АМОРТИЗАТОР ЭЛАСТОМЕРНЫЙ ДЛЯ ПОГЛОЩАЮЩЕГО АППАРАТА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Заявляемая полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается автосцепных устройств железнодорожных транспортных средств, в частности, конструкций поглощающих аппаратов и эластомерных амортизаторов, предназначенных для поглощения и рассеивания энергии ударов при эксплуатации подвижного состава.
Известна конструкция эластомерного амортизатора [Патент Германии DE №3041549 A1 от 21.05.1981], которая содержит полый корпус, закрытый с передней стороны дном, зафиксированное в корпусе посредством вкрученной в корпус резьбовой муфты упирающейся своей торцевой поверхностью в торцевую поверхность переднего дна. Также переднее дно имеет коническую боковую поверхность, которой переднее дно прижато к внутренней, боковой, конической поверхности корпуса. Через переднее дно проходит шток, на конце которого выполнен поршень, при этом шток установлен в переднее дно посредством уплотнения. Уплотнение выполнено в виде комплекта уплотнительных колец охватывающих шток, помещенных в паз переднего дна. Вовнутрь корпуса помещена эластомерная масса.
В данной конструкции эластомерного амортизатора полый корпус, закрыт с передней стороны дном, которое зафиксировано в корпусе посредством вкрученной в корпус резьбовой муфты упирающейся своей торцевой поверхностью в торцевую поверхность переднего дна, что улучшает собираемость узла, но дно эластомерного амортизатора центрируется в корпусе посредством конических поверхностей, которые должны быть выполнены с максимально точными размерами и минимальными допусками, при этом для обеспечения герметичности, сопрягаемые поверхности должны быть выполнены с максимально точной шероховатостью поверхностей.
Также известна конструкция поглощающего аппарата автосцепки [Патент Китая CN №103375526 A от 30.10.2013], включающая в себя корпус поглощающего аппарата, в который посредством двух разрезных втулок установлен корпус эластомерного амортизатора. Эластомерный амортизатор состоит из полого корпуса, закрытого передним дном, при этом через переднее дно проходит шток, на конце которого выполнен поршень. Шток в переднем дне уплотнен комплектом уплотнений, который состоит из чередующихся между собой уплотнительных колец и металлических втулок с поперечными канавками, опирающихся на дополнительные металлические втулки (опорные втулки), которые установлены на штоке. Весь уплотнительный комплект застопорен разрезным кольцом в пазу переднего дна со стороны поршня. Вовнутрь корпуса помещена эластомерная масса.
Эта конструкция выбрана в качестве прототипа для заявляемой полезной модели.
Недостатком данной конструкции является сложность ее исполнения, большая трудоемкость изготовления деталей амортизатора, особенно деталей уплотнения, а также большая трудоемкость сборки эластомерного амортизатора. Вместе с этим, уплотнение состоит из большого количества деталей, что приводит к большой вероятности выхода эластомерного амортизатора из строя и дорогостоящему ремонту. Кроме того, конструкция уплотнения, не обеспечивает постоянного давления поджатая уплотнительных колец к поверхности штока, то есть разрезное кольцо, которым стопорится уплотнение в переднем дне, допускает перемещения уплотнения в полости переднего дна, что приводит к изменению давления и к возможности утечки эластомерной массы через уплотнения наружу, особенно при первоначальной фазе работы эластомерного амортизатора. Также металлические втулки в уплотнении при эксплуатации деформируются и способствуют заклиниванию штока в переднем дне эластомерного амортизатора.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание конструкции эластомерного амортизатора, позволяющей создать постоянное (стабильное) давление поджатия уплотнительных колец к поверхности штока и тем самым, избежать утечку эластомерной массы из корпуса амортизатора через уплотнения в переднем дне, при этом позволяющей исключить перекос штока относительно переднего дна и заклинивания эластомерного амортизатора при эксплуатации, в сочетании с уменьшением трудозатрат при изготовлении и ремонте поглощающего аппарата и эластомерного амортизатора.
Поставленная задача в заявляемой полезной модели решается за счет того, что уплотнение штока имеет втулку из композиционного материала, к торцу которой прижат комплект уплотнительных колец, после которого установлена дополнительно втулка из композиционного материала, вместе с этим уплотнение сжато посредством прижимного кольца, вкрученного в переднее дно с передней стороны амортизатора.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что амортизатор эластомерный для поглощающего аппарата железнодорожного транспортного средства, содержит полый корпус, закрытый передним дном, через которое проходит шток, на конце которого выполнен поршень, при этом шток установлен в переднее дно посредством уплотнения, вместе с этим уплотнение штока имеет втулку из композиционного материала, к торцу которой прижат комплект уплотнительных колец, после которого установлена дополнительно втулка из композиционного материала, при этом уплотнение сжато посредством прижимного кольца, вкрученного в переднее дно с передней стороны амортизатора.
В прижимное кольцо установлен грязесъемник, для очистки штока при поступательно-возвратном движении, а уплотнительный комплект состоит из шевронных колец.
Кроме того, уплотнительный комплект возможно выполнить из комбинированных колец, каждое из которых состоит из нескольких разных материалов.
Уплотнительный комплект, состоящий из шевронных колец, выполнен так, что кольца из более мягкого материала установлены в середину уплотнительного комплекта, а кольца из более твердого материала установлены с краев уплотнительного комплекта
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами:
Фиг. 1 - общий вид эластомерного амортизатора;
Фиг. 2 - выносной элемент А фиг. 1;
Фиг. 3 - выносной элемент А фиг. 1 (вариант изготовления);
Амортизатор эластомерный для поглощающего аппарата железнодорожного транспортного средства, содержит полый корпус 1, закрытый передним дном 2. Через переднее дно 2 проходит шток 3, на конце которого выполнен поршень 4. Шток 3 установлен в переднее дно 2 посредством уплотнения 5. Уплотнение 5 штока 3 имеет втулку 6 выполненную из композиционного материала, к торцу которой прижат комплект уплотнительных колец 7, после которого установлена дополнительно втулка 8 из композиционного материала, при этом уплотнение 5 сжато посредством прижимного кольца 9, вкрученного в переднее дно 2 с передней стороны 10 амортизатора. Вовнутрь корпуса помещена эластомерная масса 11.
Также в прижимного кольца 9 установлен грязесъемник 12, для очистки штока 3 при поступательно-возвратном движении. Уплотнительный комплект 7 состоит из шевронных колец 13.
Возможно исполнение, когда уплотнительный комплект 7 состоит из комбинированных колец 14, каждое из которых состоит из нескольких материалов (например: из резиновой основы и армирующего металлического кольца).
Возможно исполнение, когда уплотнительный комплект 7, состоящий из шевронных колец 13, 15, 16, выполнен так, что кольца 13 из более мягкого материала установлены в середину уплотнительного комплекта 7, а кольца 15 и 16 из более твердого материала установлены с краев уплотнительного комплекта 7.
Технический результат от заявляемой полезной модели, заключается в том, что если уплотнение штока имеет втулку из композиционного материала, к торцу которой прижат комплект уплотнительных колец, после которого установлена дополнительно втулка из композиционного материала, при этом уплотнение сжато посредством прижимного кольца, вкрученного в переднее дно с передней стороны амортизатора, то это позволяет обеспечить герметичность переднего дна и штока, как при поступательно-возвратных движениях эластомерного амортизатора при воздействии на него не менее 110 кДж, так и при статичном состоянии. Предлагаемая конструкция эластомерного амортизатора позволяет создать постоянное (стабильное) давление поджатая уплотнительных колец к поверхности штока. Также немаловажным фактором является то, что конструкция эластомерного амортизатора позволяет исключить перекос штока относительно переднего дна и, как следствие исключить заклинивание эластомерного амортизатора при эксплуатации вагона.
Вышеуказанный технический результат приводит к уменьшению трудозатрат при изготовлении и ремонте поглощающего аппарата и эластомерного амортизатора.
Кроме того, предлагаемая конструкция эластомерного амортизатора обладает пониженной металлоемкостью, что уменьшает массу эластомерного амортизатора, а это уменьшает массу вагона.
Вместе с этим, установка в прижимное кольцо грязесъемника, для очистки штока при поступательно-возвратном движении, позволяет снизить процент попадания в уплотнение загрязняющих частиц, которые разрушают уплотнение штока, что в дальнейшем приведет к утечке эластомерной массы из корпуса.
Варианты исполнения уплотнительных комплектов различны, в данном техническом решении предлагаются:
- уплотнительный комплект состоит из шевронных колец;
- или уплотнительный комплект состоит из комбинированных колец, каждое из которых состоит из нескольких разных материалов;
- или уплотнительный комплект, состоящий из шевронных колец, выполнен так, что кольца из более мягкого материала установлены в середину уплотнительного комплекта, а кольца из более твердого материала установлены с краев уплотнительного комплекта.
Указанные выше варианты исполнения уплотнительных комплектов позволяют обеспечить герметичность эластомерного амортизатора при поглощении энергии удара в эксплуатации, в сочетании с уменьшением себестоимости изготовления эластомерного амортизатора.
В настоящее время на заявляемую конструкцию эластомерного амортизатора разработана конструкторская документация и проводятся всесторонние испытания опытных образцов.