Боковая опора кузова вагона на тележку
Владельцы патента RU 2544906:
Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") (RU)
Изобретение относится к железнодорожному транспорту. Боковая опора кузова вагона на тележку содержит верхнюю часть боковой опоры в виде износостойкой планки (1), закрепленной на кузове, и нижнюю часть боковой опоры, установленную на надрессорной балке тележки вагона, включающую корпус (6), выполненный из конусных труб, пространство между которыми заполнено упругим элементом. Корпус установлен на основание боковой опоры, включающем опорную плиту (11) и коническую направляющую (12), соединенную с опорной плитой, на которую установлен опорный ролик (8), свободно вращающийся вокруг своей оси. Опорный ролик (8) установлен по центру оси боковой опоры сверху конической направляющей в ее углублении, аналогичном профилю опорного ролика. Сверху корпуса закреплено кольцо из самосмазывающегося материала, постоянно контактирующее с износостойкой планкой. Ролик контактирует с износостойкой планкой в кривых участках пути или при значительном боковом наклоне кузова и не контактирует (имеет зазор α) при движении вагона на прямых и кривых большого радиуса. Изобретение обеспечивает создание стабильного момента поворота тележки. 3 ил.
Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается устройств соединения тележки с кузовом грузовых вагонов.
Известно изобретение опорного скользуна (боковой опоры) тележки железнодорожного вагона, который имеет нижний участок и стенку, идущую вверх от нижнего участка основания и образующую приемную конструкцию основания, имеющую открытую верхнюю часть, сдвоенный комплект пружин содержит первую винтовую пружину, расположенную внутри второй винтовой пружины. Каждая из первой и второй винтовых пружин имеет заданную высоту в несжатом состоянии. Опорный скользун также содержит эластомерную пружину в виде цилиндрического стержня, расположенную внутри первой винтовой пружины, и колпак. Эластомерная пружина имеет высоту в несжатом состоянии, которая меньше, чем высота в несжатом состоянии первой винтовой пружины и второй винтовой пружины. Колпак имеет верхний участок и стенку колпака, идущую вниз от верхнего участка и образующую приемную конструкцию колпака, имеющую открытое дно. Участок первой винтовой пружины и участок второй винтовой пружины заходят в открытое дно приемной конструкции колпака. Первая винтовая пружина и вторая винтовая пружина имеют заданные высоты в несжатом состоянии и номинальные нагрузки. Эластомерная пружина имеет такую заданную высоту в несжатом состоянии, что при нормальном движении порожнего железнодорожного вагона колпак не входит в контакт с эластомерной пружиной. В случае порожнего железнодорожного вагона, колпак входит в контакт с эластомерной пружиной, когда железнодорожный вагон при движении достигает заданного угла отклонения от вертикали. Колпак входит в контакт с эластомерной пружиной только тогда, когда первая и вторая винтовые пружины будут сжаты так, что остается зазор около 1,2 см до контакта колпака со стопорной поверхностью основания. (RU, патент 2416540 С2, кл. B61F 5/14, 2006 г.)
Недостатком этого изобретения является наличие пары трения между колпаком и стенкой основания опорного скользуна, что при постоянной качке вагона может привести к перекосу и заклиниванию крышки в корпусе в нижнем положении, что в свою очередь может привести к неуправляемости вагона в кривой и, как следствие, сходу вагона с рельсов.
Известно изобретение опорного скользуна (боковой опоры) тележки железнодорожного вагона, который содержит: секцию основания, имеющую секцию дна и цилиндрическую секцию стенки, колпак в форме стакана, имеющий круговую верхнюю секцию и идущую вниз цилиндрическую секцию стенки секции основания телескопическим образом, с заданным пространственным зазором между ними; и по меньшей мере одну винтовую пружину, предусмотренную внутри секции основания, идущую между секцией основания и колпаком, причем винтовая пружина имеет максимально допустимую нагрузку ориентировочно менее 1080 кг/см и длину перемещения от нагруженной статической высоты, составляющую по меньшей мере 1,59 см, причем стенки колпака и основания выполнены так, чтобы сохранять перекрытие в состоянии нагруженной статической высоты и допускать длину перемещения пружины, составляющую по меньшей мере 1,59 см, ранее упора частей колпака и секции основания друг в друга, что препятствует дополнительному перемещению пружины, при этом колпак в форме стакана имеет расположенную по центру секцию выреза и вставку внутри секции выреза, выполненную из комбинации углерода, эластомера и упрочняющих волокон. (RU, патент 2370388 С, кл. B61F 5/14, 2006 г.)
Недостатком этого изобретения является наличие пары трения между колпаком и стенкой основания опорного скользуна, что при постоянной качке вагона может привести к перекосу и заклиниванию крышки в корпусе в нижнем положении, что в свою очередь может привести к неуправляемости вагона в кривой и, как следствие, сходу вагона с рельсов.
Известна конструкция упруго-катковой боковой опоры кузова вагона на тележку, принятая за прототип, которая установлена на надрессорной балке, обеспечивает постоянный контакт трущихся верхних и нижних частей боковой опоры за счет упругого элемента, установленного в нижней части боковой опоры, при критическом наклоне кузова упругий элемент сжимается на определенную величину, износостойкая планка, укрепленная на верхней части боковой опоры кузова вагона, контактирует с (опорным) роликом, который установлен в корпусе нижней части боковой опоры, благодаря данной конструкции обеспечивается регламентированная величина трения при поворотах тележки относительно кузова. (Обобщение передового опыта тяжеловесного движения: Пер. с англ. / У.Дж. Харрис, С.М. Захаров, Дж. Ландгрен, X. Турне, В. Эберсен. М.: Интекст, 2002. - стр. 2-28, 2-29, рис. 2.35.)
Недостатком этой конструкции является несоосность плоскости скольжения колпака с поперечной осью тележки, что в свою очередь может привести к нестабильному моменту поворота тележки относительно оси ее поворота в шкворне и к неуправляемости вагона в криволинейном участке пути и, как следствие, сходу вагона с рельсов.
Техническим результатом изобретения является создание боковой опоры, обеспечивающей стабильный момент поворота тележки относительно оси ее поворота в шкворне.
Указанный технический результат достигается тем, что в боковой опоре кузова вагона на тележку, содержащей верхнюю часть, включающую износостойкую планку, установленную на кузове вагона, и нижнюю часть боковой опоры, установленную на надрессорной балке тележки вагона, включающую корпус, упругий элемент, опорный ролик, свободно вращающийся вокруг своей оси, который контактирует с износостойкой планкой в кривых участках пути или при значительном боковом наклоне кузова и не контактирует (имеет зазор α) при движении вагона на прямых и кривых большого радиуса, корпус выполнен как минимум из двух конусных труб, пространство между которыми заполнено упругим элементом в виде эластомерного материала, и установлен на основание боковой опоры, включающее опорную плиту, крепящуюся к надрессорной балке тележки, и коническую направляющую, соединенную с опорной плитой, на коническую направляющую установлены корпус и опорный ролик, при этом опорный ролик установлен по центру оси боковой опоры сверху конической направляющей в ее углубление, имеющее в нижней части профиль, аналогичный профилю опорного ролика, сверху корпуса закреплено кольцо из самосмазывающегося материала для постоянного контактирования с износостойкой планкой, между вершиной опорного ролика и износостойкой планкой выполнен зазор.
На фиг. 1 показан вид сверху на боковые опоры кузова на тележку.
На фиг. 2 показан вид сбоку на боковую опору кузова на тележку.
На фиг. 3 - сечение по А-А на фиг. 1 боковой опоры кузова на тележку.
Боковая опора кузова вагона на тележку (фиг. 1, 2, 3) содержит верхнюю часть, включающую износостойкую планку 1, установленную на кузове 2 вагона, и нижнюю часть 3 боковой опоры, установленную на надрессорной балке 4 тележки 5 вагона и включающую корпус 6, упругий элемент 7, опорный ролик 8, свободно вращающийся вокруг своей оси. Корпус 6 выполнен как минимум из двух конусных труб 9, пространство между которыми заполнено упругим элементом 7, и установлен на основание 10 боковой опоры, включающее опорную плиту 11, крепящуюся к надрессорной балке 4 тележки 5, и коническую направляющую 12, соединенную с опорной плитой 11. На коническую направляющую 12 установлены корпус 6 и опорный ролик 8, при этом опорный ролик установлен по центру оси боковой опоры сверху конической направляющей 12 в ее углубление 13, имеющее в нижней части профиль, аналогичный профилю опорного ролика 8. Сверху корпуса 6 закреплено кольцо 14 из самосмазывающегося материала, например полиуретана с добавкой графита, для постоянного контактирования с износостойкой планкой 1.
Между вершиной опорного ролика 8 и износостойкой планкой 1 выполнен зазор α.
Кузов 2 оперт на тележку 5 через две боковые опоры. Тележка 5 имеет условную ось 15 ее поворота в шкворне 16.
Боковая опора кузова вагона на тележку работает следующим образом.
При повороте тележки 5 относительно условной оси 15 опорная поверхность износостойкой планки 1, установленной на кузове 2 вагона, постоянно скользит по кольцу 14, в результате чего возникает сила трения, а от двух боковых опор на противоположных концах надрессорной балки 4 пара сил трения создается момент, препятствующий взаимному повороту тележки 5 и кузова 2. При движении вагона на прямых и кривых большого радиуса, между опорными роликами 8 боковых опор и опорной поверхностью износостойких планок 1, установленных на кузове 2 вагона, для возможности перемещения кузова 2 вагона в вертикальной плоскости есть зазоры α, в кривых участках пути или при сильной боковой качке кузова 2 вагона при значительном боковом наклоне кузова 2 вагона износостойкая планка 1 контактирует с опорным роликом 8, который при надавливании на кольцо 14 выходит из конусных труб 9 корпуса 6 боковой опоры и за счет вращения опорного ролика 8 вокруг своей оси облегчает поворот кузова 2 относительно тележки 5 при вписывании в кривые. При такой схеме опирания кузова 2 на надрессорные балки 4 обеспечивается стабильный момент поворота тележки 5 относительно условной оси 15 ее поворота в шкворне 16.
Боковая опора кузова вагона на тележку, содержащая верхнюю часть, включающую износостойкую планку, установленную на кузове вагона, и нижнюю часть боковой опоры, установленную на надрессорной балке тележки вагона, включающую корпус, упругий элемент, опорный ролик, свободно вращающийся вокруг своей оси, который контактирует с износостойкой планкой в кривых участках пути или при значительном боковом наклоне кузова и не контактирует (имеет зазор α) при движении вагона на прямых и кривых большого радиуса, отличающаяся тем, что корпус выполнен как минимум из двух конусных труб, пространство между которыми заполнено упругим элементом в виде эластомерного материала, и установлен на основание боковой опоры, включающее опорную плиту, крепящуюся к надрессорной балке тележки, и коническую направляющую, соединенную с опорной плитой, на коническую направляющую установлены корпус и опорный ролик, при этом опорный ролик установлен по центру оси боковой опоры сверху конической направляющей в ее углубление, имеющее в нижней части профиль, аналогичный профилю опорного ролика, сверху корпуса закреплено кольцо из самосмазывающегося материала для постоянного контактирования с износостойкой планкой, между вершиной опорного ролика и износостойкой планкой выполнен зазор.
