Сферический шарнирный узел автоматической беззазорной сцепки подвижного состава железнодорожного транспорта

Сферический шарнирный узел автоматической беззазорной сцепки подвижного состава железнодорожного транспорта
Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности, к сцепным устройствам подвижного состава, и предназначена для использования при автоматическом сцеплении вагонов, в том числе при отклонениях от осей сцепок в горизонтальной плоскости.
Ближайшим аналогом предлагаемой полезной модели является шарнирный узел автоматической беззазорной сцепки модельного ряда БСУ для пассажирского подвижного состава железнодорожного транспорта по патенту на полезную модель RU 149527. Сцепка по прототипу содержит два однотипных тяговых корпуса с установленными в них однотипными поглощающими аппаратами, две однотипные сцепные головки с направляющим элементом, каждая сцепная головка включает приемное отверстие, замковое устройство, хвостовик, центрирующее устройство и сферический шарнирный узел; каждый из двух сферических шарнирных узлов выполнен на основе тяговой проушины вилочной формы, являющейся продолжением тягового корпуса сцепки, проушина сориентирована так, что ось ее отверстий занимает вертикальное положение, в отверстия проушины вставлен палец, на который установлен внутренним кольцом неразъемный сферический подшипник скольжения «сталь по стали», изготовленный в условиях специализированного подшипникового производства, при этом нижним торцом внутреннее кольцо подшипника опирается на уступ, имеющийся на пальце, наружным кольцом подшипник установлен в гнезде с уступом, выполненном в хвостовике сцепки, при этом положение подшипника в осевом его направлении зафиксировано с помощью уступа и стопорного кольца, установленного в канавку, выполненную в гнезде хвостовика, сверху над подшипником на пальце установлена распорная втулка с защитным чехлом, выполненным с возможностью предотвращения проникновения жидкости и пыли в подшипник, палец зафиксирован от выпадания из отверстий проушины пластиной, установленной снизу под торцом пальца, пластина присоединена винтами к нижней части проушины с возможностью зажима внутреннего кольца подшипника в осевом направлении благодаря наличию зазора между пластиной и плоскостью нижней части проушины, на нижнем торце пальца выполнена выточка с резьбой, в которую при разборке шарнирного узла ввинчивается приспособление для удаления пальца, в выточке установлена защитная пробка, под которой в палец ввернута по резьбе пресс-масленка для подачи смазочного материала в подшипник, причем для подачи смазочного материала в пальце выполнено центральное отверстие с отводящим отверстием в радиальном направлении, имеющим выход в смазочную канавку, выполненную на наружной поверхности пальца, из которой смазочный материал поступает в зону трения скольжения внутреннего и наружного колец подшипника.
Недостатки предлагаемого по прототипу решения состоят в том, что в нём используется неразъемный сферический подшипник скольжения «сталь по стали».
Сущность полезной модели
Техническим результатом по настоящей заявке является создание устройства с большей ремонтопригодностью узлов трения, в частности большими возможностями их проверки и чистки.
Предлагается сферический шарнирный узел автоматической беззазорной сцепки для подвижного состава железнодорожного транспорта, который состоит из хвостовика, тягового корпуса сцепки, пальца и шарнирно-сферического подшипника скольжения, при этом сферический шарнирный узел выполнен на основе тяговой проушины вилочной формы, являющейся продолжением тягового корпуса сцепки, проушина сориентирована так, что ось ее отверстий занимает вертикальное положение, в отверстия проушины вставлен палец, на который установлен шарнирно-сферический подшипник скольжения, при этом нижним торцом внутреннее кольцо подшипника опирается на уступ, имеющийся на пальце, наружным кольцом подшипник установлен в гнезде с уступом, выполненном в хвостовике сцепки, при этом положение подшипника в осевом его направлении зафиксировано с помощью уступа и стопорного кольца, установленного в канавку, выполненную в гнезде хвостовика, сверху над подшипником на пальце установлена распорная втулка с защитным чехлом, палец зафиксирован от выпадания пластиной, установленной снизу под торцом пальца, пластина присоединена к нижней части проушины с возможностью зажима внутреннего кольца подшипника в осевом направлении, на нижнем торце пальца выполнена выточка с резьбой, в палец ввернута пресс-масленка для подачи смазочного материала в подшипник, и в пальце выполнено центральное отверстие с отводящим отверстием в радиальном направлении, имеющим выход в смазочную канавку, выполненную на наружной поверхности пальца, отличающийся тем, что шарнирно-сферический подшипник  является разъёмным, а наружное кольцо подшипника состоит из двух полуколец.
Для целей настоящей заявки (а также для целей практического применения  изложенного технического решения в производстве) являются равнозначными термины «разъемный подшипник», «разъемный шарнирно-сферический подшипник», «разъемный шарнирно-сферический узел скольжения».
Для целей настоящей заявки понятие «вертикальный» («вертикальная») понимается как ориентация в рабочем положении, то есть, установленный (установленная) на подвижной состав.
В частных случаях исполнения разъемный подшипник скольжения может быть исполнен как вида «сталь по стали», так и с покрытием внутренней поверхности (поверхности скольжения) наружного кольца антифрикционным покрытием (например, политетрафторэтиленовым покрытием). При таком покрытии возникает дополнительный технический результат – увеличение антифрикционных (скользящих) свойств подшипника.
Предлагаемая полезная модель поясняется следующими чертежами:
Фиг. 1 – Автоматическая беззазорная сцепка, вид сбоку;
Фиг. 2 – область скольжения сферического шарнирного узла автоматической беззазорной сцепки, вид сбоку, в разрезе;
Фиг. 3 – Палец и разъёмный подшипник сферического шарнирного узла автоматической беззазорной сцепки, вид фронтальный, в разрезе;
Фиг. 4 – Разъёмный подшипник сферического шарнирного узла автоматической беззазорной сцепки, вид снизу.
На фиг. 1 представлен чертеж автоматической беззазорной сцепки для подвижного состава железнодорожного транспорта в сборе. Сцепка содержит тяговый корпус сцепки 1 с установленным в нём поглощающим аппаратом 2, сцепную головку 3, хвостовик 4, центрирующее устройство 5 и область вращения сферического шарнирного узла (область по оси «А»).
На фиг. 2 представлен чертеж области скольжения сферического шарнирного узла автоматической беззазорной сцепки. Сферический шарнирный узел состоит из хвостовика 4, тягового корпуса сцепки 1, пальца 6 и разъёмного подшипника 7, при этом узел выполнен на основе тяговой проушины 8 вилочной формы, являющейся продолжением тягового корпуса 1 сцепки, проушина 8 сориентирована так, что ось ее отверстий занимает вертикальное положение, в отверстия проушины вставлен палец 6, на который установлен разъемный шарнирно-сферический подшипник 7, при этом нижним торцом внутреннее кольцо 10 разъемного подшипника 7 опирается на уступ 9, имеющийся на пальце 6, наружным кольцом 11 подшипник 7 установлен в гнезде, выполненном в хвостовике 4 сцепки.
На фиг. 3 представлен чертёж пальца и разъёмного подшипника сферического шарнирного узла автоматической беззазорной сцепки, вид фронтальный (то есть со стороны поглощающего аппарата), в разрезе. На чертеже по фиг. 3 видно, что положение подшипника 7 в осевом его направлении (то есть, в рабочем состоянии установленного устройства – по вертикали) зафиксировано с помощью стопорного кольца 12, установленного в канавку, выполненную в гнезде хвостовика 4.  Сверху над подшипником 7 на пальце 6 установлена распорная втулка 13 с защитным чехлом 14, палец 6 зафиксирован от выпадания пластиной 15, установленной снизу под торцом пальца 6, в палец 6 ввернута пресс-масленка 16 для подачи смазочного материала в подшипник 7 и выполнено центральное отверстие 17 с отводящим отверстием в радиальном направлении, имеющим выход в смазочную канавку, выполненную на наружной поверхности пальца.
На фиг. 4 представлен вид подшипника 7 снизу. Подшипник 7 состоит из внутреннего 10 и наружного (внешнего) 11 колец, при этом для сборки-разборки (при ремонте или обслуживании) сферического шарнирного узла внешнее кольцо имеет два «разлома» 18.1 и 18.2, делящих наружное кольцо на два полукольца, в которые  устанавливается внутреннее кольцо 10, которое имеет сферическую форму по наружной поверхности, при этом на внешнем диаметре наружного кольца 11 выполнен паз 19 для установки фиксирующего винта (не показан).
Устройство работает следующим образом. В данной полезной модели по сравнению с прототипом содержатся технические решения, которые изменили конструкцию подшипника, установленного на палец. Эти изменения не привели к изменению процессов сцепления и расцепления вагонов, оснащенных автосцепкой, которые осуществляются аналогично как в прототипе. Тем не менее, использование разъемного подшипника повышает ремонтопригодность устройства, создает возможность не только смазки, но и тщательной очистки, промывки подшипника при ремонте узла.  При этом такое решение не изменяет износостойкость шарнирных узлов относительно прототипа.