Балансир трехосной тележки
BALANCER OF THREE-AXLE CARRIAGE

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств, а именно к тележкам железнодорожных вагонов.
Известен балансир трехосной тележки УВЗ-9м, модели 18-102 рельсового транспортного средства, разработанный Уральским вагоностроительным заводом (см., например, публикацию в сети Интернет: http://railcars.blogspot.ru/2008/01/blog-post_20.html), который представляет собой стальную отливку в виде коромысла с центральным проемом для размещения буксового узла средней колесной пары. По концам балансир имеет отверстия (вертикальные прорези) для соединения с хоботами (консолями) боковых рам трехосной тележки при помощи валиков. Боковая рама опирается на балансир через вкладыш и прокладку.
При такой конструкции балансира продольные усилия, передаваемые на тележку, воспринимаются валиком, в результате чего интенсивно изнашиваются сопрягаемые с ним поверхности хобота и балансира.
Также известно техническое решение на сочленение балансира с боковой рамой трехосной тележки подвижного состава железных дорог (авторское свидетельство на изобретение СССР №188536). Особенностью этой конструкции балансира является то, что вкладыш свободно посажен на выступе балансира опорной поверхностью вверх и взаимодействует с соответствующей поверхностью наконечника, который вмонтирован в консоль боковой рамы.
Такое сочленение исключает интенсивный износ валика и сопряженных с ним поверхностей боковой рамы и балансира, однако ограничивает взаимные (продольные оси пути) перемещения консольной части боковой рамы и балансира, что приводит к невозможности поворотов крайних колесных пар относительно оси средней колесной пары и негативно сказывается на прохождении тележки кривых участков пути, и, как следствие, приводит к повышенному износу гребней колесных пар и головок рельс.
Решаемой технической проблемой заявляемого изобретения является повышенный износ поверхности катания колесных пар и головок рельс при прохождении трехосной тележки криволинейных участков пути.
Технический результат состоит в снижении бокового воздействия гребней колес на рельсы и снижении сопротивления движению вагонов на криволинейных участках пути.
Заявленный технический результат достигается тем, что конструкция балансира трехосной тележки не имеет шарнирного соединения посредством валиков с консолями боковых рам (в отличие от классической схемы), а консоли боковых рам могут перемещаться в пазах, расположенных по концам балансира, имеющих наклонные опорные поверхности.
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет обеспечить радиальную установку колесных пар за счет поворота надрессорных балок вместе с боковыми рамами и колесными парами при прохождении кривых участков пути.
Суть технического решения проиллюстрирована на изображениях - общий вид балансира трехосной тележки представлен на фиг. 1, а принцип его работы - на фиг. 2.
Балансир трехосной тележки (фиг. 1) представляет собой стальную отливку 1 в виде коромысла, в плечах которого имеются пазы для опоры боковых рам. Центральный проем Б служит для размещения буксового узла. Нагрузка на кассетный подшипник колесной пары передается через пяту 3 и адаптер 4. Опорная поверхность B пазов балансира имеет три участка: центральный, который находится в горизонтальной плоскости и боковые наклонные, которые симметрично расположены под углом β. Прокладка 7 служит для предотвращения износа опорной поверхности В. Сквозные проемы Г предназначены для установки предохранительных валиков.
Балансир работает следующим образом. Когда трехосная тележка находится на прямом участке пути (фиг. 2А) консоли боковых рам 5 располагаются по центру пазов балансира (расстояние между консолями составляет L). При движении тележки излишние продольные колебания (виляние) центральной колесной пары гасятся за счет сил сухого трения между прокладками 7 и вкладышами 8 на которые через упругие элементы 10 опираются консоли боковых рам 5. Наличие наклонных поверхностей пазов балансира препятствует перемещению консолей боковых рам на прямых участках пути.
При входе тележки в кривой участок пути (фиг. 2Б и 2В) происходит набегание колеса на рельс первой по ходу движения колесной пары тележки вследствие чего боковая сила приводит к беспрепятственному повороту надрессорных балок вместе с боковыми рамами вокруг осей пятников соединительной балки, при этом консоли боковых рам 5 со стороны наружного рельса смещаются в пазах балансира 1 навстречу друг другу (-∆), а со стороны внутреннего рельса расходятся (+∆), тем самым центрируя балансиры 1 и среднюю колесную пару 2, при этом расстояния между буксами крайних колесных пар со стороны внутреннего рельса уменьшается (L-2∆), а со стороны внешнего рельса увеличивается (L+2∆), за счет чего обеспечивается радиальная установка колесных пар.
При переходе тележки из кривого в прямой участок пути, под действием сил тяжести боковые рамы скользя по наклонной поверхности балансира смещаются к центрам пазов балансира, тем самым центрируя его и предотвращая излишние колебания средней колесной пары.
Валики 9 при нормальных режимах работы тележки не воспринимают нагрузку и служат как предохранительные устройства, препятствующие самопроизвольному расформированию тележки при нештатных ситуациях (сходах), а также при ремонтных манипуляциях, связанных с подъемом тележки.
Таким образом, с помощью предлагаемой конструкции снижается боковое воздействие гребней колес на рельсы, а также снижается сопротивление движению вагонов на криволинейных участках пути.