Тележка железнодорожного транспортного средства

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, касается конструкций тележек грузовых вагонов, в частности конструкции установки колесной пары в буксовый проем боковой рамы грузовой железнодорожной тележки.
Известна конструкция буксового узла тележки подвижного состава железных дорог (Патент РФ на изобретение №2525631, B61F 15/00 от 20.08.2014 г.), содержащая адаптер, кассетный подшипник, крышку и стопорную пластину, при этом боковые рамы тележки опираются через адаптер на кассетные подшипники, а сам кассетный подшипник колесной пары встроен в адаптер. Для исключения выхода кассетного подшипника из адаптера под каждым кассетным подшипником перпендикулярно оси колесной пары упруго установлена дугообразная пластина, концы которой выполнены Т-образными. Ширина и толщина пластины обеспечивают размещение ее концов в углублениях (пазах) между продольными выступами на торцах адаптера. Согласно второму варианту технического решения на заплечиках адаптера с наружной стороны тележки закреплен дугообразный кронштейн, к средней части которого жестко подсоединена бонка, направленная под низ кассетного подшипника.
Существенными недостатками данной конструкции является то, что в первом варианте конструкции буксового узла нет жесткого закрепления к адаптеру полосы с Т-образными концами. Данный недостаток может привести к заклиниванию Т-образных концов полосы в буксовом проеме при демонтировании колесной пары из него. Также после демонтажа колесной пары велика вероятность резкого, неконтролируемого расцепления скобы от адаптера, что может привести к несчастному случаю на производстве. Конструкция буксового узла по второму варианту тоже имеет недостатки. Фиксация скобы производиться к наружной стороне адаптера и только двумя болтами, которые вкручиваются в тело адаптера. При воздействии на тележку динамических нагрузок, часто происходит ослабление резьбовых соединений, поэтому чаще всего на тележке болтовые соединения имеют систему стопорения от выкручивания (контргайки, стопорные шайбы, шплинты). В предлагаемой конструкции, систему стопорения болтов от выкручивания можно осуществить только трудоемким способом, например, просверливанием дополнительного отверстия для закрепления стопорной шайбы. Также необходимо отметить, что в процессе эксплуатации тележки, имеется высокая вероятность возникновения неразборного резьбового соединения, так как от воздействующих нагрузок произойдет смятие резьбы, что при ремонте приведет к утилизации адаптера вместе со скобой или к трудоемкому процессу восстановления адаптера до требований чертежа в отношении крепежных отверстий. Кроме того, необходимо отметить, что в данной конструкции болты работают на смятие, а не на срез резьбы, как обычно рассчитываются и работают резьбовые соединения.
Из патента РФ № 161 326 на полезную модель известен буксовый узел тележки железнодорожного транспортного средства, содержащий расположенный в буксовом проеме боковой рамы адаптер, опирающийся посадочной контактной поверхностью на внешнее кольцо подшипника кассетного типа, установленного на крайней части колесной пары, при этом адаптер имеет опорные и направляющие контактные поверхности, обеспечивающие взаимодействие с поверхностями буксового проема боковой рамы, и выступы на торцевых плоскостях, ограничивающих горизонтальное перемещение адаптера в буксовом проеме, отличающийся тем, что с каждой боковой стороны адаптера, между двумя спаренными выступами, на монтажной поверхности адаптера выполнено одно крепежное отверстие, посредством которого на адаптере закреплен ограничитель, лимитирующий перемещения адаптера относительно подшипника колесной пары, при этом на адаптере закреплен посредством резьбового соединения ограничитель в виде скобы прямоугольного сечения, на концах которой выполнены полки с отверстиями, также скоба полками присоединена к монтажной поверхности адаптера, а через отверстия в полках скобы и крепежные отверстия в адаптере пропущена часть резьбового соединения, вместе с этим скоба огибает внешнее кольцо подшипника.
Полезная модель по патенту № 161326 выбрана в качестве наиболее близкого аналога.
Недостатком является отсутствие возможности отслеживать техническое (температурное) состояние подшипника из-за отсутствия технологического окна в ограничителе (скобе), что может впоследствии привести к его перегреву и заклиниванию. Данные недостатки способны привести к выходу подшипника колесной пары из зацепления с адаптером, а также к повреждению буксового проема рамы боковой тележки грузового вагона вследствие биения полосы о раму боковую, тем самым снижается надежность буксового узла и уменьшается срок службы тележки.
Техническая проблема, решаемая предлагаемой полезной моделью, заключается в невозможности идентификации технического (в том числе и температурного) состояния подшипника, при этом сохраняя безопасность и трудоемкость при сборке.
Технический результат, достигаемый полезной моделью – за счет возможности идентификации технического состояния подшипника при сохранении безопасности при сборке.
Заявляемый технический результат достигается за счет того, что тележка железнодорожного транспортного средства содержит боковые рамы, колесные пары с буксовыми узлами, воспринимающими нагрузку от боковых рам, адаптер, опирающийся посадочной контактной поверхностью на внешнее кольцо подшипника колесной пары, ограничитель, лимитирующий вертикальное перемещение адаптера относительно подшипника колесной пары, выполненный в виде скобы, вместе с этим скоба огибает внешнее кольцо подшипника, при этом ограничитель содержит технологическое окно шириной а и длиной b, выполненное с возможностью индикации технического состояния подшипника, ширина а технологического окна выполнена в диапазоне 25-60 мм, а длина b технологического окна выполнена в диапазоне 60-300 мм.
Зазор между ограничителем и внешним кольцом подшипника колесной пары может быть до 10 мм.
Радиус изгиба ограничителя может быть выполнен в диапазоне 115-136 мм.
Технологическое окно может быть выполнено формой приближенной к прямоугольнику.
Технологическое окно может быть овальной формы.
Технологическое окно может быть в форме эллипса.
Технологическое окно может быть выполнено геометрической формой, имеющей пару противолежащих параллельных прямых, которые замкнуты двумя противолежащими дугообразными контурами.
Заявляемая полезная модель поясняется фигурами:
на фиг. 1 изображена тележка;
на фиг. 2 изображен буксовый узел вид спереди;
на фиг. 3 изображен буксовый узел в аксонометрии;
на фиг. 4 изображено крепление ограничителя с адаптером;
на фиг. 5, 6 изображен ограничитель с технологическим окном, развертка.
Тележка железнодорожного транспортного средства (фиг. 1) содержит колесные пары 1 с буксовыми узлами 2, воспринимающими нагрузку от боковой рамы 3 тележки, надрессорную балку 4, опирающуюся на рессорные комплекты 5, расположенные в рессорных проемах боковых рам 3.
Буксовый узел 2 (фиг. 2, 3) тележки железнодорожного транспортного средства, содержит расположенный в буксовом проеме 6 боковой рамы 3 адаптер 7, опирающийся посадочной (цилиндрической, дугообразной формы) контактной поверхностью 8 на внешнее кольцо подшипника 9, например, кассетного типа, установленного на шейки оси колесной пары 1. Адаптер 7 имеет опорные 10 и направляющие 11 контактные поверхности, обеспечивающие взаимодействие с поверхностями 12, 13 буксового проема 6 боковой рамы 3, и выступы 14 на торцевых сторонах 15 адаптера 7, обращенные к буксовым проемам 6 боковой рамы 3 и выполненные с возможностью ограничения вертикального перемещение адаптера 7 в буксовом проеме 6. Также с каждой боковой стороны 16 адаптера 7, между двумя спаренными выступами 14 в виде перемычки выполнена монтажная поверхность 17. На монтажной поверхности 17 адаптера 7, выполнено, по крайней мере, одно крепежное отверстие 18, посредством которого на адаптере 7 закреплен ограничитель 19, лимитирующий расстояние перемещения между адаптером 7 и внешним кольцом подшипника 9 колесной пары 1. Ограничитель 19 закреплен на адаптере 7 посредством резьбового соединения 20. Ограничитель 19 выполнен в виде скобы, на концах которого выполнены полки 21 с прорезями 22, которые при данном креплении не уступают по надежности отверстиям, но снижают металлоемкость (фиг. 5). Ограничитель 19 полками 21 присоединен к монтажной поверхности 17 адаптера 7, а через прорези 22 в полках 21 ограничителя 19 и крепежные отверстия 18 в адаптере 7, пропущена часть резьбового соединения 20. Вместе с этим, скоба 19 огибает внешнее кольцо подшипника 9 колесной пары 1 снизу. Ограничитель 19 может быть присоединен полками 21 к монтажной поверхности 17 адаптера 7 через регулировочные шайбы, служащие для регулировки зазора между подшипником 9 и ограничителем 19, который может быть до 10 мм. Радиус изгиба ограничителя 19 может быть в диапазоне 115-136 мм. Не рекомендуется применять ограничитель 19 с радиусом изгиба вне указанного диапазона и зазор между ограничителем и 19 и подшипником 9 более 10 мм, так как это может привести к ухудшению характеристик буксового узла.
В качестве дополнительно элемента резьбовое соединение 20 зафиксировано страховочным элементом 23 (фиг. 4), который выполняет функцию дополнительного усиления в креплении, предотвращающего самооткручивание резьбового соединения 20. Ограничитель 19, исключающий выход адаптера 7 из зацепления с колесной парой 1, выполнен с технологическим окном 24, которое может быть выполнено, например, формой приближенной к прямоугольной (фиг. 5) или может представлять собой овал, эллипс или геометрическую форму, имеющую пару противолежащих параллельных прямых, которые замкнуты двумя противолежащими дугообразными контурами.
Во время эксплуатации тележки подшипники 9 требуют постоянного осмотра и контроля их технического состояния, отсутствие контроля приведет к невозможности установить факт перегрева ненадлежащий контроль приводит к их перегреву, что в дальнейшем может привести к заклиниванию или же к использование подшипника 9 с изношенным наружным кольцом, что приводит к сходу колесной пары с рельс (соответственно с тележкой и вагоном). Замер температуры подшипника 9 производится на установке КТСМ (комплекс технических средств многофункциональный).
Наличие окна 24 необходимо для осуществления контроля за температурой подшипника 9, поэтому оно должно быть выполнено достаточного размера для возможности проведения достоверного замера. Размеры окна 24 могут варьироваться в зависимости от конструктивных особенностей самого ограничителя 19, но ширина а окна 24 выполнена в диапазоне 25-60 мм, а длина b в диапазоне 60-300 мм. Не рекомендовано выполнять ширину а окна 24 менее 25 мм, а длину b менее 60 мм, так как это может привести к недостоверным показаниям измерения, связанных с маленькой площадью поверхности измерения, а также не рекомендуется выполнять окно 24 шириной а более 60 мм и длиной b более 300 мм, так как окно 24 будет занимать большую часть ограничителя 19, что пагубно скажется на его надежности в эксплуатации и сроке службы.
Применение ограничителя 19 с технологическим окном 24 позволяет производить своевременный контроль технического состояния подшипника 9, контролировать его температуру и предотвращать его перегрев, а также отслеживать его износ наружного кольца подшипника 9, что в дальнейшем предотвращает сход колесной пары с рельс, а соответственно создана более надежная и способная к более долгой эксплуатации конструкция буксового узла 2 и тележки в целом.
Перед установкой колесной пары в буксовый проем боковой рамы тележки, адаптер фиксируется на внешнем кольце подшипника колесной пары посредством ограничителя, а затем собранный узел устанавливается в буксовый проем, при этом рабочему для установки узла в буксовый проем достаточно, вращая подшипник, развернуть адаптер в направление буксового проема и направить узел в буксовый проем.
Таким образом, заявленная полезная модель за счет создания конструкции буксового узла, выполненного с возможностью идентификации технического, в том числе и температурного состояния подшипника, позволяет продлить срок службы буксового узла и создать более надежную тележку грузового вагона, способную к долгой эксплуатации.