ПРОДОЛЬНАЯ БАЛКА РАМЫ ТЕЛЕЖКИ

Полезная модель относится к конструктивным элементам шпинтонных рам тележек вагонов метрополитена.
Известна «Рама тележки вагона метрополитена» (патент Российской Федерации №14186, МКИ В61F 5/52, опубликовано 10.07.2000 г., бюл. №19; «Руководство по эксплуатации вагонов метрополитена моделей 81-717.5 и 81-7145, М., «Транспорт», 1993 г., с.24, рис.2.10), продольные балки которых выполнены из двух швеллеров, соединенных между собой сваркой по кромкам встречных полок в коробчатое сечение. Сквозь продольную балку проходит шпинтон. Шпинтонные узлы содержат верхнюю и нижнюю стальные фасонные втулки, вваренные в верхнюю и нижнюю полки продольной балки и запрессованный во втулки шпинтон.
Недостатком известной конструкции является ослабление коробчатых сечений продольных балок в местах установки шпинтонных узлов, что может приводить к появлению трещин в ослабленных сечениях полок балки при передаче нагрузки от колесной пары через буксу на шпинтон.
За прототип принята «Продольная балка рамы тележки» (патент Российской Федерации №23423, МКИ В61F 5/52, опубл. 20.06.2002 г., бюл. №17), содержащая соединенные в коробчатое сечение своими полками швеллеры, подкрепленные продольными ребрами, соединенными сваркой с внутренними поверхностями полок и с торцами поперечных ребер, и расположенные в соосных отверстиях продольной балки шпинтонные узлы, выполненные в виде встречных фасонных втулок, закрепленных снаружи сваркой на полках балки, цилиндрические участки продольных ребер расположены симметрично осям указанных втулок.
Такая конструкция снижает усталостную прочность балки и требует ее усиление.
Задачей предложения является повышение надежности продольной балки шпинтонной рамы.
Для этого продольная балка рамы тележки содержит соединенные в коробчатое сечение своими полками швеллеры, подкрепленные продольными ребрами, соединенными сваркой с внутренними поверхностями полок и с торцами поперечных ребер, и расположенные в соосных отверстиях продольной балки шпинтонные узлы, выполненные в виде встречных центрирующих втулок, закрепленных снаружи на полках балки, цилиндрические участки продольных ребер расположены симметрично осям указанных втулок. Новым является то, зона соединения втулок с продольной балкой усилена двумя противостоящими подкладками, имеющими каждая отверстие, соединенное беззазорно с центрирующей втулкой, каждая из подкладок примыкает к полке и помещена в поперечные вырезы продольных ребер, опирается внутри вырезов на торцы цилиндрических участков продольных ребер, прикреплена к ним и к стенкам балки сварочными швами и расположена под полкой вровень с продольными ребрами.
Кроме того, втулки впрессованы в цилиндрические отверстия полок и поперечных подкладок. Втулки выполнены коническими и сопряжены с коническими отверстиями подкладок.
Технический результат выразится в следующем.
Наличие поперечных подкладок, приваренных сварочными швами к внутренним стенкам и продольным ребрам балки, в зонах расположения шпинтонных узлов, позволит рассредоточить нагрузку от шпинтона по длине и сечению балки.
Наличие центральных отверстий в подкладках, соединенных жестко с центрирующими втулками, увеличит суммарную толщину полок продольной балки, благодаря этому повысится надежность закрепления шпинтона в коробчатой балке.
Наличие поперечных вырезов на продольных кромках ребер, приходящихся на зоны крепления центрирующих втулок упрощает монтаж элементов жесткости в плоскости балки.
Выполнение шпинтонных узлов в виде противостоящих подкладок с беззазорным соединением их отверстий с втулками повышает эксплуатационную надежность продольной балки.
Выполнение конических втулок в сопряжении с коническими отверстиями подкладок упрощает сборку шпинтонного узла.
Прилагаемые чертежи изображают:
На фиг.1 - вид сбоку продольной балки;
На фиг.2 - сечение продольной балки по А-А на фиг.1;
На фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.2 поперечных подкладок, цилиндрические отверстия которых сопряжены с посаженными беззазорно в них фасонными втулками, имеющими фланцы;
На фиг.4 - сечение Б-Б поперечных подкладок, конические отверстия которых сопряжены с коническими втулками.
Продольная балка рамы тележки содержит швеллеры 1, продольные ребра 2 которых соединены сваркой с внутренними поверхностями полок 3 и с торцами поперечных ребер 4, соединенных сваркой со стенками 5 швеллеров, шпинтонные узлы. Полки 3 швеллеров соединены сварочными швами 6 в коробчатое сечение (фиг.2).
Шпинтонные узлы расположены в соосных отверстиях:
цилиндрических 7 и 8 (фиг.3) или конических 9 и 10 (фиг.4) продольной балки и выполнены в виде встречных центрирующих втулок 11 и 12 с цилиндрической беззазорной посадкой или конических центрирующих втулок 13 и 14 (фиг.4) с конической беззазорной посадкой, закрепленных каждая сварочным швом 15 на полках балки. Цилиндрические участки продольных ребер расположены симметрично осям указанных втулок.
Зона соединения втулок с продольной балкой усилена двумя противостоящими подкладками 16 и 17, имеющими каждая отверстие, соединенное беззазорно с центрирующей втулкой. Каждая из подкладок примыкает к полке и помещена в поперечные вырезы 18 продольных ребер, опирается внутри вырезов на торцы цилиндрических участков продольных ребер, прикреплена к ним и к стенкам балки сварочными швами 19 и 20 и расположена под полкой вровень с продольными ребрами 2. Продольные ребра и стенки балки, в зонах соосных отверстий, соединены между собой жестко поперечными подкладками 16 и 17 (фиг.3).
Соосные отверстия подкладок 16 и 17 могут быть выполнены цилиндрическими 21 и 22 (фиг.3) или коническими 23 и 24 (фиг.4). Подкладки 16 и 17 размещены на внутренних поверхностях полок 3. Конические поверхности центрирующих втулок 13 и 14 (фиг.4) совмещены с коническими отверстиями поперечных подкладок 16 и 17 и соосными коническими отверстиями 9 и 10.
Втулки 11 и 12 (фиг.3) впрессованы в цилиндрические отверстия 7 и 8 полок и в отверстия 21 и 22 поперечных подкладок 16 и 17.
Втулки 13 и 14 (фиг.4) выполнены коническими и сопряжены с коническими отверстиями подкладок 16 и 17. Основания конических втулок 13 и 14 приварены к противоположным сторонам полок 3.
Прижатые к подкладкам шпинтонные узлы удерживаются на шпинтоне шайбой 25, помещенной в кольцевую канавку.
Продольную балку собирают следующим образом.
Первые сварочные швы 20 для подкрепления подкладками полок балки с отверстиями под шпинтонные узлы накладывают с внутренних сторон стенок 5, затем поперечные подкладки обваривают по кромкам вырезов 18 цилиндрических участков продольных ребер 2 через расточные отверстия 7-10, соединяя подкладки жестко с ребрами.
Центрирующие втулки 11-14 посажены беззазорно в соосные отверстия полок и подкладок балки и закреплены наружными сварочными швами 15.
Фасонные втулки 13, 14 в подкладках 16 и 17 центрируются коническими отверстиями 21, 22 и закрепляются в собранном положении наружными сварочными швами 15.