Боковая опора кузова грузового железнодорожного вагона на тележку

Заявляемая полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции тележек грузовых вагонов, в частности конструкции боковой опоры грузовой железнодорожной тележки.
Известен скользун тележки грузового вагона [Патент на полезную модель RU 180826 от 11.11.2020], содержащий корпус с направляющим отверстием, опирающийся на пластину, опорный стакан, с верхней торцевой стенкой, расположенный в корпусе, подпружиненный наружной и внутренней пружинами, размещенными между верхней торцевой стенкой опорного стакана и пластиной, при этом наружная и внутренняя пружина выполнены равной высоты, в диапазоне от 130 до 140мм с противоположным друг другу направлением навивки, а на рабочей опорной поверхности колпака выполнены индикаторы предельного износа в виде углублений.
Недостатком данного скользуна является низкая надежность его конструкции при эксплуатации, так как существует вероятность перекоса (заклинивания) упругого элемента и возможность излома его витков, а также трения пружин упругого элемента друг об друга и об боковые внутренние поверхности корпуса, что существенно снижает износостойкость как упругого элемента так и самого скользуна.
Также известна боковая опора кузова грузового вагона на тележку [Патент на полезную модель RU 201689 от 28.12.2020], содержащая износостойкую планку, корпус и наружный колпак, имеющие внутренние направляющие колонки, служащие для центровки упругого элемента, расположенного между корпусом и колпаком, при этом в центральной части опорной поверхности колпака выполнено резьбовое отверстие для исключения выхода колпака из корпуса и ограничивающего высоту боковой опоры, колонка в центральной части корпуса выполнена с размещенным в ней ограничителем в виде болта или винта на рабочей опорной поверхности колпака выполнены индикаторы предельного износа в виде углублений.
Недостатком данной конструкции боковой опоры является возможность самооткручивания (самовывинчивания) ограничителя из резьбового отверстия внутренней направляющей колонки колпака в процессе эксплуатации, что может привести к выходу из строя боковой опоры, а также к повреждению надрессорной балки тележки грузового вагона вследствие биения ограничителя. Кроме того данная конструкция боковой опоры не предусматривает обеспечения визуального контроля за состоянием ограничителя и соответственно не дает возможности своевременного принятия необходимых мер для предотвращения выхода из строя боковой опоры. Тем самым снижается надежность и уменьшается срок службы боковой опоры кузова грузового вагона на тележку.
Данная конструкция выбрана в качестве прототипа для заявляемой полезной модели.
Задачей на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является улучшение конструкции боковой опоры кузова грузового железнодорожного вагона на тележку, в которой будут исключены возможность перекоса (заклинивания) упругого элемента и трения пружин упругого элемента друг об друга и об боковые внутренние поверхности корпуса, а также исключение самооткручивания (самоотвинчивания) ограничителя из резьбового отверстия внутренней направляющей колонки колпака в процессе эксплуатации, что позволит повысить долговечность и эксплуатационную надежность боковой опоры кузова грузового железнодорожного вагона на тележку.
Технический результат, достигаемый при использовании данной полезной модели, заключается в повышении эксплуатационной надежности и долговечности боковой опоры кузова грузового железнодорожного вагона на тележку.
Дополнительный технический результат, достигаемый при использовании данной полезной модели, заключается в обеспечении возможности визуального осмотра состояния ограничителя опорного скользуна.
Указанные технические результаты достигаются за счет того, что заявленная боковая опора кузова грузового железнодорожного вагона на тележку, содержащая износостойкую планку, опорный скользун, состоящий из корпуса и колпака, имеющие внутренние направляющие колонки, служащие для центровки упругого элемента, состоящего из двух пружин, одна из которых большего диаметра, расположенного между корпусом и колпаком, резьбовое отверстие, выполненное в центральной части опорной поверхности колпака, внутреннюю направляющую колонку в центральной части корпуса, выполненную с размещенным в ней ограничителем, при этом на рабочей опорной поверхности колпака выполнены индикаторы предельного износа в виде углублений, отличающаяся тем, что на резьбовую поверхность ограничителя нанесен анаэробный клей-герметик (в частном варианте Анатерм-8 или Анатерм-17). Кроме того на основании корпуса выполнены канавки «с», а на внутренней направляющей колонке корпуса выполнено технологическое отверстие «b» (в частном варианте технологическое отверстие выполнено длиной 26 мм и шириной 28 мм), при этом внутренняя поверхность «а» боковой стенки корпуса, контактирующая с пружиной большего диаметра выполнена с сужением от нижней части основания корпуса к верхней части (в частном варианте сужение от нижней части основания к верхней части выполнено от 8 до 6 мм). В частном варианте изготовления боковой опоры кузова грузового железнодорожного вагона на тележку индикаторы предельного износа могут быть выполнены в форме цилиндра или в форме сферы.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется графическими материалами:
фиг. 1 – тележка с боковой опорой кузова грузового железнодорожного вагона на тележку, содержащей износостойкую планку, устанавливаемую на кузове вагона и опорный скользун тележки грузового железнодорожного вагона  (общий вид);
фиг.2 -опорный скользун тележки грузового железнодорожного вагона – (общий вид в разрезе);
фиг.3– опорный скользун тележки грузового железнодорожного вагона (вид сверху в разрезе);
фиг.4 – вариант изготовления опорного скользуна тележки грузового железнодорожного вагона с установкой болванки цилиндрической формы, изготовленной из металла;
фиг.5- вариант изготовления опорного скользуна тележки грузового железнодорожного вагона с установкой болванки цилиндрической формы, изготовленной из полимерного материала.
Боковая опора кузова грузового железнодорожного вагона на тележку состоит из износостойкой планки 12, устанавливаемой на кузове вагона, опорного скользуна 13, включающего в себя колпак 1, корпус 2, упругий элемент 3, состоящий из двух пружин, одна из которых большего диаметра, внутренних направляющих колонок 4 и 5. В центральной части опорной поверхности колпака 1 выполнено резьбовое отверстие 10 для ограничителя 6, исключающего выход колпака 1 из корпуса 2 и ограничивающего высоту опорного скользуна. В частном варианте изготовления нижняя часть 7 ограничителя 6 может быть выполнена в виде болта или винта, а также в виде болта с шайбой или в виде винта с шайбой. Резьбовое отверстие 10 для ограничителя 6 может быть выполнено как сквозным, так и несквозным. С целью исключения случаев самоткручивания (самоотвинчивания) ограничителя 6 из резьбового отверстия внутренней направляющей колонки колпака в процессе эксплуатации, на резьбовую поверхность ограничителя 6  перед его установкой нанесен анаэробный клей-герметик (в частном варианте Анатерм-8 или Анатерм-17). Внутренняя направляющая колонка 4 выполнена в центральной части корпуса 2 с размещенным в ней ограничителем 6. При этом во внутренней направляющей колонке центральной части корпуса выполнено технологическое отверстие (с) для обеспечения визуального осмотра состояния ограничителя. Рабочая опорная поверхность колпака 1 содержит индикаторы предельного износа 8 в виде углублений, необходимые для оценки состояния опорного скользуна без применения средств измерений (в частном варианте индикаторы предельного износа, для удобства визуального восприятия, могут быть выполнены в форме цилиндра или в форме сферы). Верхняя часть 9 внутренней направляющей колонки 4 имеет диаметр, меньший, чем нижняя часть 7 ограничителя 6, но больший, чем ограничитель 6. На основании корпуса  2 выполнены специальные канавки (b), предназначенные для исключения повреждения основания корпуса 2 кромками колпака 1 в сжатом состоянии. Для увеличения износостойкости упругого элемента 3 и боковых внутренних поверхностей корпуса 2 опорного скользуна, уменьшения трения пружин упругого элемента  3 друг об друга и об боковые внутренние поверхности корпуса 2, внутренняя поверхность (a) боковой стенки корпуса 2, контактирующая с пружиной большего диаметра выполнена с сужением от нижней части основания корпуса к верхней части (в частном варианте сужение от нижней части основания к верхней части выполнено от 8 до 6мм).
В некоторых вариантах изготовления боковой опоры кузова железнодорожного вагона на тележку, с целью исключения случаев самооткручивания (самоотвинчивания) ограничителя 6 из резьбового отверстия внутренней направляющей колонки колпака в процессе эксплуатации, перед установкой опорного скользуна  на надресорную балку, под нижнюю часть ограничителя 7 дополнительно устанавливается болванка 11 цилиндрической формы, которая может быть изготовлена из металла или из полимерного материала, при этом диаметр болванки составляет 37±1мм, а высота болванки составляет 25±1мм (см. фиг.4 и фиг.5).
Боковая опора кузова грузового железнодорожного вагона на тележку работает следующим образом.
Боковая опора кузова грузового железнодорожного вагона на тележку содержит износостойкую планку 12, устанавливаемую на кузове вагона, рабочую опорную поверхность на колпаке 1 для соприкосновения с износостойкой планкой 1 на вагоне. Данная поверхность имеет индикаторы предельного износа 8 для определения своевременной замены изношенного колпака 1. Индикаторы предельного износа 8, для удобства визуального восприятия, могут быть выполнены в форме цилиндра или в форме сферы. Наружная цилиндрическая часть колпака 1 при соприкосновении с корпусом 2 передает нагрузку от вагона через надрессорную балку на рессорное подвешивание тележки. Колпак 1 также содержит внутреннюю направляющую колонку 5, которая служит для центровки упругого элемента 3, состоящего из двух пружин, одна из которых большего диаметра. Корпус 2 имеет отверстия для крепления к надрессорной балке. В центре корпуса 2 находится внутренняя направляющая колонка 4, в которой перемещается ввинченный в резьбовое отверстие 10 колпака 1 ограничитель 6, исключающий выход колпака 1 из корпуса 2 и ограничивающий высоту опорного скользуна. Внутренняя направляющая колонка 4 имеет диаметр, больший, чем нижняя часть 7 ограничителя 6. При этом верхняя часть 9 внутренней направляющей колонки 4 имеет диаметр, меньший, чем нижняя часть 7 ограничителя 6, но больший, чем ограничитель 6, что позволяет ограничителю 6 перемещаться внутри колонки 4. При перемещении колпака 1 вверх, нижняя часть 7 ограничителя 6 упирается в верхнюю часть 9 внутренней направляющей колонки 4. Внутренняя направляющая колонка 4 выполняет также функцию центрирующей направляющей для упругого элемента 3.
Предлагаемая конструкция боковой опоры кузова грузового железнодорожного вагона на тележку позволяет исключить возможность перекоса (заклинивания) упругого элемента и трения пружин упругого элемента друг об друга и об боковые внутренние поверхности корпуса, а также полностью исключает возможность самооткручивания (самоотвинчивания) ограничителя из резьбового отверстия внутренней направляющей колонки колпака в процессе эксплуатации, что позволит повысить долговечность и эксплуатационную надежность боковой опоры.
В настоящее время на заявляемую полезную модель разработана конструкторская документация и ведутся всесторонние испытания опытных образцов.