Боковая рама железнодорожной тележки



Боковая рама железнодорожной тележки
Боковая рама железнодорожной тележки
Боковая рама железнодорожной тележки
Боковая рама железнодорожной тележки

 


Владельцы патента RU 2622672:

Общество с ограниченной ответственностью "ВКМ-СТАЛЬ" (RU)

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к боковым рамам тележек. Боковая рама железнодорожной тележки содержит верхний пояс с консолями, образующими буксовые проемы, нижний пояс с опорной площадкой, а также связывающие верхний и нижний пояса два наклонных пояса с вертикальными колонками. В каждом наклонном поясе образованы отверстия с наружной и внутренней отбуртовками. Боковые поверхности наклонного пояса связаны наклонной внутренней перемычкой, влитой во внутреннюю отбуртовку отверстия. Рессорный проем ограничен опорной площадкой нижнего пояса, верхним поясом и вертикальными колонками. Переход наружной поверхности вертикальной колонки в наружную поверхность нижнего горизонтального пояса в нижнем углу рессорного проема выполнен в виде наклонной поверхности. Внутренняя поверхность перехода аналогична по конфигурации наружной поверхности перехода и выполнена в виде наклонной поверхности, которая плавно сопряжена с наклонной внутренней перемычкой, влитой нижним концом в зону перехода от вертикальной колонки рамы к нижнему горизонтальному поясу. Достигается равномерное распределение напряжений в раме. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к конструкции боковой рамы железнодорожной тележки.

Известна боковая рама железнодорожной тележки в виде стальной отливки (патент РФ на изобретение RU 2116921, «Амстед Индастриз Инкорпорейтед», публ. 10.08.1998), состоящая из верхнего и нижнего горизонтальных поясов, соединенных между собой вертикальными колонками, образующими совместно с горизонтальными поясами рессорный проем, в нижней части которого расположена опорная поверхность с бонками для установки и ограничителями от смещения пружин, наклонных поясов, сопряженных с нижним поясом и горизонтальными опорными участками буксовых проемов, имеющих наружные и внутренние челюстные направляющие. Нижний угол рессорного проема рамы выполнен в виде ступенчатого перехода вертикальной колонки рамы в нижний горизонтальный пояс; верхняя поверхность перехода вертикальной колонки рамы в нижний горизонтальный пояс переходит в ограничители подклиновой пружины

Известна боковая рама железнодорожной тележки в виде стальной отливки (патент США US 5481986, «Amsted Industries)), публ. 09.01.1996), состоящая из верхнего и нижнего горизонтальных поясов, соединенных между собой вертикальными колонками, образующими совместно с горизонтальными поясами рессорный проем, в нижней части которого расположена опорная поверхность с бонками для установки и ограничителями от смещения пружин, наклонных поясов, сопряженных с нижним поясом и горизонтальными опорными участками буксовых проемов, имеющих наружные и внутренние челюстные направляющие. Нижний угол рессорного проема рамы выполнен в виде ступенчатого перехода вертикальной колонки рамы в нижний горизонтальный пояс; верхняя поверхность перехода вертикальной колонки рамы в нижний горизонтальный пояс является продолжением перемычки, влитой в отбуртовку технологических отверстий рамы.

Известна боковая рама железнодорожной тележки в виде стальной отливки (патент США US 5718177, «Amsted Ind.», публ. 17.02.1998), состоящая из верхнего и нижнего горизонтальных поясов, соединенных между собой вертикальными колонками, образующими совместно с горизонтальными поясами рессорный проем, в нижней части которого расположена опорная поверхность с бонками для установки и ограничителями от смещения пружин, наклонных поясов, сопряженных с нижним поясом и горизонтальными опорными участками буксовых проемов, имеющих наружные и внутренние челюстные направляющие. Нижний угол рессорного проема указанной рамы выполнен в виде ступенчатого перехода вертикальной колонки рамы в нижний горизонтальный пояс; верхняя поверхность перехода является продолжением перемычки, влитой в отбуртовку технологических отверстий рамы, а верхняя поверхность перехода вертикальной колонки рамы в нижний горизонтальный пояс переходит в ограничители подклиновой пружины.

Известна боковая рама железнодорожной тележки в виде стальной отливки (патент США US 6125767, «Amsted Ind.», публ. 03.10.2000), состоящая из верхнего и нижнего горизонтальных поясов, соединенных между собой вертикальными колонками, образующими совместно с горизонтальными поясами рессорный проем, в нижней части которого расположена опорная поверхность с бонками для установки и ограничителями от смещения пружин, наклонных поясов, сопряженных с нижним поясом и горизонтальными опорными участками буксовых проемов, имеющих наружные и внутренние челюстные направляющие. Нижний угол рессорного проема выполнен в виде ступенчатого перехода вертикальной колонки рамы в нижний горизонтальный пояс; верхняя поверхность перехода является продолжением перемычки, влитой в отбуртовку технологических отверстий рамы, и переходит в ограничители подклиновой пружины.

Известна боковая рама железнодорожной тележки в виде стальной отливки (патент РФ на изобретение RU 2246416, ОАО «КВСЗ», публ. 20.02.2005), состоящая из верхнего и нижнего горизонтальных поясов, соединенных между собой вертикальными колонками, образующими совместно с горизонтальными поясами рессорный проем, в нижней части которого расположена опорная поверхность с бонками для установки и ограничителями от смещения пружин, наклонных поясов, сопряженных с нижним поясом и горизонтальными опорными участками буксовых проемов, имеющих наружные и внутренние челюстные направляющие. В указанной раме нижний угол рессорного проема выполнен в виде ступенчатого перехода вертикальной колонки рамы в нижний горизонтальный пояс; верхняя поверхность перехода вертикальной колонки рамы в нижний горизонтальный пояс переходит в ограничители подклиновой пружины.

Известна боковая рама железнодорожной тележки в виде стальной отливки (патент РФ на полезную модель RU 41687, ЗАО «ВИРА ЛТД», публ. 10.11.2004), состоящая из верхнего и нижнего горизонтальных поясов, соединенных между собой вертикальными колонками, образующими совместно с горизонтальными поясами рессорный проем, в нижней части которого расположена опорная поверхность с бонками для установки и ограничителями от смещения пружин, наклонных поясов, сопряженных с нижним поясом и горизонтальными опорными участками буксовых проемов, имеющих наружные и внутренние челюстные направляющие. Нижний угол рессорного проема указанной рамы выполнен в виде ступенчатого перехода вертикальной колонки рамы в нижний горизонтальный пояс; верхняя поверхность перехода вертикальной колонки рамы в нижний горизонтальный пояс переходит в ограничители подклиновой пружины.

Известна боковая рама железнодорожной тележки в виде стальной отливки (патент США US 6823800 В2, Berg et al., публ. 30.11.2004), состоящая из верхнего и нижнего горизонтальных поясов, соединенных между собой вертикальными колонками, образующими совместно с горизонтальными поясами рессорный проем, в нижней части которого расположена опорная поверхность с бонками для установки и ограничителями от смещения пружин, наклонных поясов, сопряженных с нижним поясом и горизонтальными опорными участками буксовых проемов, имеющих наружные и внутренние челюстные направляющие. В данном техническом решении нижний угол рессорного проема выполнен в виде ступенчатого перехода вертикальной колонки рамы в нижний горизонтальный пояс; верхняя поверхность перехода вертикальной колонки рамы в нижний горизонтальный пояс и переходит в ограничители подклиновой пружины.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является боковая рама железнодорожной тележки, выполненная в виде стальной отливки (патент РФ на изобретение RU 2323843, АО «Научно-производственная корпорация "Уралвагонзавод" имени Ф.Э. Дзержинского», публ. 10.05.2008), состоящей из верхнего и нижнего горизонтальных поясов, соединенных между собой вертикальными колонками, образующими совместно с горизонтальными поясами рессорный проем, в нижней части рессорного проема расположена опорная поверхность с бонками для установки и ограничителями от смещения пружин, наклонных поясов, сопряженных с нижним поясом и горизонтальными опорными участками буксовых проемов, имеющих наружные и внутренние челюстные направляющие. По контуру сочленения внутренней челюстной направляющей с наклонным поясом выполнена U-образная перемычка, образуя отверстие в наклонном поясе. Нижний угол рессорного проема выполнен в виде ступенчатого перехода вертикальной колонки рамы в нижний горизонтальный пояс, вместе с этим, верхняя поверхность перехода является продолжением перемычки, влитой в отбуртовку технологических отверстий рамы и переходит в ограничители подклиновой пружины, наружная поверхность которых повторяет конфигурацию выполненного с помощью сопряженных между собой радиусов перехода боковой стенки нижнего пояса в боковую стенку наклонного пояса. Один из сопрягаемых радиусов перехода боковой стенки нижнего пояса в боковую стенку наклонного пояса имеет центр, совпадающий с центром бонки подклиновой пружины.

У ближайшего аналога RU 2323843 (и у ряда других описанных выше аналогов) одна из наиболее нагруженных зон боковой рамы, а именно нижний угол рессорного проема, выполнена в виде ступенчатого перехода вертикальной колонки рамы в нижний горизонтальный пояс, причем верхняя поверхность перехода переходит в ограничители подклиновой пружины. Кроме того, в RU 2323843 верхняя поверхность упомянутого перехода является продолжением перемычки, влитой в отбуртовку технологических отверстий рамы, а один из сопрягаемых радиусов перехода боковой стенки нижнего пояса в боковую стенку наклонного пояса имеет центр, совпадающий с центром бонки подклиновой пружины.

Выполнение нижнего угла рессорного проема в виде ступенчатого перехода вертикальной колонки рамы в нижний горизонтальный пояс, с одной стороны, отрицательно влияет на равномерность распределения напряжений от эксплуатационных нагрузок в указанной опасной зоне, с другой стороны, в совокупности с выполнением верхней поверхности перехода вертикальной колонки рамы в нижний горизонтальный пояс в виде продолжения перемычки, влитой в отбуртовку технологических отверстий рамы, не только отрицательно влияет на равномерность распределения напряжений, но и одновременно усложняет изготовление литейной формы и отливки рамы.

Технической задачей, решаемой изобретением, является устранение перечисленных выше недостатков наиболее близкого аналога, а именно решается техническая проблема, заключающаяся в получении более равномерного распределения напряжений от эксплуатационных нагрузок в месте перехода вертикальной колонки рамы в нижний горизонтальный пояс при одновременном улучшении технологичности устройства.

Заявленное изобретение позволяет обеспечить достижение технического результата, который заключается в более равномерном распределении напряжений от эксплуатационных нагрузок и, как результат, в обеспечении надежности в процессе эксплуатации боковой рамы при одновременном улучшении технологических свойств боковой рамы.

Заявленная боковая рама железнодорожной тележки, как и наиболее близкий аналог, представляет собой стальную отливку, содержащую верхний пояс замкнутого сечения с консолями, образующими буксовые проемы, нижний пояс замкнутого сечения с опорной площадкой, а также связывающие верхний и нижний пояса два наклонных пояса замкнутого сечения с вертикальными колонками. В боковых стенках наклонных поясов с вертикальными колонками образованы технологические отверстия с наружной и внутренней отбуртовками. Кроме того, боковые поверхности каждого наклонного пояса связаны наклонной внутренней перемычкой, влитой одним концом во внутреннюю отбуртовку технологического отверстия, а рессорный проем ограничен опорной площадкой нижнего пояса, верхним поясом и вертикальными колонками.

При этом достижение указанного выше технического результата обусловлено наличием совокупности следующих существенных отличительных признаков изобретения:

- нижний угол рессорного проема выполнен в виде наклонной поверхности, образующей плавный переход вертикальной колонки рамы в нижний горизонтальный пояс;

- нижняя (внутренняя) поверхность перехода повторяет конфигурацию верхней (наружной поверхности), т.е. выполнена также в виде наклонной поверхности, при этом нижняя поверхность перехода плавно сопряжена с наклонной внутренней перемычкой, соединяющей боковые поверхности наклонного пояса и влитой одним (верхним) концом в отбуртовку технологического отверстия рамы, а другим (нижним) - в зону перехода от вертикальной колонки рамы к нижнему горизонтальному поясу, а именно к опорной площадке рессорного проема;

- угол между вертикалью и наклонной поверхностью, образующей переход вертикальной колонки рамы в нижний горизонтальный пояс, не менее чем в полтора раза меньше угла между вертикалью и наклонной внутренней перемычкой, соединяющей боковые стенки наклонного пояса и влитой во внутреннюю отбуртовку технологических отверстий рамы.

Кроме того, наклонная поверхность сформирована из прямолинейного наклонного участка, сопрягаемого с вертикальной колонкой рамы и горизонтальной опорной площадкой нижнего пояса рессорного проема с помощью радиусных переходов.

Заявленное изобретение позволяет достичь более равномерного распределения напряжений от эксплуатационных нагрузок в опасной зоне (нижний угол рессорного проема) при одновременном упрощении изготовления литейной формы и улучшении технологичности отливки.

Как показали исследования, необходимо совместное выполнение двух условий: первое - выполнение нижнего угла рессорного проема в виде описанного выше перехода вертикальной колонки рамы в нижний горизонтальный пояс, а второе - чтобы угол между вертикалью и наклонной поверхностью, образующей переход вертикальной колонки рамы в нижний горизонтальный пояс, был не менее чем в полтора раза меньше угла между вертикалью и наклонной внутренней перемычкой, соединяющей боковые стенки наклонного пояса и влитой во внутреннюю отбуртовку технологических отверстий рамы, при этом наклонная поверхность, сформирована из прямолинейного наклонного участка, сопрягаемого с вертикальной колонкой рамы и горизонтальной опорной площадкой нижнего пояса рессорного проема с помощью радиусных переходов. Использование сочетания указанной совокупности взаимозависимых существенных отличительных признаков вместе с другими существенными признаками, включенными в формулу изобретения, позволяет обеспечить достижение указанного технического результата.

Сущность заявленного изобретения поясняется чертежами, на которых изображены:

на фиг. 1 - боковая рама железнодорожной тележки, главный вид;

на фиг. 2 - место А на фиг. 1;

на фиг. 3 - фрагмент вида сверху на опорную площадку для рессорного комплекта боковой рамы.

На чертежах позициями обозначено:

1 - верхний пояс; 2 - консоли; 3 - буксовые проемы; 4 - нижний пояс; 5 -опорная площадка; 6 и 7 - наклонные пояса; 8 и 9 - технологические отверстия; 10 - рессорный проем; 11 и 12 - вертикальные колонки; 13 - наружная отбуртовка технологического отверстия; 14 - внутренняя отбуртовка технологического отверстия; 15 - наклонная внутренняя перемычка, влитая во внутреннюю отбуртовку технологического отверстия и соединяющая боковые стенки наклонного пояса; 16 - бонка; 17 - ограничитель; 18 - наклонная поверхность перехода наружной поверхности вертикальной колонки в горизонтальную наружную поверхность нижнего пояса (опорную площадку); 19 - наклонная поверхность перехода нижней внутренней поверхности вертикальной колонки в горизонтальную внутреннюю поверхность нижнего пояса; 20 - криволинейная поверхность сопряжения наклонной поверхности 19 нижней внутренней поверхности перехода с наклонной внутренней перемычкой 15.

Боковая рама железнодорожной тележки состоит из верхнего пояса 1 замкнутого сечения с консолями 2, образующими буксовые проемы 3, нижнего пояса 4 замкнутого сечения с опорной площадкой 5 для рессорного комплекта. Опорная площадка 5 нижнего пояса, расположенная горизонтально, предназначена для установки рессорного комплекта тележки. Два наклонных пояса 6 и 7 замкнутого сечения с технологическими отверстиями 8 и 9 и две вертикальные колонки 11 связывают верхний пояс 1 и нижний пояс 4. Рессорный проем 10 снизу ограничен опорной площадкой 5 нижнего пояса 4, сверху - верхним поясом 1 и по боковым сторонам - двумя вертикальными колонками 11 и 12.

Боковые стенки наклонных поясов 6, 7 совместно с боковыми стенками верхнего пояса 1 образуют вертикальные боковые поверхности, параллельные продольной плоскости рамы, при этом в указанных вертикальных боковых поверхностях выполнены упомянутые выше технологические отверстия 8 и 9, имеющие по своему контуру наружную 13 и внутреннюю 14 отбуртовки.

От внутренней отбуртовки 14 технологического отверстия 8 (или 9) отходит влитая в нее наклонная внутренняя перемычка 15 наклонного пояса 6 (или 7), соединяющая его боковые поверхности, при этом наклонная внутренняя перемычка 15 своим нижним окончанием влита в зону перехода вертикальной колонки 11 в опорную площадку 5 рессорного проема 10. На горизонтальной поверхности опорной площадки 5 нижнего пояса 4 отлиты бонки 16 и ограничители 17, предназначенные соответственно для установки подклиновых(?) пружин и предотвращения их смещения. Центр радиусов R перехода боковой стенки нижнего пояса 4 в боковую стенку наклонного пояса 6 (или 7) смещен по горизонтальной оси на величину «е» относительно центра бонки 16 в направлении от поперечной вертикальной плоскости боковой рамы (см. фиг. 3).

Нижний угол рессорного проема 10 выполнен в виде наклонной поверхности 18, образующей переход наружной поверхности вертикальной колонки 11 рамы в наружную поверхность опорой площадки 5 нижнего пояса 4. Величина угла между вертикалью и наклонной поверхностью 18 не менее, чем в полтора раза меньше угла между вертикалью и наклонной внутренней перемычкой 15, соединяющей боковые стенки наклонного пояса 6 (или 7) и влитой во внутреннюю отбуртовку технологических отверстий рамы. В частном случае выполнения угол между вертикалью и наклонной поверхностью 18 перехода наружной поверхности вертикальной колонки 11 рамы в горизонтальную наружную поверхность нижнего пояса 4 может составлять 25°(±5°), а угол между вертикалью и наклонной внутренней перемычкой может составлять 50°(±5°). Наклонная поверхность, сформирована из прямолинейного наклонного участка, сопрягаемого с вертикальной колонкой 11 рамы и горизонтальной опорной площадкой 5 нижнего пояса 4 рессорного проема 10 с помощью радиусных переходов.

Внутренняя (нижняя) поверхность перехода внутренней поверхности вертикальной колонки 11 рамы во внутреннюю поверхность нижнего пояса 4, повторяет конфигурацию верхней наружной поверхности, т.е. внутренняя поверхность перехода выполнена также в виде аналогичной наклонной поверхности 19, при этом нижняя поверхность перехода плавно сопряжена криволинейной поверхностью 20 с наклонной внутренней перемычкой 15, влитой одним концом во внутреннюю отбуртовку 14 технологических отверстий 8 (или 9) рамы, а другим - в зону перехода от вертикальной колонки 11 рамы к нижнему поясу 4.

1. Боковая рама железнодорожной тележки, содержащая верхний пояс замкнутого сечения с консолями, образующими буксовые проемы, нижний пояс замкнутого сечения с опорной площадкой, а также связывающие верхний и нижний пояса два наклонных пояса замкнутого сечения с вертикальными колонками, причем в каждом наклонном поясе образованы технологические отверстия с наружной и внутренней отбуртовками, а боковые поверхности наклонного пояса связаны наклонной внутренней перемычкой, влитой во внутреннюю отбуртовку технологического отверстия, при этом рессорный проем ограничен опорной площадкой нижнего пояса, верхним поясом и вертикальными колонками, отличающаяся тем, что переход наружной поверхности вертикальной колонки в наружную поверхность нижнего горизонтального пояса в нижнем углу рессорного проема выполнен в виде наклонной поверхности, при этом внутренняя поверхность перехода аналогична по конфигурации наружной поверхности перехода и выполнена в виде наклонной поверхности, которая плавно сопряжена с наклонной внутренней перемычкой, влитой нижним концом в зону перехода от вертикальной колонки рамы к нижнему горизонтальному поясу, причем величина угла между вертикалью и наклонной поверхностью перехода от вертикальной колонки рамы к нижнему поясу не менее чем в полтора раза меньше величины угла между вертикалью и упомянутой наклонной внутренней перемычкой, соединяющей боковые стенки наклонного пояса.

2. Боковая рама по п. 1, отличающаяся тем, что наклонная поверхность сформирована из прямолинейного наклонного участка, сопрягаемого с вертикальной колонкой рамы и горизонтальной опорной площадкой нижнего пояса рессорного проема с помощью радиусных переходов.

3. Боковая рама по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что угол между вертикалью и наклонной поверхностью перехода от вертикальной колонки рамы к нижнему поясу составляет 25±5°, а угол между вертикалью и наклонной внутренней перемычкой составляет 50±5°.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к железнодорожному транспорту, в частности к раме ходовой части рельсового транспортного средства и к способу ее изготовления. Рама ходовой части рельсового транспортного средства содержит каркас, включающий в себя две продольные балки и поперечину, соединяющую продольные балки в поперечном направлении.

Раскрыта конструкция двухосной трехэлементной грузовой тележки с измененной конструкцией надрессорной балки, боковых рам, центрального рессорного подвешивания и узла, передающего нагрузку от боковой рамы на подшипники колесных пар.

Тележка содержит раму (1), колесные движители (8), включающие тяговый электродвигатель, редуктор, дисковый тормоз, пружины подвески вагона с гидрогасителем, рельсовый тормоз.

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам и касается двухосных трехэлементных тележек подвижного состава. Конструкция соединения буксового узла с рамой тележки грузового вагона содержит в буксовых проемах буксовые узлы и подбуксовые предохранители, установленные между концевыми частями наружных и внутренних челюстей рамы.

Изобретение относится к железнодорожной технике, а именно к элементам двухосных трехэлементных тележек подвижного состава. Боковая рама тележки грузового вагона содержит в проемах буксовые узлы и имеет подбуксовые предохранители.

Устойчивая тележка железнодорожного вагона содержит две рамные боковины и надрессорную балку. Надрессорная балка характеризуется наличием по бокам противоположных концов, каждый конец проходит в отверстие рамной боковины и поддерживается в нем на рессорном комплекте.

Тележка приводная рельсового транспортного средства, преимущественно трамвая с низким полом, содержит раму с продольными упорами, колесные приводы с редукторами и тяговыми электродвигателями, вынесенными за пределы колес, дисковые тормоза, пружины подвески вагона, гидрогасители, рельсовые тормоза.

Тележка содержит две колесные пары (1), сварные боковые балки (5) и узел (7) поперечной балки, которые принимают вид трехзвенной конструкции. Оба конца боковой балки соединены с колесными парами через основную резиново-металлическую подушку (4) и переходник (2), расположенный на подшипнике (13) колесных пар.

Немоторная тележка содержит две колесные пары (1), установленные на раме (2). Каждая колесная пара содержит ось (3), два напрессованных на нее колеса (4), каждое из которых имеет на дисковой части по два тормозных диска (5), и две буксы (6).

Моторная тележка содержит две моторные колесные пары (1), установленные на раме (2). Каждая колесная пара содержит ось (3), жестко установленную на ней резинометаллическую клиновую муфту (4) для передачи тягово-тормозного момента к оси от моторно-редукторного блока (5), установленного на поперечной балке (6) рамы посредством резинометаллических шарниров (7) и на оси посредством муфты (4).
Наверх