АВТОМАТИЧЕСКАЯ БЕЗЗАЗОРНАЯ СЦЕПКА МОДЕЛЬНОГО РЯДА БСУ ДЛЯ ПАССАЖИРСКОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к сцепным устройствам подвижного состава, и предназначено для использования при автоматическом сцеплении вагонов при значительных отклонениях от осей сцепок в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
Известна по патенту №2048340 на изобретение РФ механическая автосцепка для железнодорожного транспорта. Сущность изобретения: механическая автосцепка содержит корпус с центрирующим корпусом и выступами для контакта с автосцепкой другого вагона. На одном из выступов жестко установлен толкатель с возможностью взаимодействия с замком автосцепки другого вагона. На корпусе посредством кронштейна установлен подпружиненный замок с возможностью поворота, выполненный 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.
По технической сущности наиболее близкой к предлагаемой автоматической беззазорной сцепке является автоматическая сцепка подвижного состава железнодорожного транспорта, 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 (см. патент РФ №65847 на полезную модель). Следует отметить, что в приведенной формулировке имеется терминологическая ошибка, - формулировка «два корпуса однотипных поглощающих аппаратов» не соответствует чертежу, приведенному на фиг. 1. Фактически на фиг. 1 на позиции 1-1 указан тяговый корпус сцепки, в котором установлен поглощающий аппарат.
Анализ описания указанного патента и чертежа на фиг.1 позволяет сформулировать уточненную формулировку прототипа:
«автоматическая сцепка подвижного состава железнодорожного транспорта, характеризующаяся тем, что она содержит два однотипных тяговых корпуса сцепки 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 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.
Задачей полезной модели является усовершенствование конструкции автосцепки путем устранения недостатков прототипа.
Решение задачи достигается тем, что в заявленной полезной модели автоматическая беззазорная сцепка модельного ряда БСУ для пассажирского подвижного состава железнодорожного транспорта содержит 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, причем 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 торцем 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 торцем 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, имеющем выход в смазочную канавку, выполненную на наружной поверхности пальца, из которой смазочный материал поступает в зону трения скольжения внутреннего и наружного колец подшипника.
Применение предложенной совокупности существенных признаков позволяет получить новый технический результат: усовершенствовать конструкцию автоматической беззазорной сцепки и устранить недостатки прототипа. Конструкция автосцепки существенно упрощена благодаря использованию в шарнирном узле стандартного покупного неразъемного сферического подшипника скольжения. Благодаря этому мероприятию отпала необходимость в периодических регулировках шарнирных узлов сцепки, при этом трудоемкость изготовления сцепки существенно снижена поскольку отпала необходимость изготавливать сложные в изготовлении две сферические головки и сопрягаемые с ними детали.
Анализ уровня техники показал, что предложенная совокупность существенных признаков является новой, явным образом не следует из уровня техники и таким образом, предлагаемая полезная модель является новой и имеет изобретательский уровень.
Сущность полезной модели поясняется чертежом. На фиг. 1 показан чертеж автоматической беззазорной сцепки модельного ряда БСУ для пассажирского подвижного состава железнодорожного транспорта, а также сферический шарнирный узел для этой сцепки. Сцепка содержит два однотипных тяговых корпуса 1 с установленными в них однотипными поглощающими аппаратами 2, две однотипные сцепные головки 3 с направляющим элементом 4, каждая сцепная головка включает приемное отверстие 5, замковое устройство 6, хвостовик 7, центрирующее устройство 8 и сферический шарнирный узел 9. Каждый из двух сферических шарнирных узлов 9 выполнен на основе тяговой проушины 10 вилочной формы, являющейся продолжением тягового корпуса 1 сцепки, проушина 10 сориентирована так, что ось ее отверстий занимает вертикальное положение, в отверстия проушины вставлен палец 11, на который установлен внутренним кольцом 12 неразъемный сферический подшипник скольжения «сталь по стали», изготовленный в условиях специализированного подшипникового производства, при этом нижним торцем внутреннее кольцо 12 подшипника опирается на уступ 13, имеющийся на пальце, наружным кольцом 14 подшипник установлен в гнезде с уступом, выполненном в хвостовике 7 сцепки, при этом положение подшипника в осевом его направлении зафиксировано с помощью уступа и стопорного кольца 15, установленного в канавку, выполненную в гнезде хвостовика 7, сверху над подшипником на пальце установлена распорная втулка 16 с защитным чехлом 17, выполненным с возможностью предотвращения проникновения жидкости и пыли в подшипник, палец 11 зафиксирован от выпадания из отверстий проушины пластиной 18, установленной снизу под торцем пальца, пластина присоединена винтами 19 к нижней части проушины с возможностью зажима внутреннего кольца 12 подшипника в осевом направлении благодаря наличию зазора 20 между пластиной и плоскостью нижней части проушины, на нижнем торце пальца выполнена выточка с резьбой 21, в которую при разборке шарнирного узла ввинчивается приспособление для удаления пальца 11, в выточке установлена защитная пробка 22, под которой в палец ввернута по резьбе пресс-масленка 23 для подачи смазочного материала в подшипник, причем для подачи смазочного материала в пальце выполнено центральное отверстие 24 с отводящим отверстием в радиальном направлении, имеющем выход в смазочную канавку, выполненную на наружной поверхности пальца, из которой смазочный материал поступает в зону трения скольжения внутреннего 12 и наружного 14 колец подшипника.
Устройство работает следующим образом. В данной полезной модели в сравнении с прототипом содержатся технические решения, которые изменили конструкцию сферических шарнирных узлов 9. Эти изменения не привели к изменению процессов сцепления и расцепления вагонов, оснащенных автосцепкой, которые осуществляются аналогично как в прототипе. В процессе сцепления вагонов происходит захват направляющего элемента 4 приемным отверстием 5 в корпусе сцепной головки 3 автосцепки. При дальнейшем сближении вагонов сцепные головки 3 центрируются друг относительно друга, а затем, при смыкании их торцевых поверхностей, происходит срабатывание замковых устройств 6 в каждой из сцепных головок 3. После сцепления вагонов оси сцепных головок 3 займут совмещенное положение, образуя единую центральную ось сцепки. При движении поезда сферические шарнирные узлы 9 автосцепки обеспечивают возможность взаимного перемещения вагонов относительно друг друга при прохождении не прямых участков пути. Каждый из сферических шарниров выполнен на основе неразъемного сферического подшипника скольжения «сталь по стали», изготовленного специализированным подшипниковым производством. Это позволило увеличить износостойкость шарнирных узлов и исключить вследствие этого необходимость периодических регулировок шарнирных узлов, упростить их сборку, снизить стоимость изготовления. Таким образом, в данной полезной модели решены поставленные задачи по устранению недостатков прототипа, - упрощена конструкция шарнирных узлов автосцепки, исключена необходимость периодических их регулировок, снижена трудоемкость изготовления.
Возможность промышленного применения предложенной полезной модели не вызывает сомнений, поскольку предложенная автоматическая беззазорная сцепка модельного ряда БСУ для пассажирского подвижного состава железнодорожного транспорта состоит из узлов, работоспособность которых ранее была доказана. Работоспособность сферических подшипников скольжения «сталь по стали» в узлах трения скольжения, подвергающихся значительным динамическим нагрузкам доказана данными, приведенными в каталоге «Шарнирные головки, сферические подшипники скольжения и наконечники гидроцилиндров, пневмоцилиндров». Каталог 2010 г. FLURO-Gelenklager GmbH, стр. 59.
Таким образом, предложенная полезная модель промышленно применима.