ПРОДОЛЬНАЯ БАЛКА РАМЫ ТЕЛЕЖКИ РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, в частности, к вагонам метро, а именно, к продольным балкам шпинтонных рам тележек вагонов метро.
Известна продольная балка рамы тележки, содержащая два швеллера с подкрепляющими элементами жесткости, соединенными своими полками в коробчатое сечение, и шпинтонные узлы, выполненные в виде двух встречных фасонных втулок (см. патент РФ №23423 на полезную модель, МПК B61F 5/52, 20.06.2001 г.).
Данная балка не обладает достаточной усталостной прочностью по причине ослабления сечения балки в местах установки шпинтонных узлов, что может приводить к появлению трещин в ослабленных сечениях полок.
Наиболее близкой к предлагаемой полезной модели по совокупности существенных признаков является продольная балка рамы тележки, содержащая соединенные между собой горизонтальными полками швеллеры с образованием сечения в виде прямоугольника, размещенные в швеллерах продольные ребра жесткости, и расположенные в соосных отверстиях горизонтальных полок продольной балки шпинтонные узлы в виде верхней и нижней втулок с фланцами (см. патент РФ №81144 на полезную модель, МПК B61F 5/52, 10.03.2009 г.).
Известная продольная балка не обладает достаточной жесткостью сечений балки в местах установки шпинтонных узлов по причине отсутствия связи между верхней и нижней втулками.
Техническим результатом при использовании предлагаемой полезной модели является повышение надежности и усталостной прочности продольной балки.
Указанный технический результат достигается тем, что в продольной балке рамы тележки рельсового транспортного средства, содержащей соединенные между собой горизонтальными полками швеллеры с образованием сечения в виде прямоугольника, размещенные в швеллерах продольные ребра жесткости, и расположенные в соосных отверстиях горизонтальных полок продольной балки шпинтонные узлы в виде верхней и нижней втулок с фланцами, шпинтонные узлы снабжены промежуточными втулками, расположенными между верхней и нижней втулками и соединенными с ними сварными швами, причем фланец верхней втулки расположен с внутренней стороны верхней полки продольной балки, фланец нижней втулки выполнен в виде кольца, установленного с наружной стороны нижней полки, при этом периметр кольца соединен сварным швом с полкой балки, а отверстие сварным швом соединено с наружной поверхностью нижней втулки шпинтонного узла.
Кроме того, соотношение диаметров наружных поверхностей верхней и нижней втулок и диаметра отверстия в нижней полке продольной балки выбрано из расчета установки шпинтонного узла со стороны нижней полки, а концевые части продольных ребер жесткости выполнены со смещенными во внутреннюю зону ребра криволинейными вырезами в форме параболы.
На фиг.1 изображена продольная балка, вид сбоку;
на фиг.2 - продольная балка, вид сверху;
на фиг.3 - сечение А-А на фиг.1.
Продольная балка 1 рамы тележки рельсового транспортного средства содержит швеллер 2 и швеллер 3, полки которых соединены между собой сварными швами и образуют сечение в виде прямоугольника. Швеллер 3 является зеркальным отражением швеллера 2. В каждом швеллере 2 и 3 размещены продольные ребра жесткости 4 и 5, которые соединены сварными швами с полками швеллеров. В продольной балке 1 в ее верхней и нижней полках выполнены отверстия 6 и 7 (четыре пары) для размещения в них шпинтонных узлов 8, каждый из которых состоит из верхней втулки 9, промежуточной втулки 10 и нижней втулки 11. Отверстия 6 и 7 выполнены соосными. Втулки 9, 10 и 11 соединены между собой сварными швами. Поперечные ребра жесткости 12, 13 и 14 установлены в расширенной части швеллеров 2 и 3. Нижняя втулка 11 снабжена фланцем 15, который выполнен в виде кольца. Фланец 15 нижней втулки 11 по периметру соединен сварным швом с нижней полкой балки 1. Отверстие фланца 15 соединено сварным швом с наружной поверхностью нижней втулки 11. Верхняя втулка 9 со стороны внешнего конца снабжена фланцем, который расположен с внутренней стороны верхней полки продольной балки 1. Соотношение диаметров наружных поверхностей верхней втулки 9, нижней втулки 11 и диаметров соосных отверстий 6 и 7 в верхней и нижней полках продольной балки 1, выбрано из расчета установки шпинтонного узла 8 со стороны нижней полки. Концевые части продольных ребер жесткости 4 и 5 выполнены со смещенными во внутреннюю зону ребра криволинейными вырезами в форме параболы.
Продольная балка рамы тележки рельсового транспортного средства собирается следующим образом.
Предварительно производится подсборка швеллеров 2 и 3. Для этого в каждый швеллер 2 и 3 устанавливают поперечные ребра жесткости 12, 13, 14 и приваривают их к внутренним поверхностям стенок швеллеров 2 и 3. После этого устанавливают и закрепляют сваркой продольные ребра жесткости 4 и 5, пространственное положение которых определяют поперечные ребра 12, 13 и 14.
Далее на одном из швеллеров 2 или 3 устанавливают и закрепляют сваркой технологические подкладки в количестве пяти на верхней полке и пяти на нижней полке швеллера 2 или 3. Швеллера 2 и 3 свариваются между собой по всей длине сверху и снизу с помощью сварочного полуавтомата.
На уже собранной раме тележки на каждой продольной балке 1 вырезают по четыре группы отверстий под последующую установку шпинтонных узлов. Каждая группа отверстий состоит из двух соосных отверстий 6 и 7, при этом отверстие 7 на нижней полке продольной балки 1 имеет больший диаметр.
Шпинтонные узлы собирают из соединенных между собой сваркой верхней 9, промежуточной 10 и нижней 11 втулок. После этого к нижней втулке шпинтонного узла приваривают фланец 15. Шпинтонный узел вставляют в отверстие со стороны нижней полки продольной балки и приваривают к верхней полке балки стыковым сварным швом и нахлесточным на нижней полке по периметру фланца.