ПЯТНИКОВЫЙ УЗЕЛ ОПОРЫ КУЗОВА НА ТЕЛЕЖКУ ГРУЗОВОГО ВАГОНА
CENTRE PLATE ARRANGEMENT OF BODY MOUNTING ON FREIGHT-CAR TRUCK

Пятниковый узел опоры кузова на тележку грузового вагона относится к железнодорожному транспорту, в частности к соединению между тележками и рамой кузова грузового вагона, к центральным опорам.
Известна конструкция пятникового узла опоры кузова на тележку грузового вагона, где между пятой кузова и подпятником тележки используется износостойкий вкладыш из синтетического полимера в форме чаши с плоским дном, цилиндрическими боковыми стенками и верхним фланцем, создающим уплотнение узла опоры. На верхней поверхности дна чаши предусмотрены кольцевые канавки для размещения смазки. Если смазка не применяется, кольцевые канавки служат для сборки загрязнений и продуктов износа. В дне чаши сделаны металлические вставки для заземления центральной пяты с целью защиты груза от статического заряда (US, патент №5443015, МПК В61Р 5/16, 1995 г.).
Недостатками данной конструкции являются короткий межремонтный срок службы и применение дорогостоящего вкладыша самосмазывающего материала.
Известна конструкция подпятникового узла тележки грузового вагона, где на дно подпятника установлена прокладка из пластичного материала с износостойким покрытием на стороне, обращенной к пятнику кузова, при этом покрытие выполнено в виде отдельных сегментов, разделенных между собой радиальными канавками глубиной, равной толщине покрытия, и шириной в 1-3 глубины канавок. По боковой поверхности бурта подпятника приварены полукольца для предотвращения его износа (RU, патент №2127683, MПК B61F 5/52, 1999 г.).
Недостатками данной конструкции являются большая износостойкость пятника и подпятника из-за повышенного момента сопротивления повороту в пятниковом узле вследствие сухого трения и разрушения сварного шва полуколец вследствие краевой их приварки к бурту подпятника.
Известна конструкция пятникового узла опоры кузова на тележку грузового вагона, принятая за прототип, в которой пята закреплена на кузове вагона, подпятник выполнен в виде цилиндрического углубления в балке тележки с кольцевым выступом вверху, на дне подпятника, между пятой и подпятником, установлен перфорированный по всей поверхности диск из материала более твердого, чем материал пяты и подпятника. Наружный диаметр диска несколько меньше диаметра подпятника, что позволяет ему осуществлять небольшие радиальные перемещения диска в подпятнике в процессе движения вагона. Диск покрывается хромированной пленкой для предохранения от коррозии и улучшения износостойкости. До установки в подпятник диск покрывают вязким смазочным материалом, в том числе отверстия и упаковывают в пленочный конверт из полиэтилена. Между кольцевым выступом подпятника и пятником имеется упругое уплотняющее кольцо для защиты пятникового узла от износа, предотвращения выхода смазки и попадания в него влаги и посторонних веществ (US, патент №4275661, МПК B61F 5/16, 1981 г.).
Недостатками этой конструкции являются:
- небольшой срок службы вязкого смазочного материала, что обеспечивает работу с низким трением подпятникового узла только в начальный период эксплуатации;
- упругое уплотняющее кольцо при повороте тележки из-за широкой контактной поверхности склонно к собиранию в «гармошку», поэтому изолирующая способность упругого уплотняющего кольца ненадежна.
Техническим результатом изобретения является повышение износостойкости пятниковой опоры кузова на тележку грузового вагона, увеличение межремонтного срока службы опоры и надежности.
Указанный технический результат достигается тем, что в пятниковом узле опоры кузова на тележку грузового вагона, содержащем пяту, закрепленную на кузове вагона, и подпятник, выполненный в виде углубления цилиндрической формы в надрессорной балке тележки, между пятой и боковой стенкой подпятника установлено износостойкое кольцо с возможностью угловых поворотов между пятой и подпятником и покрытое смазочным материалом с высокой адгезией, между дном подпятника и опорным торцом пяты установлены две прокладки в виде дисков из твердого смазочного материала, а между ними размещен перфорированный диск из износостойкого материала, на наружной поверхности пяты закреплено упругое уплотняющее кольцо, на внешней кромке которого по периметру с нижней стороны выполнен остроконечный выступ из эластомера, соприкасающийся с верхней цилиндрической торцевой плоскостью подпятника.
На чертеже изображен пятниковый узел опоры кузова на тележку грузового вагона в разрезе.
Пятниковый узел опоры кузова на тележку грузового вагона содержит шкворень 1, пяту 2, закрепленную на кузове 3 вагона, подпятник 4, выполненный в виде углубления цилиндрической формы в надрессорной балке 5 тележки, износостойкое кольцо 6, установленное между пятой 2 и боковой стенкой подпятника 4 с возможностью угловых поворотов между пятой и подпятником и покрытое смазочным материалом с высокой адгезией, например, на основе дисульфид молибдена, две прокладки 7 в виде дисков из твердого смазочного материала, например, из графита со связующими, а между ними размещен перфорированный отверстиями или углублениями диск 8 из износостойкого материала, размещенный между прокладками 7, и упругое уплотняющее кольцо 9, закрепленное на наружной поверхности пяты 2, на внешней кромке которого по периметру с нижней стороны выполнен остроконечный выступ 10 из эластомера, соприкасающийся с верхней цилиндрической торцевой плоскостью 11 подпятника 4 тележки и предотвращающий выход смазочного материала из пятникового узла и попадание в него влаги и пыли.
Пятниковый узел опоры кузова на тележку грузового вагона работает следующим образом.
При нагружении пятникового узла опоры кузова на тележку вертикальной рабочей нагрузкой вагона происходит смятие прокладок 7, твердая смазка в процессе движения вагона равномерно распределяется по обеим контактным поверхностям перфорированного диска 8 и заполняет его перфорированные отверстия или углубления.
При нагружении узла опоры кузова на тележку горизонтальными силами и при повороте надрессорной балки 5 тележки относительно кузова 3 вагона в процессе движения происходит проворот износостойкого кольца 6 между пятой 2 и боковой стенкой подпятника 4 по смазанным поверхностям в зависимости от их состояния: где лучшие условия смазки и состояние поверхностей, что повышает износостойкость узла, увеличивает межремонтные сроки службы опоры и надежность.
Для предотвращения выхода смазочного материала из узла, попадания в него влаги и пыли на наружной поверхности пяты 2 закреплено упругое уплотняющее кольцо 9, на внешней кромке которого по периметру с нижней стороны выполнен остроконечный выступ 10 из эластомера, соприкасающийся с верхней цилиндрической торцевой плоскостью 11 подпятника 3 тележки.