УПРУГОДЕМПФИРУЮЩИЙ АМОРТИЗАТОР УСТРОЙСТВА ПРОДОЛЬНОЙ СВЯЗИ ТЕЛЕЖКИ С КУЗОВОМ ЛОКОМОТИВА
ELASTICALLY DAMPING SHOCK ABSORBER OF LENGTHWISE LINK BETWEEN BOGIE AND LOCOMOTIVE BODY

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается соединения между тележкой и рамой кузова локомотива, в частности конструкции упругодемпфирующего амортизатора продольной связи.
Известно устройство продольной связи тележки с кузовом электровоза, выполненное в виде двухсторонних наклонных относительно горизонтали тяг, в которых установлены резиновые амортизаторы, работающие только на сжатие (Магистральные электровозы. Общие характеристики. Механическая часть. М., Машиностроение, 1991, стр.84-85).
Недостатками известного устройства являются сложность конструкции и возможность работы амортизаторов только на сжатие, что снижает технические возможности устройства.
Известен амортизатор двойного действия для системы продольной связи тележек с кузовом локомотива, содержащий упругие элементы из резины, размещенные между I-образным (тавровым) в поперечном сечении кронштейном рамы кузова и стаканами, и стяжной стержень, проходящий через отверстия в кронштейне, упругих элементах и стаканах и связанный одним концом шарнирно с тележкой, объем, ограниченный кронштейном и стаканом при взаимодействии их торцевых поверхностей, равен объему материала упругого элемента (SU, а.с. №1294675, кл. B61F 5/02, опубл. в 1987 г.).
Недостатками известного амортизатора являются возможность повреждения упругих элементов амортизатора вследствие замыкания наружных торцевых поверхностей стаканов и кронштейна при максимальных усилиях амортизатора, что снижает надежность работы элементов конструкции амортизатора и понижает уровень относительной деформации упругого элемента из-за одинаковых объемов свободного пространства, ограниченного кронштейном и стаканом при взаимодействии их торцевых поверхностей, и объема материала упругого элемента, снижающего надежность работы смежных узлов локомотива.
Известен амортизатор устройства продольной связи тележки с кузовом локомотива, принятый в качестве прототипа, содержащий упругие элементы из полиуретана, размещенные между металлическими элементами: тавровым поперечным сечением кронштейна рамы кузова локомотива и стаканами, и стяжной стержень, проходящий через отверстия в кронштейне, упругих элементах и стаканах и связанный одним концом шарнирно с рамой тележки, другим концом с рамой кузова, отверстия кронштейна и стаканов выполнены с внутренним коническим упорным буртом, а стаканы выполнены с внутренней конической поверхностью; объем свободного пространства, ограниченный кронштейном, стаканом и стяжным стержнем без учета динамических нагрузок на 10-15%, превосходит объем упругих элементов устройства, а величина зазора между торцами внутренних конических упорных буртов стакана и кронштейна находится в пределах величины допускаемой деформации упругих элементов, при этом величина зазора между наружными торцами стакана и кронштейна превосходит величину зазора между внутренними упорными буртами стакана и кронштейна (RU, патент №2404076, кл. B61F 5/02, 2010 г.).
Недостатками известного амортизатора являются: чувствительность упругодемпфирующих характеристик амортизатора к изменению температуры (особенно, в области отрицательных температур), недостаточный уровень демпфирования, склонность к накоплению упругими элементами остаточных деформаций, которые могут привести к снижению надежности работы элементов конструкции амортизатора.
Техническим результатом настоящего изобретения является повышение надежности работы элементов конструкции устройства продольной связи между тележкой и рамой кузова локомотива за счет создания упругого элемента амортизатора с демпфирующими характеристиками, повышенной долговечностью работы элементов металлоконструкций экипажа локомотива, несущей способностью и нечувствительностью характеристик к изменению температуры.
Указанный технический результат достигается тем, что упругодемпфирующий амортизатор устройства продольной связи тележки с кузовом локомотива, содержащий упругий элемент, размещенный между металлическими элементами, стянутыми между собой стяжным стержнем в наклонной тяге от рамы кузова к раме тележки, упругий элемент выполнен в виде упругодемпфирующего элемента, металлические элементы амортизатора выполнены в виде внутренней и наружной металлических втулок, стянутых между собой стяжным стержнем, между двумя этими металлическими втулками размещен упругодемпфирующий элемент в виде сегментов сферической втулки из предварительно спрессованного в пресс-форме проволочного материала, при этом внутренняя поверхность наружной втулки и наружная поверхность внутренней втулки выполнены сферическими, наружная поверхность наружной втулки - цилиндрической, внутренняя поверхность внутренней втулки - конической, к торцам наружной втулки прикреплены стопорные шайбы, обеспечивающие неразъемность соединения между наружной и внутренней втулками.
На фиг.1 представлена схема установки устройства продольной связи тележки с кузовом локомотива; на фиг.2 изображено конструктивное исполнение упругодемпфирующего амортизатора продольной связи в аксонометрии.
Устройство продольной связи тележки с кузовом локомотива (фиг.1, 2) содержит закрепленный на главной раме 1 кузова локомотива кронштейн 2 со стяжным стержнем в виде конуса 3, соответствующего внутренней поверхности внутренней втулки 4, упругодемпфирующего амортизатора 5, запрессованного по наружной втулке 6 в наклонную тягу 7, которая закреплена на кронштейне 2 кузова при помощи резьбового соединения 8. Другим концом наклонная тяга 7 аналогичным образом крепится к кронштейну 9 со стяжным стержнем в виде конуса 3 на раме тележки 10.
Упругодемпфирующий амортизатор состоит из стянутых металлических элементов: наружной 6 и внутренней 4 металлических втулок, с размещенным между ними упругодемпфирующим элементом (поглощающим энергию колебаний за счет проскальзывания отдельных проволочек друг относительно друга), в виде сегментов сферической втулки 11 из предварительно спрессованного в пресс-форме проволочного материала, при этом внутренняя поверхность наружной втулки 6 и наружная поверхность внутренней втулки 4 выполнены сферическими, наружная поверхность наружной втулки 6 - цилиндрической, внутренняя поверхность внутренней втулки 4 - конической, к торцам наружной втулки 6 при помощи винтов (на чертеже не показано) прикреплены стопорные шайбы 12, обеспечивающие неразъемность соединения между наружной 6 и внутренней 4 втулками.
Упругодемпфирующий амортизатор устройства продольной связи тележки с кузовом локомотива работает следующим образом.
При движении локомотива возникающие нагрузки от сил тяги или торможения тележки 10, а также из-за взаимных колебаний кузова с рамой 1 и тележки 10 передаются на раму 1 кузова локомотива через упругодемпфирующий элемент 11 из спрессованного проволочного материала, который деформируется и поглощает энергию колебаний за счет проскальзывания отдельных проволочек друг относительно друга, рассеивая энергию в окружающее пространство и, тем самым, снижая нагрузки на элементы металлоконструкции локомотива. Вследствие этого повышается надежность и долговечность работы элементов экипажа локомотива.