КОРПУС ФРИКЦИОННОГО ПОГЛОЩАЮЩЕГО АППАРАТА, ИМЕЮЩИЙ СЪЕМНУЮ ТОРЦЕВУЮ СТЕНКУ
HOUSING OF FRICTION-TYPE ABSORBER WITH DETACHABLE FACE WALL

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится, в общем, к сборкам поглощающих аппаратов фрикционного типа, используемым для амортизации толкающих и тяговых воздействий, с которыми обычно сталкивается железнодорожный подвижной состав во время комплектования и действия железнодорожного состава на верхнем строении пути, и более конкретно, это изобретение относится к сборке поглощающего аппарата фрикционного типа, имеющей более высокую производительность и более длинный рабочий ход, и еще более конкретно, настоящее изобретение относится к сборке поглощающего аппарата фрикционного типа более высокой производительности и более длинного рабочего хода, имеющей выполненный за одно целое хомут.
Уровень техники, к которой относится изобретение
Сборку поглощающего аппарата фрикционного типа широко используют в железнодорожной промышленности, чтобы обеспечивать защиту для железнодорожного вагона, амортизируя ударные воздействия в толкающих и в тяговых условиях. Ее устанавливают в выравнивании с хребтовой балкой железнодорожного вагона, имеющей пару передних упоров и пару противоположных задних упоров, которые образуют гнездо поглощающего аппарата. Известно, что на различных железных дорогах теперь используют стандартное гнездо поглощающего аппарата длиной 24,62 дюйма. В результате было установлено, что сборки поглощающих аппаратов фрикционного типа различных конструкций должны входить без зазора в такое стандартное гнездо поглощающего аппарата.
Дополнительно было установлено и было принято обеспечивать стандартную сборку поглощающего аппарата фрикционного типа для использования с гнездом длиной 24,62 дюйма, которая способна обеспечивать 3,25-дюймовый рабочий ход в толкающих и тяговых направлениях.
Такие поглощающие аппараты фрикционного типа устанавливаются в комбинации с отдельным хомутом и включают в себя корпус, имеющий открытый передний участок, расположенный рядом с парой передних упоров, и закрытый задний участок, который зацепляется с парой задних упоров. Сжимаемый амортизационный элемент расположен внутри заднего участка корпуса. Фрикционный амортизационный элемент расположен в переднем участке корпуса.
Поглощающие аппараты фрикционного типа дополнительно включают в себя механизм освобождения пружины для непрерывного выталкивания фрикционного амортизирующего элемента наружу от сжимаемого амортизирующего элемента, таким образом освобождая такой фрикционный амортизационный элемент после сжатия таких поглощающих аппаратов. Сжимаемый амортизационный элемент обычно является либо полной конфигурацией спиральной пружины, как предложено в патентах США №№ 5,152,409 и 5,590,797, либо комбинацией спиральной пружины и гидравлической сборки, как предложено в патенте США №3,368,698.
Связанные заявки на патент предлагают другой тип сборки фрикционного поглощающего аппарата, которая включает в себя хомут в виде выполненного за одно целое участка корпуса на его открытом конце.
Сборка поглощающего аппарата фрикционного типа с выполненным за одно целое хомутом имеет преимущество, заключающееся в том, что она входит без зазора в меньшее гнездо и его соседние области в грузовом железнодорожном вагоне, или обеспечивает более высокую амортизирующую способность и более длинный рабочий ход, когда установлена в стандартное гнездо длиной 24,625 дюйма.
Однако, как было обнаружено в некоторых применениях, главный недостаток сборки поглощающего аппарата фрикционного типа с выполненным за одно целое хомутом состоит в том, что она принимает только основную спиральную пружину меньшего диаметра, поскольку установке такой пружины через открытый конец хомута препятствует отверстие в таком конце хомута, которое является меньшим, чем диаметр основной спиральной пружины. Как известно, размер отверстия выбирают для взаимодействия с рычагом автосцепки, расположенным в нем, и предусматривают заданный зазор с ним.
Такое устройство обеспечивает возможность перемещения рычага автосцепки во время движения железнодорожного вагона по кривой, но не позволяет наклонять рычаг сцепки, таким образом передавая нежелательные напряжения при изгибе на клиновое соединение рычага автосцепки с хомутом. Напряжения при изгибе особенно нежелательны, когда клин расположен вертикально.
Поэтому было необходимо поддерживать размер меньшего отверстия хомута, чем размер стандартной спиральной пружины. Такой меньший диаметр спиральной пружины, как было обнаружено, уменьшает общую эксплуатационную характеристику сборки поглощающего аппарата фрикционного типа с выполненным за одно целое хомутом по сравнению с подобной сборкой поглощающего аппарата фрикционного типа без выполненного за одно целое хомута. Попытки компенсировать такое уменьшение эксплуатационной характеристики с помощью увеличения длины спиральной пружины не достигали желаемого результата, поскольку общая эксплуатационная характеристика была недостаточно увеличена.
Поэтому желательно обеспечить сборку поглощающего аппарата фрикционного типа с выполненным за одно целое хомутом, включающую в себя стандартную спиральную пружину и достигающую более высокой амортизирующей способности.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение обеспечивает сборку фрикционного поглощающего аппарата для подвижного состава железнодорожных вагонов, имеющую более высокую амортизирующую способность. Сборка фрикционного поглощающего аппарата содержит корпус, частично закрытый на первом конце, и открытый на противоположном в осевом направлении втором конце. Первый конец включает в себя первый задний участок и меньший второй задний участок, продолжающийся наружу от него, который образует пару выступающих элементов, расположенных в промежутке между первым и вторым задними участками, чтобы обеспечивать возможность второму заднему участку входить без зазора между парой задних упоров. Использование второго заднего участка обеспечивает возможность сборке фрикционного поглощающего аппарата достигать более высокой амортизирующей способности и более длинного рабочего хода в толкающих и тяговых направлениях амортизации. Первый задний участок приспособлен для приема сжимаемого амортизационного элемента, который продолжается в продольном направлении от второго заднего участка ко второму открытому концу. Съемная торцевая стенка прикреплена ко второму заднему участку множеством комплементарных клиновидных граней для установки сжимаемого амортизационного элемента через первый конец.
В качестве альтернативы, съемную торцевую стенку можно прикреплять множеством крепежных деталей, стержней или можно выполнять за одно целое в таком втором заднем участке.
В альтернативном варианте осуществления первый конец корпуса содержит первый задний участок, имеющий съемную торцевую стенку, непосредственно прикрепленную к нему, обеспечивая возможность сборке фрикционного поглощающего аппарата достигать желаемой более высокой амортизирующей способности.
Второй открытый конец включает в себя выполненный за одно целое участок хомута, имеющий отверстие автосцепки, для приема рычага автосцепки, пару выровненных отверстий для прикрепления к сцепке железнодорожного вагона с помощью клина автосцепки и пару противоположных отверстий упорной плиты автосцепки. Поперечное сечение отверстия автосцепки является меньшим, чем поперечное сечение сжимаемого амортизационного элемента, обусловливая его установку через первый конец перед прикреплением торцевой стенки. Второй конец по меньшей мере частично принимает фрикционное амортизационное средство для поглощения энергии во время сжатия такой сборки поглощающего аппарата и средство освобождения пружины, зацепляющееся и продолжающееся в продольном направлении между средством размещения и фрикционным амортизационным средством для непрерывного выталкивания фрикционного амортизационного средства наружу от сжимаемого амортизационного средства, чтобы освобождать поглощающий аппарат, когда прикладываемая сила, сжимающая такую сборку поглощающего аппарата, устранена.
Цели изобретения
Поэтому одна из основных целей настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить сборку фрикционного поглощающего аппарата, имеющую выполненный за одно целое хомут, которая защищает железнодорожный вагон, амортизируя ударные воздействия и в толкающих, и в тяговых условиях.
Дополнительная цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить сборку фрикционного поглощающего аппарата, имеющую выполненный за одно целое хомут, которая достигает более высокой амортизирующей способности.
Еще одна цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить сборку фрикционного поглощающего аппарата, имеющую выполненный за одно целое хомут, которая достигает более высокой амортизирующей способности и более длинного рабочего хода.
Другая цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить сборку фрикционного поглощающего аппарата, имеющую выполненный за одно целое хомут, которая достигает более высокой амортизирующей способности, и имеющей более длинный рабочий ход, при введении без зазора в гнездо длиной 24,625 дюйма.
Дополнительная цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить сборку фрикционного поглощающего аппарата, имеющую выполненный за одно целое хомут, который включает в себя спиральную пружину большего диаметра.
Эти и различные другие цели и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными специалистам в данной области техники из последующего более подробного описания, в частности, при восприятии такого описания вместе с прилагаемыми чертежами и прилагаемой формулой изобретения.
Краткое описание чертежей
фиг.1 - вид сверху сборки фрикционного поглощающего аппарата по настоящему изобретению, когда она установлена в гнезде железнодорожного вагона, частично показанная прикрепленной к железнодорожной автосцепке;
фиг.2 - вид в перспективе сборки фрикционного поглощающего аппарата по настоящему изобретению;
фиг.3 - вид в перспективе сборки фрикционного поглощающего аппарата, изображающий заднюю торцевую стенку предпочтительного в настоящее время варианта осуществления изобретения;
фиг.4 - частичный вид в перспективе сборки фрикционного поглощающего аппарата по настоящему изобретению, изображающий установку задней торцевой стенки предпочтительного в настоящее время варианта осуществления;
фиг.5 - вид в перспективе сборки фрикционного поглощающего аппарата по настоящему изобретению, изображающий заднюю торцевую стенку предпочтительного в настоящее время варианта осуществления в установленном положении;
фиг.6 - вид в перспективе сборки фрикционного поглощающего аппарата по настоящему изобретению, изображающий заднюю торцевую стенку альтернативного варианта осуществления настоящего изобретения;
фиг.7 - частичный вид в перспективе сборки фрикционного поглощающего аппарата по настоящему изобретению, изображающий первое альтернативное прикрепление задней торцевой стенки;
фиг.8 - частичный вид в перспективе сборки фрикционного поглощающего аппарата по настоящему изобретению, изображающий второе альтернативное прикрепление задней торцевой стенки; и
фиг.9 - частичный вид в перспективе сборки фрикционного поглощающего аппарата по настоящему изобретению, изображающий третье альтернативное прикрепление задней торцевой стенки.
Подробное описание предпочтительных в настоящее время и альтернативных вариантов осуществления изобретения
Перед тем, как перейти к более подробному описанию настоящего изобретения, следует отметить, что для ясности идентичные компоненты, имеющие идентичные функции, идентифицированы одинаковыми ссылочными позициями на всех видах, которые показаны на чертежах.
Настоящее изобретение обеспечивает сборку фрикционного поглощающего аппарата с выполненным за одно целое хомутом для достижения более высокой амортизирующей способности и более длинного рабочего хода в толкающем и тяговом направлениях, с помощью использования новой конструкции корпуса, имеющего съемную торцевую стенку, которая обеспечивает возможность установки сжимаемого амортизационного элемента через первый задний конец.
Обращаясь теперь к настоящему изобретению, отметим, что, как показано на фиг.1, сборка фрикционного поглощающего аппарата, в общем обозначенная ссылочной позицией 10, расположена внутри полости 102 хребтовой балки, в общем обозначенной ссылочной позицией 100, железнодорожного вагона, который не показан, но известен в технике. Передний упор 104 и противоположный в осевом направлении задний упор 106 прикреплены к каждому боковому элементу 103 хребтовой балки 100 и образуют гнездо 108 поглощающего аппарата. Предпочтительно, такое гнездо 108 поглощающего аппарата имеет первую заданную длину, составляющую 24,625 дюйма.
Рычаг 112 автосцепки (не показана) продолжается в полость 102 для прикрепления к сборке 10 фрикционного поглощающего аппарата с помощью клина 113. Автосцепка (не показана) в общем расположена вдоль продольной оси 116 хребтовой балки 100. Передняя упорная плита 114 автосцепки расположена в промежутке между рычагом 112 автосцепки и сборкой 10 фрикционного поглощающего аппарата, чтобы равномерно передавать ударное воздействие от автосцепки (не показана) к ней.
Сборка 10 фрикционного поглощающего аппарата включает в себя корпус, в общем обозначенный ссылочной позицией 12, имеющий первый частично закрытый конец, в общем обозначенный ссылочной позицией 14, который ориентирован по направлению к задним упорам 106, и второй в общем открытый конец, в общем обозначенный ссылочной позицией 50, который ориентирован по направлению к передним упорам 104.
Первый частично закрытый конец 14 включает в себя первый задний участок 16, имеющий первое заданное поперечное сечение и вторую заданную длину, и имеет отверстие 17 второго заданного поперечного сечения, противоположное в осевом направлении внутри его первого конца. Выровненный в осевом направлении второй задний участок 18 имеет третье заданное поперечное сечение, которое является меньшим, чем второе заданное поперечное сечение первого заднего участка, и имеет третью предварительно определенную длину, продолжающуюся от первого конца первого заднего участка 16.
Таким образом, первый конец образует пару выступающих элементов 20, имеющих заданную ширину и расположенных между первым и вторым задними участками 16 и 18 соответственно, и примыкающих к рабочим поверхностям 107 пары задних упоров 106. Такая пара выступающих элементов 20 обеспечивает возможность второму заднему участку 18 первого закрытого конца продолжаться в такую хребтовую балку 100 за пределы рабочей поверхности 107 задних упоров 106. Следует оценить, что такой второй задний участок 18 будет по меньшей мере частично расположен между такими задними упорами 106.
В предпочтительном в настоящее время варианте осуществления второй задний участок 18 включает в себя по меньшей мере пару противоположных поверхностей 30, предпочтительно выполненных за одно целое с первым задним участком 16 и продолжающихся в осевом направлении и наружу от его первого конца.
Торцевая стенка 22, имеющая внутреннюю поверхность 23, съемным образом прикреплена к такому второму заднему участку 18 и в комбинации с такой по меньшей мере парой противоположных поверхностей 30 частично закрывает такой первый конец 14.
Предпочтительно, каждая поверхность 30 имеет пару выступающих элементов 32, продолжающихся внутрь от нее, и эти выступающие элементы усечены на первом предварительно определенном расстоянии 34 от внутренней поверхности 23 торцевой стенки 22. В предпочтительном в настоящее время варианте осуществления, лучше всего показанном на фиг.2-5, прикрепление торцевой стенки 22 к участкам 30 поверхности достигнуто с помощью пары граней 26, сопряженных с парой граней 36, каждая из которых расположена внутри внешнего конца 38 участка 30 поверхности.
В конкретной ссылке на фиг.4 торцевую стенку 22 сначала вводят во второй задний участок 18 через отверстие, образованное с помощью первого заданного расстояния 34, а затем в осевом направлении перемещают в направлении 35, предоставляющем возможность сопряжения первой и второй пары граней 26 и 36 соответственно, как лучше всего показано на фиг.2 и 5.
Предпочтительно, такая первая и вторая пара граней 26 и 36 соответственно являются клиновидными для того, чтобы предотвращать направленное наружу перемещение поверхностей 30 во время работы сборки 10 фрикционного поглощающего аппарата.
В альтернативном варианте осуществления, показанном на фиг.6, такое прикрепление торцевой стенки 22 достигнуто с помощью множества углов 27, сопряженных с множеством углов, расположенных внутри участков 30 поверхности. Предпочтительно, по меньшей мере пара углов 27 является клиновидной.
В другом альтернативном варианте осуществления, показанном на фиг.7, каждая внешняя грань 38 приспособлена для приема по меньшей мере одной, и предпочтительно, пары крепежных деталей 40 резьбового и нерезьбового типов.
В еще одном альтернативном варианте осуществления, показанном на фиг.8, торцевая стенка 22 прикреплена с помощью нескольких стержней 44, причем каждый из таких стержней 44 имеет первый конец с резьбой, зацепляющийся полостью 42 с резьбой, расположенной, соответственно, внутри первого конца первого заднего участка 16, и имеет второй конец, продолжающийся через отверстие 25, выровненное, соответственно, в торцевой стенке 22 и приспособленное для приема крепежной детали 46 с резьбой.
Следует понимать, что поперечное сечение участка по меньшей мере пары стержней 44, расположенных между первым концом первого заднего участка 16 и внутренней поверхностью 23 торцевой стенки 22, можно увеличивать, чтобы перекрывать такую полость 42 с резьбой и отверстие 25, таким образом поддерживая торцевую стенку 22 на втором предварительно определенном расстоянии от первого заднего участка 16, и более конкретно, устраняя необходимость в участках 30 поверхности второго заднего участка 18.
В дополнительном альтернативном варианте осуществления по настоящему изобретению, показанном на фиг.9, торцевую стенку 22 можно выполнять за одно целое с каждым участком 22 поверхности, таким образом образуя выполненный за одно целое второй участок 18, прикрепляемый к первому заднему участку 16 фланцевыми концами 48, зацепляющимися с соответствующими отверстиями 19, расположенными внутри первого заднего участка 16, или в качестве альтернативы присоединять заданным множеством стержней 44, как лучше всего показано на фиг.8.
Второй конец 50, лучше всего показанный на фиг.2 и 5, является противоположным в осевом направлении первому частично закрытому концу 14 и он поддерживается с ним в открытой связи. Такой второй конец 50 имеет первый передний участок 52 четвертого предварительно определенного поперечного сечения и четвертой предварительно определенной длины, расположенный рядом с первым задним участком 16, и имеет второй передний участок, в общем обозначенный ссылочной позицией 60, продолжающийся наружу по направлению к паре передних упоров 104 и приспособленный для зацепления с рычагом 112 автосцепки.
Предпочтительно, такое четвертое заданное поперечное сечение первого переднего участка 52 равно первому предварительно определенному поперечному сечению первого заднего участка 16.
Следует понимать, что такой второй передний участок 60 имеет конфигурацию в виде выполненного за одно целое участка хомута, который включает в себя пару противоположных поверхностей 62, имеющих отверстия 64 клина автосцепки, расположенные в них, и предпочтительно имеющих пару противоположных опор 66, расположенных в общем перпендикулярно таким поверхностям 62 и соединяющих такие поверхности 62 на своих внешних концах. Такая комбинация противоположных поверхностей 62 и противоположных опор 66 образует отверстие 68 рычага автосцепки пятого предварительно определенного поперечного сечения и пару противоположных отверстий 70 упорной плиты автосцепки.
Такое пятое заданное поперечное сечение отверстия 68 рычага автосцепки обеспечивает заданный зазор с рычагом 112 автосцепки, продолжающимся через него, обеспечивая возможность рычагу 112 автосцепки для перемещения во время движения железнодорожного вагона (не показан) по кривой, но предотвращает наклон и передачу нежелательных напряжений, при изгибе рычага 112 автосцепки, на клин 113 автосцепки.
В дополнительной ссылке на фиг.2 отметим, что первый конец 14 приспособлен для приема в нем сжимаемого амортизационного элемента 80, который имеет свой один конец, расположенный внутри полости 24, образованной во внутренней поверхности 23 торцевой стенки 22. Предпочтительно, такой сжимаемый амортизационный элемент 80 является упругим средством 80 сжатия, являющимся по меньшей мере одним пружинным элементом, имеющим шестое заданное поперечное сечение, и имеющим другой конец, продолжающийся в первый задний участок 16 через отверстие 17 и примыкающий к известному гнезду пружины (не показано), приспособленному внутри корпуса 12 для продольного перемещения в нем для сжатия и освобождения, соответственно, сжимаемого амортизационного элемента 80 во время прикладывания и освобождения усилия к сборке 10 фрикционного поглощающего аппарата.
В настоящем изобретении такое шестое заданное поперечное сечение по меньшей мере одного пружинного элемента 80 больше, чем пятое заданное поперечное сечение отверстие 68 рычага автосцепки.
Гнездо пружины (не показано) и установочная полость 24 поддерживают осевое выравнивание по меньшей мере одного пружинного элемента 80 внутри корпуса 12 поглощающего аппарата. В качестве альтернативы или дополнительно, точная установка и выравнивание по меньшей мере одного пружинного элемента 80 может поддерживаться множеством продольных выступающих элементов 32.
Кроме того, второе заданное поперечное сечение отверстия 17 первого конца 14 больше, чем такое шестое заданное поперечное сечение пружинного элемента 80.
Второй конец 50 приспособлен для приема фрикционного амортизационного средства 90, по меньшей мере частично расположенного внутри первого переднего участка 52 для поглощения энергии во время прикладывания усилия, достаточного, чтобы вызывать сжатие сборки 10 фрикционного поглощающего аппарата.
Средство освобождения пружины (не показано), зацепляющееся и продолжающееся в продольном направлении между гнездом (не показано) и фрикционным амортизационным средством 90, расположено внутри корпуса 12 для непрерывного выталкивания фрикционного амортизационного средства 90 наружу от сжимаемого амортизационного элемента 80, чтобы освобождать его, когда прикладываемое усилие, сжимающее такую сборку 10 фрикционного поглощающего аппарата 10, устранено.
Для сборки фрикционного поглощающего аппарата 10 по меньшей мере один пружинный элемент 80 сначала вводят в первый задний участок 16 через отверстие 17 в направлении второго конца 50. Во-вторых, торцевую стенку 22 или второй задний участок 18 прикрепляют согласно описанным выше различным вариантам осуществления. Затем по меньшей мере один пружинный элемент 80 перемещают до упора с торцевой стенкой 22 и сжимают, обеспечивая возможность введения и сборки гнезда (не показано), средства освобождения пружины (не показано) и фрикционного амортизационного средства 90 через второй конец 50.
Такой способ сборки обеспечивает возможность использования пружинного элемента 80, в настоящее время используемого со сборками фрикционных аппаратов без выполненного за одно целое хомута, позволяя сборке 10 фрикционного аппарата по настоящему изобретению достигать более высокой амортизирующей способности в комбинации с более длинным рабочим ходом в толкающих и тяговых условиях.
Специалисты в данной области техники легко поймут, что подвижную торцевую стенку 22 можно использовать с корпусом 12, имеющим только такой первый задний участок 16 и имеющим выполненный за одно целое передний участок 60 хомута, только чтобы достигать более высокой амортизирующей способности. В таком применении торцевую стенку 22 прикрепляют к первому концу первого заднего участка 16 согласно описанным выше различным вариантам осуществления. Такой вариант осуществления обеспечен для модульной конструкции первого конца 14, обеспечивающей возможность легкой взаимозаменяемости между стандартным и длинным рабочими ходами в толкающих и тяговых условиях.
Специалисты в данной области техники дополнительно поймут, что торцевую стенку 22 можно продолжать так, чтобы она закрывала весь первый конец 14 и примыкала к рабочим поверхностям 107 задних упоров 106.
Хотя выше были описаны предпочтительные в настоящее время и различные альтернативные варианты осуществления настоящего изобретения в значительных подробностях со ссылкой на чертежи, следует понимать, что специалисты в данной области техники могут выполнять различные дополнительные модификации и/или улучшения настоящего изобретения, и/или предусматривать их, не отступая от сущности настоящего изобретения или объема прилагаемой формулы изобретения.