Буксовый узел тележки грузового вагона

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности к конструкции буксового узла железнодорожной тележки, на которую опирается кузов вагона.
Из патента РФ № 161326 на полезную модель известен буксовый узел тележки железнодорожного транспортного средства, содержащий расположенный в буксовом проеме боковой рамы адаптер, опирающийся посадочной контактной поверхностью на внешнее кольцо подшипника кассетного типа, установленного на крайней части колесной пары, при этом адаптер имеет опорные и направляющие контактные поверхности, обеспечивающие взаимодействие с поверхностями буксового проема боковой рамы, и выступы на торцевых плоскостях, ограничивающих горизонтальное перемещение адаптера в буксовом проеме, при этом с каждой боковой стороны адаптера, между двумя спаренными выступами, на монтажной поверхности адаптера выполнено одно крепежное отверстие, посредством которого на адаптере закреплен ограничитель, лимитирующий перемещения адаптера относительно подшипника колесной пары, при этом на адаптере закреплен посредством резьбового соединения ограничитель в виде скобы прямоугольного сечения, на концах которой выполнены полки с отверстиями, также скоба полками присоединена к монтажной поверхности адаптера, а через отверстия в полках скобы и крепежные отверстия в адаптере пропущена часть резьбового соединения, вместе с этим скоба огибает внешнее кольцо подшипника колесной пары.
Из патента РФ № 161332 известен буксовый узел тележки железнодорожного транспортного средства, содержащий расположенный в буксовом проеме боковой рамы адаптер, опирающийся посадочной контактной поверхностью на внешнее кольцо подшипника кассетного типа, установленного на крайней части колесной пары, при этом адаптер имеет опорные и направляющие контактные поверхности, обеспечивающие взаимодействие с поверхностями буксового проема боковой рамы, и выступы на торцевых плоскостях, ограничивающих горизонтальное перемещение адаптера в буксовом проеме, при этом с каждой боковой стороны адаптера, между двумя спаренными выступами, на монтажной поверхности адаптера, выполнено одно крепежное отверстие, посредством которого на адаптере закреплен ограничитель, лимитирующий перемещения адаптера относительно подшипника колесной пары, при этом на адаптере закреплен посредством резьбового соединения ограничитель в виде скобы, прямоугольного сечения, на концах которой, жестко закреплены шпильки, пропущенные через крепежные отверстия в адаптере, также скоба огибает внешнее кольцо подшипника колесной пары.
Из патента РФ № 197009 на полезную модель известен буксовый узел тележки двухосной грузового вагона, содержащий расположенный в буксовом проеме боковой рамы адаптер, опирающийся посадочной контактной поверхностью на внешнее кольцо подшипника кассетного типа, установленного на шейке оси колесной пары, при этом адаптер имеет опорные и направляющие контактные поверхности, обеспечивающие взаимодействие с поверхностями буксового проема боковой рамы, и выступы на торцевых плоскостях, ограничивающих горизонтальное перемещение адаптера в буксовом проеме, а также отверстия на боковых поверхностях адаптера, отличающийся тем, что крепление адаптера осуществляется через эти отверстия посредством троса с наконечниками, огибающего снизу внешнее кольцо подшипника. Трос с наконечниками соединяется с адаптером посредством крепежных элементов через прорези, выполненные на боковых поверхностях адаптера.
Недостатком известных аналогов является ненадежность предохранения колесной пары от выхода из буксового проема боковой рамы, обусловленная креплением ограничителя к адаптеру, а не к боковой раме.
Буксовый узел по патенту РФ № 197009 выбран в качестве наиболее близкого аналога.
Техническая проблема, решаемая предлагаемой полезной моделью, - обеспечение надежного предохранения колесной пары от выхода из буксового проема боковой рамы.
Технический результат, достигаемый полезной моделью, - повышение надежности предохранения колесной пары от выхода из буксового проема боковой рамы при сохранении простоты конструкции буксового узла.
Технический результат достигается за счет того, что в буксовом узле тележки грузового вагона, содержащем П-образный буксовый проем, образованный внутренней и наружной челюстями боковой рамы, расположенный в буксовом проеме боковой рамы адаптер, опирающийся посадочной контактной поверхностью на внешнее кольцо подшипника, установленного на шейке оси колесной пары, ограничитель, содержащий трос с наконечниками, огибающий снизу внешнее кольцо подшипника, согласно полезной модели ограничитель предназначен для исключения выхода колесной пары из буксового проема боковой рамы, ограничитель образован из согнутого троса с образованием замкнутого контура, две противолежащие стороны которого выполнены дугообразными, а расположенные между ними две другие противолежащие стороны ориентированы прямолинейно, концевые участки троса расположены рядом друг с другом и ориентированы вдоль прямолинейной стороны ограничителя, при этом концевые участки троса жестко соединены между собой посредством втулки, обжимающей одновременно оба концевых участка троса, каждый наконечник ограничителя сформирован посредством скобы, размещенной частично на дугообразной стороне ограничителя и частично на его прямолинейных сторонах, противоположные края скобы выполнены загнутыми и обжимающими частично дугообразный участок и частично прямолинейные стороны ограничителя, в плоском центральном участке скобы выполнено сквозное отверстие, расположенное между дугообразным участком и прямолинейными участками троса ограничителя, каждый наконечник ограничителя проходит через вырез в вертикальной стенке соответствующей челюсти боковой рамы для его крепления к внутренней нижней горизонтальной поверхности челюсти посредством резьбового соединения через расположенные соосно сквозные отверстия в нижней горизонтальной поверхности челюсти и в скобе ограничителя.
Резьбовое соединение выполнено болтовым со стопорным элементом на выходящем конце.
Резьбовое соединение выполнено винтовым со стопорным элементом на выходящем конце.
Резьбовое соединение выполнено в виде резьбового стержня, выходящие концы которого снабжены стопорными элементами.
Стопорные элементы выполнены в виде гаек.
Между наконечником и ограничивающим элементом резьбового соединения расположена шайба, площадь которой соответствует площади наконечника.
Трос ограничителя выполнен из прочного неупругого материала.
Трос ограничителя выполнен из металла.
Заявляемая полезная модель поясняется фигурами.
На фиг. 1 изображен буксовый узел тележки грузового вагона.
На фиг. 2 изображен ограничитель.
На фиг. 3 изображено сечение А-А ограничителя.
На фиг. 4 изображено сечение буксового узла.
Позиции на фигурах:
1 - внутренняя челюсть боковой рамы;
2 - наружная челюсть боковой рамы;
3 - боковая рама;
4 - адаптер;
5 - подшипник;
6 - колесная пара;
6.1 - ось колесной пары;
7 - ограничитель;
7.1 - трос ограничителя;
7.2 - концевые участки троса;
7.3 - втулка ограничителя;
7.4 - скобы ограничителя;
8 - резьбовое соединение;
9 - шайба.
Заявляемый буксовый узел тележки грузового вагона содержит П-образный буксовый проем, образованный внутренней 1 и наружной 2 челюстями боковой рамы 3, расположенный в буксовом проеме боковой рамы адаптер 4, опирающийся посадочной контактной поверхностью на внешнее кольцо подшипника 5, установленного на шейке оси 6 колесной пары, ограничитель 7, содержащий трос 7.1 с наконечниками, огибающий снизу внешнее кольцо подшипника 5. Ограничитель 7 предназначен для исключения выхода колесной пары 6 из буксового проема боковой рамы 3; ограничитель 7 образован из согнутого троса 7.1 с образованием замкнутого контура, две противолежащие стороны которого выполнены дугообразными, а расположенные между ними две другие противолежащие стороны ориентированы прямолинейно; концевые участки 7.2 троса расположены рядом друг с другом и ориентированы вдоль прямолинейной стороны ограничителя 7, при этом концевые участки 7.2 троса жестко соединены между собой посредством втулки 7.3, обжимающей одновременно оба концевых участка 7.2 троса; каждый наконечник ограничителя 7 сформирован посредством скобы 7.4, размещенной частично на дугообразной стороне ограничителя 7 и частично на его прямолинейных сторонах; противоположные края скобы 7.4 выполнены загнутыми и обжимающими частично дугообразный участок и частично прямолинейные стороны ограничителя 7; в плоском центральном участке скобы 7.4 выполнено сквозное отверстие 7.5, расположенное между дугообразным участком и прямолинейными участками троса 7.1 ограничителя; каждый наконечник ограничителя 7 проходит через вырез в вертикальной стенке соответствующей челюсти 1,2 боковой рамы 1 для его крепления к внутренней нижней горизонтальной поверхности челюсти 1,2 посредством резьбового соединения 8 через расположенные соосно сквозные отверстия в нижней горизонтальной поверхности челюсти 1,2 и в скобе 7.4 ограничителя. Резьбовое соединение 8 может быть выполнено болтовым или винтовым со стопорным элементом на выходящем конце. Резьбовое соединение 8 может быть выполнено в виде резьбового стержня, выходящие концы которого снабжены стопорными элементами. Стопорные элементы, как правило, могут быть выполнены в виде гаек. Между наконечником и ограничивающим элементом резьбового соединения расположена шайба 9, площадь которой соответствует площади наконечника. Наличие шайбы 9 позволяет обеспечить дополнительное надежное прижатие краев скоб 7.4 к тросу 7.1, что способствует большей надежности ограничителя 7, и, соответственно, буксового узла в целом.
Трос 7.1 ограничителя выполнен из прочного неупругого материала, например, из металла.
В заявляемом буксовом узле ограничитель выполнен из троса 7.1, содержащего два противоположных прямолинейных участка. Поэтому исключение выхода колесной пары 6 из буксового проема боковой рамы 3 будет более надежным по сравнению с ограничителем, выполненным из одинарного троса. Кроме того, выполнение ограничителя из троса существенно упрощает процесс изготовления ограничителя по сравнению с ограничителем, выполненным из пластин, скоб, поскольку отсутствует необходимость таких технологических операций, как вырез пластины в соответствии с необходимыми геометрическими параметрами, их механическая обработка (шлифовка). Трос представляет собой готовое изделие, которое необходимо только обрезать по концам. При этом в отличие от пластин и скоб трос имеет большую надежность, прочность, поскольку менее подвержен образованию трещин, сколов, деформациям.
В ограничителе, согласно заявляемой полезной модели, также содержатся втулка и скобы, однако, их наличие не влияет на надежность и прочность ограничителя, поскольку втулка 7.3 имеет существенно меньшие геометрические размеры по сравнению с пластинами и скобами, предназначенными для охвата подшипника. В силу своих незначительных геометрических размеров, обусловленных только необходимость обжатия концевых участков 7.2, втулка 7.3 практически не подвержена влиянию динамических нагрузок при движении вагона, поэтому практически отсутствует возможность ее повреждения или деформации в процессе эксплуатации тележки с заявляемым буксовым узлом.
Скобы 7.4 предназначены для образования наконечников ограничителя и жестко зажаты между нижней горизонтальной поверхностью челюсти 1,2 рамы и ограничивающим элементом резьбового соединения (головкой винта, болта, стопорными элементами). Поэтому в процессе транспортировки наконечники ограничителя находятся в жестко фиксированном, неподвижном положении, не подверженном влиянию динамических нагрузок.
Изготовление втулок 7.3 и скоб 7.4 также является простым, не требующим соблюдения особых требований к геометрии и к качеству поверхности; скобы 7.4 и втулки 7.3 необходимо просто (при достаточно свободной геометрии) вырезать и обжать ими трос 7.1.
Большая надежность заявляемого буксового узла по сравнению с наиболее близким аналогом обусловлена также тем, что ограничитель соединен с боковой рамой 3 (челюстями 1,2), а не с адаптером 4 (как в наиболее близком аналоге). В наиболее близком аналоге посредством ограничителя в большей степени фиксируется положение адаптера, а не исключение выхода колесной пары 6 из буксового проема боковойрамы 3.
Надежность ограничителя согласно заявляемой полезной модели повышена также за счет того, что его крепление к боковой раме позволяет использовать крепеж более надежный, более габаритный по сравнению с наиболее близким аналогом.
Выбор материала троса 7.1 для специалиста не является сложным, в данном случае материал троса 7.1 обусловлен требованием надежности и прочности; трос 7.1 не должен быть упругим, иначе не будет обеспечено надежное предохранение колесной пары от выхода из буксового узла. Самым распространенным материалом является металл, металлические тросы в настоящее время широко доступны и не требуют специального изготовления. Возможно выполнение троса из другого материала, прочного, надежного и не упругого, например, полимеры, выбор которых в настоящее время также возможен в широком диапазоне качеств и свойств.
Ограничитель согласно заявляемой полезной модели обеспечивает возможность контроля подшипника, поскольку между противоположными прямолинейными сторонами имеется промежуток, через который возможен свободный осмотр подшипника.
Также следует отметить, что выполнение ограничителя согласно заявляемой полезной модели позволяет использовать крепеж, предназначенный для крепления ограничителя, одновременно для крепления (уже снаружи челюсти боковой рамы) иных конструктивных элементов, например, шунта заземления, который с одной стороны может быть соединен с адаптером, а с другой стороны - с челюстью боковой рамы.
Т.е. выполнение буксового узла с ограничителем согласно заявляемой полезной модели (с учетом способа его крепления), не накладывает никаких ограничений на использование в конструкции буксового узла других конструктивных элементов, расположенных снаружи боковой рамы, при соблюдении требований необходимой надежности, прочности. В отличие, например, от наиболее близкого аналога, в котором ограничитель прикреплен к адаптеру, следовательно, возможность крепления к адаптеру иных конструктивных элементов, например, шунта заземления, уже будет ограничена с точки зрения расположения мест крепления таких конструктивных элементов, а также с точки зрения соблюдения требований к надежности адаптера.
Поэтому в данном случае можно говорить о расширении возможности функционального наполнения буксового узла иным конструктивом (например, за счет установки шунта заземления), расположенным снаружи буксового узла, в том числе за счет возможности использования уже имеющихся соединительных элементов заявляемого буксового узла.
С учетом изложенного, можно заявлять о том, что заявляемая полезная модель обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в повышении надежности предохранения колесной пары от выхода из буксового проема боковой рамы, большая простота конструкции буксового узла.