Тележка грузового вагона

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции адаптера тележки грузовых вагонов.
Из патента РФ № 2311310 на изобретение известна тележка железнодорожного вагона, которая содержит две боковины и брус, причем каждая боковина имеет буксовое отверстие на каждом конце, образованное внешним боковым буксовым вырезом, внутренней боковой вертикальной поверхностью и секцией свода, идущей между буксовым вырезом и вертикальной поверхностью, первый опорный выступ в месте стыка внутренней боковой вертикальной поверхности и секции свода и второй опорный выступ в месте стыка вертикальной поверхности и секции свода, переходник подшипника, входящий в каждое буксовое отверстие, содержащий в целом прямоугольную центральную секцию, имеющую верхнюю поверхность, и дуговидное отверстие в противоположных боковых краевых секциях, предназначенное для приема подшипника, в целом прямоугольное отверстие у противоположных продольных краевых секций, образованное идущим в боковом направлении концом стенки переходника и двумя смещенными в боковом направлении друг от друга зависимыми заплечиками переходника, эластомерную подушку переходника, установленную на верхней части переходника подшипника, содержащую в целом плоскую, главным образом прямоугольную верхнюю секцию, которая идет по всей ширине подушки переходника, и две пары зависимых ножек, идущих вниз от каждого продольного конца подушки переходника, причем ножки подушки переходника смещены в боковом направлении друг от друга и образуют отверстие для опорного выступа у каждого продольного конца подушки переходника, в которое входит опорный выступ каждого буксового отверстия боковины, а пара ножек подушки переходника у каждого продольного конца подушки переходника входит в главным образом прямоугольное отверстие у каждого продольного конца переходника подшипника, при этом каждый переходник подшипника дополнительно содержит пару идущих в боковом направлении опор, которые идут вдоль верхней поверхности всей секции, причем каждая такая опора расположена внутри от продольных краевых секций, а каждая подушка переходника дополнительно содержит пару смещенных в боковом направлении друг от друга выступов, которые идут вниз от нижней поверхности верхней секции подушки переходника, которые расположены в непосредственной близости от идущих в боковом направлении опор на верхней поверхности переходника подшипника, и по меньшей мере две лапки индикации износа, идущие в боковом направлении наружу от верхней секции, причем каждая лапка индикации износа имеет верхнюю поверхность, расположенную ниже уровня верхней секции.
Недостатком известной конструкции адаптера является невозможность осуществления контроля износа цилиндрической поверхности адаптера, вызванное отсутствием индикатора износа опорной поверхности адаптера под подшипник, что предполагает демонтаж адаптера и проведение каких-либо измерений/замеров, направленных на определение диаметра опорной поверхности под подшипник с целью определения необходимости замены адаптера.
Известен узел соединения боковой рамы с колесной парой в тележке грузового железнодорожного вагона, содержащий П-образный буксовый проем с установленной на опорной поверхности износостойкой съемной скобой и адаптер прямоугольной формы с цилиндрическим вырезом в нижней части под установку на двухрядный кассетный подшипник с ограничивающими осевые перемещения подшипника буртами, отличающийся тем, что опорная поверхность под боковую раму на адаптере шириной L разделена в центральной части прямоугольной выемкой шириной а, ориентированной вдоль оси подшипника, глубина которой соответствует браковочной величине износа, опорная поверхность под боковую раму на адаптере выполнена в виде сегмента цилиндра, основанием которого является сектор с радиусом R, с осью цилиндра, перпендикулярной оси подшипника, на опорной поверхности на подшипник, обеспечивающей угол охвата α, между поперечным буртом и цилиндрической частью имеется кольцевое углубление, глубина которого соответствует браковочной глубине износа опорной поверхности на подшипник, на внутренней и наружной лицевых поверхностях адаптера имеются обращенные вниз Г-образные приливы.
Полезная модель по патенту № 101985 выбрана в качестве наиболее близкого аналога.
Недостатком наиболее близкого решения является, является низкая надежность конструкции адаптера буксового узла грузового вагона. Обусловлена данная техническая проблема тем, что не определены параметры и направление выполнения технологической выемки (кольцевого углубления) для определения износа опорной поверхности адаптера, контактирующей с подшипником. Данный фактор приводит к тому, что при производстве адаптера невозможно выполнить технологическую выемку с необходимыми параметрами, которые бы обеспечивали возможность должного контроля за износом и надежность конструкции адаптера и тележки в целом стены при эксплуатации вагона.
Техническая проблема, решаемая предлагаемой полезной моделью, является своевременное определение состояния опорной поверхности адаптера под подшипник и неопределённость параметров и направления выполнения технологической выемки (кольцевого углубления) для определения износа опорной поверхности адаптера.
Технический результат, достигаемый полезной моделью – повышение надежности тележки за счет определения параметров и направления выполнения технологической выемки.
Заявляемый технический результат достигается за счет того, что тележка грузового вагона содержит боковые рамы, колесные пары с буксовыми узлами, воспринимающими нагрузку от боковых рам, надрессорную балку, опирающуюся на рессорные комплекты, расположенные в рессорных проемах боковых рам, расположенный в буксовом проеме боковой рамы износостойкий элемент и адаптер, опирающийся опорной поверхностью на подшипник буксового узла, при этом адаптер оснащен по крайней мере одной технологической выемкой, выполненной с возможностью контроля износа опорной поверхности адаптера, согласно полезной модели технологическая выемка выполнена углубленной в направлении истирания опорной поверхности адаптера, определяющейся цилиндрообразной формой подшипника, при этом технологическая выемка выполнена глубиной h и шириной b, размеры которых находятся в диапазоне 2-4 мм.
В частности адаптер может включать выступы для крепления страховочных скоб.
В частности в тележку может быть установлен подшипник кассетного типа.
В частности технологическая выемка адаптера может быть выполнена в упорной поверхности адаптера.
В частности технологическая выемка адаптера может быть выполнена в опорной поверхности адаптера.
В частности технологическая выемка адаптера может быть выполнена на всю протяженность поверхности, в которой выполнена.
В частности технологическая выемка адаптера может быть выполнена на небольшом участке поверхности, в которой выполнена.
В частности в опорной поверхности адаптера может выполнено несколько технологических выемок.
В частности в упорной поверхности адаптера может быть выполнено несколько технологических выемок.
В частности технологическая выемка адаптера может быть расположена в центральной части поверхности относительно центральной оси адаптера.
В частности, технологическая выемка адаптера может быть расположена в боковой части поверхности относительно центральной оси адаптера.
Заявляемая полезная модель поясняется фигурами:
на фиг. 1 изображена тележка;
на фиг. 2 изображен буксовый узел;
на фиг. 3 изображен адаптер, вид спереди;
на фиг. 4 изображен разрез А-А;
на фиг. 5 изображен адаптер, вид сверху.
Тележка грузового вагона (фиг. 1) содержит колесные пары 1 с буксовыми узлами 2, воспринимающими нагрузку от боковой рамы 3 тележки, надрессорную балку 4, опирающуюся на рессорные комплекты 5, расположенные в рессорных проемах боковых рам 3.
На концевых частях боковых рам 3 выполнены буксовые проемы 6, имеющие горизонтальные 7 опорные и вертикальные 8 упорные поверхности. На шейке оси колесной пары 1, опираясь на подшипник 9, между поверхностями 7 и 8 буксовых проемов 6 расположены адаптеры 10 буксовых узлов 2 (фиг. 2).
Адаптер 10 представляет собой единую литую конструкцию, выполненную из сплава на основе металла, например, из стали или чугуна, которая в целом имеет прямоугольную конфигурацию. В тележку может быть установлен, как подшипник 9 кассетного типа, так и подшипник 9 роликового типа.
Адаптер 10 включает опорную поверхность 11 и упорную поверхность 12 под подшипник 9, упорные стенки 13, ограничители 14, верхнюю опорную поверхность 15 под износостойкий элемент 16 (фиг. 2), буртики 17 и выступы 18.
Упорные поверхности 12 адаптера 10 контактируют с подшипником 9 при движении вагона и ограничивают его продольные перемещения относительно направления оси движения колесной пары, при этом ограничивается перемещение самого адаптера 10 относительно оси колесной пары 1.
Опорной поверхностью 11, выполненной цилиндрической формы, адаптер 10 установлен на подшипнике 9. С помощью упорных стенок 13 и ограничителей 14 адаптер 10 размещен между вертикальными поверхностями 8 буксового проема 6. Ограничители 14 и упорные стенки 13 ограничивают адаптер 10 от поперечных и от продольных перемещений соответственно относительно направления оси пути движения вагона.
Опорная поверхность 15 адаптера 10, предназначенная для установки износостойкого элемента 16 выполнена плоской, со стороны упорных стенок 13 она ограничена буртами 17 для ограничения перемещения износостойкого элемента 16.
Выступы 18 предназначены для более простого перемещения адаптера 10, путем зацепления за них непосредственно рабочим персоналом или посредством установки на выступы 18 страховочных скоб, что делает процесс сборки тележки более простым и безопасным для персонала.
Для контроля износа цилиндрических поверхностей 11 адаптера 10 введена технологическая выемка 19, которая может быть выполненная в упорной поверхности 12 или опорной поверхности 11 адаптера 10 под подшипник 9. Выемка 19 может быть выполнена на всю протяженности поверхности, в которой выполнена (упорной поверхности 12/опорной поверхности 11 адаптера 10) или на небольшом участке поверхности, в которой выполнена, например, в центральной части упорной поверхности 12/опорной поверхности 11 адаптера 10, в то же время в одной поверхности может быть выполнено несколько выемок 19, например, две выемки, одна из которых расположена с левой стороны указанной поверхности, а другая с правой относительно центральной оси адаптера 10. Данным решением обеспечивается наиболее простой и удобный способ контроля износа адаптера 10.
Для достижения технического результата достаточно, чтобы была по крайней мере одна выемка 19, выполненная в одной из поверхностей адаптера 10, для возможности осуществления индикации износа. Их может быть больше при необходимости, например, две выемки 19, выполненные в упорных поверхностями 12, то есть по одной выемки 19 в каждой из противолежащих упорных поверхностей 12, по две выемки 19 - одна в опорной поверхности 11, другая в упорной поверхности 12,четыре выемки 19 - по две выемки 19, выполненных в противолежащих упорных поверхностей 12 и т.д.
Наличие выемки 19 необходимо для осуществления контроля за опорной поверхностью 11 адаптера 10 под подшипник 9, поэтому выемка 19 должна углубляться в направлении истирания опорной поверхности 11, определяющейся цилиндрообразной формой подшипника 9. Подшипник 9, как привило, имеет цилиндрообразную форму, которая контактируют с цилиндрической поверхностью опорной поверхности 11, которой при эксплуатации адаптер 10 опирается на подшипник 9, в связи с этим истирание поверхности 11 адаптера происходит по направлению от центральной оси подшипника 9 по радиусам, выходящим от центральной оси подшипника 9, доходящим до опорной поверхности 11 адаптера и продолжающими вглубь опорной поверхности 11 в виде технологической выемки 19, таким образом, выемка 19 углубляется в направлении истирания опорной поверхности 11 адаптера 10, которая определяется цилиндрообразной формой подшипника 9. Данным решением обеспечена надежность адаптера 10 и тележки, так как выемка 19 для получения на выходе достоверных результатов контроля должна быть выполнена описанным способом.
Размеры выемки 19 могут варьироваться в зависимости от конструктивных особенностей адаптера 10, ее глубина h и ширина b находятся в диапазоне 2-4 мм. При этом не рекомендовано выполнять выемку 19 глубиной h менее 2 мм, так как это может привести к забраковке исправного адаптера 10 или глубиной h более 4 мм, что может привести к использованию неисправного адаптера 10 и впоследствии к выходу из строя всей тележки. Также не рекомендуется выполнять выемку шириной b более указанных размеров, так как это может привести к появлению дефектов на подшипнике 9 и меньшему сроку службы тележки или менее указанных размеров, так как это может привести к невозможности осуществления достоверного контроля износа и забраковке исправного адаптера 10. Размеры выемки 19 выбраны расчетным путем, определенность размеров выемки позволяет при проектировании позволяет определять расчетный срок службы адаптера 10, спрогнозировать срок плановой замены адаптера 10 и обеспечить надежность применяемого в тележке адаптера 10 на конкретный срок, тем самым предотвратить внеплановые ремонты и простои, то есть обеспечить надежность тележки.
Во время эксплуатации тележки со временем происходит износ цилиндрической опорной поверхности 11 адаптера 10, ненадлежащий контроль за поверхностью 11 приводит к её чрезмерному истиранию, что впоследствии может привести к перегреву подшипника 9 и, соответственно, сходу колесной пары с рельс (соответственно с тележкой и вагоном).
Для контроля износа цилиндрической опорной поверхности 11 адаптера 10 предусмотрены технологические выемки 19, с помощью которых становится возможным осуществлять не только контроль с применением специальных средств измерения, но и визуальный контроль. Преимуществом визуального контроля над измерительным является  уменьшение времени на проверку износа опорной поверхности 11 под подшипник 9. Износ определяется расположением опорной поверхности 11 под адаптер 10 относительно уровня выемки 19. Опорная поверхность 11 под подшипник 9 должна находиться ниже уровня выемки 19, в случае,  если опорная поверхность 11 находится выше верней поверхности технологической выемки 19 или на уровне с ней, то адаптер 10 непригоден для эксплуатации и подлежит замене.
Применение технологической выемки 19 позволяет производить визуальную индикацию предельного износа опорной поверхности 11 адаптера 10 под подшипник 9 без проведения замеров или измерений, достаточно лишь снять адаптер 10 с подшипника 9. Данный результат будет обеспечивать уменьшение времени на оценку технического состояния адаптера 10 и для этого не будет необходимости в наличии специальных средств измерения. Соответственно обеспечивается более лёгкий и информативный контроль опорной 11 поверхности адаптера 10 тележки и появляется возможность предупредить выход из строя большего количества элементов тележки. Выполнение технологической выемки 19 в направлении истирания опорной поверхности, определяющейся цилиндрообразной формой подшипника 9 с глубиной h и шириной b в указанных диапазонах, позволяет изготовить адаптер 10, в котором при эксплуатации тележки возможно осуществить достоверный контроль износа опорной поверхности 11 адаптера 10 под подшипник 9 и своевременно произвести ремонтные работы, то есть за счет создания конструкции адаптера 10 с возможность индикации износа с определенными параметрами и направлением технологической выемки 19 создана более надежная конструкция адаптера и  тележки.
Примером реализации может служить тележка, в которой установлены адаптеры 10, в каждом из которых выполнено по две технологические выемки 19. Каждая технологическая выемка 19 выполненная в каждой упорной поверхности 12 адаптера 10 на всю её протяженность, шириной b и глубиной h, равными 3 мм.
Заявляемая полезная модель позволяет создать более надежную тележку грузового вагона с возможностью осуществления своевременно информативного контроля износа цилиндрической поверхности адаптера с достоверными результатами.