Модульная сцепка для пассажирского 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.
Известна механическая автосцепка для железнодорожного транспорта /RU2048340, B61G 3/00, 1995/, которая содержит корпус с центрирующим конусом и выступами для контакта с автосцепкой другого вагона и замок, расположенный на корпусе с возможностью поворота. Отличительной особенностью известной сцепки является то, что она снабжена толкателем, жестко установленным на выступе с возможностью взаимодействия с замком автосцепки другого вагона. При этом замок подпружинен и выполнен в виде винта с гайками, имеющими разнонаправленную резьбу, блокировочного механизма, установленного на винте с возможностью вращения, подпружиненной собачки и сухаря, расположенного с возможностью взаимодействия с гайками. Использование данной автосцепки позволяет получить надежное беззазорное соединение двух соседних автосцепок. Недостатком этого устройства является нестабильность характеристик сцепления при значительных угловых и линейных отклонениях осей сцепных головок так, как центрирование известного устройства ограничено площадью приемного отверстия головки, а регулировка положения оси сцепки отсутствует. Это ограничивает работоспособность известной автоматической сцепки и требует использования дополнительных элементов регулировки.
Известна  автоматическая сцепка подвижного состава железнодорожного транспорта /RU65847, B61G 1/26, 2007/,  характеризующаяся тем, что она содержит два корпуса однотипных поглощающих аппаратов и две однотипные сцепные головки с направляющим элементом, каждая сцепная головка включает приемное отверстие, замковое устройство, хвостовик, центрирующее устройство и шарнирный узел, причем шарнирный узел содержит корпус, в котором расположены сферическая головка, передний и задний упоры и блок регулировки момента поворота сферической головки шарнирного узла. Недостатками прототипа являются сложность конструкции, необходимость в периодических регулировках шарнирного узла, высокая трудоемкость изготовления.
Наиболее близкой по технической сути к заявляемой является автоматическая беззазорная сцепка модельного ряда БСУ для пассажирского подвижного состава железнодорожного транспорта, содержащая 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 /RU149527, B61G 1/00, 2015/. Данное техническое решение принято за прототип. Отличительной особенностью прототипа является   то, что 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. К недостаткам прототипа необходимо отнести отсутствие модульности.  Известно, что для различных типов пассажирских подвижных составов, а также для различных профилей железнодорожных путей необходимы автоматические сцепки с различными техническими характеристиками поглощающего аппарата и аварийного энергопоглощающего устройства. Однако собрать автоматическую сцепку с заранее предусмотренными техническими характеристиками зачастую бывает затруднительно из-за отсутствия модульности.
Техническая проблема заключается в создании сцепки для пассажирского подвижного состава железнодорожного транспорта, лишённой указанного недостатка. Технический результат заключается в возможности варьирования технических характеристик автоматической сцепки для разных типов подвижного состава.
Для  решения технической проблемы, а также для достижения заявленного технического результата предлагается  модульная сцепка для пассажирского подвижного состава железнодорожного транспорта, содержащая плиту со средствами крепления к вагону, связанную посредством сферического  шарнирного устройства с  последовательно соединёнными при помощи соединительных узлов модулями, включающими, поглощающий аппарат, аварийное энергопоглощающее устройство и сцепную головку. Причем аварийное энергопоглощающее устройство состоит из соединённых между собой соединительным узлом крэш-элемента и вставки. Отличительной особенностью предлагаемой сцепки является то, что все соединительные узлы, соединяющие модули между собой, а также крэш-элемент и вставку,  выполнены однотипными с возможностью взаимозаменяемости.
Соединительные узлы, соединяющие модули между собой, могут быть выполнены в виде клеммового соединения или  фланцевого соединения.
Выполнение соединительных узлов, соединяющих между собой модули, а также крэш-элемент и вставку однотипными с возможностью взаимозаменяемости, позволяет устанавливать в сцепку модули с различными техническими характеристиками, различными линейными размерами, а также позволяет менять при необходимости последовательность соединения модулей или отказаться, при необходимости, от использования какого-либо модуля. Таким образом, достигается технический результат.
На фиг. 1, представлено заявляемое устройство, на фиг. 2 показано выполнение соединительного узла в виде клеммового соединения, на фиг. 3 показано выполнение соединительного узла в виде фланцевого соединения, где 1 -  плита, 2 - сферическое  шарнирное устройство, 3, 4 и 5 -  соединительные узлы, 6 - поглощающий аппарат, 7 - аварийное энергопоглощающее устройство, 8 - сцепная головка, 9 - крэш-элемент, 10 — вставка, 11 — замковое устройство. Соединительные узлы 3, 4 и 5 выполнены однотипными с возможностью взаимозаменяемости.
Устройство собирают следующим образом. Плиту 1 крепят к вагону (не показан), затем посредством сферического шарнирного устройства 2 к плите крепят поглощающий аппарат 6. Предварительно собранное из крэш-элемента 7 и вставки 8 при помощи соединительного узла 3 аварийное поглощающее устройство 5 присоединяют к поглощающему аппарату 6. После чего к вставке 8 посредством соединительного узла 5 присоединяют сцепную головку 8.  Устройство работает следующим образом. В процессе сцепления вагонов происходит центрирование сцепной головки 8 относительно сцепной головки соседнего вагона с последующим срабатыванием замковых устройств 11 сцепных головок 8. При движении поезда сферические шарнирное устройство 2 автосцепки обеспечивают возможность взаимного перемещения вагонов относительно друг друга при прохождении не прямых участков пути.