НАДРЕССОРНАЯ БАЛКА ТЕЛЕЖКИ ГРУЗОВОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к подвижному составу железнодорожного транспорта и может быть использована в конструкциях двухосных тележек грузовых вагонов.
Известна конструкция надрессорной балки тележки грузового вагона (RU №79509, B61F 5/52, 10.01.2009), содержащая верхний пояс с внутренним вертикальным ребром, подпятником с плоской опорной плитой и упорным кольцевым буртом, нижний пояс, вертикальные боковые стенки и расположенную между верхним и нижним поясами опорную колонку подпятника. Посадочные поверхности под скользуны выполнены с системой из нескольких отверстий, расположенных несимметрично относительно оси надрессорной балки, позволяющих устанавливать различные типы съемных скользунов на посадочную поверхность. Технологические отверстия, расположенные в верхнем поясе, выполнены с дополнительным усилением в виде скругленного выступа на наружной поверхности. Вертикальный пояс выполнен без отверстия в вертикальной стенке в зоне установки скользунов.
Такая конструкция надрессорной балки обладает низкой надежностью вследствие отсутствия усиления поперечного сечения под площадкой под скользуны. Форма поверхностей под скользуны не позволяет устанавливать на надрессорную балку более одной пары скользунов, что ведет к повышенной концентрации нагрузки на этих участках надрессорной балки при установке тележки под сочлененные вагоны. Установка скользунов при помощи болтов и гаек затруднена, т.к. в вертикальной стенке под площадкой под скользуны отсутствуют отверстия. Опорная поверхность скользуна выполнена в один уровень с опорной поверхностью подпятника, что требует доработки шкворневого узла вагона.
Наиболее близкой к заявляемой полезной модели является конструкция надрессорной балки тележки грузового вагона (RU №104523, B61F 5/52, 20.05.2011). Надрессорная балка содержит верхний пояс с цилиндрическим подпятником с плоской опорной поверхностью и упорным кольцевым буртом, с технологическими отверстиями и плоскими опорными площадками скользунов с крепежными отверстиями, нижний пояс, включающий опорную поверхность на пружины, переходящую в наклонный пояс, вертикальные боковые стенки, карманы для установки фрикционных клиньев в концевых частях. В зоне опорной поверхности на пружины по центру балки выполнено ребро, плавно переходящее под опорной поверхностью скользуна в два вертикальных ребра, проходящих по всей длине балки до ее центра, под буртом подпятника ребра соединены поперечной перемычкой, уровень площадок для установки боковых скользунов ниже уровня опорной плоскости подпятника на 43-47 мм. Опорные площадки скользунов имеют прямоугольную форму со скругленными выступами в средней части, под опорными площадками в боковых стенках выполнены по одному отверстию овальной формы, имеющих усиленные внутрь балки стенки. Наклонные поверхности карманов под фрикционные клинья имеют выступы над верхним поясом, на боковых стенках с внешней и внутренней стороны от кармана выполнены поперечные упоры, между карманом и внутренним поперечным упором на боковых стенках расположены плоские упорные площадки.
Такая конструкция надрессорной балки обладает рядом недостатков, а именно:
- низкая надежность надрессорной балки за счет образования скоплений металла в зоне перехода одного вертикального ребра в два, что приводит к возникновению дефектов в тепловом узле при застывании отливки, и в зоне пересечения вертикальных ребер с буртом подпятника, что способствует образованию раковин в тепловых узлах, расположенных в нагруженной зоне;
- конструкция одного вертикального ребра, переходящего к центру балки в два, обладает низкой прочностью, что также снижает надежность изделия;
- опорная поверхность под скользуны рассчитана на установку одной пары скользунов при эксплуатации тележки под сочлененными вагонами, что ведет к концентрации нагрузки на этих участках надрессорной балки и повышает возможное количество отказов работы балки.
Задачей полезной модели является разработка надрессорной балки тележки грузового вагона с повышенной надежностью.
Технический результат - повышение надежности надрессорной балки тележки грузового вагона.
Технический результат достигается тем, что в надрессорной балке тележки грузового вагона, содержащей верхний пояс с цилиндрическим подпятником с плоской опорной поверхностью и упорным кольцевым буртом, с плоскими опорными площадками под скользуны с крепежными отверстиями, нижний пояс, выполненный с опорной поверхностью на пружины рессорного подвешивания, переходящей в наклонный пояс, вертикальные боковые стенки, карманы для установки фрикционных клиньев в концевых частях надрессорной балки, два параллельных вертикальных ребра, соединяющих верхний и нижний пояса, два отверстия овальной формы в боковых стенках под опорными площадками под боковые скользуны, ребра выполнены по всей длине балки и увеличивающимися по толщине к центру, под буртом подпятника между ребрами и боковыми стенками выполнены внутренние прибыли по форме близкие к цилиндру с вертикальной образующей, в бурте подпятника на внутренней поверхности выполнены вертикальные выемки в форме сектора цилиндра с вертикальной образующей, две опорные площадки под скользуны имеют по две пары установочных отверстий каждая.
В вертикальных ребрах в области карманов под фрикционные клинья выполнены отверстия овальной формы.
Опорные площадки под скользуны могут занимать 23,1-23,7% площади верхнего пояса, расстояние между центрами внутренних пар установочных отверстий которых составляет 1100 мм, между центрами наружных пар - 1524 мм.
Высота цилиндрических внутренних прибылей может быть 96,8-103,2 мм.
Все вышеприведенные размеры определены расчетно-экспериментальным путем.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
- на фиг.1 изображен вид сверху надрессорной балки;
- на фиг.2 показан разрез надрессорной балки по линии А-А фиг.1;
- на фиг.3 показан разрез надрессорной балки по линии Б-Б фиг.2;
- на фиг.4 показан разрез надрессорной балки по линии В-В фиг.3.
Надрессорная балка тележки грузового вагона включает верхний пояс 1, содержащий цилиндрический подпятник с плоской опорной поверхностью 2 и упорным кольцевым буртом 3 и плоские опорные площадки 5 под скользуны с крепежными отверстиями 6, нижний пояс 7, выполненный с опорной поверхностью 8 на пружины рессорного подвешивания, переходящей в наклонный пояс 9, вертикальные боковые стенки 10 с технологическими отверстиями 11 и отверстиями 12 для завинчивания гаек скользунов, карманы 13 для установки фрикционных клиньев в концевых частях.
На упорном кольцевом бурте 3 выполнены выемки 4 в форме сектора цилиндра с вертикальной образующей, позволяющие закреплять износостойкую чашу подпятника.
Два внутренних вертикальных ребра 14 проходят параллельно друг другу по всей длине балки и имеют переменную толщину, наибольшую в зоне подпятника и уменьшающуюся к концам балки. В области карманов надрессорной балки под установку фрикционных клиньев вертикальные ребра 14 имеют технологические отверстия 15.
Под буртом подпятника между боковыми стенками 10 и вертикальными ребрами 14 выполнены внутренние прибыли 16. Прибыли имеют близкую к цилиндрической форму с вертикальной образующей (фиг.4). Высота прибыли h ограничена технологическими отверстиями в ребрах и боковых стенках и может составлять 96,8-103,2 мм.
Опорные площадки скользунов 5 имеют прямоугольную форму увеличенной длины со скругленными краями и выступами в средней части по длине балки. Площадь площадок под скользуны может составлять 23,1-23,7% площади верхнего пояса 1. Каждая площадка имеет две пары отверстий для установки двух пар скользунов при подкатке тележки под сочлененные вагоны. Расстояние между центрами внешней пары отверстий для установки боковых скользунов по номиналу составляет 1524 мм, внутренней пары - 1100 мм.
Надрессорная балка тележки грузового вагона работает следующим образом:
Нагрузка от кузова вагона передается на плоскую опорную поверхность 2 подпятника и на увеличенные опорные площадки 5 под скользуны, которые усилены снизу ребрами 14, а затем через площадки 8 на рессорный комплект подвешивания. Далее нагрузка передается на боковые рамы тележки, от них на колесные пары и рельсовый путь.
Вследствие более технологичного выполнения элементов конструкции надрессорной балки, а именно вертикальных параллельных ребер 14, внутренних прибылей 16, выемок 4 на упорном кольцевом бурте подпятника, опорных площадок 5 под скользуны, уменьшается количество ее отказов в эксплуатации, что способствует повышению надежности.