БУКСОВЫЙ УЗЕЛ ТЕЛЕЖКИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Заявляемая полезная модель относится к железнодорожному транспорту, касается конструкций двухосных тележек грузовых вагонов, в частности конструкции установки колесной пары в буксовый проем боковой рамы грузовой железнодорожной тележки.
Известна конструкция тележки грузового вагона (Патент РФ на полезную модель №110047, B61F 5/26 от 10.11.2011 г.), содержащая две боковые рамы, надрессорную балку, рессорный комплект. Колесные пары снабжены подшипниковыми узлами, которые установлены в буксовые проемы боковой рамы. Для монтажа подшипниковых узлов в буксовые проемы и для более равномерного распределения нагрузки на подшипниковые узлы используются адаптеры. Адаптеры имеют контактные поверхности в виде опорных поверхностей, на которые опираются боковые рамы опорной поверхностью буксовых проемов, а также в виде направляющих поверхностей, с которыми взаимодействуют вертикальные поверхности буксовых проемов боковых рам. В буксовых проемах адаптеры удерживаются ограничителями. Контактные поверхности выполнены в виде раздельных опор с цилиндрическими поверхностями или в виде цельной цилиндрической поверхности, включающей поверхности и пространство между ними, или цилиндрические поверхности с расположенной между ними цилиндрической промежуточной поверхностью. Цилиндрические контактные поверхности выполнены радиусами R1 и R2, которые равны 0,85-1,2 базы тележки.
Данная конструкция не исключает возможности выхода подшипника колесной пары из зацепления с адаптером при эксплуатации вагонов. Необходимо отметить, что расстояние перемещения в нижней части буксового узла между адаптером и внешним кольцом подшипника кассетного типа, должно быть ограничено и на определенный размер. В процессе спуска вагона с сортировочной горки, в конструкции тележек которых не предусмотрена установка ограничителей в нижней части адаптера, после соударения с впереди стоящим вагоном, происходит смещение подшипника, и всей колесной пары соответственно, относительно адаптера и буксового проема боковой рамы тележки, что приводит к неправильной работе подшипника, и как следствие, к его нагреванию и износу. Появляется необходимость работниками железной дороги выявлять вышеуказанный дефект буксового узла и направлять неисправные вагоны, как минимум, в текущий отцепочный ремонт, а это ведет к дополнительным трудозатратам при эксплуатации вагона.
Кроме того, известна конструкция тележки промышленного вагона (Патент Украины (UA) на полезную модель №65770, B61D 3/00 от 12.12.2011 г.) содержащая рессорные комплекты, надрессорную балку, тормоз, боковые рамы, на опорных поверхностях которых по базе тележки жестко закреплены износостойкие седла (адаптер), взаимодействующие с бескорпусными роликоподшипниками колесных пар,. Под роликоподшипником с гарантированным зазором смонтирована предохранительная балка (скоба), один конец которой шарнирно закреплен на кронштейне для поддомкрачивания осью, жестко с ним соединенной, а другой - соединен разъемно с ограничителем продольного перемещения колесной пары.
Вышеописанная конструкция также обладает недостатком. В конструкции учтено требование по фиксации колесной пары относительно, адаптера и боковой рамы тележки, но закрепление предохранительной балки (скобы) производиться на боковой раме. Рассматриваемая конструкция трудоемка в изготовлении, так как приходиться производить механическую обработку (в данном случае сверловку отверстий) на большой литой детали (боковой раме). Вместе с этим, при разборке или сборке тележки, в частности при выкатке из буксового проема или установке в буксовый проем колесной пары, адаптер полностью свободен, поэтому его необходимо придерживать руками, чтобы он не прокрутился по внешнему кольцу подшипника и не упал на пол. Данная особенность конструкции увеличивает трудоемкость разборки и сборки тележки, а также увеличивает риск повреждения сборщика при работе.
Также известна конструкция буксового узла тележки подвижного состава железных дорог (Патент РФ на изобретение №2525631, B61F 15/00 от 20.08.2014 г.), содержащая адаптер, кассетный подшипник, крышку и стопорную пластину, при этом боковые рамы тележки опираются через адаптер на кассетные подшипники, а сам кассетный подшипник колесной пары встроен в адаптер. Для исключения выхода кассетного подшипника из адаптера под каждым кассетным подшипником перпендикулярно оси колесной пары упруго установлена дугообразная пластина, концы которой выполнены Т-образными. Ширина и толщина пластины обеспечивают размещение ее концов в углублениях (пазах) между продольными выступами на торцах адаптера. Согласно второму варианту технического решения на заплечиках адаптера с наружной стороны тележки закреплен дугообразный кронштейн, к средней части которого жестко подсоединена бонка, направленная под низ кассетного подшипника.
Данная конструкция выбрана в качестве прототипа для заявляемой полезной модели.
Существенными недостатками данной конструкции являются то, что в первом варианте конструкции буксового узла нет жесткого закрепления к адаптеру полосы с Т-образными концами. Данный недостаток может привести к заклиниванию Т-образных концов полосы в буксовом проеме при демонтировании колесной пары из него. Также после демонтажа колесной пары велика вероятность резкого, неконтролируемого расцепления скобы от адаптера, что может привести к несчастному случаю на производстве. Конструкция буксового узла по второму варианту тоже имеет недостатки. Фиксация скобы производиться к наружной стороне адаптера и только двумя болтами, которые вкручиваются в тело адаптера. При воздействии на тележку динамических нагрузок, часто происходит ослабление резьбовых соединений, поэтому чаще всего на тележке болтовые соединения имеют систему стопорения от выкручивания (контргайки, стопорные шайбы, шплинты). В предлагаемой конструкции, систему стопорения болтов от выкручивания можно осуществить только трудоемким способом, например, просверливанием дополнительного отверстия для закрепления стопорной шайбы. Также необходимо отметить, что в процессе эксплуатации тележки, имеется высокая вероятность возникновения неразборного резьбового соединения, так как от воздействующих нагрузок произойдет смятие резьбы, что при ремонте приведет к утилизации адаптера вместе со скобой или к трудоемкому процессу восстановления адаптера до требований чертежа в отношении крепежных отверстий. Кроме того, необходимо отметить, что в данной конструкции болты работают на смятие, а не на срез резьбы, как обычно рассчитываются и работают резьбовые соединения.
Задачей заявляемой полезной модели является создание конструкции буксового узла тележки железнодорожного транспортного средства, которая позволит исключить значимые (приводящие к негативным последствиям) перемещения (смещения) подшипника кассетного типа, вместе с колесной парой, относительно буксового проема боковой рамы и адаптера, которые могут привести к аварийной ситуации, в сочетании с повышением взаимозаменяемости и ремонтопригодности, с уменьшением себестоимости и трудоемкости при изготовлении тележки и ее ремонте в эксплуатации, которая также позволит повысить уровень техники безопасности при сборке и разборке тележки.
Поставленная задача решается путем того, что в буксовый узел тележки железнодорожного транспортного средства устанавливается адаптер с каждой боковой стороны которого, между двумя спаренными выступами, на монтажной (нижней) поверхности, выполнено, по крайней мере, одно крепежное отверстие, для крепления ограничителя перемещения, который лимитирует расстояние перемещения между адаптером и внешним кольцом подшипника колесной пары и препятствует значимым (приводящие к негативным последствиям) перемещениям (смещения) подшипника, вместе с колесной парой относительно буксового проема боковой рамы и адаптером. Сущность предлагаемой конструкции заключается в том, что буксовый узел тележки железнодорожного транспортного средства, содержит расположенный в буксовом проеме боковой рамы адаптер, опирающийся посадочной контактной поверхностью на внешнее кольцо подшипника кассетного типа, установленного на крайней части колесной пары, при этом адаптер имеет опорные и направляющие контактные поверхности, обеспечивающие взаимодействие с поверхностями буксового проема боковой рамы, и выступы на торцевых плоскостях, ограничивающих горизонтальное перемещение адаптера в буксовом проеме, также с каждой боковой стороны адаптера, между двумя спаренными выступами, на монтажной поверхности адаптера, выполнено, по крайней мере, одно крепежное отверстие, посредством которого на адаптере закреплен ограничитель, лимитирующий перемещения адаптера относительно подшипника колесной пары, при этом на адаптере закреплен посредством резьбового соединения ограничитель в виде скобы, прямоугольного сечения, на концах которой, выполнены полки с отверстиями, также скоба полками присоединена к монтажной поверхности адаптера, а через отверстия в полках скобы и крепежные отверстия в адаптере, пропущена часть резьбового соединения, вместе с этим скоба огибает внешнее кольцо подшипника колесной пары.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами:
Фиг. 1 - буксовый узел тележки железнодорожного транспортного средства (общий вид);
Фиг. 2 - адаптер и ограничитель в сборе (изометрия);
Фиг. 3 - адаптер и ограничитель в сборе (изометрия).
Буксовый узел тележки железнодорожного транспортного средства, содержит расположенный в буксовом проеме 1 боковой рамы 2 адаптер 3, опирающийся посадочной (цилиндрической, дугообразной формы) контактной поверхностью 4 на внешнее кольцо 5 подшипника кассетного типа 6, установленного на крайней части 7 колесной пары 8. Адаптер 3 имеет опорные 9 и направляющие 10 контактные поверхности, обеспечивающие взаимодействие с поверхностями 11, 12 буксового проема 1 боковой рамы 2, и выступы 13 на торцевых плоскостях 14, ограничивающих горизонтальное перемещение адаптера 3 в буксовом проеме 1. Также с каждой боковой стороны 15 адаптера 3, между двумя спаренными выступами 13, на монтажной поверхности 16 адаптера 3, выполнено, по крайней мере, одно крепежное отверстие 17, посредством которого на адаптере 3 закреплен ограничитель 18, лимитирующий расстояние перемещения между адаптером 3 и внешним кольцом 5 подшипника 6 колесной пары 8. Ограничитель 18 закреплен на адаптере 3 посредством резьбового соединения 19. Ограничитель 18 выполнен в виде скобы, прямоугольного сечения, на концах 20 и 21 которой, выполнены полки 22 с отверстиями 23. Ограничитель-скоба 18 полками присоединена к монтажной поверхности 16 адаптера 3, а через отверстия 23 в полках 22 скобы 18 и крепежные отверстия 17 в адаптере 3, пропущена часть резьбового соединения 19. Вместе с этим, скоба 18 огибает внешнее кольцо 5 подшипника 6 колесной пары 8 снизу.
Технический результат от заявляемой полезной модели заключается в том, что выполнение с каждой боковой стороны адаптера, между двумя спаренными выступами, на монтажной (нижней) поверхности адаптера, по крайней мере, одного крепежного отверстия, при помощи которого на адаптере закреплен ограничитель (устройство, деталь элемент и т.д.), лимитирующий перемещение адаптера относительно подшипника колесной пары, позволяет исключить значимые, то есть приводящие к негативным последствиям перемещения (смещения) подшипника, вместе с колесной парой соответственно, относительно адаптера и буксового проема боковой рамы тележки. Данная конструкция позволяет выставить определенный размер, на который может переместиться адаптер и подшипник колесной пары относительно друг друга и при этом не выйти из зацепления, что обеспечит работоспособность, безопасность и надежность конструкции в течение назначенного пробега в 500 тыс. км общесетевой эксплуатации. Кроме того, закрепление ограничителя, лимитирующего расстояние перемещения между адаптером и внешним кольцом подшипника колесной пары в крепежных отверстиях, выполненных с каждой боковой стороны адаптера, между двумя спаренными выступами, на нижней поверхности адаптера позволяет создать конструкцию разъемного соединения адаптера и подшипника колесной пары. Перед установкой колесной пары в буксовый проем боковой рамы тележки, адаптер фиксируется на внешнем кольце подшипника колесной пары посредством ограничителя или нескольких ограничителей, а затем собранный узел устанавливается в буксовый проем, при этом рабочему для установки узла в буксовый проем достаточно, вращая подшипник, развернуть адаптер в направление буксового проема и направить узел в буксовый проем.
Поэтому предлагаемая конструкция позволяет без дополнительных трудозатрат и рисков для рабочего-сборщика выкатить колесную пару из буксового проема или установить колесную пару в буксовый проем, а в целом позволяет уменьшить себестоимость и трудозатраты при сборке или разборке тележки и повысить уровень техники безопасности на производстве.
В настоящее время на заявляемую полезную модель разработана конструкторская документация и проводятся всесторонние испытания опытных образцов.