ДВУХКОМПОНЕНТНЫЙ КОРПУС ПОГЛОЩАЮЩЕГО АППАРАТА, ИМЕЮЩЕГО ВСТРОЕННЫЙ ХОМУТ
TWO-COMPONENT CASING OF CUSHIONING UNIT WITH BUILT-IN YOKE

Область техники
Настоящее изобретение относится в основном к узлам поглощающих аппаратов, используемых для поглощения как ударных, так и тяговых нагрузок, которые обычно испытывает подвижной состав железной дороги при формировании и эксплуатации железнодорожного состава на верхнем строении пути, и более конкретно изобретение относится к узлу поглощающего аппарата, имеющему двухкомпонентный корпус со встроенным хомутом.
Уровень техники
Узлы поглощающих аппаратов широко используются в железнодорожной отрасли для обеспечения защиты железнодорожного вагона посредством поглощения ударов как в условиях столкновения, так и в условиях тяги. Они установлены с выравниванием с центром железнодорожного вагона и имеют пару передних упоров и пару противоположных задних упоров, которые формируют гнездо поглощающего аппарата и взаимодействуют с отдельным хомутным элементом, прикрепленным к сцепке железнодорожного вагона. Хорошо известно, что на различных железных дорогах теперь используют стандартное гнездо поглощающего аппарата длиной 24,62 дюйма. В результате, было предписано, что узлы поглощающих аппаратов различных конструкций должны устанавливаться в такое стандартное гнездо поглощающего аппарата.
Также было предписано и принято применение стандартного узла поглощающего аппарата для использования с гнездом длиной 24,62 дюйма, который способен перемещаться на 3,25 дюйма в направлениях как удара, так и тяги.
В последнее время, узлы поглощающих аппаратов, имеющих встроенный хомут, нашли применение в различных железнодорожных вариантах применения. Узлы поглощающих аппаратов со встроенным хомутом имеют множество преимуществ. Одно преимущество состоит в том, что они устанавливаются в меньшее гнездо и смежные области в грузовом железнодорожном вагоне или обеспечивают более высокую ударопоглощающую способность и более длинный ход при их установке в стандартное гнездо длиной 24,625 дюйма.
Другое преимущество состоит в том, что они обеспечивают уменьшение веса и могут поставляться изготовителем в полностью собранном состоянии, готовыми к немедленной установке, и уменьшают необходимость для железной дороги в приобретении отдельного хомута и ударопоглощающего элемента.
Родственные заявки на патент описывают один тип узла поглощающего аппарата с встроенным хомутом, в котором используется поглощающий и расцепляющий механизм фрикционного типа. Сжимаемый амортизирующий элемент такого узла поглощающего аппарата фрикционного типа расположен внутри задней части корпуса, тогда как фрикционный поглощающий элемент расположен в передней части корпуса. Пружинный освобождающий механизм для непрерывного подпружинивания фрикционного амортизирующего элемента наружу от сжимаемого амортизирующего элемента, таким образом, освобождает фрикционный амортизирующий элемент после сжатия поглощающего аппарата. Сжимаемый амортизирующий элемент, в типичном случае, имеет либо полностью конфигурацию спиральной пружины, как описано в патентах США №5152409, 5529194 и 5590797, либо представляет собой комбинацию спиральной пружины и гидравлического узла, как описано в патенте США №3368698.
В патенте США №6446820 описан другой тип узла поглощающего аппарата с встроенным хомутом, который имеет передний упругий сжимаемый пакет эластомерных подушек и следящий механизм сцепки, расположенный внутри хомутной части, и задний пакет упругих сжимаемых эластомерных подушек, расположенный между задней частью хомута и задним следящим механизмом. Центральная балка проходит сквозь хомут, задний упругий сжимаемый пакет эластомерных подушек и задний следящий механизм.
Было допущено, что вследствие износа хомутная часть должна ремонтироваться каждые 8 лет, в то время как остальная часть корпуса, в частности в типичных узлах поглощающих аппаратов фрикционного типа, может ремонтироваться приблизительно через каждые 16 лет. Таким образом, недостаток узлов поглощающих аппаратов фрикционного типа с встроенным хомутом состоит в том, что весь узел необходимо отсылать изготовителю для ремонта, что, таким образом, повышает сложность и стоимость такого ремонта.
Также было принято, что типы сцепок, используемые в настоящее время, изменяются для различных железных дорог и производителей вагонов, при этом сцепки с E-образным хвостовиком, F-образным хвостовиком и вращательным хвостовиком являются наиболее широко используемыми типами сцепок. Таким образом, другой недостаток узла поглощающего аппарата со встроенным хомутным элементом состоит в том, что он должен быть конфигурирован для использования с конкретным типом сцепки, что увеличивает сложность и стоимость смены вагонов с разными сцепками в железнодорожном составе.
Краткое описание изобретения
Согласно настоящему изобретению создан корпус для узла поглощающего аппарата железнодорожного вагона для поглощения ударных и тяговых нагрузок, обычно испытываемых в таком подвижном составе железнодорожными вагонами в ходе операции сцепки железнодорожного вагона с железнодорожным составом и в ходе нормального действия железнодорожного состава на верхнем строении пути, таких как ударные и тяговые толчки, передаваемые сцепкой такого железнодорожного вагона. Узел поглощающего аппарата расположен внутри хребтовой балки железнодорожного вагона между парой передних упоров и противоположной парой задних упоров. Корпус включает заднюю часть, имеющую как заданную форму, так и заданную длину и имеющую первый конец и противоположный по оси второй конец, ориентированный к такой паре задних упоров. Противоположная по оси передняя часть имеет первый конец и противоположный по оси в основном открытый второй конец, выполненный с возможностью размещения и прикрепления балки сцепки. Первый конец каждой из передней и задней частей снабжен отступающими наружу сопрягаемыми фланцами для прикрепления с возможностью отделения передней части к задней части при помощи резьбовых крепежных средств, что, таким образом, обеспечивает легкость отделения и замены передней части, которая сконфигурирована как известный хомут. Согласно одному варианту осуществления изобретения, такой первый конец каждой из передней и задней частей в основном открыт. Задняя часть включает в себя позиционирующее средство, входящее в зацепление с внутренней поверхностью торцевой стенки второго конца для центрального расположения одного конца сжимаемого амортизирующего элемента, расположенного во втором конце, в ходе сжатия и растяжения сжимаемого амортизирующего элемента. Сжимаемый амортизирующий элемент проходит в продольном направлении от внутренней поверхности торцевой стенки в заднюю часть. Сжимаемый амортизирующий элемент включает в себя, по меньшей мере, один упругий сжимаемый элемент, который может быть одним из пружинного элемента, гидравлического узла, пакета эластомерных подушек, и различных их комбинаций. Либо первый конец передней части, либо первый конец задней части принимает установочное средство, имеющее, по меньшей мере, часть одной его поверхности, примыкающую к противоположному по оси концу сжимаемого амортизирующего элемента и установленную для движения в продольном направлении внутри корпуса для, соответственно, сжатия и расслабления сжимаемого амортизирующего элемента в ходе приложения и ослабления силы, воздействующей на узел поглощающего аппарата. Применено фрикционное амортизирующее средство, входящее в зацепление с установочным средством, для поглощения энергии при сжатии узла поглощающего аппарата и пружинное разъединяющее средство, входящее в зацепление и проходящее в продольном направлении между установочным средством и фрикционным амортизирующим средством, для постоянного подпружинивания фрикционного амортизирующего средства наружу от сжимаемого амортизирующего элемента для освобождения фрикционного амортизирующего средства, когда приложенная сила, сжимающая узел поглощающего аппарата, устранена.
Согласно другому варианту осуществления изобретения, каждый из первого и второго конца задней части представляет собой элемент в форме плиты, ограждающий, по меньшей мере, один упругий сжимаемый элемент, при помощи центральной балки, проходящей от второго конца задней части сквозь, по меньшей мере, один упругий сжимаемый элемент и сквозь первый конец задней части. По меньшей мере, один упругий сжимаемый элемент образован множеством эластомерных подушек. Второй упругий сжимаемый элемент расположен внутри передней части.
Цели изобретения
Таким образом, главной целью настоящего изобретения является получение узла поглощающего аппарата, имеющего двухкомпонентный корпус с отделяемой хомутной частью, которая защищает железнодорожный вагон, поглощая толчки как в условиях удара, так и в условиях тяги.
Дополнительной целью настоящего изобретения является получение узла поглощающего аппарата, имеющего двухкомпонентный корпус с отделяемой хомутной частью, которая достигается более высокой ударопоглощающей способностью.
Дополнительной целью настоящего изобретения является получение узла поглощающего аппарата, имеющего двухкомпонентный корпус с отделяемой хомутной частью, который достигает более высокой ударопоглощающей способности и более длинного хода.
Другой целью настоящего изобретения является получение узла поглощающего аппарата, имеющего двухкомпонентный корпус с отделяемой хомутной частью, который уменьшает затраты на ремонт.
Еще одной целью настоящего изобретения является получение узла поглощающего аппарата, имеющего двухкомпонентный корпус с отделяемой хомутной частью, который имеет уменьшенный вес.
Дополнительной целью настоящего изобретения является получение узла поглощающего аппарата, имеющего двухкомпонентный корпус с отделяемой хомутной частью, который приспособлен для использования с различными типами сцепки.
Эти и различные другие цели и преимущества настоящего изобретения будут более очевидными для специалистов в данной области техники при ознакомлении с нижеследующим более подробным описанием, в частности, когда такое описание дано в сочетании с прилагаемыми чертежами и прилагаемой формулой изобретения.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - вид в плане фрикционного узла поглощающего аппарата, соответствующего настоящему изобретению, установленного в гнездо железнодорожного вагона и частично показанного прикрепленным к железнодорожной сцепке;
фиг.2 - вид в перспективе фрикционного узла поглощающего аппарата, соответствующего настоящему изобретению;
фиг.3 - вид в перспективе фрикционного узла поглощающего аппарата, показанного на фиг.2, в частности, показывающий корпус поглощающего аппарата, соответствующий одному варианту осуществления изобретения;
фиг.4 - вид в перспективе корпуса фрикционного поглощающего аппарата, соответствующий другому варианту осуществления изобретения; и
фиг.5 - вид в перспективе фрикционного узла поглощающего аппарата, соответствующего другому варианту осуществления изобретения.
Подробное описание предпочтительных в настоящее время и альтернативных вариантов осуществления изобретения
Перед переходом к более детальному описанию настоящего изобретения следует отметить, что для ясности идентичные компоненты, имеющие идентичные функции, обозначены идентичными ссылочными позициями на нескольких видах, показанных на чертежах.
Что касается одного варианта осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг.1-3, узел поглощающего аппарата фрикционного типа, обозначенный в целом ссылочной позицией 10, расположен внутри полости 102 хребтовой балки, обозначенной в целом ссылочной позицией 100, железнодорожного вагона (не показан). Передний упор 104 и противоположный по оси задний упор 106 прикреплены к каждой боковой части 103 хребтовой балки 100 и формируют гнездо 108 поглощающего аппарата. Предпочтительно, гнездо 108 поглощающего аппарата имеет первую заданную длину, составляющую приблизительно 24,625 дюйма.
Балка 112 сцепки (сцепка не показана) проходит в полость 102 для прикрепления к фрикционному узлу 10 поглощающего аппарата при помощи чеки 113. Сцепка в основном располагается вдоль продольной оси 116 хребтовой балки 100. Упорная плита 114 сцепки расположена между балкой 112 сцепки и фрикционным узлом 10 поглощающего аппарата и входит в зацепление с рабочими поверхностями 105 передних упоров 104 для равномерной передачи им удара от сцепки.
Фрикционный узел 10 поглощающего аппарата имеет корпус, в целом обозначенный ссылочной позицией 12, имеющий заднюю часть, в целом обозначенную ссылочной позицией 14, которая ориентирована к задним упорам 106, и переднюю часть, в целом обозначенную ссылочной позицией 30, которая ориентирована к передним упорам 104.
Задняя часть 14 имеет как заданную форму, так и заданную длину и имеет первый в основном открытый конец 16 и противоположный по оси второй конец 18, ориентированный к такой паре задних упоров 106.
Применена пара выступающих элементов 20, имеющих заданную ширину и расположенных между первым и вторым задними концами 16 и 18, соответственно, которые упираются в соответствующие рабочие поверхности 107 пары задних упоров 106. Пара выступающих элементов 20 позволяет второму концу 18 задней части 14 проходить в балку 100 за рабочую поверхность 107 задних упоров 106. Очевидно, что второй конец 18 будет, по меньшей мере, частично расположен между задними упорами 106.
Второй конец 18 включает в себя позиционирующее средство 26, входящее в зацепление с внутренней поверхностью 24 торцевой стенки 22 второго конца 18 задней части 14 для удерживания в центральном положении одного конца упруго сжимаемого поглощающего элемента 40, который расположен на втором конце 18 в ходе его сжатия и удлинения, и который удлиняется в продольном направлении от внутренней поверхности 24 торцевой стенки 22, по меньшей мере, в первый конец 16 задней части 14. Упругий сжимаемый амортизирующий элемент 40 может включать в себя, по меньшей мере, одно из пружинного элемента, гидравлического узла, пакета эластомерных подушек и различных их комбинаций.
Торцевая стенка 22 может быть с возможностью отделения прикреплена ко второму концу 18 задней части 14 или может составлять единое целое с ним.
Передняя часть 30 противоположна по оси задней части 14 и поддерживается в открытом сообщении с ней. Передняя часть 30 включает в себя в основном открытый первый конец 32, имеющий как заданную форму, так и заданную длину, и расположенный впритык с первым концом 16 задней части 14. Противоположный в основном открытый второй конец 34 передней части 30 проходит наружу к паре передних упоров 104 и имеет вырез 38, выполненный с возможностью размещения балки 112 сцепки. Пара совмещенных по вертикали вырезов 36 для чеки сцепки выполнена для прикрепления передней части 30 к балке 112 сцепки при помощи вертикально расположенного шкворня 113.
Предпочтительно, первый конец 32 имеет вырез 35 для приема установочного средства (не показано), имеющего, по меньшей мере, часть одной его поверхности, примыкающую к противоположному по оси концу сжимаемого амортизирующего элемента 40 и установленного для движения в продольном направлении внутри корпуса 12 для, соответственно, сжатия и освобождения сжимаемого амортизирующего элемента 40 в ходе приложения и прекращения действия силы, воздействующей на узел 10 поглощающего аппарата.
Вырез 35 также выполнен с возможностью размещения фрикционного амортизирующего средства 42 для поглощения энергии при сжатии узла 10 поглощающего аппарата и пружинное разъединяющее средство (не показано), входящее в зацепление и проходящее продольно между установочным средством (не показано) и фрикционным амортизирующим средством 42, для непрерывного подпружинивания фрикционного амортизирующего средства 42 наружу от сжимаемого амортизирующего элемента 40 для разъединения фрикционного амортизирующего средства 42, когда приложенная сила, сжимающая такой узел 10 поглощающего аппарата, устранена.
В альтернативном варианте, задняя часть 14 может быть выполнена с возможностью размещения установочного средства (не показано) и, по меньшей мере, части фрикционного амортизирующего средства 42.
Предпочтительные сжимаемый амортизирующий элемент 40, установочное средство и фрикционное амортизирующее средство 42 описаны в патентах США №5152409, 5529194 и 5590797, содержание которых включено сюда посредством ссылки. В альтернативном варианте, такие элементы могут быть теми, которые описаны в патенте США №6488162, содержание которого включено сюда посредством ссылки.
В этом варианте осуществления изобретения, второй конец 34 передней части 30 сконфигурирован как вильчатый элемент для прикрепления к сцепке F-образного типа.
Для прикрепления с возможностью отделения передней части 30 к задней части 16, корпус 12 поглощающего аппарата снабжен крепежным средством, в целом обозначенным ссылочной позицией 50, которое включает в себя, по меньшей мере, один первый фланец 52, выступающий наружу из первого конца 16 задней части 14, и противоположный, по меньшей мере, один второй фланец 54, выступающий наружу из первого конца 32 передней части 30. По меньшей мере, один второй фланец 54 имеет, по меньшей мере, его часть, совмещенную с, по меньшей мере, одним первым фланцем 52 и примыкающую к нему. Применены, по меньшей мере, одно первое отверстие 55, расположенное в, по меньшей мере, одном первом фланце 52 и совмещенное с, по меньшей мере, одним вторым отверстием 56, расположенным в, по меньшей мере, одном втором фланце 54, для приема крепежного средства, такого как болт 58 и гайка 60. В предпочтительном в данный момент варианте осуществления изобретения, корпус 12 имеет пару первых фланцев 52 и пару вторых фланцев 54, каждый из которых имеет пару совмещенных отверстий 55 и 56, соответственно.
Теперь со ссылками на фиг.4 будет показан другой вариант выполнения корпуса, в целом обозначенный ссылочной позицией 200, который включает в себя заднюю часть 202 с в основном открытым первым концом 204 и в основном закрытым вторым концом 206 и переднюю часть 210 с в основном открытым первым концом 212 и в основном открытым вторым концом 216. В основном закрытый второй конец 206 примыкает к рабочим поверхностям 107 задних упоров 106. В основном открытый второй конец 216 проходит к паре передних упоров 104 и включает в себя вырез 214 для приема балки 112 сцепки и пару выровненных по горизонтали вырезов 216 для чеки сцепки для прикрепления к балке 112 сцепки.
Средство, в целом обозначенное ссылочной позицией 220, для прикрепления с возможностью отделения передней части 210 к задней части 202 включает в себя множество совмещенных угловых фланцев 222 и 224 и множество совмещенных отверстий 226 и 228 для приема крепежного средства 230.
Будет понятно, что второй конец 212 передней части 210 сконфигурирован как вильчатый элемент для прикрепления к сцепке E-образного типа.
Теперь со ссылками на фиг.5 будет показан другой вариант выполнения корпуса, в целом обозначенный ссылочной позицией 300, который включает в себя заднюю часть 302 с первым концом 304 в форме плиты, имеющим переднюю плоскую торцевую поверхность 306 и отстоящую от нее заднюю поверхность 308, и второй конец 310 в форме плиты, имеющий переднюю плоскую торцевую поверхность 312 и отстоящую от нее заднюю поверхность 314. Задняя поверхность 314 примыкает к рабочим поверхностям 107 задних упоров 106.
Применено, по меньшей мере, одно упругое сжимаемое средство 320, расположенное между плоской торцевой поверхностью 306 первого конца 302 и плоской торцевой поверхностью 312 второго конца 310. По меньшей мере, одно упругое сжимаемое средство 320 сформировано заданным множеством эластомерных амортизирующих элементов 322 согласно патенту США №6446820, включенному сюда посредством ссылки. Центральная балка 324 проходит от второго конца 310 через, по меньшей мере, одно упругое сжимаемое средство 320 и сквозь первый конец 302.
Передняя часть 330 имеет первый конец 332 в форме плиты и выступающий наружу второй конец 334, который снабжен вырезом 336 для приема и удерживания балки 112 сцепки опрокидывающейся вагонетки (не показана).
Применена упорная плита 338 сцепки, расположенная внутри передней части 330 между ее концами, и между первым концом 332 и следящим механизмом 336 сцепки заключено второе упругое сжимаемое средство 340, соответствующее описанию патента США №6446820.
Для прикрепления с возможностью отсоединения передней части 330 к задней части 302 применено крепежное средство 350, предпочтительно, имеющее множество первых угловых фланцев 352, выступающих из первого конца 304 задней части 302, и соответствующее множество вторых угловых фланцев 354, выступающих из первого конца 332 передней части 330.
Хотя настоящее изобретение было описано в отношении отделяемых крепежных средств с использованием фланцевых элементов в передней и задней частях корпуса поглощающего аппарата, которые прикреплены друг к другу, специалистам в данной области техники будет понятно, что настоящее изобретение может применяться с другими крепежными средствами, допускающими прикрепление с возможностью отделения передней части. Например, множество стягивающих элементов, прикрепленных к передней и задней частям, могут использоваться для такого прикрепления с возможностью отделения передней части к задней части. В альтернативном варианте, стягивающие элементы могут быть прочно прикреплены к одной из передней и задней частей или могут составлять единое целое с ней и прикреплены к противоположной из таких передней и задней частей. В другом альтернативном варианте, может использоваться подходящее зажимное средство вместо крепежного средства для прикрепления с возможностью отделения передней части к задней части.
Будет понятно, что прикрепление с возможностью отделения передней части согласно вариантам осуществления настоящего изобретения обеспечивает простоту замены передней части с целью ремонта, а также обеспечивает простоту взаимозаменяемости передней части для взаимодействия с конкретным типом сцепки.
Кроме того, по меньшей мере, одно упругое сжимаемое средство 320, показанное на фиг.5, можно заменять на сжимаемый амортизирующий элемент 40, лучше показанный на фиг.3, и второе упругое сжимаемое средство 340, показанное на фиг.5, можно заменять на фрикционное амортизирующее средство 42, лучше показанное на фиг.3, с соответствующими модификациями передней и задней частей корпуса поглощающего аппарата.
Хотя выше были описаны с существенной детализацией предпочтительный в данный момент и различные альтернативные варианты осуществления настоящего изобретения с конкретными ссылками на чертежи, следует понимать, что специалистами в данной области техники могут быть выполнены и/или могут предполагаться различные дополнительные модификации и/или приспособления настоящего изобретения без отхода от сущности настоящего изобретения или объема прилагаемой формулы изобретения.