Палец тягового хомута беззазорного сцепного устройства

Полезная модель относится к элементам сцепных тяговых устройств для железнодорожного транспорта, точнее к приспособлениям для соединения беззазорных сцепных устройств с автосцепными.
автосцепное устройство, автосцепка, адаптер, клин тягового хомута, цепное устройство, сцепка,
В настоящем описании термины:  будут использваться в толковании ГОСТ 33434-2015.
2
Основным видом сцепных устройств для соединения вагонов в поезде и локомотивов с вагонами являются автосцепные устройства, включающие автосцепку, состоящую из головной части с замковым устройством, и хвостовика, имеющего поперечное отверстие, сквозь которое проходит стержень, служащий для соединения хвостовика автосцепки с концом тягового хомута [ГОСТ 32885-2014]. Стержень проходит также через проушины (отверстия) тягового хомута. В уровне техники этот стержень в силу исторической традиции называется клином тягового хомута, его название и размеры закреплены указанным ГОСТом. Этот клин не имеет сходящихся поверхностей, то есть не является клином в общепринятом толковании. Поэтому название «клин» описывает не конструктивное исполнение или форму изделия, а только его функциональное назначение. Его поперечное сечение по всей длине одинаково и он выглядит как прямоугольная пластина размером 32×93 мм со скругленными углами. Он легко доступен и недорог.
В железнодорожном подвижном составе постоянного формирования (не допускающем переформирования в пути следования), например, скоростном, высокоскоростном или моторвагонном, вместо стандартных автосцепных устройств обычно используются беззазорные сцепные устройства, сцепки которых не обеспечивают непосредственного соединения с автосцепкой. Стандартный клин в них не применяется.
Известна полупостоянная сцепка для легкорельсового транспортного средства, хвостовая часть сцепного устройства которой с установленным в ее отверстии сферическим подшипником, входит в вилку тягового хомута и шарнирно соединена с нею посредством выполненного в виде ступенчатого цилиндрического пальца (шкворня), проходящего через точно обработанные отверстия вилки и подшипник хвостовой части [RU №2495777]. Выполняемая им функция та же, что у стандартного клина тягового хомута.
Для соединения вагона, имеющего такие сцепные устройства, с локомотивом, оборудованным автосцепкой, требуется специальный адаптер, или переходное приспособление. Однако, в аварийных случаях, сцепной механизм беззазорной сцепки часто повреждается, установка адаптеров становится невозможной. Головная часть сцепного устройства не может быть заменена на стандартную автосцепку, поскольку цилиндрический палец диаметром около 100 мм. Можно извлечь палец, удалить поврежденную сцепную головку и вместо нее установить стандартную автосцепку. Но для ее закрепления штатный палец тягового хомута не пригоден, так как он не проходит через проушину в хвостовике автосцепки. Можно закрепить хвостовик стандартным клином, проходящим через отверстия вилки тягового хомута. Но из-за несоответствия формы стандартного клина отверстиям вилки, они неизбежно повреждаются, разбиваются при буксировке вагона даже на небольшое расстояние. После такой буксировки ремонтировать приходится не только сцепную головку, но и тяговый хомут.
Известен клин тягового хомута в виде стержня со шляпкой в поперечном сечении, выполненный в виде параллелограмма со сторонами, сопряженными по радиусу, предназначенный для соединения хвостовика автосцепки с тяговым хомутом беззазорного сцепного устройства БСУ-3 RU 149087 U1]. Клин предназначен для временной установки сцепной головки СА-3 для маневровых операций в ходе изготовления вагонов, оборудованных БСУ-3. Использование такого клина означает гарантированное повреждение точно обработанных проушин вилки тягового хомута еще до выхода вагона с завода.
Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является ступенчатый цилиндрический палец тягового хомута беззазорного сцепного устройства, концы которого посажены в отличающиеся по диаметру отверстия вилки тягового хомута. Этот палец использован в известном автоматическом беззазорном сцепном устройстве БСУ, включающем сцепку («сцепную головку»), с замковым устройством, иной, чем у стандартной автосцепки конструкции, и с хвостовиком, имеющим отверстие с установленным в нем сферическим подшипником, тяговый хомут, включающий вилку с соосными цилиндрическими отверстиями разных диаметров, в которых и установлен указанный палец, проходящий через сферический подшипник и выполняющий функцию клина тягового хомута [RU №№149527]. Аналогичное устройство описано в [RU №2384442].
Недостсток известного пальца тот же, что и у предыдущего аналога: в проушину хвостовика автосцепки он не входит, а его замена на стандартный клин или штырь из случайного материала приводит к повреждению отверстий вилки тягового хомута.
Технический результат от использования настоящей полезной модели состоит в повышении надежности соединения за счет устранения возможности повреждений оборудования при ликвидации аварии подвижного состава, оборудованного беззазорными сцепными устройствами, передняя часть тягового хомута которых выполнена в виде вилки с соосными цилиндрическим отверстиями.
Указанный результат достигается тем, что известный палец тягового хомута беззазорного сцепного устройства, цилиндрические концы которого выполнены с возможностью посадки в отверстиях вилки, имеет со стороны конца меньшего диаметра две симметрично расположенные относительно его оси лыски, расстояние между которыми равно толщине стандартного клина тягового хомута, а длина не превышает сумму величин зазора между рогами вилки и толщины рога с проушиной меньшего диаметра.
Кроме того, нижний торец пальца содержит резьбовое отверстие.
Кроме того, нижний торец пальца содержит соосный с ним цилиндрический выступ.
Благодаря тому, что предложенный палец имеет две симметрично расположенные относительно его оси лыски, расстояние между которыми равно толщине стандартного клина тягового хомута, он может свободно проходить через проушину хвостовика автосцепки, выполняя тем самым функцию клина тягового хомута. Это позволяет оперативно присоединять к беззазорному сцепному устройству аварийного вагона головную часть стандартной автосцепки с целью буксировки вагона к месту ремонта и при этом не повреждая калиброванных отверстий в вилке тягового хомута.
Поскольку лыски расположены со стороны цилиндрического конца меньшего диаметра и их длина не превышает сумму величин зазора между рогами вилки и толщины рога с отверстием меньшего диаметра, цилиндрический конец большего диаметра сохраняет в поперечном сечении форму полного круга и может быть надежно, без зазоров зафиксирован в соответствующем отверстии вилки не повреждая его. Второй же конец пальца, сохраняя в промежутках между лысками цилиндрические поверхности, центрируется по ним в отверстии меньшего диаметра и фиксируется в нем, не повреждая его. Благодаря этому аварийный вагон можно буксировать к месту ремонта без риска повредить точно обработанные поверхности отверстий вилки тягового хомута, что снижает отрицательные экономические последствия аварии.
Оснащение нижнего торца пальца резьбовым отверстием облегчает его извлечение посредством съемника.
Цилиндрический выступ на нижнем торце пальца центрируя фиксирующую клин пластину, облегчает установку закрепляющих ее болтов, сокращая тем самым время установки автосцепки.
Существо полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1 показан вид сбоку на предложенный палец.
На фиг. 2 показан фронтальный вид на предложенный палец.
На фиг. 3 показано поперечное сечение средней части пальца.
На фиг. 4 показан поперечный разрез пальца плоскостью, проходящей через его конец с лысками.
На фиг. 5 показано поперечное сечение средней части варианта исполнения пальца со скругленными небольшим радиусом углами.
На фиг. 6 показано поперечное сечение средней части варианта исполнения пальца соответствующее попречному сечению стандартного клина.
На фиг. 7 показан пример соединения автосцепки с вилкой тягового хомута беззазорного сцепного устройства посредством предложенного пальца.
1
2
3
DП2a
4
D
5
6
Предложенный палец выполнен в виде одной детали, состоящей из нижней , средней  и верхней  частей (фиг. 1). Диаметр  нижнего цилиндрического участка  является сопрягаемым с диаметром  нижнего отверстия  вилки тягового хомута  беззазорного сцепного устройства (фиг. 7), позволяя устанавливать в ней палец по плотной посадке.
2
3
7
-2,5
Средняя  и верхняя  части пальца по форме схожи с прямоугольной пластиной, образованной двумя лысками , расположенными симметрично относительно оси пальца. Расстояние между лысками равно толщине стандартного клина тягового хомута, составляющей согласно ГОСТ 32885-2014 32 мм (фиг. 3).
2
8
9
D/2
10
α
11
Поперечное сечение средней части  пальца, той, которая непосредственно взаимодействует с проушиной хвостовика  автосцепки (фиг. 7), выглядит как прямоугольник, две короткие стороны  которого скруглены радиусом  а углы срезаны прямолинейными фасками  (фиг. 1…4), с углом скоса =(30…60)° (фиг. 3), или по плавным кривым , как это показано на фиг. 5 и 6. Поскольку время использования предложенного пальца невелико - от места аварии до депо, достижение технического результата не зависит от формы выполнения срезов, которая определяется только технологией изготовления изделий мелкосерийного производства. Проще и дешевле изготавливать предложенный палец с прямолинейными фасками.
2
L
12
13
Полная длина средней части  пальца равна расстоянию  между рогами  и  вилки тягового хомута 6 беззазорного сцепного устройства (фиг. 7).
3
14
13
7
15
dП2а
DП2а
d
14
6
3
Боковая поверхность верхней части  пальца на длине , равной высоте отверстия  верхнего рога  имеет два противоположных плоских участка, являющихся частью лысок  и два противоположных цилиндрических участка , являющихся сегментами цилиндра диаметром , который меньше диаметра . Эти участки сопрягаемы с диаметром  верхнего отверстия  вилки тягового хомута  (фиг. 7), что позволяет устанавливать в ней палец по плотной посадке. Поперечное сечение верхней части  показано на фиг. 4 (заштрихованная область).
5
14
6
Таким образом, предложенный палец эффективно сцентрирован и посажен в отверстиях  и  вилки тягового хомута  практически без зазоров, что предотвращает повреждение отверстий тяговым усилием и рывками при буксировке.
4
16
17
Нижний торец цилиндрического участка  может иметь цилиндрический выступ  с внутренним резьбовым отверстием , служащим для установки съемника пальца.
18
16
19
Выпадению пальца препятствует пластина , центрируемая по выступу  и закрепленная болтами .
7
6
10
11
L
12
13
6
13
Палец изготавливают из стали марки 38ХС или аналогичной по механическим свойствам фрезерованием лысок  на заготовке, исходные размеры которой соответствуют размерам штатного пальца тягового хомута  беззазорного сцепного устройства, с последующим срезанием образовавшихся ребер фасками  или скруглениями . Общая длина лысок 7 не превышает суммы зазора  между рогами  и  вилки тягового хомута  (фиг. 7) и толщины  верхнего рога .
Используют предложенный палец следующим образом.
6
12
13
8
5
14
18
Поврежденную замковую часть пассажирского сцепного устройства, удаляют, извлекая штатный палец, соединяющий ее с вилкой тягового хомута . Между рогами  и  вилки заводят хвостовик  стандартной автосцепки СА-3, соединяют его с вилкой предложенным пальцем, вставляя его в отверстия  и , и фиксируют палец от выпадения пластиной . После этого головную часть автосцепки соединяют обычным образом с автосцепкой локомотива и буксируют вагон к месту ремонта.
Использование предложенного пальца сокращает время ликвидации аварии составов, оборудованных пассажирскими сцепными устройствами и предотвращает новые повреждения, помимо вызванных аварией.