ШКВОРНЕВОЙ УЗЕЛ РАМЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к конструктивным элементам подвески железнодорожных транспортных средств, в частности к центральным опорам рамы железнодорожного вагона на ходовую тележку.
Известен шкворневой узел рамы железнодорожного вагона, содержащий хребтовую балку с поперечно закрепленной шкворневой балкой, опорный узел, размещенный в хребтовой балке, закрепленный крепежными элементами пятник с центральным отверстием под шкворень, патент US 3770139, B61F 5/16, опубл. 06.11.1973.
Недостатком данного устройства является низкая надежность узла крепления пятника на раме железнодорожного вагона, обусловленная неразвитостью несущих элементов рамы железнодорожного вагона, воспринимающих усилие от пятника, кроме этого использование для крепления пятника крепежных элементов в виде резьбового болта с закручиваемой гайкой, размещенной во внутренней полости хребтовой балки снижает технологичность операций сборки шкворневого узла рамы железнодорожного вагона.
Известен также шкворневой узел рамы железнодорожного вагона, содержащий хребтовую балку с поперечно закрепленной шкворневой балкой, опорный узел, размещенный в хребтовой балке, закрепленный крепежными элементами пятник с центральным отверстием под шкворень, патент US 4206710, B61F 5/16, опубл. 06.10.1980 (прототип).
Недостатком данного устройства также является низкая надежность крепления пятника на раме железнодорожного вагона, обусловленная неразвитостью несущих элементов рамы железнодорожного вагона, воспринимающих усилие от пятника, повышенная нагрузка на сварные швы, являющиеся единственными элементами конструкции шкворневого узла воспринимающие усилие от пятника, кроме этого использование в качестве крепежных элементов резьбовых болтов с гайками, также снижает надежность шкворневого узла рамы железнодорожного вагона.
Техническим результатом заявляемого изобретения является увеличение надежности шкворневого узла рамы железнодорожного вагона, повышение технологичности операций сборки шкворневого узла рамы железнодорожного вагона.
Указанный технический результат достигается тем, что по существу предлагаемого технического решения шкворневой узел содержащий хребтовую балку с поперечно закрепленной шкворневой балкой, опорный узел, размещенный в хребтовой балке, закрепленный крепежными элементами пятник с центральным отверстием под шкворень, шкворневая балка закреплена на хребтовой балке под опорным узлом хребтовой балки, пятник закреплен на шкворневой балке, при этом крепежные элементы пятника последовательно пропущены через сквозные соосные отверстия, пятника, шкворневой балки, опорного узла хребтовой балки, крепежные элементы выполнены в виде зажимного болта с рабочей головкой и стержнем, на поверхности которого выполнены фиксирующие поперечные канавки, зажимной болт зафиксирован обжимной втулкой, размещенной на стержне и обжатой для внедрения материала обжимной втулки в фиксирующие поперечные канавки стержня зажимного болта, фиксирующие поперечные канавки на стержне зажимного болта могут быть выполнены с треугольным поперечным профилем, кольцевой, либо винтовой формы.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что шкворневой узел рамы железнодорожного вагона отличается от прототипа тем, что шкворневая балка закреплена на хребтовой балке под опорным узлом хребтовой балки, пятник закреплен на шкворневой балке, при этом крепежные элементы пятника последовательно пропущены через сквозные соосные отверстия, пятника, шкворневой балки, опорного узла хребтовой балки, крепежные элементы выполнены в виде зажимного болта с рабочей головкой и стержнем, на поверхности которого выполнены фиксирующие поперечные канавки, зажимной болт зафиксирован обжимной втулкой, размещенной на стержне и обжатой для внедрения материала обжимной втулки в фиксирующие поперечные канавки стержня зажимного болта, фиксирующие поперечные канавки на стержне зажимного болта могут быть выполнены с треугольным поперечным профилем, кольцевой, либо винтовой формы.
Такое отличие от прототипа дает основание утверждать о соответствии предлагаемого технического решения критерию патентоспособности полезной модели - «новизна».
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где: на фиг. 1 изображен шкворневой узел рамы железнодорожного вагона, общий вид; на фиг. 2 - вид А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2.
Шкворневой узел рамы железнодорожного вагона содержит пятник 1 (Фиг. 1, 2) с центральным отверстием 2 под шкворень (не показан). Пятник 1 закреплен с помощью крепежных элементов 3, пропущенных через сквозные соосные отверстия, пятника 1, шкворневой балки 4, опорного узла 5 хребтовой балки 6. Опорный узел 5 закреплен внутри профиля хребтовой балки 6 рамы железнодорожного вагона и предназначен для усиления профиля хребтовой балки 6 и передачи и равномерного распределения усилия от пятника 1 на хребтовую балку 6. Крепежные элементы 3 (Фиг. 3) выполнены в виде зажимных болтов с рабочей головкой 3.1, стержнем 3.2. На поверхности стержня 3.2 выполнены фиксирующие поперечные канавки, например, с треугольным поперечным профилем, кольцевой, либо винтовой формы. На стержне 3.2 размещена обжимная втулка 7, которая своим опорным торцом 7.1 взаимно прижимает стыкуемые поверхности пятника 1, шкворневой балки 4, опорного узла 5 и хребтовой балки 6.
Шкворневой узел рамы железнодорожного вагона собирают и используют следующим образом.
При сборке рамы железнодорожного вагона пятник 1 размещают на шкворневой балке 4 под опорным узлом 5 хребтовой балки 6. Крепежные элементы пропускают стержнями 3.2 через последовательно выполненные и соосно выставленные отверстия, выполненные в пятнике 1, шкворневой балке 4, опорном узле 5 и несущих полочках 6.1 хребтовой балки 6. На стержне 3.2 размещают обжимную втулку 7. Специальным технологическим инструментом (не показан) производят захват свободного конца 3.4 стержня 3.2 с упором в торец обжимной втулки 7. Специальным технологическим инструментом прикладывают тянущее усилие к концу 3.4 стержня 3.2 с опорой в обжимную втулку 7. Прижимают обжимную втулку 7 торцом ее опорного буртика 7.1 к поверхности пятника 1, стягивая рабочей головкой 3.1 зажимного болта 3 и торцом 7.1 обжимной втулки 7 соединяемые детали шкворневого узла. Затем, не снимая усилий со стержня 3.2 и обжимной втулки 7, производят пластический обжим наружной поверхности обжимной втулки 7. При этом текучий материал обжимной втулки 7 заполняет фиксирующие поперечные канавки стержня 3.2 зажимного болта 3. Снимают усилие с зажимного болта 3 и с фиксирующей втулки 7. Аналогично собирают и фиксируют остальные крепежные элементы.
Размещение шкворневой балки и пятника на хребтовой балке под опорным узлом хребтовой балки, позволяет используя единые крепежные элементы производить одновременное закрепление деталей шкворневого узла рамы железнодорожного вагона в единый жесткий узел, увеличивая тем самым надежность шкворневого узла рамы железнодорожного вагона. Использование в качестве крепежных элементов зажимных болтов 3, фиксируемых обжимными втулками 7, также повышает надежность соединения пятника 1 с шкворневой балкой 4, опорным узлом 5, хребтовой балкой 6, что также способствует увеличению надежности шкворневого узла рамы железнодорожного вагона, повышает технологичность операции сборки шкворневого узла рамы железнодорожного вагона.