Унифицированный узел, а также способ и монтажное устройство для его сборки

 

Изобретение относится к унифицированным узлам с двумя конструктивными элементами, способам и устройствам для их сборки. Унифицированный узел состоит из двух конструктивных элементов со стыкующимися поверхностями, расположенными друг напротив друга, и с опорными поверхностями (8, 9), противолежащими друг другу. Расстояние между стыкующейся поверхностью (4) и опорной поверхностью (8) первого конструктивного элемента (1), по меньшей мере, на 1/2 или 3 мм меньше, чем расстояние между стыкующейся поверхностью (3) и опорной поверхностью (9) другого конструктивного элемента (2). Первый конструктивный элемент (1) может иметь удлинение (5), на котором расположена опорная поверхность (8) и которое входит в гнездо (6) на другом конструктивном элементе (2), на котором выполнена опорная поверхность (9). При сборке между опорными поверхностями прикладывают опорную силу в направлении к стыкующимся поверхностям, до прилегания последних друг к другу без зазора. Для создания опорной силы между опорными поверхностями (8, 9) вставлен растягивающийся элемент (12), выполненный с возможностью радиального растяжения. Изобретение упрощает конструкцию. 3 с. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к унифицированному узлу с двумя конструктивными элементами, способу сборки этих конструктивных элементов, а также к монтажному устройству для нее.

Известный унифицированный узел (ЕР 0 405 889 А2) содержит две стеновые панели для кузова единицы рельсового подвижного состава, имеющие попарно стыкующиеся поверхности. Для соединения относящихся друг к другу стыкующихся поверхностей обоих конструктивных элементов служит специальный соединительный элемент, вставляемый между конструктивными элементами, снабженный стыковыми накладками, адаптированными к стыкующимся поверхностям. При этом каждая из соответствующих друг другу стыкующихся поверхностей лежит в общей плоской или выпуклой плоскости, и они расположены на расстоянии друг от друга, перекрываемом соединительным элементом. Применение специального соединительного элемента связано с соответствующими техническими затратами, причем на соединительном элементе необходимо иметь на каждую пару относящихся друг к другу стыкующихся поверхностей два независимых стыковых соединений. При этом соединительный элемент выполнен Н-образным в поперечном сечении и свободными концами своих полок входит между параллельными участками стеновых панелей. Причем расстояние между полками, вставляемыми в панели, должно быть точно согласовано с расстоянием между внешними стенками панели, что связано с дополнительными трудозатратами. В противном случае при возникновении зазоров между стыкующимися поверхностями должны применяться наружные зажимные средства, которые приближают наружные стенки панели к соединительным планкам на соединительном элементе.

В основу изобретения положена задача создания унифицированного узла, который имеет встроенное вспомогательное соединительное средство, а также может собираться простым образом, и при этом для сборки может применяться монтажное устройство простой конструкции.

Решение этой задачи осуществляется согласно изобретению признаками, указанными, в частности, в пунктах 1, 3 и 4 формулы изобретения.

В выполнении унифицированного узла согласно изобретению один конструктивный элемент входит своим отформованным удлинением, снабженным для сборки, по меньшей мере, одной стыкующейся поверхностью, в сопряженное с ним гнездо на втором конструктивном элементе. При этом сопряженное гнездо имеет стыкующуюся поверхность, которая противостоит стыкующейся поверхности вдвигаемого удлинения, с плоским, параллельным расположением и, как правило, сначала с определенным расстоянием.

Со стыкующимися поверхностями согласованы опорные поверхности на каждом конструктивном элементе, которые противолежат друг другу при вставленных друг в друга конструктивных элементов. Опорная поверхность на вставляемом конструктивном элементе находится при этом на стенке конструктивного элемента, противолежащей соответствующей стыкующейся поверхности, в то время как опорная поверхность конструктивного элемента, снабженного сопряженным гнездом, выполнена на стенке конструктивного элемента, обращенной к соответствующей стыкующейся поверхности. При этом расстояние между стыкующейся поверхностью и опорной поверхностью на конструктивном элементе с сопряженным гнездом больше, чем расстояние между стыкующейся поверхностью и опорной поверхностью конструктивного элемента, снабженного удлинением. Это расстояние колеблется, в зависимости от допусков на изготовление конструктивных элементов, между 1/2 мм и несколькими миллиметрами. Сконструированный таким образом унифицированный узел позволяет вставить между опорными поверхностями нажимной элемент, который обеспечивает относительное перемещение конструктивных элементов таким образом, что зазор, имеющийся между соединяемыми друг с другом стыкующимися поверхностями, устраняется полностью или, по меньшей мере, настолько, чтобы механические соединительные элементы, например, слепые заклепки могли применяться для совместного зажима в зоне стыкующихся поверхностей. Опорное усилие, создаваемое между опорными поверхностями, имеет поэтому компонент силы, действующий перпендикулярно к поверхности стыка. Такие слепые заклепки могут применяться только тогда, когда между стыкующимися поверхностями имеется сравнительно узкий стыковой зазор, менее 1-2 мм, однако у них имеется преимущество, связанное с тем, что они могут устанавливаться вслепую, т.е. с одной стороны. При этом получается быстрая и простая обработка при высокой механической прочности на растяжение и срез, как при статических, так и при механических нагрузках места стыка, а также повышенная вибрационная прочность. Кроме того, стыковочный шов является, в значительной мере, газо- и гидронепроницаемым после того, как достигается постоянное усилие зажима. Этому способствует также то, что усилие соединительного элемента действует перпендикулярно к стыкующимся поверхностям для того, чтобы сжать их вместе. Если происходит смещение направления усилия к оси клепки, возникающий вследствие этого, например, за счет применения соединительного элемента, крутящий момент воспринимается с обеих сторон конструктивным элементом, создавая встречные крутящие моменты.

Для того чтобы ввести в плотный контакт стыкующиеся поверхности обоих конструктивных элементов, в этой конструкции действуют таким образом, что вводят опорную силу, действующую между противолежащими опорными поверхностями обоих конструктивных элементов в сторону стыкующихся поверхностей. Эту опорную силу повышают до тех пор, пока стыкующиеся поверхности не будут прилегать друг к другу с силовым замыканием или при более длинных конструктивных элементах, рядом с непосредственными точками контакта расстояние между стыкующимися поверхностями не уменьшится до очень небольшой величины, менее 1 мм. Затем эту стыкующуюся поверхность или непосредственно соседние зажимные планки, или т. п. просверливают и стягивают посредством соединительных элементов, в частности, слепых заклепок.

В качестве монтажного устройства для выполненных таким образом конструктивных элементов для создания опорной силы можно вставить расширяющийся, в частности, пневматически или гидравлически элемент, предпочтительно шланг в сплющенном состоянии, который затем заполняют текучей средой под давлением, и вследствие его радиального растяжения стыкующиеся поверхности вводятся в контакт, по меньшей мере, частично. Для достижения стабильного конечного положения шланга, по меньшей мере, одна из опорных поверхностей выполнена с вогнутым углублением, вследствие чего конструктивные элементы не могут отклоняться поперечно к усилию перестановки, направленному к стыкующимся поверхностям.

Ниже изобретение поясняется более подробно с помощью чертежей, на которых показаны примеры выполнения.

На фиг. 1 показан унифицированный узел из двух конструктивных элементов, расположенных под углом друг к другу; на фиг. 2 - унифицированный узел из двух конструктивных элементов, взаимодействующих друг с другом по дуге.

Два конструктивных элемента 1 и 2 выполненные, предпочтительно, в виде стенового модуля из профилей, полученных непрерывным прессованием, для кузовов единиц рельсового подвижного состава, частично входят друг в друга и для точного по размерам соединения друг с другом снабжены соответствующими поверхностями 3 и 4. На первом конструктивном элементе 1 конструкции имеется удлинение 5, входящее в сопряженное гнездо 6 на другом конструктивном элементе 2. При этом сопряженное гнездо 6 выполнено в поперечном сечении по типу горизонтально лежащей U, причем соответствующая стыкующаяся поверхность 3 выполнена на полке 7 и расположена, по меньшей мере, по существу перпендикулярно к плоскости соответствующего конструктивного элемента 2, причем в конкретном случае наклон составляет около 8^o. В соответствии с этим стыкующаяся поверхность 4 также лежит в параллельной плоскости на удлинении 5 первого конструктивного элемента, вставленном в сопряженное гнездо 6, и тем самым перед совместным стягиванием противолежит стыкующейся поверхности 3 параллельно ей и, как правило, на некотором расстоянии от нее, как это показано штриховой линией. Для того чтобы установить стыкующиеся поверхности в показанное сплошной линией положение прилегания друг к другу, по меньшей мере, в значительной степени без зазора как на удлинении 5, так и на сопряженном гнезде 6 имеется по одной опорной поверхности 8 и 9. Эти опорные поверхности 8, 9 расположены друг напротив друга. При этом опорная поверхность 8 первого конструктивного элемента 1 предусмотрена на стенке 10 удлинения 5 и расположена таким образом, что она лежит на стороне стенки 10 этого конструктивного элемента, обращенной от соответствующей стыкующейся поверхности 4. И наоборот, опорная поверхность 9 сопряженного гнезда 6 на полке 11, проходящей, преимущественно, параллельно первой полке 7 или соответствующей опорной поверхности 3, находится на стороне, обращенной к стыкующейся поверхности 3. Поверхности 8, 9 выполнены с вогнутым углублением таким образом, что они образуют участки круга с общим центром.

Для того чтобы в значительной мере устранить начальный зазор между стыкующимися поверхностями 3 и 4, между опорными поверхностями 8, 9 вставлен растягивающийся элемент в виде шланга 12, заполняемого сжатым воздухом, маслом или соответствующей текучей средой под таким давлением, что конструктивные элементы 1, 2 перемещаются друг относительно друга настолько, что стыкующиеся поверхности 3, 4 приближаются друг к другу в положение, показанное сплошными линиями. Затем при поддержании давления в шланге 12, можно выполнить отверстие, обозначенное лишь средней линией 13, через полку и стенку 14 конструктивного элемента, снабженную стыкующейся поверхностью 4, и затем стянуть слепой заклепкой ВОМ. При этом опорные поверхности расположены относительно стыкующихся поверхностей 3, 4 таким образом, что составляющая силы, создаваемая растягивающимся элементом, проходит через стыкующиеся поверхности 3, 4 или опорные поверхности 8, 9 так располагаются друг против друга, что через стыкующиеся поверхности 3, 4 проходит, по меньшей мере, одна общая нормаль к поверхностям. Эта составляющая силы показана штрихпунктирной линией 13а, которая в форме выполнения по фиг. 1, по меньшей мере, в значительной степени совпадает со средней линией 13. После соединения клепкой давление из шланга 12 может сбрасываться и, в случае необходимости, он может быть удален из зазора между опорными поверхностями 8, 9 или оставлен в качестве уплотнения. После этого процесса стыковки может быть предпринято дополнительное соединение между конструктивными элементами 1 и 2, для чего соседние планки 15, 16, предусмотренные как на удлинении 5, так и в сопряженном гнезде 6, в зоне опорных поверхностей 8, 9 просверливают по средней линии 17 и соединяют на длительный срок, например, с помощью болтов со стягивающим кольцом, которые допускают большую ширину зазора в стыке.

Для того чтобы получить желаемое, максимально плотное прилегание друг к другу пары стыкующихся друг с другом поверхностей 3, 4 конструктивных элементов 1, 2 конструкции вместо шланга 12 можно применять другой нажимной элемент, например, механически раздаваемую оправку или эксцентриковый стержень.

В варианте выполнения по фиг. 2 конструктивные элементы 1 и 2 образуют боковую стенку и стенку крыши кузова единицы рельсового подвижного состава, причем место соединения находится согласно изобретению на дугообразном переходе обоих конструктивных элементов 1 и 2, выполненных непрерывным прессованием. Наружные стенки профильной перемычки представляют при этом наружный контур кузова и плавно переходят в зоне соединения в соответственно изогнутую поверхность. На внутренней стенке 2.1 конструктивного элемента 2, выполненного в виде модуля крыши, имеется полка 7, проходящая, по меньшей мере, приблизительно вертикально, которая на своей стороне, обращенной от полости кузова, несет стыкующуюся поверхность 3. Внешняя стенка конструктивного элемента 2 выступает за опорную перемычку 18, соединяющую наружную стенку и внутреннюю стенку 2.1, и в сторону наружной стенки конструктивного элемента 1, и имеет на своей внутренней стороне, обращенной к полке 7, выполненную вогнутой опорную поверхность 9. Между стенкой 11 этого конструктивного элемента 2 и полкой 7 выполнено гнездо 6, в которое вставлено соответствующее удлинение 5 конструктивного элемента 1, выполненного в виде модульной боковой стенки. Перемычка 14 конструктивного элемента 1, проходящая на расстоянии от наружной стенки конструктивного элемента 1 и соединенная с внутренней стенкой 1.1 конструктивного элемента 1, снабжена соответствующей стыкующейся поверхностью 4, которая в показанном на чертеже окончательно собранном состоянии прилегает к соответствующей стыкующейся поверхности 3 конструктивного элемента 2 модульной крыши. Для того чтобы при этом между обоими конструктивными элементами 1, 2 можно было создать усилие, необходимое для, по меньшей мере, беззазорного прилегания стыкующихся поверхностей 3, 4, на конструктивном элементе 1 отформована также погруженная в соответствующее сопряженное гнездо 6 стенка 10 на опорной перемычке 10.1, которая соединяет на верхнем конце наружную стенку конструктивного элемента 1 с перемычкой 14 этого конструктивного элемента, имеющей соответствующую стыкующуюся поверхность 4. Стенка 10 конструктивного элемента с опорной поверхностью 8 расположена напротив стенки 11 конструктивного элемента 2 с опорной поверхностью 9 и выполнена с встречной вогнутостью, для того, чтобы также можно было вложить растягивающийся элемент, в частности, шланг, полость 12 которого может заполняться вводимым под давлением напорным средством для обеспечения необходимой опорной силы для более плотного прилегания друг к другу стыкующихся поверхностей 3, 4. Затем вдоль средней линии 13 через части 7, 14 конструктивных элементов тоже можно выполнить отверстие, и затем осуществить, в значительной мере, беззазорное соединение клепкой полок 7, 14, прилегающих друг к другу под механическим давлением. После этого сбрасывается давление из растягивающегося элемента между опорными поверхностями 8, 9 и, в случае необходимости, он может быть удален, если, в случае применения шланга, его не оставят в качестве уплотнения между опорными поверхностями 8, 9.

Формула изобретения

1. Унифицированный узел с двумя конструктивными элементами, имеющими попарно согласованные стыкующиеся поверхности, в частности, для стеновых модулей из профилей, получаемых непрерывным прессованием, для кузова единицы рельсового подвижного состава, отличающийся тем, что конструктивные элементы (1, 2) входят друг в друга, по меньшей мере, частично, причем стыкующиеся поверхности (3, 4), расположенные друг напротив друга в параллельных плоскостях, согласованы на обеих конструктивных элементах (1, 2) с опорными поверхностями (8, 9), противолежащими друг другу таким образом, что через стыкующиеся поверхности проходит, по меньшей мере, одна общая нормаль к поверхности, и расстояние между стыкующейся поверхностью (4) и опорной поверхностью (8) первого конструктивного элемента (1), по меньшей мере, на 1/2 мм меньше, чем расстояние между стыкующейся поверхностью (3) и опорной поверхностью (9) другого конструктивного элемента (2).

2. Унифицированный узел по п.1, отличающийся тем, что разность между расстояниями составляет, по меньшей мере, 3 мм.

3. Унифицированный узел по п.1 или 2, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна опорная поверхность (8, 9) выполнена с вогнутым углублением.

4. Унифицированный узел по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что первый конструктивный элемент (1) имеет удлинение (5), которое входит в гнездо (6) на другом конструктивном элементе (2), причем на удлинении (5) расположена опорная поверхность (8) на той стороне стенки (10) конструктивного элемента, которая обращена от стыкующейся поверхности (4), и в гнезде (6) опорная поверхность (9) выполнена на той стороне стенки (11) конструктивного элемента, которая обращена к стыкующейся поверхности.

5. Способ сборки унифицированного узла из двух, по меньшей мере, частично входящих друг в друга конструктивных элементов, причем конструктивные элементы имеют по одной стыкующейся поверхности, которые попарно вводятся в контакт друг с другом, и противолежащие друг другу опорные поверхности, причем одна опорная поверхность (8) обращена от стыкующихся поверхностей (3, 4), а другая опорная поверхность (9) обращена к стыкующимся поверхностям (3, 4), предпочтительно для сборки крупных модулей кузовов единиц рельсового подвижного состава, отличающийся тем, что между противолежащими опорными поверхностями прилагают опорную силу, действующую в направлении к стыкующимся поверхностям, до прилегания стыкующихся поверхностей друг к другу, в значительной мере, без зазора, затем через эти стыкующиеся поверхности просверливают отверстие и стягивают с помощью натяжного анкера.

6. Монтажное устройство для сборки унифицированного узла из двух конструктивных элементов, входящих друг в друга с зазором, по меньшей мере, частично и имеющих попарные, параллельно расположенные друг относительно друга стыкующиеся поверхности и согласованные с этими попарно стыкующимися друг с другом поверхностями, противолежащие друг другу опорные поверхности, причем одна опорная поверхность (8) обращена от стыкующихся поверхностей (3, 4), а другая опорная поверхность (9) обращена к стыкующимся поверхностям (3, 4), предпочтительно для сборки крупных модулей кузовов единиц рельсового подвижного состава, отличающееся тем, что между опорными поверхностями (8, 9) вставлен растягивающийся элемент (12), выполненный с возможностью радиального растяжения вплоть до соединения стыкующихся поверхностей (3, 4).

7. Монтажное устройство по п.6, отличающееся тем, что растягивающийся элемент (12) представляет собой эластично раздающийся шланг.

8. Монтажное устройство по п.6 или 7, отличающееся тем, что растягивающийся элемент (12) подключен через регулируемый прибор управления к источнику с текучей средой под давлением.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2