УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ БОКОВОЙ РАМЫ С КОЛЁСНОЙ ПАРОЙ В ТЕЛЕЖКЕ ГРУЗОВОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к подвижному составу железнодорожного транспорта и может быть использована в конструкциях тележек грузовых вагонов.
Известна конструкция узла соединения боковой рамы с колесной парой тележки грузового вагона (RU №96085, B61F 5/00, 20.07.2010 г.), в которой буксовый проем боковой рамы содержит направленные в середину буксового проема упоры, опирающиеся на колесную пару через адаптер.
Адаптер представляет собой монолитную отливку прямоугольной формы, включающую горизонтальную прямоугольную секцию с плоской опорной поверхностью в верхней зоне и дугообразным вырезом в нижней зоне для установки на внешнее кольцо кассетного подшипника колесной пары, а по краям боковых граней упорные кронштейны, направленные вниз и образующие между собой боковые вырезы.
Адаптер имеет упругую прокладку, представляющую собой горизонтальную секцию прямоугольной формы, контактирующую с плоской опорной поверхностью адаптера, с направленными вниз плечами, которые выступают по краям боковых граней прокладки и образуют между собой боковые вырезы, входящие в боковые вырезы адаптера.
Упругая прокладка в нижней части горизонтальной секции имеет выступ, проходящий вдоль поперечной оси прокладки и имеющий трапецеидальное сечение, на торцевых поверхностях горизонтальной секции и на внутренних боковых поверхностях плечей упругой прокладки расположены выступы, проходящие вертикально и имеющие прямоугольное сечение, причем выступы выполнены с фасками в верхней своей части.
Недостатком данной конструкции узла опоры боковой рамы на колесную пару тележки грузового вагона является то, что опорная поверхность адаптера выполнена плоской, что приводит к ухудшению ходовых качеств тележки из-за невозможности покачивания боковых рам, а также к неравномерному распределению нагрузок между двумя рядами роликов кассетного подшипника, что приводит к снижению его долговечности.
Наиболее близкой к заявляемой полезной модели является конструкция узла соединения боковой рамы с колесной парой тележки железнодорожного грузового вагона (RU №101985, B61F 5/00, 10.02.2011 г.), содержащая боковую раму с буксовым проемом, на вертикальных направляющих которого имеются ограничители продольных перемещений адаптера, а на горизонтальной опорной поверхности установлена плоская износостойкая скоба, которая взаимодействует с адаптером.
Адаптер представляет собой монолитную отливку прямоугольной формы, верхняя часть которой, служащая для опирания боковой рамы через износостойкую скобу, представлена в форме сегмента цилиндра, а нижняя часть для установки адаптера на кассетный подшипник - цилиндрической формы. По краям нижней цилиндрической поверхности для ограничения поперечных перемещений адаптера относительно кассетного подшипника имеются бурты. Боковые вертикальные стенки адаптера взаимодействуют с ограничителями продольных перемещений буксового проема.
Износостойкая скоба опорной поверхности буксового проема состоит из двух пластин. Верхняя пластина имеет «ушки», которые загибаются в отверстия на боковой раме для удержания скобы на опорной поверхности. Нижняя пластина, изготовленная из износостойкого материала, приварена к верхней пластине по периметру и непосредственно взаимодействует с адаптером.
Недостатком представленной конструкции узла соединения боковой рамы с колесной парой является отсутствие в узле упругих элементов, что приводит к ухудшению ходовых качеств тележки при скоростях движения близких к конструкционной. Кроме того, износостойкая скоба крепится к опорной поверхности буксового проема путем загиба «ушек» в отверстия, расположенными на боковой раме над буксовым проемом, что не обеспечивает надежное прижатие скобы к опорной поверхности. Это приводит в процессе работы к частым горизонтальным смещениям скобы и ухудшению работы узла соединения боковой рамы с колесной парой в целом, что ухудшает ходовые качества и снижает долговечность элементов узла.
Задачей полезной модели является разработка узла соединения боковой рамы с колесной парой, улучшающего ходовые качества путем повышения устойчивости движения тележки за счет снижения амплитуд колебаний колесных пар, повышающего долговечность деталей узла за счет более надежного монтажа износостойкой скобы.
Технический результат заключается в улучшении ходовых качеств тележки, повышении долговечности деталей узла соединения боковой рамы с колесной парой.
Технический результат достигается тем, что в узле соединения боковой рамы с колесной парой в тележке грузового вагона, содержащим П-образный буксовый проем боковой рамы с установленной на его опорной поверхности износостойкой скобой, представляющей собой пластину, и адаптер, имеющий верхнюю опорную поверхность под боковую раму в форме сегмента цилиндра, нижнюю опорную цилиндрическую поверхность для установки на двухрядный кассетный подшипник с ограничивающими его осевые перемещения буртами, боковые вертикальные стенки, взаимодействующие с ограничителями продольных перемещений буксового проема, скоба, выполненная из упругого материала, на горизонтальной поверхности имеет отверстия для крепления заклепками, по краям плавно переходит в изогнутые по S-образной форме вертикальные захваты с вырезами под ограничители продольных перемещений, имеющими в верхней части полукруглую форму, и двумя поверхностями, образованными по бокам выреза, плотно прилегающими к боковым вертикальным стенкам адаптера.
Поверхности захватов скобы прилегают к боковым вертикальным стенкам адаптера с натягом не более 4 мм или с зазором не более 2 мм. Размеры определены экспериментально-расчетным путем.
Применение износостойкой скобы с вертикальными упругими захватами в узле соединения боковой рамы с колесной парой обеспечивает снижение амплитуд колебаний колесных пар, что ведет к повышению критической скорости и улучшению ходовых качеств тележки.
Крепление упругой скобы к опорной поверхности буксового проема заклепочными соединениями позволяет обеспечить надежное прижатие скобы и исключить ее горизонтальные смещения во время движения тележки, тем самым, повысив надежность работы и долговечность деталей узла.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
- на фиг.1 изображен общий вид узла соединения боковой рамы с колесной парой в собранном состоянии;
- на фиг.2 показана скоба со стороны торца колесной пары;
- на фиг.3 показана скоба с видом на вырез захвата. Узел соединения боковой рамы с колесной парой включает боковую раму 1, которая П-образным буксовым проемом через скобу 2 и адаптер 3 опирается на колесную пару с двухрядным кассетным подшипником 4.
1
2
3
2
2
Скоба 2 толщиной h=10 мм имеет изогнутые по S-образной форме с радиусами R=76 мм и R=16 мм вертикальные захваты 5 с вырезами 6 под ограничители продольных перемещений 7 буксового проема. Вырезы 6 в верхней части имеют полукруглую форму с радиусом R=55 мм. По краям выреза 6 образованы две поверхности одного захвата шириной b=45 мм каждая, плотно прилегающие в зоне радиуса R к боковым вертикальным стенкам адаптера. Центр радиуса R расположен на расстоянии L=110 мм от низа горизонтальной части скобы 2. Крепится скоба 2 к опорной поверхности 8 буксового проема заклепками 9.
Узел соединения боковой рамы с колесной парой в составе тележки грузового вагона работает следующим образом. При движении вагона по железнодорожным путям вертикальные нагрузки от боковой рамы 1 через износостойкую скобу 2 передаются на верхнюю опорную поверхность адаптера 3, опирающегося нижней цилиндрической поверхностью на кассетный подшипник 4 колесной пары, а горизонтальные нагрузки - через ограничители продольных перемещений 7 (внешний и внутренний) буксового проема, которые заходят в заглубления на боковых вертикальных стенках адаптера 3 с зазором, а также через вертикальные захваты 5 скобы 2, которые плотно прилегают к боковым вертикальным стенкам адаптера 3 с натягом не более 4 мм или с зазором не более 2 мм. Поскольку при движении колесная пара виляет, происходит смещение адаптера 3 относительно боковой рамы 1 вдоль оси пути, при этом он боковыми вертикальными стенками нажимает на упругий захват 5 скобы 2. Благодаря упругим свойствам захвата 5, адаптер 3 совершает возвратные перемещения, а затем, смещаясь в противоположную сторону, нажимает на другой захват 5 скобы 2. Таким образом, благодаря упругим свойствам скоба 2 центрирует колесную пару в тележке, тем самым, ограничивая амплитуды колебаний виляния и повышая устойчивость движения тележки, что приводит к улучшению ходовых качеств тележки.
За счет надежного прижатия скобы к опорной поверхности буксового проема исключаются ее горизонтальные смещения относительно боковой рамы во время движения тележки, что обеспечивает надежность работы и долговечность деталей узла.