Боковая опора кузова вагона на тележку

 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается устройств соединения тележки с кузовом грузовых вагонов. Боковая опора кузова на тележку содержит верхний корпус (ВК) 1, закрепленный на раме кузова вагона 2 и имеющий в средней части плоскую рабочую поверхность 3 в виде скользуна для соприкосновения с плоской рабочей поверхностью 9 нижнего корпуса (НК) 4, также выполненной в виде скользуна. НК установлен в сквозном направляющем гнезде 5 надрессорной балки 6 тележки, упруго опирается на боковую раму 8 тележки и включает в себя два ролика 12. По краям ВК в продольной оси тележки рабочая поверхность сопряжена с его наклонной поверхностью 11 для вкатывания на один из роликов при повороте тележки, которые размещены на надрессорной балке на равном расстоянии от плоской поверхности ВК вдоль продольной оси тележки. Верхние части роликов расположены выше рабочей поверхности скользуна НК, причем между ними и наклонной поверхностью ВК выполнены зазоры. Технический результат заключается в демпфировании колебаний виляния на прямом пути, уменьшении демпфирования на кривых, повышении боковой устойчивости кузова вагона на тележках. 4 ил.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается устройств соединения тележки с кузовом грузовых вагонов.

Известна боковая опора кузова вагона на тележку, в которой надрессорная балка опирается через пружины рессорного подвешивания на боковые рамы, на раме кузова закреплены верхние, а на надрессорной балке - нижние части боковых опор в виде скользунов, между которыми имеется зазор [1]. Данное сопряжение используется на вагонных тележках типа ЦНИИ-ХЗ.

Недостатком известного устройства является то, что вагон имеет неудовлетворительные показатели динамики, связанные с наличием зазоров в скользунах, вследствие чего конструкционная скорость вагонов на таких тележках ограничена.

Известна также боковая опора кузова вагона на тележку, взятая за прототип. В этой конструкции надрессорная балка тележки опирается через пружины рессорного подвешивания на боковые рамы, кроме того, на раме кузова закреплены верхние корпуса боковых опор, имеющих плоскую рабочую поверхность, а на надрессорной балке установлены нижние корпуса боковых опор с роликами, причем каждый нижний корпус боковой опоры через ролик поджат упругими элементами к верхнему корпусу боковой опоры с плоской рабочей поверхностью [2]. Применение такой конструкции улучшает вписывание экипажа в кривые участки пути.

Недостатком известной конструкции является то, что она приводит к повышенным колебаниям виляния на прямых участках пути вследствие недостаточного демпфирующего момента. Кроме того, при увеличении загрузки вагона демпфирующий момент не увеличивается, что необходимо для улучшения показателей горизонтальной динамики.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение эффективности работы боковых опор кузова вагона на тележки благодаря демпфированию колебаний виляния на прямом пути, уменьшению демпфирования на кривых, повышению боковой устойчивости кузова вагона на тележках.

Указанный технический результат достигается тем, что боковая опора кузова вагона на тележку, содержащая верхний корпус боковой опоры, закрепленный на раме кузова и имеющий плоскую рабочую поверхность соприкосновения с нижним корпусом боковой опоры, установленным на тележке, включающим в себя ролик, снабжена вторым роликом, нижний корпус боковой опоры установлен в сквозном направляющем гнезде надрессорной балки тележки и оперт через упругие элементы на боковую раму тележки, рабочая поверхность нижнего корпуса боковой опоры выполнена плоской в виде скользуна с накладкой из фрикционного материала, плоская рабочая поверхность средней части верхнего корпуса боковой опоры выполнена в виде скользуна, а по краям верхнего корпуса в продольной оси тележки плоская рабочая поверхность сопряжена с его наклонной поверхностью для вкатывания на один из двух роликов при повороте тележки вокруг пяты, причем ролики размещены на надрессорной балке на равном расстоянии от плоской поверхности верхнего корпуса вдоль продольной оси тележки, верхние части роликов расположены выше рабочей поверхности скользуна нижнего корпуса боковой опоры, причем между вершинами роликов и наклонной поверхностью верхнего корпуса боковой опоры выполнены зазоры, благодаря чему при движении на прямом пути возникает демпфирование от трения нижнего и верхнего скользунов, причем демпфирование имеет линейную зависимость от загрузки вагона, а на кривых верхний скользун вкатывается по наклонной поверхности на ролик, и скользуны размыкаются.

На фиг.1 изображен общий вид боковой опоры вагона на тележку сбоку; на фиг.2 - общий вид тележки и расположения боковых опор сверху; на фиг.3 - сечение по А-А на фиг.1; на фиг.4 - сечение по Б-Б на фиг.2.

Боковая опора кузова вагона на тележку (фиг.1, 2, 3 и 4) состоит из верхнего корпуса 1 боковой опоры, закрепленного на раме кузова вагона 2 и имеющего в средней части плоскую рабочую поверхность 3 в виде скользуна для соприкосновения с нижним корпусом 4 боковой опоры, установленным в сквозном направляющем гнезде 5 надрессорной балки 6 тележки, и который оперт через упругие элементы 7 на боковую раму 8 тележки. Рабочая поверхность 9 нижнего корпуса 4 боковой опоры выполнена плоской в виде скользуна с накладкой из фрикционного материала 10. По краям верхнего корпуса 1 в продольной оси тележки плоская рабочая поверхность 3 сопряжена с его наклонной поверхностью 11 для вкатывания на один из двух роликов 12 при повороте тележки вокруг пяты 13, причем ролики размещены на надрессорной балке 6 на равном расстоянии δ от плоской рабочей поверхности 3 верхнего корпуса 1 вдоль продольной оси тележки, верхние части роликов 12 расположены выше на величину γ рабочей поверхности 9 скользуна нижнего корпуса 4 боковой опоры, причем между верхними частями роликов 12 и наклонной поверхностью 11 верхнего корпуса 1 боковой опоры выполнены зазоры Δ. Значения δ, γ и Δ определяют, исходя из необходимости размыкания 3 и 9 скользунов в кривых, начиная с определенного радиуса, выбираемого по условиям эксплуатации.

Боковая опора работает следующим образом. При движении вагона в порожнем состоянии по прямым участкам пути демпфирующий момент, препятствующий интенсивному вилянию тележек относительно кузова, создается за счет трения между рабочими поверхностями верхних 3 и нижних 9 скользунов, оптимальная его величина определяется сжатием упругих элементов 7 и коэффициентом трения скользунов 3 и 9. При этом перемещение нижнего корпуса 4 боковой опоры относительно верхнего корпуса 1 боковой опоры от среднего положения при вилянии тележки в прямых участках пути происходит в пределах зазоров δ (фиг.4). В загруженном состоянии вагона надрессорная балка 6 опускается, упругие элементы 7 сжимаются, вследствие чего увеличивается сила нажатия на рабочие поверхности скользунов 3 и 9, возрастает демпфирующий момент, что обеспечит эффективное гашение колебаний загруженного вагона.

В кривых участках пути при повороте тележки и смещении нижнего скользуна 9 корпуса 4 относительно верхнего корпуса 1 на величину, большую δ (фиг.4), зазор γ между роликом 12 и наклонной поверхностью 11 выбирается. При дальнейшем повороте тележки наклонная поверхность 11 верхнего корпуса 1 боковой опоры продолжает перекатываться по ролику 12, при этом происходит размыкание рабочих поверхностей 3 и 9 скользунов нижнего 4 и верхнего 1 корпусов боковой опоры. При попадании плоской рабочей поверхности 3 верхнего корпуса 1 боковой опоры на ролик 12 обеспечивается постоянство низкого момента, препятствующего повороту тележки вагона в кривых участках пути.

Источники информации

1. Вагоны. /Под ред. Л.А. Шадура. М.: Транспорт, 1980, с.182, рис.VIII.8.

2. Тяжелое машиностроение. №10, 2000, с.33.

Формула изобретения

Боковая опора кузова вагона на тележку, содержащая верхний корпус боковой опоры, закрепленный на раме кузова вагона и имеющий плоскую рабочую поверхность соприкосновения с нижним корпусом боковой опоры, установленным на тележке, включающим в себя ролик, отличающаяся тем, что она снабжена вторым роликом, нижний корпус боковой опоры установлен в сквозном направляющем гнезде надрессорной балки тележки и оперт через упругие элементы на боковую раму тележки, рабочая поверхность нижнего корпуса боковой опоры выполнена плоской в виде скользуна с накладкой из фрикционного материала, плоская рабочая поверхность средней части верхнего корпуса боковой опоры выполнена в виде скользуна, а по краям верхнего корпуса в продольной оси тележки плоская рабочая поверхность сопряжена с его наклонной поверхностью для вкатывания на один из двух роликов при повороте тележки, причем ролики размещены на надрессорной балке на равном расстоянии от плоской поверхности верхнего корпуса вдоль продольной оси тележки, верхние части роликов расположены выше рабочей поверхности скользуна нижнего корпуса боковой опоры, причем между верхними частями роликов и наклонной поверхностью верхнего корпуса боковой опоры выполнены зазоры.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4