РАМА БОКОВАЯ ТРЕХЭЛЕМЕНТНОЙ ТЕЛЕЖКИ ГРУЗОВОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается трехэлементных тележек грузовых вагонов. В грузовом железнодорожном транспорте в качестве ходовых частей вагонов широкое распространение получили трехэлементные тележки с одно или двухступенчатым рессорным подвешиванием, в которых используются рамы боковые литой конструкции. К таким конструкциям относятся, например, тележки Motion Control М-976 Truck System (США), S-2 BARBER Stabilized Truck (США), QCZ56 (Китай), ICF i MD 45/52 (Германия), 18-100, 18-131, 18-578, 18-579, 18-194-1 (Россия) и 18-4129, 18-4129-01, 18-7020, 18-7033, 18-755, 18-781, 18-1711 (Украина) и др.
Начиная с боковых рам тележек УВЗ, ЦНИИ-Х3-0 и их модификаций, отличительной особенностью рам боковых является выполнение их в виде одной стальной отливки, в средней части которой расположен проем для центрального рессорного комплекта, а по концам - проемы (открытые или закрытые с боковых сторон) для буксовых узлов колесных пар. Вертикальные колонки центрального рессорного проема, наклонные пояса и верхний пояс образуют симметрично расположенные относительно поперечной оси рамы технологические отверстия треугольной формы со скругленными углами. Эти отверстия обеспечивают возможность осмотра тормозных колодок и снятие чеки, крепящей тормозные колодки к башмакам триангеля, замене тормозных колодок во время эксплуатации тележек.
Верхний пояс в районе проема для центрального рессорного комплекта имеет замкнутое сечение с локальными отверстиями по нижней полке. В районе технологического отверстия он имеет корытообразную форму с некоторым загибом внутрь концов полок, а на участке буксовых проемов - прямоугольное замкнутое сечение.
Сечение вертикальных колонок проема для центрального рессорного комплекта боковых рам имеют корытообразную форму с некоторым загибом внутрь концов полок на участке технологического отверстия. Наклонные пояса имеют коробчатое сечение от нижнего угла проема для центрального рессорного комплекта до начала технологического отверстия, а далее - корытообразную форму с некоторым загибом внутрь концов полок на участке технологического отверстия.
Горизонтальный участок нижнего пояса проема для центрального рессорного комплекта имеет замкнутое коробчатое сечение. По бокам к нему примыкают полки, создающие опорную поверхность для установки пружин центрального рессорного комплекта, и, со стороны кронштейнов для подвески триангелей, являющиеся опорами для наконечников триангелей в случае обрыва подвесок.
Балки с таким профилем опорной поверхности для установки центрального рессорного комплекта хорошо сопротивляются изгибу и кручению. Однако недостаточную прочность имеет внутренний угол буксового проема, несмотря на то, что он усилен прямоугольной формы ребром, расположенным по касательной к радиусу сопряжения наклонного пояса с верхним горизонтальным поясом.
Задачей полезной модели является повышение надежности конструкции рам, повышение коэффициента запаса сопротивления усталости за счет повышения прочностных свойств тех узлов рамы, где возникают разрушения при эксплуатации.
В заявляемой полезной модели задача повышения надежности и повышения коэффициента запаса сопротивления усталости решается за счет совокупности следующих существенных признаков.
1
Рама боковая (Фиг. 7) имеет верхний пояс 1 (Фиг. 1) который выполнен в виде замкнутого по всей длине сечения прямоугольной формы (со скругленными верхними гранями) с локальными отверстиями 2 по нижней полке. В зоне пересечения с наклонными поясами 3 он переходит в консоли 4 и имеет переменное сечение, на которых располагаются буксовые проемы 5, образованные вертикальными челюстными упорами - внутренним 6 и наружным 22 с опорными площадками 7 (Фиг. 1, 5), которые имеют радиусные скругления R на углах со стороны наружных упоров 22 и плавный переход от площадки к радиусу R55. Посредством двух вертикальных колонок 8 (Фиг. 1) верхний пояс связан с нижним 9, тем самым образуя рессорный проем 10, в котором размещается центральное рессорное подвешивание тележки.
2
3
4
5
Внутренняя поверхность горизонтального надбуксового участка (Фиг. 1) представляет собой криволинейную поверхность, образованную с помощью радиусов R и R, плавно сопряженных радиусами R и R с прямолинейным средним участком и от плоскости разъема П, имеет уклон α (Фиг. 6) в сторону вертикальной стенки со стороны рамы, не имеющей кронштейнов подвески триангелей. Угол уклон а находится в диапазоне от 5° до 25°.
Нижний пояс 9 рамы боковой выполнен в виде замкнутого по всей длине переменного по ширине в местах пересечения с наклонными поясами сечения прямоугольной формы с размещенной на нем опорной площадкой 11 для монтажа рессорного комплекта.
Для снижения напряжений, возникающих на опорной площадке 11 рамы и ограничителях перемещения подклиновых пружин рессорного подвешивания от действия эксплуатационных нагрузок, между стенками пояса 9 в его внутренней полости под опорной площадкой 11 размещены дугообразные вертикальные ребра 12 (Фиг. 1, 3) с нижним очертанием в виде арки.
С целью исключения скапливания жидкости во внутренних полостях рамы в нижнем поясе 9 (Фиг. 1) выполнены сливные вырезы 13, имеющие прямоугольную форму со скругленными торцами.
Опорная площадка 11 представляет собой плоскую поверхность с расположенными по ее краям вертикальными ограничителями 14 (Фиг. 2) трапециевидной формы. На площадке размещено семь направляющих бонок 15, выполненных в виде колец, отлитых с площадкой в единую конструкцию. Края опорной площадки 11 (Фиг. 1), выступающие за наружные поверхности нижнего пояса 9, дополнительно подкреплены ребрами 16 треугольной формы, расположенными под направляющими бонками 15 (Фиг. 2), и объединяющими нижний пояс 9 (Фиг. 1) с площадкой 11 в единый силовой узел. Для ограничения перемещения подклиновых пружин, размещенных под фрикционными клинами, рессорного подвешивания в горизонтальной плоскости на опорной площадке 11 возле каждой вертикальной колонки 8 размещены два ограничителя 17 (Фиг. 2) переменного сечения, плавно переходящих на вертикальные колонки 8.
Вертикальные колонки 8 выполнены П-образного сечения. На колонках расположены площадки 18 (Фиг. 3) для крепления фрикционных планок, взаимодействующих с фрикционными гасителями колебаний.
Наклонные пояса 3 (Фиг. 1) с вертикальными колонками 8 и верхним поясом 1 образуют технологические окна 19 треугольной формы со скругленными углами. С внутренней стороны по периметру технологические окна усилены буртом, а снаружи - усилены частично, около трех четвертей длины окна.
Для размещения подвесного тормозного оборудования на боковой раме над рессорным проемом 10 напротив вертикальных колонок 8 расположены кронштейны 20 (Фиг. 1, 2), на которых крепятся шарнирные подвески триангелей тормозной передачи.
Для упрощения технологии изготовления отливки рамы над челюстными проемами 5 с ее внешней стороны выполнены дугообразные площадки питателей 21 (Фиг. 4, 6), которые по подобию повторяют форму переходов R55 на наклонный пояс 3 и на наружный упор 22.
Приведенные особенности конструкции рамы боковой могут быть применимы в тележках двухосных тип 2 по ГОСТ 9246-2013, предназначенных для грузовых вагонов железных дорог колеи 1520 мм с максимальной статической нагрузкой на ось 230 кН и конструкционной скоростью 120 км/час.
Краткое описание чертежей:
Фиг. 1 - Главный вид рамы боковой трехэлементной тележки грузового вагона, совмещенный с половинным сечением.
Фиг. 2 - вид по сечению А-А на фиг. 1.
Фиг. 3 - вид по сечению Б - Б на фиг. 1.
Фиг. 4 - вид по стрелке В на фиг. 3.
Фиг. 5 - вид по стрелке Г на фиг. 1.
Фиг. 6 - вид по сечению Д - Д на фиг. 1.
Фиг. 7 - вид в изометрии рамы боковой трехэлементной тележки грузового вагона.