АВТОСЦЕПНОЕ УСТРОЙСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ВАГОНА

Заявляемая полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности к конструкции автосцепного устройства железнодорожного вагона.
Известна конструкция автосцепного устройства вагонного типа [В.В.Коломийченко, В.И.Беляев, И.Б.Феоктистов, Н.А.Костина «Автосцепные устройства подвижного состава железных дорог», М., транспорт, 2002 стр.6], состоящего из расположенного между передним и задним упорами рамы поглощающего аппарата автосцепки, воспринимающего нагрузки от автосцепки через соединительный клин посредством тягового хомута. В корпусе автосцепки расположен механизм расцепления, приводимый в действие валиком подъемника от расцепного привода автосцепного устройства. Расцепной привод состоит из расцепного рычага, фиксирующего и поддерживающего кронштейнов, а также цепи, закрепленной одним концом на расцепном плече рычага, а вторым концом соединенной с верхним выступом балансира валика подъемника.
Одним из недостатков данного автосцепного устройства, снижающим эксплуатационную безопасность его работы является то, что при возникновении внештатных ситуаций (выпадение клина, его излом, обрыв хвостовика автосцепки и т.п.), оборвавшаяся автосцепка отходит от вагона в процессе движения поезда, расцепная цепь натягивается и валик подъемника поворачивается в сторону расцепления, поскольку указанная цепь располагается выше оси поворота валика. Происходит расцепление оборвавшейся автосцепки, выход ее из контура зацепления смежной автосцепки и падение на путь, что может вызвать сход тележки с рельсов и привести к аварийным последствиям.
Также известна конструкция автосцепного устройства (Журнал «Железнодорожный транспорт», №11, 2001 г., стр.56-59) содержащая автосцепку с механизмом сцепления, опирающуюся своим хвостовиком на центрирующий прибор с подпружиненной опорой и передающую усилия через тяговый хомут посредством клина поглощающему аппарату и упорам хребтовой балки.
Расцепной привод [Патент РФ №2022851 B 61 G 7/02, опубл. 15.11.1994 бюл. №21] данного автосцепного устройства включает расцепной рычаг, состоящий из рукоятки, средней части и расцепного плеча, выполнено дополнительное блокировочное плечо, направленное в противоположную сторону от расцепного плеча. С помощью верхней расцепной и нижней блокировочной цепей, посредством болтов, плечи расцепного рычага соединены с валиком подъемника, при этом блокировочная цепь расположена ниже оси поворота валика и ее болт выполнен более прочным на разрыв, чем болт расцепной цепи [Патент РФ №2238203 B 61 G 7/02, опубл. 20.10.2004 бюл. №29].
В данном автосцепном устройстве устранено падение автосцепки на путь за счет того, что при расхождении вагонов практически одновременно натягиваются обе цепи, далее первым рвется болт расцепной цепи, вторым, как более прочный, болт блокировочной цепи и поворот валика подъемника в сторону расцепления не происходит. Оборвавшаяся автосцепка остается сцепленной со смежной и повисает на ее ограничительном кронштейне.
Данная конструкция выбрана в качестве прототипа.
Наличие дополнительной блокировочной связи потребовало увеличение габаритных размеров балансира валика подъемника и выполнение отверстия в нижнем выступе, выполненным заодно с наружной торцевой поверхностью балансира. В результате, в процессе эксплуатации при нахождении сцепленных вагонов в кривых большой зуб смежной автосцепки ограничивает поворот валика подъемника, что препятствует в случае необходимости расцеплению вагонов. Такое явление может наблюдаться при расцеплении и на кривых участках пути сжатых автосцепок с изношенными поверхностями
контура зацепления. Кроме того, при маневровых работах возникает необходимость толкать вагоны без сцепления автосцепок. Для этого механизм автосцепки устанавливают в положение «на буфер», при этом валик подъемника находится в повернутом положении и в результате соударения автосцепок возможен удар большого зуба смежной автосцепки по нижнему выступу балансира валика, в связи с увеличением габаритных размеров последнего. В результате может произойти поломка валика подъемника и выход расцепного привода из строя.
Еще к недостатку данной конструкции автосцепного устройства можно отнести выполнение дополнительного блокировочного плеча расцепного рычага направленным вниз в противоположную сторону от расцепного плеча. Это препятствует выкатке тележек из под вагонов при ремонтах, осмотрах и при переустановке тележек другой колеи. При подъеме вагона над тележками после выхода шкворней тележек из пятников вагона нижняя точка блокировочного плеча данного расцепного привода все еще ограничивает выкатку тележек, цепляясь за подпятник надрессорной балки тележки. В результате требуется дополнительный подъем вагона, а это увеличение временных затрат, что в условиях эксплуатации вагона нежелательно.
Кроме того, в случае разрыва болтов крепления расцепной и блокировочной цепей к расцепному рычагу под действием больших продольных сил могут повредиться другие детали расцепного привода и рамы вагона (изгиб, расцепного рычага, его кронштейнов, обрыв болтов крепления кронштейнов, вырыв этих болтов из лобового листа передней балки рамы вагона и т.п.). Это ведет к дополнительным ремонтным затратам в процессе эксплуатации.
Задачей на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в создании конструкции автосцепного устройства, обеспечивающей сохранность деталей расцепного привода и рамы в нештатных ситуациях (обрыв автосцепки, излом клина тягового хомута и т.п.), исключающей расцепление автосцепки при ее изломе, обеспечивающей расцепление изношенных сжатых автосцепок и при нахождении вагонов в кривых, исключающей
поломку деталей механизма автосцепки в положении «на буфер» при маневровых работах, и позволяющей поднимать вагоны при выкатке тележек на минимально необходимую высоту.
Поставленная задача решается следующим образом.
В нижней части балансира валика подъемника автосцепки выполнен выступ, имеющий отверстие для соединения с блокировочной цепью расцепного привода. Выступ выполнен со смещением в сторону к автосцепке от наружной торцевой поверхности балансира валика подъемника. Вместе с этим, блокировочное плечо расцепного рычага выполнено вдоль его средней части, являясь ее продолжением, а блокировочная цепь закреплена с внешней стороны от расцепного плеча. Кроме того, головки болтов, соединяющих цепи с плечами расцепного рычага, выполнены в виде колец с разрезами. Вместе с этим, нижняя точка блокировочного плеча расцепного рычага расположена на расстоянии от опорной поверхности пятника вагона не более длины выступающей части шкворня тележки.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что в тяговом хомуте размещен поглощающий аппарат, который воспринимает ударные и тяговые нагрузки от автосцепки через соединительный клин. В корпусе автосцепки размещен механизм, приводимый в действие валиком подъемника, соединенным с помощью цепей, посредством болтов, с расцепным и блокировочным плечами рычага расцепного привода. В нижней части балансира валика подъемника имеется выступ с отверстием для соединения с блокировочной цепью. Выступ выполнен со смещением в сторону к автосцепке от торцевой наружной поверхности балансира валика подъемника. Головки болтов, соединяющих цепи с плечами расцепного рычага, выполнены в виде колец с разрезами.
Блокировочное плечо расцепного рычага выполнено вдоль его средней части, являясь ее продолжением, а блокировочная цепь закреплена с внешней стороны расцепного рычага. Нижняя точка блокировочного плеча расцепного
рычага расположена на расстоянии от опорной поверхности пятника вагона не более длины выступающей части шкворня тележки.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, на которых изображены:
фиг.1 - общий вид автосцепного устройства железнодорожного вагона;
фиг.2 - вид сбоку автосцепного устройства на вагоне;
фиг.3 - валик подъемника со смещенным нижним выступом, размещенный в корпусе автосцепки;
фиг.4 - расцепной привод на концевой балке (автосцепка условно не показана);
фиг.5 - натянутое положение цепей валика подъемника неисправной автосцепки в начале расхождения вагонов;
фиг.6 - зависание неисправной автосцепки на кронштейне смежной автосцепки после расхождения вагонов;
фиг.7 - вид сверху соединенных автосцепок в положении «на буфер» расцепного рычага одной их них.
Автосцепное устройство состоит из автосцепки 1 с ограничительным кронштейном 2 и механизмом сцепления, центрирующего прибора 3, тягового хомута 4 с расположенным в нем поглощающим аппаратом 5, клина тягового хомута 6 для соединения хвостовика автосцепки 7 с тяговым хомутом 4 и расцепного привода 8.
Валик подъемника 9 механизма сцепления автосцепки включает балансир 10, содержащий, расположенные относительно оси поворота 24 валика, расположенные относительно оси поворота валика верхний 11 и нижний 12 выступы с которыми соединена соответственно верхняя расцепная 13 и нижняя блокировочная 14 цепи с болтами 15, 16 с гайками. Нижний выступ 12 балансира 10 выполнен в виде сектора и смещен ближе к автосцепке 1 на величину А относительно верхнего выступа 11.
Головки болтов 15, 16 выполнены в виде колец с разрезами, при этом головка болта 15 блокировочной цепи 14 имеет большую прочность на разрыв, чем головка болта 16 расцепной цепи 13.
С помощью указанных болтов 15, 16 цепи валика подъемника 9 соединены с верхним расцепным 17 и нижним блокировочным 18 плечами расцепного рычага 19, который устанавливается в кронштейнах 20 и 21, закрепленных с помощью болтов на лобовом листе 22 передней балки вагона. Блокировочное плечо 18 выполнено вдоль средней части 23 расцепного рычага 19, являясь ее продолжением. Нижняя точка блокировочного плеча 18 расцепного рычага 19 расположена на расстоянии от опорной поверхности пятника вагона не более длины выступающей части шкворня тележки.
Работа и взаимодействие узлов и деталей автосцепного устройства происходит следующим образом.
При возникновении внештатных ситуаций (выпадение или излом клина 6, обрыве хвостовика 7 корпуса автосцепки и т.п.) неисправная автосцепка теряет связь с хомутом 4 вагона и начинает отделяться от него, оставаясь еще соединенной расцепной 13 и блокировочной 14 цепями балансира 10 валика подъемника 9 с верхним 17 и нижним 18 плечами расцепного рычага 19.
При расхождении вагонов цепи 13 и 14 натягиваются и поэтому поворота валика подъемника 9 и соответственно расцепление автосцепок не происходит. При дальнейшем расхождении вагонов в процессе их движения первым как менее прочное разгибается кольцо болта 16 расцепной цепи 13, вторым - кольцо блокировочной цепи 14 и расцепление автосцепок также не происходит. Потерявшая связь с вагоном неисправная автосцепка остается в контуре зацепления смежной автосцепки и повисает на ее ограничительном кронштейне 2, т.е. падения на путь оборвавшейся автосцепки не происходит.
Технический результат от использования заявляемой полезной модели заключается в следующем.
Выполнение выступа, расположенного в нижней части балансира валика подъемника для соединения с блокировочным плечом расцепного рычага
смещенным в сторону от торцевой наружной поверхности балансира обеспечивает зазор между нижним выступом повернутого валика подъемника и ударной поверхностью большого зуба смежной автосцепки, что позволяет производить расцепление изношенных автосцепок, автосцепок вагонов, находящихся в кривых участках пути, исключить повреждение валика подъемника при маневровых работах при положении механизма одной из автосцепок «на буфер».
Изготовление головок болтов, соединяющих цепи с плечами расцепного рычага, в виде разрезных колец позволило существенно снизить усилия необходимые для разрыва связей между плечами расцепного рычага и валиком подъемника и тем самым исключить повреждение деталей автосцепного устройства и рамы вагона.
Выполнение блокировочного плеча расцепного рычага вдоль средней части последнего и расположение блокировочной цепи с внешней стороны от расцепного плеча рычага позволило уменьшить число звеньев блокировочной цепи и снизить затраты на ее изготовление.
Кроме того, такая конструкция блокировочного плеча и балансира валика подъемника позволяет легко осуществлять модернизацию существующего парка вагонов, путем приварки обычного короткого прутка к существующему расцепному рычагу и механической обработки небольшого сектора валика подъемника с отверстием без изготовления и приварки
Расположение нижней точки блокировочного плеча расцепного рычага на расстоянии от опорной поверхности пятника вагона не более длины выступающей части шкворня тележки позволяет выкатывать тележки из под вагона сразу после выхода шкворня тележки из пятника без дополнительных временных затрат на поднятие и отпуск вагона.
В настоящее время на данную конструкцию автосцепного устройства разработана конструкторская документация, изготовлены опытные образцы и проведены необходимые испытания.