Устройство соединения сцепных рам межвагонных переходов

Полезная модель относится к области машиностроения, точнее к сцепным устройствам для транспортных средств, а именно к элементам межвагонных переходов.
В настоящем описании признаки «верхний», «нижний», «боковой», используются применительно к ограждению, находящемуся в рабочем положении.
Термин «межвагонный переход» эквивалентен встречающемуся в уровне технике термину «полупереход». То есть, сцепляя два вагона, соединяют два перехода.
Большинство известных межвагонных переходов содержат гибкое ограждение-оболочку, соединенное по концам с привинчиваемой (в уровне техники иногда называемой монтажной или крепежной) и сцепной (стыковочной) рамами. Сцепные рамы содержат устройства для взаимного центрирования и соединения между собой при формировании поезда. Устройства соединения должны позволять быстро соединять и разъединять сцепные рамы изнутри или извне перехода.
Известно устройство соединения сцепных рам межвагонных переходов, включающий установленные на раме узлы центрирования, выполненные по системе «штырь-гнездо», совмещенные с устройствами сцепления посредством выполнения в штырях сквозных каналов, через которые пропущена гибкая штанга (тросик) с закрепленными на ней фиксаторами, а в гнездах - прорезей с внутренним расширением, в которые входят штыри со штангой. В момент сцепления, поворотом установленного на раме с внутренней части перехода рычага, штанга смещается и фиксаторы входят в отверстия каналов штырей и внутренние расширения прорезей гнезд, соединяя их [RU 2380252].
Недостаток известного устройства соединения состоит в том, что оно не позволяет рассоединить сцепные рамы извне перехода. При авариях доступ внутрь перехода бывает невозможен, например, из-за деформации дверей. Известное устройство не позволяет расцепить в таких случаях переходы извне. Применение склонной к заеданию гибкой штанги и совмещение узлов центрирования и сцепления в одних элементах снижает надежность устройства.
Известно также устройство соединения сцепных рам (стыковочных фланцев) межвагонных переходов, включающее установленные на наружной боковой поверхности одной из рам конические штыри с поперечным сквозным каналом и установленные на сопрягаемой с ней рамой гнезда, поверх которых установлена подвижная штанга с заостренными концами. При соединении рам штыри входят в гнезда, штанга вводится в каналы штырей, фиксируя соединение [RU 29017 ПМ].
Недостаток известного устройства в том, что оно не позволяет сцеплять/расцеплять переходы изнутри, тогда как при формировании/расформировании составов требуется именно это. Работать с насыпи вблизи буферов между вагонами, соединяя переходы, трудно и опасно.
Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является устройство соединения сцепных рам межвагонных переходов, содержащее узлы центрирования, выполненные по системе «штырь-гнездо», установленные в полости коробчатой рамы подвижные крюки и, на ответной им стороне второй рамы зацепы в виде роликов с канавками, за которые заходят крюки при соединении рам. Крюки приводятся в движение посредством расположенных внутри рам штанг и рычагов, установленных на рамах с внутренней части перехода [См. описание межвагонного перехода на фото 2 сайта http://perehod.eksdetal.ru/ ООО «Экс.Деталь»]. В универсальных сцепных рамах крюки установлены с одной боковой стороны рамы, а зацепы - с другой, так, что сближении рам сцепляемых вагонов крюки сцепной рамы одного вагона приходятся напротив зацепов рамы другого. Менее универсален, но возможен вариант, когда крюки находятся на одной из рам, а зацепы - на другой.
Известное устройство соединения может быть расцеплено только изнутри перехода, что и является его главным недостатком.
Целью предложенной полезной модели является создание соединения, позволяющего соединять сцепные рамы изнутри, а расцеплять как изнутри, так и извне оболочки перехода.
Техническим результатом от использования предложенной полезной модели является расширение функциональных возможностей устройства соединения, достигаемым созданием способности соединять сцепные рамы изнутри, а расцеплять как изнутри, так и извне оболочки перехода.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве соединения сцепных рам межвагонных переходов, содержащих зацепы и подвижные рычаги, приводимые в действие изнутри перехода, зацепы выполнены подвижными с возможностью вывода их из зацепления с рычагами приложением усилия извне перехода.
Кроме того, зацепы установлены на подвижном элементе, закрепленном посредством фиксатора, установленного в нижней части рамы на ее внешней поверхности.
Кроме того, подвижной элемент выполнен в виде рамки из двух стержней, скрепленных зацепами, и, по нижним концам, элементом коробчатого сечения с продольным вырезом в верхней части.
Кроме того, стержни подвижного элемента расположены в полостях рам.
Кроме того, устройство соединения содержит подвижной засов, установленный в указанном элементе коробчатого сечения с возможностью перемещения, а фиксатор выполнен в виде грибовидного выступа, соединенного с засовом и входящего в отверстие нижней части сцепной рамы, выполненное в форме замочной скважины.
Кроме того, зацепы выполнены в виде пластин, скрепленных со стержнями рамки.
Кроме того, зацепы выполнены в виде роликов, оси которых скреплены со стержнями рамки.
Существо предложенной полезной модели иллюстрируется чертежами.
На фиг. 1 изображен фронтальный вид на сцепную раму с элементами устройства соединения - на одной боковой стороне с крюками, на другой - с зацепами.
Последующие чертежи детализируют пример конкретного выполнения предложенной полезной модели.
На фиг. 2 показан подвижной элемент с зацепами, выполненный из двух стержней, соединенных зацепами. На одном чертеже показаны два варианта: нижний зацеп выполнен в виде пластины, а верхний - в виде ролика с канавкой.
На фиг. 3 показан поперечный разрез сцепленных рам плоскостью, проходящей через место зацепления.
На фиг. 4 показан фрагмент вертикального разреза места зацепления с зацепом в виде пластины.
На фиг. 5 показан фрагмент вертикального разреза места зацепления с зацепом в виде ролика.
На фиг. 6 показан фрагмент разреза места зацепления вертикальной плоскостью, проходящей через винты крепления зацепа к раме.
На фиг. 7 показан разрез узла скрепления нижней части подвижного элемента с нижней частью рамы.
На фиг. 8 представлено аксонометрическое изображение узла скрепления нижней части подвижного элемента с нижней частью рамы.
Предложенное устройство предназначено для соединения двух сцепных рам смежных переходов 1-1 и 1-2 (фиг. 3). Рамы могут быть одинаковыми по конструкции и содержать каждая полный набор необходимых элементов устройства. Возможен также, хотя и не оптимален вариант, когда часть элементов устройства установлена на одной из сцепляемых рам, а взаимодействующая с ними часть - на другой. Ниже будет в качестве примера описан именно такой вариант.
В описываемом варианте каждая из соединяемых сцепных рам содержит на одной боковой стороне подвижной стержень 2 с крюками 3 (фиг. 1) и установленный в полости другой боковой стороны рамы подвижной элемент 4 (фиг. 2), скрепленный с зацепами 5 или 6. Независимо от конструктивного исполнения зацепов и крюков, они при взаимодействии должны плотно стягивать рамы при смещении вниз стержня 2 посредством рычага 7. Для наглядности рычаг 7 показан условно развернутым внутрь перехода.
Для более плотного поджатия соединяемых рам с целью уплотнения прокладки 8, рабочий конец крюка 3, взаимодействующий с зацепом, может иметь клиновидную форму, как показано на фиг. 4 и 5. В качестве зацепов могут использоваться пластины 5, либо, для уменьшения трения, такие же, как у прототипа ролики 9 с канавкой, оси 10 которых, как и пластины 5, скреплены с подвижным элементом 4. В настоящем описании зацепом 6 называется узел, включающий ролик 9 вместе с осью 10.
Подвижной элемент 4 состоит из двух стержней 11, соединенных зацепами 5 или осями 10 зацепа 6. Нижние концы стержней 11 соединены элементом 12, имеющим коробчатое сечение и продольную прорезь 13 в верхней части. Стержни 2 и 11 могут иметь круглое или. как показано на чертежах в качестве примера, квадратное сечение, быть сплошными или полыми. Оптимальными являются стержни из труб квадратного сечения, как и показано в настоящем описании.
Стержни 11 расположены в полостях рамы 7, а зацепы 5 или 6 - вне полостей и соединены со стержнями 11 через прорези (пазовые отверстия) 14 (фиг. 1 и 6) и дистанционные втулки 15 винтами 16 (фиг. 6). В настоящем описании термины «винт» и «болт» считаются эквивалентными. Высота дистанционных втулок 15 установлена такой, чтобы после затяжки винтов 16 зазоры между рамой, стержнями и зацепами были бы выбраны, но подвижность элемента 4 в раме сохранялась.
Длина прорезей 14 установлена такой, чтобы зацепы сцепленных рам при смещении элемента 4 вниз опускались ниже концов крюков 3, освобождая их, то есть чтобы рамы при этом расцеплялись.
Для фиксации элемента 4 от самопроизвольного смещения служит фиксирующее устройство, состоящее из установленного внутри полости элемента 12 засова 17 и элемента 18, выполненного в виде короткого грибовидного стержня, скрепленного тонкой частью, проходящей через прорезь 13, с засовом 17. В нижней части рамы / имеются два отверстия для пропуска стержней 11. Отверстие 19 соответствует по форме поперечному сечению стержня 11, а отверстие 20 по форме схоже с замочной скважиной с удлиненным отверстием для стержня ключа. В это отверстие входит второй стержень 11 и широкая часть элемента 18. При сборке стержни 11 вдвигают в отверстия 19 и 20. При этом засов 17 сдвигают так, чтобы широкая часть элемента 18 оказалась напротив расширенной части отверстия 20. После того, как широкая часть элемента 18 пройдет отверстие 20, засов сдвигают в сторону отверстия 19 и элемент 4 повисает на широкой части элемента 18, опирающейся на края узкой части отверстия 20. Засов 17 фиксируют от смещения, например, проволокой, а элемент 4 - винтом 21, ввернутым в резьбовую втулку 22 на боковой стороне стержня 11 (фиг. 2). После фиксации нижней части элемента 4, к его стержням 11 винтами 16 через пазовые отверстия 14 в раме привинчивают зацепы 5 или 6.
Для точного позиционирования сцепляемых рам относительно друг друга служат направляющие элементы: штыри 23 и гнезда 24.
На фиг. 1 в качестве примера показана сцепная рама, на одной стороне которой установлен механизм с крюками, а на другой - с зацепами. При соединении двух таких рам от переходов смежных вагонов крюки одной рамы оказываются напротив зацепов другой. Возможен вариант с двумя исполнениями рам: одна только с крюками, другая - только с зацепами. В этом варианте предложенная полезная модель остается неизменной, но сам вариант менее универсален и потому вышеописанный предпочтительнее.
Соединение сцепных рам с помощью описанного выше узла происходит следующим образом.
Оператор, находящийся внутри перехода, рычагом 7 поднимает стержень 2 так, чтобы крюки 3 оказались в верхнем положении. Соединяемые сцепные рамы сближаются и точно позиционируются одна относительно другой посредством направляющих элементов 23 и 24. Поднятые концы крюков 3 заходят за зацепы 5 (или 6) над ними, после чего стержень 2 с крюками 3 опускается. Крюки 3 входят в зацепление с зацепами. Аналогично сцепляются крюки с зацепами на второй половине рамы, с той разницей, что теперь крюки находятся на второй раме. Зацепленные крюки опускают донизу, отчего благодаря скольжению клиновой части крюка по контактирующей с ней поверхности зацепа соединение затягивается, сжимая прокладку 8.
В аварийном случае при невозможности расцепить рамы изнутри перехода отвинчивают винт 21 и удаляют проволоку, фиксирующую засов 17. Ударами молотка по торцу засова, выступающего из элемента 12, перемещают засов в направлении от перехода, по направлению стрелки на фиг. 7. Широкая часть элемента 18 оказывается напротив широкой части отверстия 20 и он больше не препятствует опусканию элемента 4. Ударами молотка сверху вниз по выступающему за раму концу засова 17, опускают весь элемент 4 вместе со скрепленными с ним зацепами. Зацепы выходят из-под крюков 3 и соединение освобождается. Рамы расцепляются.
Представленное конструктивное решение узла закрепления и смещения зацепов является лишь примером, одним из многих возможных.