УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ БОКОВОЙ РАМЫ С КОЛЕСНОЙ ПАРОЙ В ТЕЛЕЖКЕ ГРУЗОВОГО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ВАГОНА

Заявляемая полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается узла соединения боковой рамы с колесной парой в тележке грузового вагона.
Из уровня техники известна конструкция узла соединения боковой рамы с колесной парой в тележке грузового железнодорожного вагона [патент РФ 169061, опубликован 02.03.2016, бюл. №7], содержащий П-образный буксовый проем боковой рамы с прикрепленной к его опорной поверхности износостойкой пластиной. Содержит адаптер с нижней опорной поверхностью для установки на двухрядный кассетный подшипник колесной пары с ограничивающими его осевые перемещения бортами, взаимодействующими с ограничителями продольных перемещений на вертикальных стенках буксового проема. При этом, дополнительно содержит набор тарельчатых пружин, установленных между адаптером и износостойкой пластиной, прикрепленной к опорной поверхности буксового проема. Верхняя часть каждого адаптера имеет посадочное место для набора тарельчатых пружин в виде кругового углубления, диаметр которого превышает наружный диаметр нижней тарельчатой пружины на размер, соответствующий разнице между максимальным наружным диаметром тарельчатой пружины в полностью сжатом и в полностью свободном состоянии.
Недостатком вышеописанной конструкции является возможность поломки тарельчатых шайб (пружин), находящихся постоянно в нагруженном состоянии в эксплуатации, кроме того для использования данного узла требуется изменение существующей типовой конструкции буксового узла тележек грузовых вагонов, что не обеспечивает возможность его использования на тележках вагонов эксплуатационного парка.
Кроме того, известна конструкция сменного элемента [патент РФ 120061, опубликован 10.09.2012, бюл. №25] выполненный в виде многоугольной крышки с количеством сторон n=4…28 с опорной и фрикционной поверхностями. Стороны снабжены фиксаторами, расположенными под углом к крышке и размещенными, по меньшей мере, на одной из пар противоположных сторон. Опорная поверхность снабжена соединенной с ней эластичной прокладкой.
Недостатком вышеописанной конструкции является возможность износа опорной поверхности боковой рамы во время перемещения по сменному элементу, установленному на адаптере.
Также известна конструкция узла соединения колесной пары рельсовой тележки с ее боковой рамой [авторское свидетельство 1775323, опубликовано 15.11.1992, бюл. №42] содержащего установленную в проеме последней на оси колесной пары буксу, корпус которой снабжен расположенными по обе стороны от его продольной оси верхними приливами, для взаимодействия с горизонтальной опорной площадкой боковой рамы. Узел снабжен размещенной между горизонтальной опорной площадкой боковой рамы и указанными верхними приливами горизонтальной пластиной с двумя нижними выступами, расположенными с зазорами относительно внутренних граней соответствующих верхних приливов корпуса буксы.
Данная конструкция выбрана в качестве прототипа для заявляемой полезной модели.
Недостатком вышеописанной конструкции является возможность износа опорной поверхности боковой рамы и корпуса буксы во время перемещения по пластине, установленной на корпусе буксы.
Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является исключение возможности износа опорной поверхности буксового проема боковой рамы и корпуса буксы в процессе эксплуатации тележки грузового железнодорожного вагона.
Техническим результатом, от применения предлагаемой полезной модели, является повышение надежности узла соединения боковой рамы с колесной парой в тележке грузового железнодорожного вагона.
Кроме того, предлагаемую полезную модель можно применить в существующей типовой конструкции буксового узла тележек грузовых вагонов, путем проведения модернизации при плановых ремонтах (сверление отверстий в опорных приливах корпуса буксы), что обеспечивает возможность ее использования, как на тележках вновь строящихся вагонов, так и на тележках вагонов эксплуатационного парка.
Технический результат достигается за счет того, что в узел соединения боковой рамы с колесной парой в тележке грузового железнодорожного вагона между корпусом буксы и опорной поверхностью буксового проема боковой рамы установлены износостойкие упругие полимерные вставки, которые опираются на верхние опорные приливы корпуса буксы, расположенные по обе стороны от продольной оси симметрии буксы, при этом на опорной поверхности каждого прилива корпуса буксы выполнены отверстия для установки и фиксации износостойкой упругой полимерной вставки посредством выступов аналогичной формы. Данное техническое решение позволяет снизить динамические напряжения в деталях заявленного узла, что в свою очередь приводит к снижению вероятности поломок боковой рамы. Использование заявленного решения исключает износ опорных поверхностей буксового проема боковой рамы и корпуса буксы, а следовательно повышается ресурс работы боковой рамы, корпуса буксы и подшипникового узла колесной пары.
Вариант выполнения износостойкой упругой полимерной вставки с токопроводящим элементом обеспечивает отвод статического электричества от кузова вагона на рельсы.
Вариант выполнения износостойкой упругой полимерной вставки из термопластичного эластомера на основе твердых и мягких блоков с модифицирующими добавками, позволяет повысить долговечность и износостойкость вставки, а следовательно и надежность ее работы в эксплуатации.
Сущность заявляемой полезной модели, заключается в том, что узел соединения боковой рамы с колесной парой в тележке грузового железнодорожного вагона, содержащий буксовый проем боковой рамы, корпус буксы с подшипниковым узлом колесной пары с ограничивающими его осевые перемещения бортами, взаимодействующими с ограничителями продольных перемещений на вертикальных стенках буксового проема боковой рамы, также содержит износостойкие упругие полимерные вставки, установленные между корпусом буксы и опорной поверхностью буксового проема боковой рамы, опирающиеся на верхние опорные приливы корпуса буксы, расположенные по обе стороны от продольной оси симметрии буксы, при этом на опорной поверхности каждого опорного прилива корпуса буксы выполнены отверстия для установки и фиксации износостойкой упругой полимерной вставки посредством выступов аналогичной формы.
Возможно выполнение каждой износостойкой упругой полимерной вставки, имеющей не менее чем один токопроводящий элемент.
Возможно выполнение износостойких упругих полимерных вставок из термопластичного эластомера на основе твердых и мягких блоков с модифицирующими добавками.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами:
Фиг. 1 - Узел соединения боковой рамы с колесной парой в тележке грузового железнодорожного вагона;
Фиг. 2 - Установка износостойких упругих полимерных вставок на опорные приливы.
Фиг. 3 - Сечение корпуса буксы с установленными износостойкими упругими полимерными вставками.
Узел соединения боковой рамы с колесной парой в тележке грузового железнодорожного вагона содержит буксовый проем боковой рамы 1, корпус буксы 3 с подшипниковым узлом колесной пары с ограничивающими его осевые перемещения бортами. Борта взаимодействуют с ограничителями продольных перемещений на вертикальных стенках буксового проема боковой рамы. Узел соединения боковой рамы с колесной парой в тележке грузового железнодорожного вагона дополнительно содержит износостойкие упругие полимерные вставки 2, установленные между корпусом буксы 3 и опорной поверхностью буксового проема боковой рамы 1. Вставки 2 опираются на верхние опорные приливы 4 корпуса буксы 3, расположенные по обе стороны от продольной оси симметрии буксы. На опорной поверхности 5 каждого опорного прилива 4 корпуса буксы 3 выполнены отверстия 6 для установки и фиксации износостойкой упругой полимерной вставки 2 посредством выступов 7 аналогичной формы.
Принцип работы предлагаемого узла соединения боковой рамы с колесной парой в тележке грузового железнодорожного вагона описан ниже.
Во время движения тележки при взаимодействии колесных пар и рельсового пути возникают значительные динамические силы, которые воспринимаются колесными парами и передаются через корпус буксы и износостойкие упругие полимерные вставки на верхнюю опорную поверхность буксового проема боковой рамы тележки. Износостойкие упругие полимерные вставки при деформации, от воздействия на них колесной пары с корпусами букс, реализуют упругие силы, необходимые для смягчения динамического воздействия и рассеивания энергии от взаимодействия колесной пары с рельсами в тележке грузового железнодорожного вагона. Установка износостойких упругих полимерных вставок способствует снижению динамических напряжений во всех элементах заявленного узла соединения боковой рамы с колесной парой в тележке грузового железнодорожного вагона, за счет чего снижается вероятность поломок боковой рамы, отсутствует износ опорных поверхностей боковой рамы и корпуса буксы, повышается ресурс работы подшипникового узла колесной пары.
В настоящее время на заявляемую полезную модель разработана конструкторская документация.