Балансир трехосной тележки грузового железнодорожного вагона

Заявляемая полезная модель относится к конструкциям грузовых железнодорожных трехосных тележек, в частности к конструкции балансира.
Известна конструкция трехосной тележки типа КВЗ-1 [Конструкция вагонов под ред. Л.А. Шадура, Москва, 1962 г., стр. 92, рис. 97], включающая три колесные пары, четыре боковые рамы, две надрессорные балки, две продольные балки, шкворневую балку, два балансира букс средней оси, шесть букс, четыре подушки рессорных комплектов, восемь двухрядных пружин, четыре фрикционных гасителя колебаний, рычажную передачу. На буксы опираются четыре боковые рамы, причем на буксы крайних колесных пар они опираются непосредственно, а на буксы средней через балансиры. Боковые рамы соединены с балансирами - валиками.
Недостатком вышеописанной конструкции является увеличение сопротивления движению тележки на криволинейных участках пути, связанное с ограничением угловых перемещений боковых рам в местах крепления к балансирам средней колесной пары. В процессе эксплуатации тележки ограничения углового перемещения боковых рам приводят к износу узла крепления балансира и боковой рамы и увеличению зазоров в узле крепления. Из-за данного износа появляется стремительное изнашивание гребней колес, установленных на колесных парах трехосной тележки, и износ головок рельсов железнодорожных путей.
Кроме того, известна конструкция корпуса буксы (балансира) тележки модели 18-522А [«Справочник осмотрщику вагонов 783-2015 ПКБ ЦВ», ОАО «РЖД» ПКБ ЦВ, 2015, стр. 166, рис 10.63 и стр. 171, рис. 10.73], представляющая собой стальную отливку в виде коромысла отлитым заодно с корпусом буксы. По концам корпус буксы (балансир) имеет отверстия для соединения с консолью боковой рамы при помощи валиков.
Данная конструкция выбрана в качестве прототипа для заявляемой полезной модели.
Недостатком данной конструкции является быстрый износ в эксплуатации отверстий для валиков в корпусе балансира, что в дальнейшем приводит к необходимости проведения их ремонта наплавкой, с последующим проведением механической обработки отверстий до размеров, указанных в нормативной документации.
Задачей, заявляемой полезной модели является создание конструкции балансира, устанавливаемого в трехосную тележку, позволяющей улучшить ходовые характеристики вагона путем снижения сопротивления движению тележек на криволинейных участках пути, что уменьшит износ отверстий для валиков в корпусе балансира, уменьшит износ гребней колес и головок рельсов, а также снизит материальные затраты на ремонт тележек и вагонов в целом.
Поставленная задача решается путём того, что в конструкции балансира трехосной тележки в концевых частях, в отверстия вертикальных стенок проема для установки боковой рамы запрессованы износостойкие втулки.
Сущность предлагаемой конструкции заключается в том, что балансир трехосной тележки грузового вагона железнодорожного вагона, представляющий собой стальную отливку с ассиметрично выполненными концевыми частями, замкнутыми в средней части цилиндрическим проемом для размещения подшипника, при этом в каждой концевой части балансира имеется проем для размещения боковой рамы тележки, ограниченный вертикальными стенками, с выполненными в них отверстиями для соединения балансира с боковыми рамами при помощи валиков и горизонтальной стенкой с выполненным в ней пазом для установки износостойкого элемента, служащего опорой для боковой рамы тележки, вместе с этим, в отверстиях вертикальных стенок проема для установки боковой рамы запрессованы износостойкие втулки.
При этом износостойкие втулки выполнены из стали марки 40Х.
Вместе с этим, твердость износостойких втулок выполнена в диапазоне от 42 HRC до 60 HRC.
Возможно исполнение износостойких втулок из композиционного прессовочного материала, имеющего твердость не менее 60 HRC.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежом:
фиг. 1 – балансир трехосной тележки железнодорожного грузового вагона (общий вид).
Балансир трехосной тележки грузового железнодорожного вагона, представляющий собой стальную отливку 1 с ассиметрично выполненными концевыми частями 2 и 3, замкнутыми в средней части цилиндрическим проемом 4 для размещения подшипника. В каждой концевой части 2 и 3 балансира 1 имеется проем 5 для размещения боковой рамы тележки, ограниченный вертикальными стенками 6 и 7, с выполненными в них отверстиями 8 для соединения балансира 1 с боковыми рамами при помощи валиков и горизонтальной стенкой 9 с выполненным в ней пазом 10 для установки износостойкого элемента, служащего опорой для боковой рамы тележки. При этом в отверстиях 8 вертикальных стенок проема для установки боковой рамы запрессованы износостойкие втулки 11.
Износостойкие втулки 11 выполнены из стали марки 40Х.
Твердость износостойких втулок 11 выполнена в диапазоне от 42 HRC до 60 HRC.
Износостойкие втулки 11 возможно изготовить из композиционного прессовочного материала, имеющего твердость не менее 60 HRC.
Технический результат от заявляемой полезной модели заключается в том, что в отверстия вертикальных стенок проема для установки боковой рамы запрессованы износостойкие втулки, что при движении трехосной тележки в криволинейном участке пути улучшает ходовые характеристики вагона путем снижения сопротивления движению тележек на криволинейных участках пути, уменьшает износ отверстий в вертикальных стенках проема для установки боковой рамы и уменьшает износ гребней колес и головок рельсов, также позволяет снизить материальные затраты на ремонт вагонов. Кроме того, предлагаемая к защите полезная модель позволяет производить доработку тележки в процессе эксплуатации.
Выполнение износостойких втулок из стали марки 40Х с твердостью в диапазоне от 42 HRC до 60 HRC или выполнение износостойких втулок из композиционного прессовочного материала, имеющего твердость не менее 60 HRC, обеспечивает необходимую износостойкость и долговечность узла крепления балансира с боковой рамой.
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет повысить долговечность и ремонтопригодность балансира тележки грузового железнодорожного вагона, снизить затраты на ремонт.
В настоящее время на заявляемую полезную модель разработана конструкторская документация и проводятся всесторонние испытания опытных образцов.