БОКОВАЯ ОПОРА ТЕЛЕЖКИ ГРУЗОВОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и может быть использована в конструкции упругих боковых опор постоянного контакта при сопряжении кузова и тележек грузового вагона.
Известен опорный скользун тележки железнодорожного вагона, содержащий закреплённое на надрессорной балке основание с цилиндрической секцией стенки, колпак в форме стакана, который заходит в цилиндрическую секцию стенки основания телескопическим образом и верхней поверхностью контактирует с компенсирующей износ пластиной корпуса вагона, и упругий элемент, размещённый вертикально между основанием и колпаком. Упругим элементом служит по меньшей мере одна винтовая пружина (RU 2370388 С2, опубл. 27.01.2009).
Известна боковая опора кузова на тележку железнодорожного транспортного средства, принятая за наиболее близкий аналог, содержащая упругий элемент и две опорные плиты, закреплённые одна на кузове, а другая - на тележке, один конец упругого элемента связан непосредственно с одной из опорных плит, а другой – через скользун со второй опорной плитой, которая снабжена направляющими для скользуна. Для ограничения горизонтальных перемещений скользуна относительно опорной плиты противоположного конца упругого элемента скользун снабжён выступами и шарнирно закреплённым на кронштейне скользуна рычагом, который через поводок и сферические шарниры связан с кузовом в направлении возможного движения скользуна относительно направляющих. Упругим элементом служит установленная вертикально витая цилиндрическая пружина или комплект таких пружин (RU 2134207 С1, опубл. 10.08.1997).
Техническая проблема, не решаемая известными устройствами, обусловлена применением в боковых опорах в качестве упругого элемента вертикально расположенных винтовых пружин и заключается в невысокой надёжности пружин, в частности, из-за возможности их излома, в необходимости гашения вертикальных колебаний пружин, в необходимости демонтажа боковой опоры для осмотра пружин. Кроме того, известный опорный скользун не защищён от выхода колпака из цилиндрической секции стенки основания в процессе эксплуатации, что снижает надёжность и безопасность движения вагона, а известная боковая опора имеет сложную, многосоставную конструкцию, что отрицательно сказывается на надёжности в условиях эксплуатации.
Техническим результатом полезной модели является повышение надёжности боковой опоры тележки грузового вагона и, как следствие, улучшение ходовых качеств грузового вагона.
Для достижения указанного технического результата боковая опора тележки грузового вагона содержит, как и наиболее близкий аналог, упругий элемент, установленный между двумя опорными пластинами, нижняя из которых закреплена на раме тележки, а верхняя - на кузове. Отличием является то, что на внутренних поверхностях нижней и верхней опорных пластин закреплены нижняя и верхняя внутренние пластины, а упругий элемент выполнен в виде спирали из стального троса, витки которой с двух диаметрально противоположных сторон зафиксированы между парами, соответственно, нижних и верхних опорных и внутренних пластин.
В предпочтительной форме реализации полезной модели одна из внутренних пластин выполнена с высотой, ограничивающей сжатие боковой опоры в вертикальном направлении в пределах величины h, составляющей 16 мм.
В частных случаях реализации витки стального троса зафиксированы в пазах, выполненных в нижней и верхней опорных пластинах, либо в нижней и верхней внутренних пластинах, либо совместно в нижних и верхних опорных и внутренних пластинах.
В частном случае реализации верхняя опорная пластина выполнена из износостойкого материала.
На чертежах показана боковая опора тележки грузового вагона: на фиг. 1 – главный вид; на фиг. 2 – вид сбоку.
Боковая опора кузова на тележку грузового вагона содержит упругий элемент 1, опорные пластины - нижнюю 2 и верхнюю 3, внутренние пластины - нижнюю 4 и верхнюю 5. Нижняя опорная пластина 2 неподвижно закреплена на надрессорной балке 6 рамы тележки грузового вагона. Верхняя опорная пластина 3 соединена с боковой опорой 7 на кузове вагона. Наружные поверхности нижней 2 и верхней 3 опорных пластин являются, соответственно, опорной 2.1 и рабочей 3.1 поверхностями боковой опоры. К внутренним поверхностям нижней 2 и верхней 3 опорных пластин неподвижно прикреплены, соответственно, нижняя 4 и верхняя 5 внутренние пластины. Одна из внутренних пластин, например нижняя, служит жёстким упором, ограничивающим наибольший динамический прогиб h боковой опоры. Упругий элемент 1 представляет собой спираль из стального троса (каната). Нижние стороны витков троса 1 расположены между нижними опорной 2 и внутренней 4 пластинами и зафиксированы в пазах 6; диаметрально противоположные верхние витки троса 1 расположены между верхними опорной 3 и внутренней 5 пластинами и зафиксированы в пазах 7. Пазы 6 и 7 предназначены для плотного обжатия витков спирали 1 и могут быть выполнены в различном исполнении: опорные нижняя 2 и верхняя 3 пластины выполнены с пазами, а внутренние нижняя 4 и верхняя 5 пластины выполнены гладкими, без пазов; либо пазы выполнены только во внутренних пластинах - нижней 4 и верхней 5, а опорные пластины 2 и 3 выполнены гладкими; либо пазы частично выполнены в обеих пластинах нижней и верхней пар и при совмещении соответствующих пластин образуют пазы 6 и 7 полного контура (фиг. 1). Опорные пластины 2 и 3 плотно поджимаются внутренними пластинами 4 и 5, например, с помощью винтов.
Предложенная полезная модель работает следующим образом.
Боковые опоры располагают в концевых частях надрессорной балки 6 тележки. Крепление боковых опор производят с применением, например, болтов с гайками. Нижнюю опорную пластину 2 каждой из боковых опор закрепляют опорной поверхностью 2.1 в пределах опорных площадок надрессорной балки 6 с расположением как вдоль, так и поперёк продольной оси пути. Верхнюю опорную пластину 3 располагают под шкворневой балкой кузова, обеспечивая постоянный контакт рабочей поверхности 3.1 боковой опоры с ответной боковой опорой 7 на кузове вагона для восприятия нагрузок и сил трения, возникающих при эксплуатации. С целью уменьшения износа верхнюю опорную пластину 3 выполняют из износостойкого материала (фторопласт, полиуретан и др.). Для ограничения сжатия боковой опоры в вертикальном направлении служит нижняя внутренняя пластина 4. Высота пластины 4 задаёт наибольшую величину h вертикального сжатия в ненагруженном состоянии боковой опоры. Величина h указывается в технических условиях на тележку грузового вагона и не должна превышать 16 мм.
Во время движения грузового вагона динамическое воздействие передаётся от опорных поверхностей 2.1 боковых опор на рабочие поверхности 3.1 через витки троса 1. При возрастании динамических нагрузок трос 1 сгибается, внутренние пластины 4 и 5 сближаются. При действии ударных нагрузок ограничитель в виде нижней внутренней пластины 4 не позволяет боковой опоре превысить максимальное вертикальное сжатие. После снижения нагрузок трос 1 принимает первоначальное положение без остаточной деформации. За счёт гибкости и демпфирования троса 1 гасятся вибрация и ударные нагрузки по трём пространственным взаимно перпендикулярным направлениям.
Боковые опоры предложенной конструкции воспринимают динамические нагрузки и с высокой степенью надёжности препятствуют передаче этих нагрузок от тележек на кузов вагона, тем самым улучшая ходовые качества грузового вагона.