Устройство для снятия пальца шарнирного узла беззазорной сцепки

Полезная модель относится к устройствам и приспособлениям для технического обслуживания и ремонта подвижного состава железных дорог, оборудованного беззазорными сцепными устройствами, например, типа БСУ-ТМ136 и аналогичных. Точнее, к устройствам для снятия пальца шарнирного соединения сцепной головки и тягового хомута.
Основными узлами беззазорных сцепных устройств являются сцепка (сцепная головка) и тяговый хомут, соединенные через сферический шарнир. В сцепных устройствах типа БСУ-ТМ136 шарнир образован неразъемным сферическим подшипником скольжения, установленным в проушине хвостовика сцепки, а сцепка с тяговым хомутом соединена посредством цилиндрического пальца диаметром около 100 мм, проходящего через внутреннее кольцо подшипника и отверстия в рогах вилки тягового хомута [RU №149527]. В отличие от автосцепных устройств, где клин или валик, соединяющий хвостовик сцепки с тяговым хомутом, установлены в проушинах рогов вилки тягового хомута совершенно свободно, с большим зазором, в беззазорном сцепном устройстве палец установлен в отверстиях с натягом по довольно точной плотной посадке. За годы эксплуатации на открытом воздухе палец корродирует и для его извлечения требуются большие, от 10 тс и выше, усилия.
В конструктивном отношении шарнирный узел беззазорного сцепного устройства подобен цилиндрическому шарниру узла соединения стойки передней подвески или переднего моста с поворотной цапфой автомобиля, содержащему цилиндрический шкворень, проходящий в отверстия вилки стойки/моста и отверстие в помещенном между ними приливе основания цапфы, и потому в настоящем описании термины «палец» и «шкворень», будут использоваться как эквивалентные, означающими одну и ту же деталь.
Известно устройство (съемник) для снятия шкворней из стойки передней подвески автомобилей, состоящее из трубы, диаметр и длина которой больше длины и диаметра извлекаемого шкворня, шайбы с гайкой на одном из концов трубы и болта, проходящего через шайбу, гайку и трубу, ввинчиваемого в резьбовое отверстие в торце шкворня [см, например, В.Н. Борисов и др. Автомобиль ГА3-21 «Волга»/Изд-во «Транспорт, 1969, с. 146, рис. 126]. После того, как болт ввинчен в резьбовое отверстие шкворня, вращают гайку и она, упираясь через шайбу в трубу, тянет болт, который вытаскивает шкворень в трубу. В автомобилях шкворневые соединения всегда хорошо смазаны и шкворни диаметром (20…30) мм, установленные во втулках из антифрикционного материала, извлекаются такими устройствами легко. Но вытянуть таким устройством приржавевший палец сцепного устройства, имеющий диаметр около 100 мм практически невозможно - нужен домкрат достаточно большой силы.
Известны приспособления (съемники) для выпрессовки шкворней из вилки балки переднего моста автомобилей, содержащие захватные опорные элементы, соединенные с основанием гидравлического домкрата, подвижной шток (пята) которого выполнен с возможностью давления на торцевую часть шкворня [RU №№2043938, 53633]. Все они действуют по принципу выдавливания шкворня из цапф и поворотного кулака. Для снятия пальца беззазорного сцепного устройства они непригодны из-за того, что в подвижном составе выдавить палец вверх некуда: над ним располагаются конструктивные несъемные элементы хребтовой балки и пола вагона. Его можно только вытянуть вниз. Кроме того, используемые в известных съемниках гидравлические домкраты имеют оригинальную конструкцию, промышленностью серийно не выпускаются и потому дороги.
Наиболее близким к предложенному по технической сущности является устройство для снятия шкворней автомобиля, включающее соединенные стойками нижнюю и верхнюю пластины, между которыми с возможностью продольного относительно стоек смещения установлена средняя пластина с отверстием [В.М. Семенов. Нестандартный инструмент для разборочно-сборочных работ / М.: «Колос», 1975, с. 253-254, рис. 201].
При установке съемника верхнюю пластину накладывают на верхний рог вилки балки переднего моста, соединяют пластины стойками и устанавливают на нижнюю пластину гидравлический домкрат серийного промышленного изготовления, пропуская его шток через отверстие в средней пластине. Гидравлическая часть домкрата оказывается между нижней и средней пластинами, а домкрат в целом - между нижней и верхней пластинами. Средняя пластина силового взаимодействия с домкратом не имеет, а лишь служит направляющей для штока. Далее подводят шток домкрата под шкворень и выдавливают его вверх. Использование домкрата уменьшает трудозатраты, делает извлечение пальца посильным для человека, а возможность использования освоенного промышленностью серийного домкрата удешевляет оборудование.
Но известный съемник выдавливает шкворень вверх. Из-за этого, как и описанные выше аналоги, он непригоден для снятия пальца беззазорного сцепного устройства. Поэтому на практике вначале страгивают приржавевший палец, выдавливая одним из известных устройств вверх, а затем съемником описанного выше типа «болт-труба» вытаскивают его из отверстий вилки тягового хомута. Такой процесс снятия трудоемок, требует двух съемников.
Техническими результатами от использования предложенного устройства являются снижение трудоемкости и удешевление снятия пальца беззазорного сцепного устройства.
Указанный результат достигается тем, что известное устройство для снятия пальца, содержащее соединенные стойками нижнюю и верхнюю пластины, между которыми с возможностью продольного смещения относительно стоек установлена средняя пластина, содержит скрепленные концами со средней пластиной дополнительные стойки и элемент скрепления верхней пластины с пальцем, верхняя пластина имеет отверстия для прохода дополнительных стоек, свободные концы дополнительных стоек выполнены с возможностью скрепления с тяговым хомутом.
Кроме того, свободные концы дополнительных стоек снабжены резьбой.
Кроме того, свободные концы дополнительных стоек снабжены поперечными отверстиями.
Кроме того, свободные концы дополнительных стоек снабжены проточкой.
Кроме того, дополнительные стойки скреплены со средней пластиной с возможностью вращения.
Кроме того, дополнительные стойки выполнены из шестигранного прутка.
Кроме того, верхняя пластина имеет отверстие для резьбового элемента скрепления верхней пластины с пальцем.
Благодаря дополнению известного устройства стойками, скрепленными концами со средней пластиной, верхние концы которой выполнены с возможностью скрепления с тяговым хомутом сцепного устройства, а также элементом скрепления верхней пластины с пальцем, снижается трудоемкость процесса извлечения пальца и снижается стоимость необходимого для его осуществления оборудования, поскольку извлечение осуществляется с одного установа, не требует дополнительных приспособлений и конструкция предложенного устройства позволяет использовать освоенный промышленностью в серийном производстве и потому наименее дорогой домкрат.
Кроме того, удешевлению способствует простота изготовления предложенного устройства, не требующего специального оборудования, подгонки или точных операций.
Благодаря снабжению верхних концов дополнительных стоек резьбой обеспечивается возможность скрепления средней подвижной пластины с тяговым хомутом сцепного устройства посредством ввинчивания стоек в резьбовые отверстия тягового хомута.
Благодаря снабжению верхних концов дополнительных стоек поперечными отверстиями обеспечивается возможность скрепления средней подвижной пластины с тяговым хомутом сцепного устройства с помощью штифта. Такое соединение менее чувствительно к коррозии, чем резьбовое.
Благодаря снабжению верхних концов дополнительных стоек проточкой обеспечивается возможность скрепления средней подвижной пластины с тяговым хомутом сцепного устройства с помощью одного или двух штифтов, закладываемых в заточку и проходящих через горизонтальное отверстие в роге тягового хомута. Такое соединение менее чувствительно к коррозии, чем резьбовое. Кроме того, его можно осуществить при любой азимутальной ориентации стоек относительно отверстий для них в тяговом хомуте, что снижает трудозатраты на установку устройства.
Благодаря тому, что дополнительные стойки скреплены со средней пластиной с возможностью вращения снижаются трудозатраты на установку устройства.
Благодаря тому, что дополнительные стойки выполнены из шестигранного прутка, позволяющего вращать их открытым гаечным ключом, снижаются трудозатраты на сборку и установку устройства.
Благодаря тому, что верхняя пластина имеет отверстие для элемента скрепления верхней пластины с пальцем, который выполнен резьбовым, удешевляется изготовление устройства и упрощается его установка.
Существо предложенного устройства поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображен вид сбоку на предложенное устройство, присоединенное к тяговому хомуту в момент, когда палец частично извлечен.
На фиг. 2 изображен вариант исполнения концов дополнительных стоек с поперечным отверстием.
Предложенное устройство для снятия пальца беззазорного сцепного устройства состоит из нижней 1, средней 2 и верхней 3 пластин, толщина и материал которых способны выдерживать возникающие усилия (фиг. 1). Например, они могут быть изготовлены из листовой стали Ст. 40 толщиной (25…40) мм.
Нижняя 1 и верхняя 2 пластины соединены стойками 4. На фиг. 1 показаны две стойки 4, но их может быть и больше. Средняя пластина 2 установлена между пластинами 1 и 3, параллельно им, и имеет пазовые вырезы 5, через которые проходят стойки 4. Ширина вырезов 5 позволяет пластине 2 свободно смещаться вверх и вниз вдоль стоек 4, которые служат для нее направляющими.
С пластиной 2 скреплены стойки 6, служащие для ее соединения с тяговым хомутом 7 сцепного устройства. Стойки 6 проходят через предназначенные для них отверстия 8 в пластине 3. Их верхние концы 9 выполнены с возможностью присоединения к тяговому хомуту 7. В зависимости от конструкции тягового хомута 7, они могут быть резьбовыми, как показано на левой части фиг. 1, либо иметь поперечное отверстие для штифта 10 (фиг. 2), либо иметь кольцевую проточку 11 для штифтов 12 (правая часть фиг. 1), вставляемых в боковые горизонтальные отверстия в тяговом хомуте.
Для завинчивания стоек 6 в отверстия тягового хомута 7 они должны иметь возможность свободно вращаться относительно пластины 2. Один из возможных вариантов обеспечения этой возможности показан на левой части фиг. 1. Нижний конец стоек 6 имеет кольцевую проточку 13, в которую входит конец стопорного болта 14. Для прочности соединения стопорных болтов 14 может быть несколько.
Другой вариант показан на правой части фиг. 1. Здесь в кольцевую проточку 75 входят два штифта 16, установленные в горизонтальных отверстиях пластины 2.
В качестве примера элемента скрепления верхней пластины 3 с извлекаемым пальцем 17 на фиг. 1 показан резьбовой элемент, в качестве которого использован болт 18 с резьбой, соответствующей резьбе в нижнем торце пальца 17. Болт проходит через предусмотренное для него отверстие в верхней пластине 3. В качестве резьбового элемента может также быть использована шпилька, которую вначале заворачивают в палец 17, а затем на нее надевают пластину 3, которую закрепляют гайкой. Этот вариант исполнения удобнее для установки.
Возможно также исполнение отверстия в пальце 17 в виде гнезда для байонета, который устанавливают на пластине 3. В этом случае трудоемкость установки предложенного устройства будет минимальна.
Длины стоек 4 и 6 выбираются такими, чтобы в устройстве, установленном на тяговый хомут 7 и скрепленном с пальцем 17, между пластинами 7 и 2 оставалось достаточно места для установки домкрата 19.
Работает предложенное устройство следующим образом.
Верхнюю пластину 3 соединяют болтом 18 с извлекаемым пальцем 17, ввинчивая болт в предусмотренное для этого резьбовое отверстие в торце пальца. Вращая устройство на болте 18, добиваются совпадения стоек 6 с предусмотренными для них отверстиями в тяговом хомуте 7, и вставляют или ввинчивают их в эти отверстия. Если стойки 6 изготовлены из шестигранного прутка, то ввинчивание облегчается простотой захвата стоек открытым гаечным ключом. После затяжки стоек 6 производят окончательную затяжку болта 18 и устанавливают домкрат 19 в зазор между нижней 1 и средней 2 пластинами, центрируя его относительно оси пальца 17. Подают в домкрат гидравлическую жидкость и извлекают палец. Если используют короткоходовый домкрат, например типа ДГ50П50 высотой 110 мм, рабочим ходом 50 мм и максимальным усилием 50 тс, то по завершении его рабочего хода, поршень домкрата опускают, устанавливают между его штоком 20 и пластиной 2 проставки нужной толщины и повторно приводят домкрат в действие.
Опыт изготовления и практической эксплуатации предложенного устройства показал простоту изготовления, удобство обращения и безотказность. Время снятия пальца сцепного устройства типа БСУ-ТМ136 сократилось в 2,5…3 раза по сравнению с ранее применявшимися неспециализированными приспособлениями.