проходящим наружу с возможностью контакта с поверхностью обращенного внутрь выреза кольцевой прокладки.

5. Узел по п.1, в котором наружная в продольном направлении секция стопорного кольца содержит радиальную вырезанную секцию и кольцевая прокладка содержит наружный радиальный выступ, выполненный входящим в радиальную вырезанную секцию стопорного кольца.

6. Узел кольцевой прокладки роликового подшипника, содержащий:
ось, имеющую
концевую секцию, имеющую первый диаметр;
цапфу, установленную на концевой секции оси;
выступ, прилегающий к цапфе, и
секцию оси, имеющую второй больший диаметр и прилегающую к выступу;
подшипниковый узел, охватывающий цапфу;
крышку подшипникового узла, закрепленную на концевой секции оси для фиксации подшипникового узла на цапфе;
кольцевую прокладку, прилегающую к выступу оси и имеющую обращенный внутрь в продольном направлении вырез;
эластичное стопорное кольцо, имеющее внутренний в продольном направлении конец и наружный в продольном направлении конец,
причем наружный в продольном направлении конец эластичного стопорного кольца выполнен входящим в вырез в кольцевой прокладке, и
эластичное стопорное кольцо имеет обращенную радиально внутрь поверхность, контактирующую с кольцевой прокладкой.

7. Узел по п.6, дополнительно содержащий компенсационное кольцо, имеющее внутреннюю радиальную поверхность, прилегающую к цапфе, и внутреннюю в продольном направлении кромку, причем кольцевая прокладка имеет внутреннюю радиальную вырезанную секцию, причем внутренняя в продольном направлении кромка компенсационного кольца выполнена входящей во внутреннюю радиальную вырезанную секцию кольцевой прокладки.

8. Узел по п.6, в котором обращенная радиально внутрь поверхность эластичного кольца выполнена контактирующей с секцией оси, имеющей второй больший диаметр.

9. Узел кольцевой прокладки роликового подшипника, содержащий:
ось, имеющую
концевую секцию, имеющую первый диаметр,
цапфу, установленную на концевой секции оси;
выступ, прилегающий к цапфе, и
секцию оси, имеющую второй больший диаметр и прилегающую к выступу;
подшипниковый узел, охватывающий цапфу;
крышку подшипникового узла, закрепленную на концевой секции оси для фиксации подшипникового узла на цапфе;
кольцевую прокладку, прилегающую к выступу оси и имеющую обращенный внутрь в продольном направлении вырез;
стопорное кольцо, имеющее внутренний в продольном направлении конец и наружный в продольном направлении конец, и
обращенное радиально внутрь углубление,
причем наружный в продольном направлении конец стопорного кольца выполнен входящим в вырез в кольцевой прокладке, и
эластичное кольцо, имеющее обращенную радиально внутрь поверхность, расположенное в обращенном радиально внутрь углублении стопорного кольца.

10. Узел по п.9, дополнительно содержащий компенсационное кольцо, имеющее внутреннюю радиальную поверхность, прилегающую к цапфе, и внутреннюю в продольном направлении кромку, причем кольцевая прокладка имеет внутреннюю радиальную вырезанную секцию, причем внутренняя в продольном направлении кромка компенсационного кольца выполнена входящей во внутреннюю радиальную вырезанную секцию кольцевой прокладки.

11. Узел по п.9, в котором обращенная радиально внутрь поверхность эластичного кольца выполнена контактирующей с секцией оси, имеющей второй больший диаметр.

12. Узел кольцевой прокладки роликового подшипника, содержащий:
ось, имеющую
концевую секцию, имеющую первый диаметр,
цапфу, установленную на концевой секции оси;
выступ, прилегающий к цапфе, и
секцию оси, имеющую второй больший диаметр и прилегающую к выступу;
подшипниковый узел, охватывающий цапфу;
крышку подшипникового узла, закрепленную на концевой секции оси для фиксации подшипникового узла на цапфе;
кольцевую прокладку, прилегающую к выступу оси и имеющую радиальный выступ;
эластичное кольцо, прилегающее к радиальному выступу кольцевой прокладки,
стопорное кольцо, имеющее внутреннюю радиальную секцию первого диаметра и наружную радиальную секцию второго большего диаметра,
причем внутренняя секция стопорного кольца имеет радиальную наружную поверхность, которая выполнена взаимодействующей с секцией оси, имеющей второй больший диаметр, и
внутренняя секция и наружная секция стопорного кольца образуют канал, в который входит радиальный выступ кольцевой прокладки.

13. Узел по 12, дополнительно содержащий компенсационное кольцо, имеющее внутреннюю радиальную поверхность, прилегающую к цапфе, и внутреннюю в продольном направлении кромку, причем кольцевая прокладка имеет внутреннюю радиальную вырезанную секцию, причем внутренняя в продольном направлении кромка компенсационного кольца выполнена входящей во внутреннюю радиальную вырезанную секцию кольцевой прокладки.

14. Узел по п.12, в котором эластичное кольцо расположено между радиальным выступом кольцевой прокладки и внутренней секцией стопорного кольца.