АДАПТЕР ПОДШИПНИКОВОГО УЗЛА БОКОВОЙ РАМЫ ТЕЛЕЖКИ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ГРУЗОВОГО ВАГОНА
ADAPTER OF BEARING ASSEMBLY OF BOGIE SIDE FRAME OF, PRIMARILY, FREIGHT CAR

Техническое решение относится к железнодорожному транспорту, к тележкам вагонов.
Известна конструкция адаптера тележки грузового вагона, опорная и/или направляющие (контактные) поверхности которого выполнены плоскими - патент Канады №2053198 "Railcar adapter" от 10.10.1991.
При движении вагона боковая рама тележки совершает маятниковые движения - наклоняясь в сторону оси железнодорожного пути и в обратном направлении - относительно опорной поверхности, которой является горизонтальная поверхность верхней части буксы или адаптера. Поэтому при наклонах боковой рамы (качаниях) относительно вертикальной плоскости с ее опорной поверхностью в месте контакта взаимодействуют кромки крайних опорных поверхностей буксы или адаптера. При забегании боковых рам - продольных перемещениях в вертикальной плоскости вдоль оси пути происходит опирание кромок упоров адаптера на вертикальные направляющие поверхности буксового проема.
Это приводит к возникновению больших напряжений в зонах контактов.
В качестве наиболее близкого аналога принято устройство адаптера подшипникового узла боковой рамы тележки, преимущественно грузового вагона, содержащего проемы для подшипникового узла с горизонтальной и вертикальными контактными поверхностями, взаимодействующими с контактными горизонтальной и вертикальными поверхностями адаптера, при этом, по меньшей мере, одна из контактных поверхностей адаптера выполнена цилиндрической формы, причем расстояние между центрами проемов для подшипниковых узлов является базой тележки - патент Канады №1099150 от 26.06.79 "Snubbed railway car track" от 26.06.79.
Контактная поверхность адаптера имеет цилиндрическую поверхность малого радиуса, поэтому в опорной зоне ее с боковой рамой возникают повышенные напряжения, что приводит к повышенному износу в зоне контакта соответствующих поверхностей адаптера и боковой рамы.
Техническим результатом предлагаемого решения является снижение напряжений в контактирующих поверхностях боковой рамы тележки и адаптера подшипникового узла, уменьшение их износа.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в адаптере подшипникового узла боковой рамы тележки, преимущественно грузового вагона, содержащего проемы для подшипникового узла с горизонтальной и вертикальными контактными поверхностями, взаимодействующими с контактными горизонтальной и вертикальными поверхностями адаптера, при этом, по меньшей мере, одна из контактных поверхностей адаптера выполнена цилиндрической формы, причем расстояние между центрами проемов для подшипниковых узлов является базой тележки, согласно техническому решению, по меньшей мере одна из контактных цилиндрических поверхностей выполнена радиусом, равным 0,85-1,2 базы тележки.
Кроме того, по меньшей мере одна из контактных цилиндрических поверхностей выполнена сплошной.
Также, по меньшей мере одна из контактных цилиндрических поверхностей выполнена в виде отстоящих друг от друга опор с цилиндрическими поверхностями с промежутком между ними, поверхность которого смещена в сторону центра радиуса цилиндрических контактных поверхностей.
Выполнение контактных поверхностей цилиндрической формы малой кривизны позволяет повысить надежность работы подшипникового узла за счет уменьшения износа контактирующих поверхностей, более равномерного распределения нагрузок на подшипниковые узлы за счет уменьшения загруженности кромок поверхностей адаптера, контактирующих с буксовым проемом боковой рамы при ее качаниях относительно вертикальной плоскости и при забегании в тележке ее боковых рам - одной относительно другой.
Выполнение контактных поверхностей сплошными или в виде разнесенных опор позволяет использовать адаптер в тележках разной конструкции.
Суть технического решения показана на фиг.1 - общий вид тележки грузового вагона с адаптерами, на фиг.2 - адаптер подшипникового узла тележки.
Тележка грузового вагона содержит две боковые рамы 1, надрессорную балку 2, рессорный комплект 3 - фиг.1. Колесные пары 4 снабжены подшипниковыми узлами 5. Подшипниковые узлы 5 установлены в буксовые проемы 6. Для монтажа подшипниковых узлов 5 в буксовые проемы 6 и для более равномерного распределения нагрузки на подшипниковые узлы 5 используются адаптеры 7. Адаптеры имеют контактные поверхности в виде опорных поверхностей 8, 9 (фиг.2), на которые опираются боковые рамы 1 опорной поверхностью 10 буксовых проемов 6, а также в виде направляющих поверхностей 11, 12 (фиг.2), с которыми взаимодействуют вертикальные поверхности 13 (фиг.1) буксовых проемов 6 боковых рам 1. В буксовых проемах 6 адаптеры 7 удерживаются ограничителями 14.
Контактные поверхности могут быть выполнены в виде раздельных опор 15 (фиг.2) с цилиндрическими поверхностями 8 и 9 или в виде цельной цилиндрической поверхности 16 (фиг.1), включающей поверхности 8, 9 и пространство между ними, и/или цилиндрические поверхности 11, 12 с расположенной между ними цилиндрической промежуточной поверхностью 17 (фиг.1).
Цилиндрические контактные поверхности 8, 9, 16, 11, 17, 12 выполнены радиусами R1 и R2, которые равны 0,85-1,2 базы тележки. Например, база тележки может быть равна 1850 мм. Соответственно радиус кривизны R1, R2, например, для такой тележки будет равен произведению (0,85-1,2)×1850. То есть радиус кривизны может находиться в пределах 1570-2220 мм.
Опирание боковой рамы 1 на адаптер 7 может производиться непосредственно опорной поверхностью 10 буксового проема боковой рамы на цилиндрическую поверхность 16 адаптера 7, так и через износостойкую прокладку 18, установленную между адаптером 7 и буксовым проемом 6. Передача нагрузки на адаптер может производиться на цельные цилиндрические поверхности 16 или образованные элементами 11, 17, 12. Либо нагрузки могут передаваться на раздельные цилиндрические опоры 8, 9 или 11, 12, если промежуточные поверхности между ними выполнены смещенными в сторону центра радиусов цилиндрических опор.
При движении вагона (не показан), установленного на тележку, происходят наклоны боковой рамы 1 тележки так, что опорные поверхности 10 буксовых проемов 6 перекатываются по цилиндрическим опорным поверхностям 8, 9 или 16 адаптера. В результате при перекосах (то есть наклонах или качаниях относительно продольной оси железнодорожного пути, по которому движется вагон с тележками) боковой рамы 1 ее опирание происходит не на кромки 19, 20 адаптера 7, а на цилиндрическую поверхность элементов 8, 9 или 16. Это не приводит к появлению повышенных напряжений в буксовом проеме 6 в зоне его контакта с адаптером 7.
При забегании боковых рам 1 тележек одна относительно другой контакт между вертикальными поверхностями 13 и адаптером 7 происходит не по граням 21 и 22, а по цилиндрическим поверхностям 11, 12, 17. То есть также происходит перекатывание отмеченных цилиндрических поверхностей относительно вертикальных поверхностей 13 боковой рамы 1. Это также предотвращает повышенные нагрузки на элементы буксового проема 6 боковой рамы 1 и на подшипниковый узел 5.
Цилиндрическая опорная поверхность адаптера небольшой кривизны (большого радиуса) позволяет при качаниях боковой рамы избежать повышенных напряжений в зоне контакта буксового проема за счет устранения опирания адаптера своими крайними продольными кромками (параллельными оси железнодорожного пути, по которому движется тележка). Это уменьшает износ контактирующих поверхностей (адаптера и боковой рамы), устраняет повышенную нагрузку на подшипниковые узлы.
В результате использования предлагаемого технического решения повышается надежность и срок службы тележки за счет более стабильной работы буксового узла.