ШАРНИРНЫЙ УЗЕЛ СОЧЛЕНЕНИЯ ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ Российский патент 2024 года по МПК B61G1/00 B61G5/02 B61G7/00 

Изобретение относится к конструкции узла соединения сочлененных грузовых вагонов.

Известен шарнирный узел соединения грузовых вагонов, пятниковую и поводковую части с монтажными концами для соединения с соответствующими хребтовыми балками рам, шарнирно сочлененные своими соединительными концами с помощью монтажного пальца, пропущенного через направляющие отверстия, выполненные в соединительных концах пятниковой и поводковой частей, см. RU 177422, B61G 5/02, опубл. 21.02.2018.

Известен также шарнирный узел сочленения грузовых вагонов, содержащий пятниковую и поводковую части с монтажными концами для соединения с соответствующими хребтовыми балками рам, шарнирно сочлененные своими соединительными концами с помощью монтажного пальца, пропущенного через направляющие отверстия, выполненные в соединительных концах пятниковой и поводковой частей, при этом соединительный конец поводковой части размещен в проеме пятниковой части, образованном нижней опорной площадкой, боковыми стенками и верхней полкой, см. RU171805, B61G 1/00, опубл. 16.06.2017 (прототип).

Технической проблемой, характерной для описанных выше устройств, является низкая эксплуатационная эффективность, заключающаяся в низкой ремонтопригодности и эксплуатационной надежности.

Техническим результатом изобретения является увеличение эксплуатационной эффективности, а именно повышение ремонтопригодности и эксплуатационной надежности.

Указанный технический результат достигается шарнирным узлом сочлененного грузового вагона, содержащим пятниковую и поводковую части с монтажными концами для соединения с соответствующими хребтовыми балками рам, шарнирно сочлененные своими соединительными концами с помощью монтажного пальца, пропущенного через направляющие отверстия, выполненные в соединительных концах пятниковой и поводковой частей, при этом соединительный конец поводковой части размещен в проеме пятниковой части, образованной нижней опорной площадкой, боковыми стенками и верхней полкой, верхняя полка проема пятниковой части выполнена съемной, в ее центральной части выполнено отверстие для размещений верхнего конца монтажного пальца, своими концами верхняя съемная полка закреплена на боковых стенках проема пятниковой части, при этом для размещения и закрепления указанных концов верхней съемной полки в верхних частях боковых стенок выполнены монтажные гнезда в виде опорной площадки, ограниченной вертикальными боковыми стенками и поперечными упорными стенками;

- для равномерного распределения внутренних напряжений поперечные упорные стенки монтажных гнезд могут быть размещены на уровне верхней полки монтажного конца пятниковой части;

- боковые стенки монтажных гнезд могут быть выполнены со сквозными пазами;

- сквозные пазы могут быть выполнены с радиусными галтелями;

- опорные площадки монтажных гнезд могут быть выполнены с отверстиями для крепежных элементов, фиксирующих концы верхней съемной полки.

Изобретение отличается от прототипа тем, что верхняя полка проема пятниковой части выполнена съемной, в ее центральной части выполнено отверстие для размещений верхнего конца монтажного пальца, своими концами верхняя съемная полка закреплена на боковых стенках проема пятниковой части, при этом для размещения и закрепления указанных концов верхней съемной полки в верхних частях боковых стенок выполнены монтажные гнезда в виде опорной площадки, ограниченной вертикальными боковыми стенками и поперечными упорными стенками;

- для равномерного распределения внутренних напряжений поперечные упорные стенки монтажных гнезд размещены на уровне верхней полки монтажного конца пятниковой части;

- боковые стенки монтажных гнезд выполнены со сквозными пазами;

- сквозные пазы выполнены с радиусными галтелями;

- опорные площадки монтажных гнезд выполнены с отверстиями для крепежных элементов, фиксирующих концы верхней съемной полки.

Такие отличия от прототипа дают основание утверждать о соответствии предлагаемых технических решений критерию патентоспособности изобретения - «новизна». Сравнение предлагаемого устройства не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники, не позволило выявить в них признаки, аналогичные отличительным признакам предлагаемого технического решения, что позволяет сделать вывод о соответствии условию патентоспособности изобретения - «изобретательский уровень».

Заявляемое изобретение представлено изображениями, где:

- на Фиг. 1 - шарнирный узел сочленения грузового вагона в сборе, изометрическая проекция;

- на Фиг. 2 - пятниковая часть, изометрическая проекция, остальные детали шарнирного узла условно не показаны;

- на Фиг. 3 - поводковая часть, вид сверху;

- на Фиг. 4 - продольный разрез пятниковой части, схема приложения сил на пятниковую часть при растяжении шарнирного узла;

- на Фиг. 5, 6 - монтажное гнездо с различным выполнением радиусных галтелей, местный вид, изометрическая проекция.

Шарнирный узел сочлененного вагона содержит пятниковую часть 1 (Фиг. 1) и поводковую часть 2 с соответствующими монтажными концами 1.1 и 2.1 для соединения с соответствующими хребтовыми балками (не показаны) рам сочлененных грузовых вагонов. Пятниковая часть 1 и поводковая части 2 шарнирно взаимно сочленены своими соединительными концами 1.2 и 2.2 с помощью монтажного пальца 3. Монтажный палец 3 пропущен через направляющие отверстия 1.3, 1.4 (Фиг. 2) пятниковой части 1 и отверстие 2.3 (Фиг. 3) поводковой части 2. Соединительный конец 2.2 поводковой части 2 размещен в проеме «А» пятниковой части 1, который образован нижней опорной площадкой 1.5, боковыми стенками 1.6 и верхней полкой 1.7, которая выполнена съемной.

Для размещений верхнего конца монтажного пальца 3 направляющее отверстие 1.3 выполнено в центральной части съемной верхней полки 1.7. Своими концами съемная верхняя полка 1.7 установлена и закреплена на боковых стенках 1.6 пятниковой части 1. При этом для размещения и закрепления указанных концов съемной верхней полки 1.7 в верхних частях боковых стенок 1.6 выполнены монтажные гнезда 4. Монтажные гнезда 4 выполнены в виде опорной площадки 4.1, ограниченной боковыми стенками 4.2 и поперечными упорными стенками 4.3.

Для равномерного распределения внутренних напряжений, возникающих при работе шарнирного узла, поперечные упорные стенки 4.3 монтажных гнезд 4 могут быть размещены на уровне «S - S» верхней полки 1.1.1 монтажного конца 1.1 пятниковой части 1, а нижнее направляющее отверстие 1.4 на уровне «S - S» нижней полки 1.1.2 (Фиг. 4).

Боковые стенки 4.2 монтажных гнезд 4 могут быть выполнены со сквозными пазами 4.4. Сквозные пазы 4.4 могут быть выполнены с радиусными галтелями 4.5, причем радиусные галтели 4.5 могут быть выполнены в боковых стенках 4.2 монтажных гнезд 4 (Фиг. 5), либо радиусные галтели 4.5 могут быть выполнены в боковых стенках 4.2 монтажных гнезд 4 и в местах пересечения опорной площадки 4.1 и поперечных упорных стенок 4.3 (Фиг. 6).

Опорные площадки 4.1 монтажных гнезд 4 могут быть выполнены с отверстиями 4.6 для крепежных элементов 5, фиксирующих концы съемной верхней полки 1.7. В качестве крепежных элементов 5 могут быть использованы болты, винты, резьбовые шпильки. Отверстия 4.6 могут быть выполнены сквозными, также могут быть выполнены резьбовыми.

Техническим результат изобретения, заключающийся в увеличении эксплуатационной эффективности, достигается следующим образом.

При движении грузового вагона элементы сочлененного узла подвергаются большим динамическим, ударным нагрузкам. В частности, монтажный палец 3 воздействует своим верхним концом на поверхность направляющего отверстия 1.3.

Выполнение указанного направляющего отверстия 1.3 в съемной верхней полке 1.7 позволяет в случае «разбивки» этого направляющего отверстия 1.3 оперативно заменить съемную верхнюю полку 1.7 на аналогичную с направляющим отверстием 1.3 требуемого размера. Аналогичным образом можно произвести оперативную замену монтажного пальца 3.

Выполнение верхней полки 1.7 съемной позволяет упростить сборку шарнирного узла сочленения последовательным размещением соединительного конца 2.2 поводковой части 2 в проеме «А» пятниковой части 1 и пропуском монтажного пальца 3 через направляющие отверстия 1.3, 1.4 пятниковой части 1 и отверстие 2.3 поводковой части 2. Кроме того, выполнение поперечных упорных стенок 4.3 монтажных гнезд 4 в области размещения верхней полки 1.1.1 на ее уровне «S - S», а также нижнего направляющего отверстия 1.4 на уровне «S - S» нижней полки 1.1.2 позволяет более равномерно распределить реакции «f» между поверхностью направляющего отверстия 1.4 пятниковой части 1 и поперечными упорными стенками 4.3 монтажных гнезд 4, снизив экстремальные значения внутренних механических напряжений, возникающие от воздействия «F» монтажного пальца 3.

Выполнение на боковых стенках 4.2 монтажных гнезд 4 сквозных пазов 4.4 позволяет проводить визуальный контроль положения съемной верхней полки 1.7 на опорных площадках 4.1 монтажных гнезд 4.

Для устранения мест концентрации внутренних напряжений сквозные пазы 4.4 могут быть выполнены с радиусными галтелями 4.5.

Закрепление концов съемной верхней полки 1.7 в монтажных гнездах 4 производят с помощью крепежных элементов 5, в качестве которых могут быть использованы болты, винты, резьбовые шпильки, гайки фиксирующие сухари, отверстия 4.6 могут быть выполнены резьбовыми.

Таким образом, предлагаемая конструкция шарнирного узла сочлененного грузового вагона позволяет существенно увеличить его эксплуатационную эффективность, полученную за счет повышения ремонтопригодности и эксплуатационной надежности.

Изобретение относится к конструкции узла соединения сочлененных грузовых вагонов. Шарнирный узел сочленения грузового вагона содержит пятниковую часть (1) и поводковую части (2), шарнирно сочлененные с помощью монтажного пальца (3), который пропущен через направляющие отверстия (1.3), (1.4) пятниковой части (1) и отверстие (2.3) поводковой части (2). Направляющее отверстие (1.3) выполнено в центральной части верхней съемной полки (1.7), которая своими концами закреплена в монтажных гнездах (4) на опорной площадке (4.1). Для равномерного распределения внутренних напряжений поперечные упорные стенки (4.3) размещены на уровне «S - S» верхней полки (1.1.1) монтажного конца (1.1) пятниковой части (1). В результате увеличивается эксплуатационная эффективность, а именно повышается ремонтопригодность и эксплуатационная надежность шарнирного узла сочленения грузовых вагонов. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Шарнирный узел сочленения грузовых вагонов, содержащий пятниковую и поводковую части с монтажными концами для соединения с соответствующими хребтовыми балками рам, шарнирно сочленённые своими соединительными концами с помощью монтажного пальца, пропущенного через направляющие отверстия, выполненные в соединительных концах пятниковой и поводковой частей, при этом соединительный конец поводковой части размещён в проёме пятниковой части, образованном нижней опорной площадкой, боковыми стенками и верхней полкой, отличающийся тем, что верхняя полка пятниковой части выполнена съёмной, в её центральной части выполнено отверстие для размещений верхнего конца монтажного пальца, своими концами съёмная верхняя полка закреплена на боковых стенках пятниковой части, при этом для размещения и закрепления указанных концов съёмной верхней полки в верхних частях боковых стенок выполнены монтажные гнёзда в виде опорной площадки, ограниченной боковыми стенками и поперечными упорными стенками.

2. Шарнирный узел по п. 1, отличающийся тем, что поперечные упорные стенки монтажных гнёзд размещены на уровне верхней полки монтажного конца пятниковой части.

3. Шарнирный узел по п. 1, отличающийся тем, что боковые стенки монтажных гнёзд выполнены со сквозными пазами.

4. Шарнирный узел по п. 3, отличающийся тем, что сквозные пазы в боковых стенках монтажных гнёзд выполнены с радиусными галтелями.

5. Шарнирный узел по п. 3, отличающийся тем, что сквозные пазы в боковых стенках монтажных гнёзд и в местах пересечения опорной площадки и поперечных упорных стенок выполнены с радиусными галтелями.

6. Шарнирный узел по п. 1, отличающийся тем, что опорные площадки монтажных гнёзд выполнены с отверстиями для крепёжных элементов, фиксирующих концы съёмной верхней полки.