ШАРНИРНЫЙ УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ Российский патент 2024 года по МПК B61G5/02 B61D3/10 

Изобретение относится к конструкции узла соединения сочленённых грузовых вагонов.

Известен шарнирный узел соединения грузового вагона, включающий пятниковую и поводковую части, шарнирно соединённые между собой своими соединительными концами с помощью соединительного пальца, соединительный конец пятниковой части выполнен с нижней опорной площадкой, верхней полкой, боковыми стенками, соединительный конец поводковой части выполнен с монтажном отверстием, в котором размещена средняя часть соединительного пальца, соединительный конец поводковой части установлен на опорное кольцо, нижняя опорная поверхность которого выполнена как часть сферы, которой опорное кольцо размещено на ответной внутренней сферической поверхности опорного кольцевого седла, установленного в проточке нижней опорной площадки соединительного конца пятниковой части, см. RU 177422, B61G 5/02, опубл. 21.02.2018.

Известен также шарнирный узел соединения грузовых вагонов, включающий пятниковую и поводковую части, шарнирно соединённые между собой своими соединительными концами с помощью соединительного пальца, соединительный конец пятниковой части выполнен с нижней опорной площадкой, верхней полкой, боковыми стенками, соединительный конец поводковой части выполнен с монтажном отверстием, в котором размещена средняя часть соединительного пальца, соединительный конец поводковой части установлен на опорное кольцо, нижняя опорная поверхность которого выполнена как часть сферы, которой опорное кольцо размещено на ответной внутренней сферической поверхности опорного кольцевого седла, установленного в проточке нижней опорной площадки соединительного конца пятниковой части, см. RU 161501 U1, B61G 5/02, B61D 3/10, опубл. 20.04.2016 (прототип).

Технической проблемой, характерной для данных устройств, являются низкие эксплуатационные возможности, в частности, небольшой угол взаимных перемещений пятниковой и поводковой частей, небольшой угол их взаимного поворота по продольным осям пятниковой и поводковой частей, ограниченный зазором между вертикальным пальцем и монтажным отверстием соединительного конца поводковой части, возникающие при этом высокие контактные напряжения между указанными элементами.

Техническим результатом заявляемого изобретения является увеличение эксплуатационных возможностей, полученных за счёт увеличения угла взаимного перемещения пятниковой и поводковой частей, а также исключение внутренних контактных механических напряжений между центральным пальцем и монтажным отверстием соединительного конца поводковой части.

Заявленный технический результат обеспечивается шарнирным узлом соединения грузовых вагонов, включающим пятниковую и поводковую части, шарнирно соединённые между собой своими соединительными концами с помощью соединительного пальца, соединительный конец пятниковой части выполнен с нижней опорной площадкой, верхней полкой, боковыми стенками, соединительный конец поводковой части выполнен с монтажном отверстием, в котором размещена средняя часть соединительного пальца, соединительный конец поводковой части установлен на опорное кольцо, нижняя опорная поверхность которого выполнена как часть сферы, которой опорное кольцо размещено на ответной внутренней сферической поверхности опорного кольцевого седла, установленного в проточке нижней опорной площадки соединительного конца пятниковой части, средняя часть соединительного пальца выполнена в виде сферы, которая размещена в ответном сферическом отверстии направляющей втулки, причём указанное ответное сферическое отверстие выполнено концентричным частям сферических поверхностей опорного кольца и опорного кольцевого седла, верхняя полка соединительного конца пятниковой части выполнена в виде накладного держателя с центральным монтажным отверстием для размещения в нём верхнего конца соединительного пальца, накладной держатель закреплён своими опорными концами на верхних торцах боковых стенок соединительного конца пятниковой части;

- на верхних торцах боковых стенок соединительного конца пятниковой части могут быть выполнены посадочные углубления, в которых размещены опорные концы накладного держателя, закреплённые с помощью крепёжных сухарей, зафиксированных резьбовыми элементами;

- верхний конец соединительного пальца может быть выполнен с упорной проточкой, взаимодействующей с упорным буртиком, выполненным в центральном монтажном отверстии накладного держателя;

- направляющая втулка может быть зафиксирована в монтажном отверстии соединительного конца поводковой части с помощью упорного буртика, выполненного на верхнем торце направляющей втулки;

- направляющая втулка может быть зафиксирована в монтажном отверстии соединительного конца поводковой части с помощью упорного буртика, выполненного в указанном в монтажном отверстии соединительного конца поводковой части.

Изобретение отличается от прототипа тем, что средняя часть соединительного пальца выполнена в виде сферы, которая размещена в ответном сферическом отверстии направляющей втулки, причём указанное ответное сферическое отверстие выполнено концентричным частям сферических поверхностей опорного кольца и опорного кольцевого седла, верхняя полка соединительного конца пятниковой части выполнена в виде накладного держателя с центральным монтажным отверстием для размещения в нём верхнего конца соединительного пальца, накладной держатель закреплён своими опорными концами на верхних торцах боковых стенок соединительного конца пятниковой части;

- на верхних торцах боковых стенок соединительного конца пятниковой части выполнены посадочные углубления, в которых размещены опорные концы накладного держателя, закреплённые с помощью крепёжных сухарей, зафиксированных резьбовыми элементами;

- верхний конец соединительного пальца выполнен с упорной проточкой, взаимодействующей с упорным буртиком, выполненным в центральном монтажном отверстии накладного держателя;

- направляющая втулка зафиксирована в монтажном отверстии соединительного конца поводковой части с помощью упорного буртика, выполненного на верхнем торце направляющей втулки;

- направляющая втулка зафиксирована в монтажном отверстии соединительного конца поводковой части с помощью упорного буртика, выполненного в указанном в монтажном отверстии соединительного конца поводковой части.

Такие отличия от прототипа дают основание утверждать о соответствии предлагаемого технического решения 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 предлагаемых технических решений, что позволяет сделать вывод о соответствии условию патентоспособности изобретения - «изобретательский уровень».

Заявляемое изобретение представлено изображениями, где:

- на Фиг. 1 - шарнирный узел соединения грузовых вагонов, главный вид с местным разрезом, направляющая втулка с торцовым упорным буртиком;

- на Фиг. 2 - то же самое с местным разрезом, упорный буртик выполнен в монтажном отверстии;

- на Фиг. 3 - то же самое, продольный разрез, изометрическая проекция;

- на Фиг. 4 - шарнирный узел соединения грузовых вагонов в сборе, общий вид, изометрическая проекция.

Шарнирный узел соединения грузовых вагонов включает пятниковую часть 1 (Фиг. 1), поводковую часть 2, шарнирно соединённые между собой своими соединительными концами 1.1, 2.1 с помощью соединительного пальца 3. Соединительный конец 1.1 пятниковой части 1 выполнен с нижней опорной площадкой 1.2, верхней полкой 1.3 и боковыми стенками 1.4. Соединительный конец 2.1 поводковой части 2 выполнен с монтажным отверстием 2.2, в котором размещена средняя часть 3.1 соединительного пальца 3. Соединительный конец 2.1 поводковой части 2 установлен на опорное кольцо 2.5, нижняя опорная поверхность 2.3 которого выполнена как часть сферы, и которой опорное кольцо 2.5 размещено на ответной внутренней части сферической поверхности 1.5 опорного кольцевого седла 1.6, установленного в проточке нижней опорной площадки 1.2 соединительного конца 1.1 пятниковой части 1. Средняя часть 3.1 соединительного пальца 3 выполнена в виде сферы, которая помещена в отверстии 4.1 направляющей втулки 4. Отверстие 4.1 направляющей втулки 4 выполнено со сферической внутренней поверхностью, ответной сферической поверхности средней части 3.1 соединительного пальца 3 и при этом концентричной сферическим поверхностям нижней опорной поверхности 2.3 опорного кольца 2.5 и сферической опорной поверхности 1.5 опорного кольцевого седла 1.6, установленного в проточке нижней опорной площадки 1.2 соединительного конца 1.1 пятниковой части 1. Направляющая втулка 4 установлена в монтажном отверстии 2.2 (Фиг. 2) соединительного конца 2.1 поводковой части 2 и может быть зафиксирована в нём с помощью упорного буртика 4.2, который выполнен на её верхнем торце, либо с помощью упорного буртика 2.4, выполненного в монтажном отверстии 2.2 соединительного конца 2.1 поводковой части 2. Верхняя полка 1.3 соединительного конца 1.1 пятниковой части 1 выполнена в виде в виде накладного держателя 1.3.1 (Фиг. 3) с центральным монтажным отверстием 1.3.2 используемым для размещения в нём верхнего конца 3.2 соединительного пальца 3. Накладной держатель 1.3.1 закреплён своими опорными концами 1.3.3 на верхних торцах боковых стенок 1.4 соединительного конца 1.1 пятниковой части 1.

На указанных торцах боковых стенок 1.4 могут быть выполнены посадочные углубления 1.4.1 (Фиг. 4), в которых размещены опорные концы 1.3.3 накладного держателя 1.3.1, закреплённые с помощью крепёжных сухарей 5, зафиксированных резьбовыми элементами, например, болтами, шпильками с гайками.

Верхний конец 3.2 соединительного пальца 3 может быть выполнен с упорной проточкой 3.3, взаимодействующей с упорным буртиком 1.3.4, выполненным в центральном монтажном отверстии 1.3.2 накладного держателя 1.3.1.

Шарнирный узел соединения грузовых вагонов работает следующим образом.

При движении грузового вагона пятниковая часть 1 и поводковая часть 2 совершают взаимные перемещения в горизонтальной и вертикальных плоскостях, подвергаясь при этом высоким динамическим нагрузкам. В местах контакта сочленённых деталей шарнирного соединения возникают значительные внутренние механические напряжения.

В предлагаемой конструкции взаимные перемещения пятниковой части 1 и поводковой части 2 осуществляются путём углового взаимного поворота средней части 3.1 соединительного пальца 3 в направляющей втулке 4 и скольжения - концентричных указанным поверхностям - сферической поверхности 2.3 опорного кольца 2.5 по сферической поверхностью 1.5 опорного кольцевого седла 1.6. Такое взаимное положение указанных элементов позволяет осуществлять беспрепятственный взаимный поворот на увеличенный угол пятниковой части 1 и поводковой части 2 в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а также вдоль их продольных осей.

Таким образом, за счёт увеличения угла взаимного перемещения пятниковой 1 и поводковой 2 частей, исключения высоких внутренних контактных механических напряжений, увеличиваются эксплуатационные возможности шарнирного узла соединения грузовых вагонов.

Изобретение относится к конструкции узла соединения сочленённых грузовых вагонов. Шарнирный узел соединения грузовых вагонов включает пятниковую (1) и поводковую (2) части, шарнирно соединённые между собой своими соединительными концами с помощью соединительного пальца (3). Взаимные перемещения пятниковой части (1) и поводковой части (2) осуществляются путём углового взаимного поворота средней сферической части (3.1) соединительного пальца (3) в направляющей втулке (4) с одновременным скольжением, концентричным им, нижней опорной поверхности (2.3) опорного кольца (2.5) и внутренней сферической поверхности (1.5) опорного кольцевого седла (1.6). Такое взаимное соединение позволяет осуществлять поворот пятниковой части (1) и поводковой части (2) на больший угол в вертикальной и горизонтальной плоскостях. В результате достигается увеличение эксплуатационных возможностей шарнирного узла, а также исключение внутренних контактных механических напряжений между элементами шарнирного узла. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Шарнирный узел соединения грузовых вагонов, включающий пятниковую и поводковую части, шарнирно соединённые между собой своими соединительными концами с помощью соединительного пальца, соединительный конец пятниковой части выполнен с нижней опорной площадкой, верхней полкой, боковыми стенками, соединительный конец поводковой части выполнен с монтажном отверстием, в котором размещена средняя часть соединительного пальца, соединительный конец поводковой части установлен на опорное кольцо, нижняя опорная поверхность которого выполнена как часть сферы, которой опорное кольцо размещено на ответной внутренней сферической поверхности опорного кольцевого седла, установленного в проточке нижней опорной площадки соединительного конца пятниковой части, отличающийся тем, что средняя часть соединительного пальца выполнена в виде сферы, которая размещена в ответном сферическом отверстии направляющей втулки, причём указанное ответное сферическое отверстие выполнено концентричным частям сферических поверхностей опорного кольца и опорного кольцевого седла, верхняя полка соединительного конца пятниковой части выполнена в виде накладного держателя с центральным монтажным отверстием для размещения в нём верхнего конца соединительного пальца, накладной держатель закреплён своими опорными концами на верхних торцах боковых стенок соединительного конца пятниковой части.

2. Шарнирный узел по п. 1, отличающийся тем, что на верхних торцах боковых стенок соединительного конца пятниковой части выполнены посадочные углубления, в которых размещены опорные концы накладного держателя, закреплённые с помощью крепёжных сухарей, зафиксированных резьбовыми элементами.

3. Шарнирный узел по п. 1, отличающийся тем, что верхний конец соединительного пальца выполнен с упорной проточкой, взаимодействующей с упорным буртиком, выполненным в центральном монтажном отверстии накладного держателя.

4. Шарнирный узел по п. 1, отличающийся тем, что направляющая втулка зафиксирована в монтажном отверстии соединительного конца поводковой части с помощью упорного буртика, выполненного на верхнем торце направляющей втулки.

5. Шарнирный узел по п. 1, отличающийся тем, что направляющая втулка зафиксирована в монтажном отверстии соединительного конца поводковой части с помощью упорного буртика, выполненного в указанном монтажном отверстии соединительного конца поводковой части.