Боковая рама тележки грузового вагона

Изобретение относится к конструкции литой боковой рамы тележки грузового вагона. Боковая рама содержит верхний горизонтальный пояс замкнутого сечения с консолями, образующими буксовые проемы, нижний пояс замкнутого сечения с опорной площадкой для рессорного комплекта, два наклонных пояса, связывающие верхний и нижний пояса, вертикальные колонки, технологические окна. Также боковая рама содержит центральный рессорный проем, ограниченный опорной площадкой для рессорного комплекта, верхним поясом и вертикальными колонками, радиусные переходы от опорной площадки к вертикальным колонкам, внутренние ребра на наклонных поясах, примыкающие к радиусным переходам, выступы в зоне примыкания внутренних ребер к радиусным переходам, и наружные ребра, примыкающие к выступам. Расстояние от центра радиусного перехода до вертикальной колонки меньше величины радиуса. Внутренние ребра, примыкающие к радиусным переходам, соединены с технологическими окнами по касательной к их окантовкам. Ось каждого выступа совпадает с линией пересечения внутреннего ребра с цилиндрической поверхностью радиусного перехода. Достигается повышение прочности боковой рамы в зоне рессорного проема, повышение ее надежности и коэффициента запаса сопротивления усталости. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к железнодорожному подвижному составу, в частности к конструкции литой боковой рамы тележки грузового вагона.

Известны различные конструкции боковых рам тележек грузовых вагонов (RU 2323843 C1, B61F 5/52, 10.05.2008; UA 8939 U, B61F 5/52, 15.08.2005; US 5546869, B61F 5/52, 20.08.1996; US 6543367 B1, B61F 3/00, 08.04.2003). Они выполнены в виде стальной отливки и содержат верхний горизонтальный пояс замкнутого сечения с консолями, образующими буксовые проемы, нижний пояс замкнутого сечения с опорной площадкой для рессорного комплекта, два наклонных пояса, связывающие верхний и нижний пояса, вертикальные колонки, технологические окна, центральный рессорный проем. Для уменьшения напряжений при передаче эксплуатационных загрузок в зоне перехода от опорной площадки к вертикальным колонкам и наклонным поясам рамы предусмотрены внутренние ребра жесткости, расположенные на наклонных поясах, и наружные ребра жесткости на опорной площадке, а сами радиусные переходы от опорной площадки к вертикальным колонкам выполнены под прямым углом. Анализ напряженного состояния этих конструкций показывает скачок напряжений на радиусном переходе и недостаточную прочность рамы в этой зоне и в нижней части технологических окон, что снижает надежность конструкции. Причиной низкой прочности таких рам являются дефекты литья: рыхлоты, усадочные раковины и иные литейные дефекты, появляющиеся в результате образования в этой зоне тепловых узлов, которые концентрируют эти дефекты.

В известной боковой раме предпринята попытка повышения надежности и коэффициента запаса сопротивления усталости путем образования выступов у радиусных переходов от опорной площадки к вертикальным колонкам в зоне схождения наружных ребер. Выступы объединяют наружные ребра, сопряжены с их боковыми поверхностями и создают условия для направленной кристализации (см. патент RU 2294855 C1, B61F 5/52, 10.03.2007 - принят за прототип).

Недостатком конструкции является ее недостаточная прочность и низкий коэффициент запаса сопротивления усталости, что приводит к отказам в эксплуатации и уменьшению срока службы грузового вагона.

Техническим результатом, на решение которого направлено изобретение, является повышение прочности боковой рамы в зоне рессорного проема, повышение ее надежности и коэффициента запаса сопротивления усталости.

Указанный технический результат достигается тем, что в боковой раме, включающей верхний горизонтальный пояс замкнутого сечения с консолями, образующими буксовые проемы, нижний пояс замкнутого сечения с опорной площадкой для рессорного комплекта, два наклонных пояса, связывающие верхний и нижний пояса, вертикальные колонки, технологические окна, центральный рессорный проем, ограниченный опорной площадкой для рессорного комплекта, верхним поясом и вертикальными колонками, радиусные переходы от опорной площадки к вертикальным колонкам, внутренние ребра на наклонных поясах, примыкающие к радиусным переходам, выступы в зоне примыкания внутренних ребер к радиусным переходам, и наружные ребра, примыкающие к выступам, расстояние от центра радиусного перехода до вертикальной колонки меньше величины радиуса, внутренние ребра, примыкающие к радиусным переходам, соединены с технологическими окнами по касательной к их окантовкам, а ось каждого выступа совпадает с линией пересечения внутреннего ребра с цилиндрической поверхностью радиусного перехода.

К каждому выступу примыкают два наружных ребра, одно из которых является продолжением опорной площадки, второе - продолжением радиусного перехода.

Расстояние от центра радиусного перехода до вертикальной колонки составляет 0,5…0,8 величины радиуса.

Сравнение предлагаемого технического решения с приведенными аналогами и прототипом позволило установить наличие отличительных от них признаков, следовательно, данное техническое решение соответствует критерию «новизна».

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, где

на фиг.1 изображен общий вид боковой рамы,

на фиг.2 - вид А на фиг.1,

на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.2,

на фиг.4 - выносной элемент В на фиг.1,

на фиг.5 - выносной элемент В на фиг.1, аксонометрическая проекция.

Боковая рама содержит верхний горизонтальный пояс 1 замкнутого сечения с консолями 2, образующими буксовые проемы 3, нижний пояс 4 замкнутого сечения с опорной площадкой 5 для рессорного комплекта, два наклонных пояса 6, связывающие верхний 1 и нижний 4 пояса, вертикальные колонки 7, технологические окна 8 и центральный рессорный проем 9. Рессорный проем ограничен опорной площадкой 5, верхним горизонтальным поясом 1 и вертикальными колонками 7. В нижней части рессорного проема выполнены радиусные переходы 10 от опорной площадки 5 к вертикальным колонкам 7. К радиусным переходам примыкают внутренние ребра 11 наклонных поясов 6, при этом ребра доходят до технологических окон 8 и соединены с ними по касательной к их окантовкам 12. В ребрах выполнены технологические отверстия 13. Замыкание ребер 11 на окантовках 12 технологических окон способствует плавному рассеиванию напряжений в зоне радиусного перехода.

В зоне примыкания внутренних ребер 11 к радиусным переходам 10 выполнены выступы 14 цилиндрической формы, с которыми связаны наружные ребра 15, 16: ребро 15 является продолжением верхней части радиусного перехода 10, а ребро 16 выполнено как продолжение опорной площадки 5. Ось 17 каждого выступа совпадает с линией пересечения внутреннего ребра 11 с цилиндрической поверхностью радиусного перехода.

Цилиндрическая поверхность радиусного перехода 10 выполнена радиусом R, центр которого находится на расстоянии l от вертикальной колонки 7, при этом расстояние l меньше величины радиуса и составляет 0,5…0,8R.

Достигнутый технический результат обеспечивает условия для направленной кристаллизации, устраняющей усадочные пористость, раковины, рыхлоты и образование трещин. Благодаря развитию внутренних ребер 11, новой ориентации выступов 14 и изменению геометрии радиусного перехода созданы условия для повышения прочности боковой рамы в нижней части рессорного проема, ее надежности и коэффициента запаса сопротивления усталости.

Теоретические исследования заявляемой боковой рамы показали, что ее коэффициент запаса сопротивления усталости составляет 2,4, что позволяет обеспечить гарантийной и назначенный срок службы грузового вагона.

В настоящее время изготавливается опытная партия боковых рам с использованием предлагаемого решения, которая будет подвергнута испытаниям согласно установленным нормам.

1. Боковая рама тележки грузового вагона, содержащая верхний горизонтальный пояс замкнутого сечения с консолями, образующими буксовые проемы, нижний пояс замкнутого сечения с опорной площадкой для рессорного комплекта, два наклонных пояса, связывающие верхний и нижний пояса, вертикальные колонки, технологические окна, центральный рессорный проем, ограниченный опорной площадкой для рессорного комплекта, верхним поясом и вертикальными колонками, радиусные переходы от опорной площадки к вертикальным колонкам, внутренние ребра на наклонных поясах, примыкающие к радиусным переходам, выступы в зоне примыкания внутренних ребер к радиусным переходам, и наружные ребра, примыкающие к выступам, отличающаяся тем, что расстояние от центра радиусного перехода до вертикальной колонки меньше величины радиуса, внутренние ребра, примыкающие к радиусным переходам, соединены с технологическими окнами по касательной к их окантовкам, а ось каждого выступа совпадает с линией пересечения внутреннего ребра с цилиндрической поверхностью радиусного перехода.

2. Боковая рама по п.1, отличающаяся тем, что к каждому выступу примыкают два наружных ребра, одно из которых является продолжением опорной площадки, второе - продолжением радиусного перехода.

3. Боковая рама по п.1, отличающаяся тем, что расстояние от центра радиусного перехода до вертикальной колонки составляет 0,5…0,8 величины радиуса.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. .

Изобретение относится к конструкции литой боковой рамы тележки грузового вагона. .

Изобретение относится к конструктивным элементам рам тележек метро. .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. .

Изобретение относится к вагоностроению. .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к рамам двухосных тележек для поддерживания кузовов вагонов, например вагонов метро. .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается, в частности, конструкции боковой рамы железнодорожной тележки. .

Изобретение относится к упрочнению боковых рам тележек грузовых вагонов

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается, в частности, конструкции боковой рамы железнодорожной тележки

Изобретение относится к железнодорожному подвижному составу, именно к конструкции литой боковой рамы тележки грузового вагона

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам, в частности к железнодорожным тележкам. Колесная тележка содержит две пары колес (2), попарно соединенных между собой посредством вала с образованием колесной пары (4). Указанные колесные пары (4) соединены между собой посредством рамы (6), включающей в себя две полурамы (8), каждая из которых содержит две продольные балки (10), соединенные между собой поперечной балкой (12), опирающиеся на одну из указанных колесных пар (4). Поперечные балки (12) связаны между собой шарниром (18), обеспечивающим возможность поворота одной полурамы (8) относительно другой вокруг по существу продольной оси (A). Каждая продольная балка (10) одной полурамы (8) соединена с продольной балкой (10) другой полурамы (8) при помощи штанги (20), шарнирно установленной на указанных продольных балках (10) с возможностью поворота вокруг по существу горизонтальных осей. При этом указанная штанга (20) расположена, по меньшей мере, частично в горизонтальной плоскости, смещенной по высоте относительно горизонтальной плоскости, проходящей через шарнир (18). Достигается снижение массы тележки, а также снижение её неподрессоренных масс. 2 н. и 8 з.п. ф-лы., 3 ил.

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам, в частности к моторным тележкам. Тележка содержит две пары колес (2), попарно соединенных между собой посредством вала с образованием колесной пары (4); при этом колесные пары (4) соединены между собой при помощи рамы (6). Рама (6) включает в себя по меньшей мере две продольные балки (10), опирающиеся на буксы (14, 14') каждой колесной пары (4). Колесная тележка содержит также двигатель (24), закрепленный на раме (6) между колесами (2) колесной пары (4) и приводящий во вращение указанную колесную пару (4) через муфту (42) и редуктор (28), расположенный в одной из букс (14). Достигается снижение вертикальных усилий на путь при движении моторной тележки. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

Рама бесчелюстной тележки тепловоза содержит две связанные между собой междурамными креплениями боковины, шкворневую балку и колесно-моторные блоки с поводками и рессорными комплектами. Каждая боковина содержит шарнирно соединенные друг с другом концевые и средний участки. Боковины и междурамные крепления шарнирно соединены друг с другом. На шкворневой балке закреплены двухстороннего действия гидроцилиндры, управляемые гидрораспределителями через гидростанцию, размещенную в кузове тепловоза. Штоки гидроцилиндров шарнирно присоединены к концевым участкам боковин. Улучшается вписывание тележки в кривые рельсового пути. 2 ил.

Трехосная тележка тепловоза содержит боковины рамы, соединенные между собой шкворневой и концевыми балками, колесные пары, тяговые электродвигатели, поводки, рессорные комплекты и буксы. Боковины рамы шкворневого среднего участка тележки выполнены пустотелыми и прямоугольного сечения. В них подвижно, в продольной плоскости тележки, расположены подобного сечения крайние участки боковин рамы, связанных между собой концевыми балками. На внешних вертикальных поверхностях боковин среднего участка рамы тележки жестко закреплены гидроцилиндры, снабженные парой поршней, штоки которых шарнирно соединены с крайними участками боковин рамы. Надпоршневые и подпоршневые полости гидроцилиндров с помощью трубопроводов связаны с гидрораспределителем, установленным на раме тележки, и его золотник жестко присоединен к кузову тепловоза. Гидрораспределитель связан трубопроводами с гидростанцией, установленной в кузове тепловоза. Снижается износ гребней колес колесных пар в кривых участках пути. 2 ил.

Локомотивная трехосная тележка содержит раму, несущую колесно-моторные блоки и колесные пары с буксами, поводками и рессорными комплектами. На концевых участках и поперечинах рамы тележки, где расположены крайние колесно-моторные блоки, на их вертикальных стенках выполнены горизонтально размещенные дугообразной формы полукруглого сечения пазы с находящимися в них подвижно подобного сечения сферическими головками и жестко закрепленными на криволинейной формы участках дополнительных рам. На дополнительных рамах установлены буксы с поводками, рессорные комплекты и колесные пары, а также тяговые электродвигатели. На дополнительных рамах с двух сторон закреплены стержни торсионов так, что их рычаги контактируют с вертикальными поверхностями концевых участков рамы тележки. Снижается износ гребней колес колесных пар в кривых участках пути. 3 ил.

Изобретение относится к конструкции грузовых тележек железнодорожного подвижного состава. Боковая рама тележки содержит концевые части, верхний и нижний пояса, при этом на каждой концевой части под верхним поясом выполнен П-образный проем для размещения в нем буксы колесной пары тележки. Над проемом выполнено окно, имеющее закругленные кромки, в проеме боковой рамы установлена износостойкая съемная скоба, имеющая борта, охватывающие концевую часть рамы с ее боковых сторон. Скоба зафиксирована в рабочем положении фиксаторами, каждый борт скобы частично или полностью закрывает собой окно рамы, в каждом борту выполнены наклоненные по отношению к окну рамы пазы. Каждый фиксатор выполнен съемным в виде клинообразного элемента. В рабочем положении одна грань фиксатора взаимодействует с закругленной кромкой окна рамы, а другая верхняя грань фиксатора с верхней поверхностью паза борта. Концы каждого фиксатора в его рабочем положении расположены с наружных сторон бортов скобы и, по меньшей мере, один узкий конец фиксатора загнут в сторону борта. Достигается повышение надежности фиксации скобы, надежности боковой рамы и тележки грузового вагона. 4 ил.

Изобретение относится к конструкции литой боковой рамы тележки грузового вагона

Наверх