ПОГРУЖНАЯ ЦАПФА ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ПРОДОЛЬНЫХ И ПОПЕРЕЧНЫХ СИЛ МЕЖДУ ПОВОРОТНОЙ ТЕЛЕЖКОЙ И КУЗОВОМ ВАГОНА Российский патент 2018 года по МПК B61F5/18 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к погружной цапфе для передачи продольных и поперечных сил между поворотной тележкой и кузовом вагона, при этом погружная цапфа сужается вдоль своей продольной оси от широкого конца к узкому концу, и при этом погружная цапфа содержит основное тело и ребра, которые расположены на основном теле для опоры кузова вагона. Изобретение применяется, в частности, в рельсовых транспортных средствах.

Погружная цапфа сужается в направлении своей продольной оси, которая в смонтированном состоянии погружной цапфы образует поворотную ось, так что узкий конец погружной цапфы образует собственно цапфу.

Широкий конец погружной цапфы либо закрепляется на кузове вагона, а узкий конец погружной цапфы выступает в отверстие на поворотной тележке, либо широкий конец погружной цапфы закрепляется на поворотной тележке, а узкий конец погружной цапфы выступает в отверстие в кузове вагона.

В том смысле, что продольная ось является поворотной осью, возможно также, что размер погружной цапфы в направлении продольной оси меньше, чем перпендикулярно ей, т.е. что погружная цапфа меньше в длину, чем в ширину.

Погружная цапфа передает обычно продольные силы, поперечные силы и вертикальные силы.

Погружные цапфы не имеют, в отличие от поворотных цапф, круглой втулки или т.п., как это предусмотрено в лемнискатном соединении поворотных цапф.

Уровень техники

Погружные цапфы из стального литья и способы их изготовления хорошо известны. Эти обычные погружные цапфы сложны и поэтому дороги в изготовлении.

Поворотные цапфы с ребрами на основном теле известны, например, из DE 10 2008 014 576 А1, где ребра образованы с замыканием по материалу на основном теле и изготовлены, например, посредством вырезания из стального листа.

Большую нагрузку для погружной цапфы представляют продольные удары (т.е. в продольном направлении, соответственно в направлении движения транспортного средства) при аварии. Поэтому погружные цапфы обычно изготавливаются из вязкого материала, такого как сталь. Однако кузова вагонов часто изготавливаются из алюминия.

Температура использовании рельсового транспортного средства может сильно изменяться в зависимости от климатической зоны, например, между +50°С и -50°С. Вследствие различных материалов рельсового транспортного средства, когда кузов вагона состоит из алюминия, а погружная цапфа - из вязкого материала, за счет различного теплового расширения материалов возникают напряжения в крепежной поверхности, например поверхности свинчивания погружной цапфы и кузова вагона, соответственно поворотной тележки. Эти напряжения могут приводить при больших колебаниях температуры к выходу из строя соединения.

Для компенсации различного теплового расширения между погружной цапфой и кузовом вагона необходимы в большинстве случаев сложные конструкции для развязки конструктивных элементов.

Сущность изобретения

Поэтому задачей данного изобретения является создание погружной цапфы, которая не требует технически сложных конструкций для развязки от конструктивного элемента (кузова вагона или поворотной тележки), с которым она неподвижно соединена и который, по меньшей мере в месте, где закреплена погружная цапфа, выполнен из алюминия или алюминиевого сплава.

Эта задача решена с помощью погружной цапфы с признаками пункта 1 формулы изобретения, при этом погружная цапфа сужается вдоль своей продольной оси от широкого конца к узкому концу, и при этом погружная цапфа содержит основное тело и ребра, которые расположены на основном теле для опоры на кузов вагона.

При этом согласно изобретению предусмотрено, что погружная цапфа по меньшей мере частично, в частности полностью, изготовлена из алюминиевого сплава.

Понятие алюминиевый сплав охватывает все материалы, которые большей частью состоят из алюминия. Однако предпочтительно используются термически упрочняемые алюминиевые сплавы, например сплавы AlMgSi, такие как материал AC-42100-S-T6 в соответствии со стандартом EN 1706. Для погружной цапфы можно применять, в частности, тот же алюминиевый сплав, что и для конструктивного элемента, с которым погружная цапфа в рабочем состоянии неподвижно соединена, т.е., как правило, для кузова вагона. Если погружная цапфа предназначена для монтажа на поворотной тележке, то для погружной цапфы следует применять тот алюминиевый сплав, из которого состоит поворотная тележка в месте соединения с погружной цапфой.

Предпочтительные варианты выполнения изобретения заданы в соответствующих зависимых пунктах формулы изобретения.

За счет применения материалов с аналогичным тепловым расширением для погружной цапфы и для конструктивного элемента, на котором она закреплена (как правило, кузов вагона), предотвращаются напряжения вследствие различного теплового расширения. Поэтому отсутствуют также дополнительные напряжения в креплении, например в свинчивании, между погружной цапфой и конструктивным элементом, крепление можно выполнять непосредственно, без дополнительных соединительных элементов.

Небольшую вязкость алюминиевого сплава можно компенсировать посредством придания соответствующей формы с применением ребер. Дополнительно к этому, алюминиевые сплавы имеют по сравнению со сталью преимущество более легкого формирования и имеют меньший вес. Алюминиевые сплавы имеют также очень небольшое уменьшение прочности при низких температурах, например -50°С.

Может быть предусмотрено, что основное тело образует наружную оболочку и внутри основного тела расположены сводчатые ребра, которые опираются на внутреннюю поверхность основного тела. Образованный так внутри погружной цапфы реберный свод с помощью своих отверстий (образованных за счет расстояний между отдельными ребрами) обеспечивает возможность передачи продольных и поперечных сил, а также возможность стекания снега и воды с верхней стороны.

При этом кривизна ребер направлена внутрь, при рассматривании в направлении продольной оси погружной цапфы, они проходят на своих боковых концах (где они закреплены на внутренней стороне основного тела) дальше в направлении свободного конца погружной цапфы, чем в середине соответствующего ребра.

Когда несколько плоских ребер расположены параллельно друг другу, то силы особенно хорошо могут передаваться параллельно ребрам. Поэтому в смонтированном состоянии погружной цапфы ребра должны быть ориентированы в продольном направлении рельсового транспортного средства с целью особенно хорошего восприятия продольных сил (рабочих сил) при аварии.

В одном варианте выполнения предусмотрено, что ребра опираются на предусмотренное внутри основного тела дно, которое образует угол с продольной осью погружной цапфы и находится ближе к узкому концу погружной цапфы.

Дно внутри основного тела соединено с ним, в частности непрерывно, соответственно, со всех сторон. Если та часть погружной цапфы, которая находится между дном и узким (суженным) концом погружной цапфы, сломается (например, при воздействии разовой нагрузки при аварии), то это наклонное дно обеспечивает, что неподвижно смонтированная на кузове вагона остаточная погружная цапфа сцепляется с дном в поворотной тележке и тем не менее поворотная тележка остается соединенной с вагоном.

Независимо от того, образует ли дно угол с продольной осью погружной цапфы или нет, может быть предусмотрено, что ребра опираются на предусмотренное внутри основного тела дно, при этом эта опора по меньшей мере для одного ребра (в частности, для всех ребер) прерывается с помощью предусмотренной в ребре круглой выемки. Выемка образует возможность стекания для входящей сверху воды или грязи, возможно также, как правило, предусмотрение выемки также в дне для обеспечения возможности стекания воды и грязи через ребра и дно.

Перпендикулярно плоским ребрам может быть предусмотрено по меньшей мере одно среднее ребро, которое проходит через продольную ось погружной цапфы. Оно служит для лучшей передачи поперечных сил. Может быть предусмотрено не только одно, но также несколько средних ребер.

Когда опора по меньшей мере одного ребра (в частности, всех ребер) на дно прерывается предусмотренной в ребре круглой выемкой, то эта соответствующая выемка может быть выполнена так, что она окружает ту ограничительную кромку среднего ребра, которая обращена к узкому концу погружной цапфы. Среднее ребро имеет четыре ограничительные кромки: обе боковые кромки, как правило, соединены в виде единого целого с основным телом. Ограничительная кромка среднего ребра, которая обращена к широкому концу погружной цапфы, как правило, свободна, за исключением соединения с ребрами. Ограничительная кромка среднего ребра, которая обращена к узкому концу погружной цапфы, как правило, также свободна, за исключением соединения с ребрами, т.е. не соединена с дном. Таким образом, указанная последней ограничительная кромка может заканчиваться примерно у выемки ребер или немного (например, меньше чем на четверть размера выемки в направлении продольной оси погружной цапфы) выступать в выемку, как показано на фиг. 6.

Для лучшего ввода продольных сил в погружную цапфу может быть предусмотрено, что вблизи узкого конца погружной цапфы на двух лежащих противоположно сторонах основного тела предусмотрена соответствующая плоская плита для восприятия продольных сил, при этом обе плиты ориентированы параллельно друг другу.

Для лучшего ввода поперечных сил в погружную цапфу может быть предусмотрено, что на двух лежащих противоположно сторонах основного тела предусмотрена соответствующая другая плоская плита для восприятия поперечных сил, при этом обе плиты ориентированы параллельно друг другу и перпендикулярно плитам для восприятия продольных сил. Когда плиты для восприятия поперечных сил, при измерении в направлении продольной оси погружной цапфы, удалены дальше от узкого конца погружной цапфы, чем плиты для восприятия продольных сил, то между плитами для восприятия поперечных сил и узким концом погружной цапфы остается еще место для обеспечения сцепления внутри или снаружи основного тела по меньшей мере одного поперечного демпфирующего элемента.

Таким образом, может быть предусмотрено, что между плитами для восприятия поперечных сил и узким концом погружной цапфы (т.е. при измерении в направлении продольной оси погружной цапфы, ближе к узкому концу погружной цапфы) предусмотрено по меньшей мере одно отверстие в основном теле с целью обеспечения возможности вывода расположенного перпендикулярно плитам для восприятия поперечных сил демпфера поперечных сил из основного тела.

Плиты для восприятия продольных сил и/или плиты для восприятия поперечных сил могут быть снабжены стойким к истиранию слоем, например, из стали, например из нержавеющей стали. За счет этого может предотвращаться износ состоящих из алюминиевого сплава плит за счет трения в соответствующих местах отверстия, в которое выступает погружная цапфа в рабочем состоянии.

Когда внутри основного тела вблизи узкого конца погружной цапфы, в частности между плитами для восприятия продольных сил, предусмотрена трехмерная решетка, то решетка при небольшом собственном весе повышает стабильность погружной цапфы относительно продольных сил. Под трехмерной решеткой понимаются расположенные в различных направлениях пространства стержни решетки и/или ребра, которые неподвижно соединены друг с другом в точках пересечения, соответственно, вдоль линий.

При этом для улучшенного восприятия продольных и поперечных сил может быть предусмотрено, что часть стержней трехмерной решетки расположены перпендикулярно, а другая часть - параллельно направлению продольной оси погружной цапфы.

Когда предусмотрены расположенные на широком конце погружной цапфы параллельно продольной оси погружной цапфы, обращенные наружу поводки, то они дополнительно защищают или при перегрузке крепления погружной цапфы обеспечивают защиту от сдвига перпендикулярно продольной оси.

Когда на узком конце погружной цапфы предусмотрена разъемно закрепленная подъемная плита, которая шире узкого конца погружной цапфы, то она в смонтированном состоянии погружной цапфы служит в качестве защиты от поднимания. За счет этого могут дополнительно передаваться силы в направлении продольной оси погружной цапфы на противоположно лежащую сторону конструктивного элемента. Подъемная плита может быть демонтирована с целью отсоединения конструктивного элемента (как правило, поворотной тележки) или снятия поперечного демпфера.

На широком конце погружной цапфы может быть предусмотрен участок свинчивания, с помощью которого погружную цапфу можно неподвижно свинчивать с кузовом вагона или с поворотной тележкой.

Погружная цапфа может быть изготовлена посредством литья. Для погружной цапфы с высотой, соответственно, длиной вдоль продольной оси больше одного метра это является предпочтительным способом изготовления. В принципе, прежде всего при коротких погружных цапфах, возможно также изготовление нескольких литых, фрезерованных или кованых частей и затем их сварка друг с другом. Или же возможно изготовление погружной цапфы в виде единой кованой или фрезерованной части.

Краткое описание чертежей

Для дальнейшего пояснения изобретения ниже приводится описание, из которого следуют другие предпочтительные варианты выполнения, подробности и модификации изобретения, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:

фиг. 1 - погружная цапфа согласно изобретению в изометрической проекции;

фиг. 2 - погружная цапфа из фиг. 1 на виде сбоку на плиту для восприятия поперечных сил;

фиг. 3 - погружная цапфа из фиг. 1 на виде сбоку на плиту для восприятия продольных сил;

фиг. 4 - продольный разрез погружной цапфы по линии Х-Х на фиг. 2;

фиг. 5 - погружная цапфа из фиг. 1 на виде сверху на ребра внутри основного тела погружной цапфы;

фиг. 6 - разрез погружной цапфы параллельно плоскости чертежа на фиг. 2;

фиг. 7 - разрез погружной цапфы параллельно плоскости чертежа на фиг. 3;

фиг. 8 - погружная цапфа из фиг. 7 на виде сбоку, при этом линия С-С разреза изображена на фиг. 7;

фиг. 9 - продольный разрез погружной цапфы по линии Х-Х на фиг. 2, однако при рассматривании с противоположной стороны.

Выполнение изобретения

На фиг. 1 показана погружная цапфа согласно изобретению в изометрической проекции так, что слева лежит широкий конец 2, а справа - узкий конец 3 погружной цапфы. Основное тело 1 имеет примерно форму четырехсторонней усеченной пирамиды, которая к узкому концу 3 переходит в прямоугольный параллелепипед. Размер основного тела 1 составляет в показанном варианте выполнения в направлении продольной оси 8 примерно более одного метра. В том смысле, что продольная ось 8 погружной цапфы в рабочем состоянии погружной цапфы является поворотной осью, возможно также, что размер погружной цапфы в направлении продольной оси 8 меньше, чем перпендикулярно ей, т.е. что погружная цапфа является более длинной, чем широкой.

На широком конце 2 погружной цапфы, соответственно основного тела 1, на двух противоположно лежащих сторонах основного тела 1 предусмотрен соответствующий участок 15 свинчивания, на который затем воздействует в смонтированном состоянии погружной цапфы сила FS свинчивания параллельно продольной оси 2 погружной цапфы, как показано на фиг. 4. Участок 15 свинчивания имеет посредине поводок 11, который в смонтированном состоянии погружной цапфы погружается в соответствующее углубление конструктивного элемента, с которым неподвижно соединена погружная цапфа, как правило, с кузовом вагона. Поводок 11 может воспринимать силу FM, которая действует перпендикулярно продольной оси 9 (см. фиг. 4) погружной цапфы.

На узком конце 3 разъемно закреплена прямоугольная подъемная плита 12, которая в одном направлении шире узкого конца 3 погружной цапфы, в то время как в другом направлении она уже узкого конца 3.

Основное тело 1 изготовлено, за исключением поводков 11 и подъемной плиты 12, в виде единого целого, в данном случае в виде литой части из затвердевающего при нагревании алюминиевого сплава. Таким образом, основное тело 1 содержит, в частности, ребра 4, среднее ребро 7, дно 5, плиты 9, 10 и участки 15 свинчивания. Поводки 11 и подъемная плита 12 закрепляются после изготовления литой части на основном теле 1. Подъемная плита 12 может быть также изготовлена из алюминиевого сплава, например, в виде фрезерованной части. Подъемная плита 12 может быть изготовлена, например, из более твердого термически упрочняемого алюминиевого сплава, чем основное тело. Основное тело 1 выполнено вблизи широкого конца 2 в виде полого тела (аналогично четырехсторонней усеченной пирамиде), в котором предусмотрено несколько плоских и расположенных параллельно друг другу сводчатых ребер 4. Ребра 4 соединены на обеих сторонах непрерывно с внутренней стороной основного тела 1. Кривизна ребер 4 направлена от широкого конца 2 погружной цапфы, так что выпуклая ограничительная кромка ребра 4 в своих обоих местах соединения с основным телом 1 ближе к широкому концу 2 погружной цапфы, чем на расстоянии от мест соединения с основным телом 1, как показано на фиг. 6. Перпендикулярно плоским ребрам 4 и с пересечением их, как показано на фиг. 5 и 6, предусмотрено также плоское и сводчатое среднее ребро 7, которое проходит через продольную ось 8 погружной цапфы. «Сводчатое» следует понимать так, что плоское ребро, соответственно, среднее ребро в своей плоскости имеет по меньшей мере одну ограничительную кромку, которая является выпуклой.

Вблизи узкого конца 3 погружной цапфы, где основное тело 1 выполнено приблизительно в форме прямоугольного параллелепипеда, на противоположно лежащих сторонах основного тела 1 предусмотрены две плоские плиты 9 для восприятия продольных сил FL, при этом обе плиты 9 ориентированы параллельно друг другу. Плиты 9 имеют приблизительно квадратную форму с закругленными углами. Величина и форма плит 9 зависит от величины продольных амортизаторов, которые в рабочем состоянии погружной цапфы и тем самым во всех рабочих состояниях транспортного средства могут воздействовать на плиты 9 погружной цапфы.

При рассматривании в направлении продольной оси 8, дальше в направлении широкого конца 2 и с перекрытием плит 9 на обеих других противоположно лежащих сторонах основного тела 1 предусмотрены две другие плиты 10 для восприятия поперечных сил FQ, при этом обе плиты 10 ориентированы параллельно друг другу и перпендикулярно плитам 9. Плиты 10 также выполнены приблизительно квадратными с закругленными углами. Величина и форма плит 10 зависит от размеров поперечных амортизаторов, которые в рабочем состоянии погружной цапфы и тем самым во всех рабочих состояниях транспортного средства могут воздействовать на плиты 10.

Когда алюминиевый сплав основного тела 1 является слишком мягким для трущихся по плитам 9 и 10 продольных, соответственно поперечных амортизаторов, то на относительно толстые, отливаемые плиты 9, 10 из алюминиевого сплава наносится относительно тонкая (по сравнению с плитами 9, 10) пластина, например с толщиной 2 мм, из нержавеющей стали, которая предотвращает истирание алюминиевого сплава плит 9, 10.

Между плитами 10 и узким концом 3 предусмотрено гнездо 16 для поперечного демпфера 17 (см. фиг. 7), при этом сила FD поперечного демпфера изображена двойной стрелкой и проходит перпендикулярно продольной оси 8.

На фиг. 2 показана на виде сбоку погружная цапфа из фиг. 1 в части плиты 10 для восприятия поперечных сил. Плиты 10 лежат, при рассматривании в направлении продольной оси 8, примерно посредине между узким концом 3 и широким концом 2 погружной цапфы, в данном случае немного ближе к широкому концу 2. Если погружная цапфа закреплена на кузове вагона, то узкий конец 3 выступает вниз в поворотную тележку. При этом плиты 9 для восприятия продольных сил располагаются глубже, чем плиты 10 для восприятия поперечных сил. Это обеспечивает преимущества с точки зрения движения транспортного средства, когда плиты 10 и тем самым поперечные амортизаторы расположены выше, чем плиты 9 и тем самым продольный захват.

Между гнездом для поперечного демпфера 16 и плитой 10 расположены решетчатые ребра 18 решетки 6 из фиг. 4.

На фиг. 3 показана погружная цапфа из фиг. 1 на виде сбоку на плиту 9 для восприятия продольных сил.

На фиг. 4 показан продольный разрез погружной цапфы по линии Х-Х на фиг. 2 и тем самым с тем же направлением рассматривания, что и на фиг. 3. Четыре ребра 4 на своей верхней стороне (на обращенной к узкому концу 3 стороне, соответственно, на обращенной к узкому концу 3 ограничительной кромке) соединены с дном 5 реберного свода, при этом дно 5 проходит наклонно к продольной оси 8 погружной цапфы, в данном случае выполнено плоским и соединено вдоль своего периметра с основным телом 1. По сравнению с фиг. 3 показано, что дно 5 проходит примерно в той половине плиты 9, которая ближе к широкому концу 2.

Среднее ребро 7 соединено по сторонам (т.е. на фиг. 4 вверху и внизу) непрерывно с внутренней стороной основного тела 1. Оно имеет на своей ограничительной кромке, которая обращена к узкому концу 3 погружной цапфы (т.е. на правой кромке на фиг. 4), расстояние до дна 5, т.е. не соединена с дном 5. Эта кромка изогнута в направлении от узкого конца 3 погружной цапфы. Среднее ребро 7 на своей ограничительной кромке, которая обращена к широкому концу 2 погружной цапфы (т.е. на левой кромке на фиг. 4), изогнуто в направлении от широкого конца 2 погружной цапфы. Поэтому среднее ребро 7 за счет кривизны своих обеих ограничительных кромок на расстоянии от основного тела 1, в частности в зоне продольной оси 8, уже (при измерении в направлении продольной оси 8), чем в местах своего соединения с основным телом 1.

Справа от дна 5, соответственно, между дном 5 и узким концом 3 полое в остальном, имеющее форму прямоугольного параллелепипеда внутреннее пространство основного тела заполнено трехмерной решеткой 6. Стержни решетки расположены параллельно продольной оси 8 в продолжение ребер 4 и выполнены также в виде ребер (ребра 18 решетки). Решетка 6 отливается вместе с основным телом 1.

Остальные стержни решетки проходят под углом к продольной оси 8. Для тех стержней, которые проходят перпендикулярно плоскости разреза, предусмотрены два направления: там, где расстояние между дном 5 и узким концом 3 больше, стержни решетки проходят перпендикулярно продольной оси 8; там, где расстояние между дном 5 и узким концом 3 меньше, стержни решетки проходят параллельно дну 5. Остальные стержни решетки проходят перпендикулярно плоскости разреза.

На фиг. 5 показана погружная цапфа из фиг. 1 на виде сверху на ребра 4 внутри основного тела 1 погружной цапфы. Можно видеть, что четыре ребра 4 выполнены симметрично относительно среднего ребра 7.

За счет показанного выполнения с ребрами 4 и сетевой структурой из трехмерной решетки 6 погружная цапфа согласно изобретению соответствует, несмотря на меньшие свойства твердости материала по сравнению со сталью, предъявляемым требованиям относительно ударной прочности.

На фиг. 6 показан разрез погружной цапфы параллельно плоскости чертежа на фиг. 2, так что открывается вид на все ребро 4. Ребра 4 на своей ограничительной кромке, которая обращена к узкому концу 3 погружной цапфы, не соединены непрерывно с дном 5, а имеют круглую, в данном случае эллиптическую выемку 19, которая прерывает соединение с дном 5 в середине дна 5. Выемка 19 проходит примерно так далеко в направлении широкого конца 2 погружной цапфы, что она включает в себя ту ограничительную кромку среднего ребра 7, которая обращена к узкому концу 3 погружной цапфы. При измерении вдоль продольной оси 8 величина выемки 19 составляет в данном случае примерно меньше половины размера ребра 4. При измерении перпендикулярно продольной оси наибольший размер выемки 19 составляет примерно 50-70%, в частности 60%, размера ребер 4 в этом месте.

Между дном 5 и узким концом 3 погружной цапфы в тех ограничительных стенках основного тела 1, которые параллельны плоскостям ребер 4, предусмотрено соответствующее отверстие 20 для поперечного демпфера, как показано на фиг. 7.

На фиг. 7 показан разрез погружной цапфы параллельно плоскости чертежа на фиг. 3, при этом поперечный демпфер 17 установлен в основном теле 1. В одном из лежащих противоположно друг другу отверстиях 20 закреплено гнездо 16 для поперечного демпфера 17, на котором закреплен поперечный демпфер 17. Таким образом, поперечный демпфер 17 воздействует внутри на основное тело 1 и свинчен снаружи с гнездом 16. Через другое отверстие 20 поперечный демпфер выступает из основного тела 1, так что он в своем рабочем состоянии может быть соединен с тем конструктивным элементом, относительно которого поворачивается погружная цапфа.

Сам поперечный демпфер 17 в показанном примере расположен большей частью внутри основного тела 1. Поэтому должно быть предусмотрено также одностороннее глухое отверстие в основном теле 1 между дном 5 и узким концом 3. В соответствии с этим показанная на фиг. 4 решетка 6 с ребрами 18 решетки должна иметь выемку для поперечного демпфера 17. Таким образом, с помощью погружной цапфы согласно изобретению могут передаваться продольные силы, при этом все еще имеется в распоряжении достаточное место для поперечного демпфера 17.

Среднее ребро 7 проходит в том же направлении, что и поперечный демпфер 17.

На фиг. 8 показана на виде сбоку погружная цапфа из фиг. 7 по линии С-С разреза на фиг. 7. Фиг. 8 соответствует фиг. 7, в отличие от фиг. 2 на фиг. 8 смонтирован поперечный демпфер 17.

На фиг. 9 показан продольный разрез погружной цапфы по линии Х-Х на фиг. 2, однако в противоположном изображенному на фиг. 2 направлении рассматривания (продольный разрез в изображенном направлении рассматривания показан на фиг. 4). На фиг. 9 можно видеть, что ребра 4 опираются на предусмотренное внутри основного тела 1 дно 5, при этом эта опора для всех, в данном случае четырех, ребер 4 прервана соответствующей предусмотренной в ребре круглой выемкой. Также дно 5 имеет на стороне, которая лежит ближе всего к узкому концу 3, выемку (т.е. отверстие), так что вода или грязь, которые в рабочем состоянии погружной цапфы проникают от широкого конца 2 в погружную цапфу, проходят между ребрами 4 (соответственно, между основным телом 1 и ребрами 4), протекают вниз через выемки ребер 4 и через выемку в дне 5 в зоне решетки 6 и могут стекать через отверстие на узком конце 3 основного тела 1. При этом возможно имеющаяся подъемная плита 12 не должна, естественно, закрывать это отверстие в узком конце 3, как показано на фиг. 1. Возможный путь прохождения воды через погружную цапфу обозначен на фиг. 9 толстыми черными стрелками.

Перечень позиций

1 Основное тело

2 Широкий конец погружной цапфы

3 Узкий конец погружной цапфы

4 Ребро

5 Дно

6 Решетка

7 Среднее ребро

8 Продольная ось погружной цапфы

9 Плита для восприятия продольных сил

10 Плита для восприятия поперечных сил

11 Поводок

12 Подъемная плита

13 Поверхность свинчивания

14 Отверстие под винт

15 Участок свинчивания

16 Гнезда для поперечного демпфера 17

17 Поперечный демпфер

19 Круглая выемка ребра 4

20 Отверстие для поперечного демпфера 17

FA Подъемная сила

FD Сила поперечного демпфера

FL Продольная сила

FM Сила на поводке 11

FQ Поперечная сила

FS Сила свинчивания

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к погружной цапфе для передачи продольных и поперечных сил между поворотной тележкой и кузовом вагона. Погружная цапфа для передачи продольных и поперечных сил между поворотной тележкой и кузовом вагона сужается вдоль своей продольной оси (8) от широкого конца (2) к узкому концу (3). Погружная цапфа содержит основное тело (1) и ребра (4), которые для опоры кузова вагона расположены на основном теле. Погружная цапфа частично или полностью изготовлена из алюминиевого сплава. Достигается упрощение конструкции погружной цапфы. 19 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Погружная цапфа для передачи продольных и поперечных сил между поворотной тележкой и кузовом вагона, при этом погружная цапфа сужается вдоль своей продольной оси (8) от широкого конца (2) к узкому концу (3), и при этом погружная цапфа содержит основное тело (1) и ребра (4), которые для опоры кузова вагона расположены на основном теле, отличающаяся тем, что погружная цапфа по меньшей мере частично, в частности полностью, изготовлена из алюминиевого сплава.

2. Погружная цапфа по п. 1, отличающаяся тем, что алюминиевый сплав является термически упрочняемым алюминиевым сплавом.

3. Погружная цапфа по п. 2, отличающаяся тем, что алюминиевый сплав является сплавом AlMgSi.

4. Погружная цапфа по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что основное тело (1) образует наружную оболочку и внутри основного тела (1) расположены сводчатые ребра (4), которые опираются на внутреннюю сторону основного тела (1).

5. Погружная цапфа по п. 4, отличающаяся тем, что несколько плоских ребер (4) расположены параллельно друг другу.

6. Погружная цапфа по любому из пп. 4 или 5, отличающаяся тем, что ребра (4) опираются на предусмотренное внутри основного тела (1) дно (5), которое образует угол с продольной осью (8) погружной цапфы и находится ближе к узкому концу (3) погружной цапфы.

7. Погружная цапфа по любому из пп. 4-6, отличающаяся тем, что ребра (4) опираются на предусмотренное внутри основного тела (1) дно (5), при этом эта опора по меньшей мере для одного ребра (4) прерывается с помощью предусмотренной в ребре (4) круглой выемки (19).

8. Погружная цапфа по любому из пп. 4-7, отличающаяся тем, что перпендикулярно плоским ребрам (4) предусмотрено по меньшей мере одно среднее ребро (7), которое проходит через продольную ось (8) погружной цапфы.

9. Погружная цапфа по любому из пп. 7 или 8, отличающаяся тем, что соответствующая выемка (19) ребер (4) окружает ту ограничительную кромку среднего ребра (7), которая обращена к узкому концу (3) погружной цапфы.

10. Погружная цапфа по любому из пп. 1-9, отличающаяся тем, что вблизи узкого конца (3) погружной цапфы на двух лежащих противоположно сторонах основного тела (1) предусмотрена соответствующая плоская плита (9) для восприятия продольных сил, при этом обе плиты (9) ориентированы параллельно друг другу.

11. Погружная цапфа по п. 10, отличающаяся тем, что на двух лежащих противоположно сторонах основного тела (1) предусмотрена соответствующая другая плита (10) для восприятия поперечных сил, при этом обе плиты (10) ориентированы параллельно друг другу и перпендикулярно плитам (9) для восприятия продольных сил.

12. Погружная цапфа по любому из пп. 10 или 11, отличающаяся тем, что плиты (10) для восприятия поперечных сил, при измерении в направлении продольной оси (8) погружной цапфы, удалены дальше от узкого конца (3) погружной цапфы, чем плиты (10) для восприятия продольных сил.

13. Погружная цапфа по п. 12, отличающаяся тем, что между плитами (10) для восприятия поперечных сил и узким концом (3) погружной цапфы предусмотрено по меньшей мере одно отверстие в основном теле (1) с целью обеспечения возможности вывода расположенного перпендикулярно плитам (10) для восприятия поперечных сил демпфера (17) поперечных сил из основного тела (1).

14. Погружная цапфа по любому из пп. 10 или 11, отличающаяся тем, что плиты (9) для восприятия продольных сил и/или плиты (10) для восприятия поперечных сил снабжены стойким к истиранию слоем.

15. Погружная цапфа по любому из пп. 1-14, отличающаяся тем, что внутри основного тела (1) вблизи узкого конца (3) погружной цапфы, в частности между плитами (9) для восприятия продольных сил, предусмотрена трехмерная решетка (6).

16. Погружная цапфа по п. 15, отличающаяся тем, что часть стержней трехмерной решетки (6) расположены перпендикулярно, а другая часть - параллельно направлению продольной оси (8) погружной цапфы.

17. Погружная цапфа по любому из пп. 1-16, отличающаяся тем, что на широком конце (2) погружной цапфы предусмотрены расположенные параллельно продольной оси (8) погружной цапфы обращенные наружу поводки (11).

18. Погружная цапфа по любому из пп. 1-17, отличающаяся тем, что на узком конце (3) погружной цапфы предусмотрена разъемно закрепленная подъемная плита (12), которая шире узкого конца (3) погружной цапфы.

19. Погружная цапфа по любому из пп. 1-18, отличающаяся тем, что на широком конце (2) погружной цапфы предусмотрен участок (15) свинчивания, с помощью которого погружную цапфу можно неподвижно свинчивать с кузовом вагона или с поворотной тележкой.

20. Погружная цапфа по любому из пп. 1-19, отличающаяся тем, что погружная цапфа изготовлена посредством литья.