СКОЛЬЗУН ТЕЛЕЖКИ ГРУЗОВОГО ВАГОНА

Предполагаемая полезная модель относится к конструкции тележки грузового вагона и касается скользунов (боковых опор).
Известен скользун тележки модели 18-100, состоящий из опоры, отлитой заодно с надрессорной балкой, колпака, который надевается на эту опору, прокладок, которые устанавливаются между опорой и колпаком для регулировки зазоров между скользунами рамы вагона и тележки. Для предохранения колпака от падения имеется болт (Пастухов И.Ф. и др., Вагоны. - М., Транспорт, 1988, - Стр. 77).
Основной функцией скользунов является удержание кузова от опрокидывания при движении вагона в кривой. При прохождении вагоном криволинейного участка пути кузов наклоняется, зазор между скользунами тележки и кузова с одной стороны выбирается, затем вагон опирается на скользун и между упомянутыми скользунами возникают силы трения. Эти силы трения создают момент в горизонтальной плоскости, препятствующий повороту тележки относительно кузова вагона. Этот момент приводит к перекосу трехэлементной тележки в плане (забегание боковых рам), что ухудшает динамику вагона и повышает износ в контакте колеса с рельсом.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемой полезной модели является скользун тележки грузового вагона (Патент РФ на полезную модель №31550, кл. МПК В 61 F 5/00; опубл. 20.08.2003), содержащий закрепленный на надрессорной балке корпус с установленными в нем роликовыми опорами.
Недостатком данного технического решения является невозможность опирания скользуна рамы вагона на два ролика сразу. Это связано с тем, что
скользуны рамы вагона устанавливаются при сборке с неплоскостностью и непараллельностью 2 мм и более, так как скользуны рамы технологически сложно обработать в одну плоскость на механическом оборудовании за одну установку из-за габаритных размеров рамы. Кроме того, в эксплуатации под действием груза рама вагона изгибается, что увеличивает непараллельность опорных поверхностей скользунов рамы относительно общей линии, проведенной по касательной сверху к двум роликам. При передаче, вертикальной нагрузки от кузова вагона на один ролик в нем возникают большие контактные напряжения, а также изгибные напряжения в оси ролика. Это снижает надежность в эксплуатации скользуна в целом, а также может привести к излому упомянутых деталей.
Предполагаемой полезной моделью решается задача увеличения надежности роликовых скользунов в эксплуатации за счет снижения контактных напряжений на самих опорных роликах и изгибных напряжений в цилиндрических осях, на которых установлены опорные ролики, путем передачи вертикальной нагрузки от кузова вагона одновременно на два ролика скользуна.
Для достижения указанного технического результата скользун тележки грузового вагона снабжен двумя вкладышами, боковая проекция которых выполнена в виде равнобедренной трапеции, а цилиндрические оси роликов в концевых частях содержат наклонные поверхности. Кроме того, в каждой длинной вертикальной стенке корпуса выполнен равнобедренный трапециидальный вырез, в котором расположены концевые части цилиндрических осей, между которыми расположены вкладыши таким образом, что наклонные поверхности каждой концевой части цилиндрической оси, вкладышей и вырезов сопрягаются друг с другом. Корпус скользуна содержит две неподвижно крепящиеся к нему накладки, закрывающие снаружи каждый трапециидальный вырез, а опорные поверхности роликов выполнены
бочкообразной формы. Наклонные поверхности вырезов, концевых частей цилиндрических осей и вкладышей, сопрягаются друг с другом под углом 40°-50°.
Предлагаемый скользун тележки грузового вагона иллюстрируется чертежами представленными на фиг.1, 2, 3.
На фиг.1 изображен общий вид скользуна без одной накладки. На фиг.2 - изображен общий вид корпуса. На фиг.3 - изображен общий вид опорного ролика с осью. Скользун тележки грузового вагона содержит закрепленный на надрессорной балке тележки корпус 1, состоящий из вертикально расположенных стенок 2, 3, причем длинные вертикальные стенки 3 установлены перпендикулярно продольной оси надрессорной балки, ролики 4, 5 бочкообразной формы на цилиндрических осях 6, 7 и два вкладыша 8. Цилиндрические оси 6, 7 роликов 4, 5 в концевых частях содержат наклонные поверхности 9. В каждой вертикальной длинной стенке 3 корпуса 1 выполнен равнобедренный трапециидальный вырез 10, в котором расположены концевые части цилиндрических осей 6, 7, между которыми вкладыши 8 установлены таким образом, что наклонные поверхности 9 каждой концевой части цилиндрических осей 6, 7, вкладышей 8 и вырезов 10 сопрягаются друг с другом. Кроме того, корпус 1 содержит накладки 11, которые неподвижно закреплены к корпусу 1, закрывая снаружи трапециидальные вырезы 10. Между вертикальными стенками 3 имеются проушины 12, снабженные отверстиями 13 для крепления скользуна к надрессорной балке. В верхних частях вертикальных длинных стенок 3 выполнены продольные горизонтально расположенные отверстия, в которые установлены предохранительные элементы 14 круглого сечения, фиксирующиеся путем загиба концевых частей.
Наклонные поверхности вырезов 10, концевых частей цилиндрических осей 6, 7 и вкладышей 8, сопрягаются друг с другом под углом 40°-50°, и образуют подвижную клиновую систему, в которой при приложении нагрузки, например, к ролику 4, он получает перемещение вниз, а ролик 5 - такое
же перемещение вверх. Таким образом, касательная линия к верхним поверхностям роликов 4, 5 занимает положение, параллельное плоскости скользуна рамы вагона и взаимодействуют с ней, а нагрузка от кузова, при прохождении вагоном криволинейного участка пути, воспринимается двумя роликами 4, 5.
Накладки 11, закрывающие снаружи трапециидальные вырезы 10 и неподвижно (при помощи сварки) закрепленные к корпусу 1, служат для предотвращения выпадания вкладышей 8 из корпуса 1 скользуна.
Бочкообразная форма роликов 4, 5 служит для обеспечения контакта роликов со скользуном рамы кузова средними частями роликов, что предопределяет одинаковую нагруженность концевых частей цилиндрических осей 6,7.
Перемещения роликов 4, 5 скользуна вместе с осями 6, 7 вверх ограничены предохранительными элементами 14 круглого сечения, которые устанавливаются в отверстия, выполненные в верхних частях длинных вертикальных стенок 3. Предохранительные элементы 14 относительно цилиндрических осей 6, 7 установлены с зазором, обеспечивающим необходимые для компенсации неплоскостности скользунов вагона вертикальные перемещения роликов 4, 5.
Предлагаемый скользун тележки грузового вагона работает следующим образом. При движении вагона по криволинейному участку пути скользун рамы вагона нажимает на один из роликов, например, на ролик 4, который при этом перемешается вниз, сдвигая наклонными поверхностями 9 цилиндрической оси 6 вкладыши 8, которые в свою очередь наклонными поверхностями 9 поднимают цилиндрическую ось 7 до соприкосновения ролика 5 с поверхностью скользуна рамы вагона. Этим обеспечивается равномерное распределение нагрузки от вагона на ролики 4, 5.
Предлагаемая конструкция скользуна тележки грузового вагона, обеспечивает равномерную передачу нагрузки на оба ролика и тем самым снижает
их нагруженность и повышает надежность роликовых скользунов в эксплуатации.