ПОДПЯТНИК НАДРЕССОРНОЙ БАЛКИ ТЕЛЕЖКИ

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и может быть использована в конструкции надрессорной балки тележки железнодорожного вагона.
Известен подпятник надрессорной балки вагонной тележки в виде углубления цилиндрической формы с наружным кольцевым буртом, плоской опорной поверхностью, центральным отверстием под шкворень и износостойкой вставкой в виде тарели, которая имеет плоскую опорную поверхность с отверстием, соосным отверстию под шкворень, вокруг которого выполнен внутренний бурт, и цилиндрическую упорную поверхность. Тарель установлена внатяг внутри наружного бурта подпятника с плотным прилеганием к плоскости. При этом поверхности, взаимодействующие с пятником и шкворнем, имеют антифрикционное и высокопрочное полимерное покрытие (патент RU 2 240 940 С2, B61F 5/16, 2002 г.).
Недостатками данного изобретения являются:
необходимость применения специального технологического оборудования для изготовления тарели;
износ и нарушение заданной шероховатости вертикальной поверхности наружного бурта, возникающие в процессе демонтажа тарели.
Наиболее близким по технической сущности является подпятник надрессорной балки с износостойкой защитой, содержащей кольцо из нержавеющей стали с поперечным разрезом, которое приваривается кольцевым швом к вертикальному бурту подпятника, и неметаллический вкладыш, который устанавливается на опорную поверхность (зеркало) подпятника (патент RU 103 520 U1, B61F 5/00, 2010 г.). Кольцо имеет диаметр, равный диаметру подпятника, и устанавливается таким образом, чтобы его поперечный разрез находился под углом α к центральному поперечному сечению надрессорной балки. Кольцо с помощью распорного устройства прижимается к вертикальному бурту и приваривается сварным швом по всему диаметру подпятника в верхней части бурта, после чего поперечный разрез кольца сваривается, оставляя непроваренным расстояние а от зеркала подпятника. На зеркало подпятника устанавливается неметаллический вкладыш, имеющий диаметр, равный внутреннему диаметру кольца.
Недостатком данной конструкции является необходимость выполнения сварочных работ при сборке узла. В результате температурных воздействий при приварке кольца к бурту подпятника и заварке поперечного разреза в кольце возникают внутренние напряжения. После снятия нагрузки (демонтажа распорного устройства) внутренние напряжения могут привести к деформации кольца и нарушению цилиндрической формы. Для замены изношенного кольца необходимо проведение механической обработки по внутреннему диаметру бурта подпятника, что приводит к дополнительным затратам.
Целью полезной модели является разработка конструкции подпятника надрессорной балки, содержащей элементы износостойкой защиты.
Технический результат полезной модели заключается в повышении технологичности и ремонтопригодности подпятника надрессорной балки, содержащего элементы износостойкой защиты.
Для достижения указанного технического результата в подпятник надрессорной балки установлено кольцо с поперечным разрезом, выполненное в виде пружины с кольцевым выступом в нижней части. Наружный диаметр кольца в свободном состоянии (до установки в подпятник) больше внутреннего диаметра подпятника. На вертикальной стенке бурта подпятника выполнен шпоночный паз, в нижней части вертикальной стенки бурта подпятника - кольцевая проточка. На опорную поверхность подпятника установлен неметаллический вкладыш, выполненный, например, из графитонаполненного полиамида.
Полезная модель поясняется чертежами. На фиг. 1 изображен вид сверху на подпятник надрессорной балки тележки, на фиг. 2 - разрез по фиг. 1, на фиг. 3 - кольцо с поперечным разрезом, на фиг. 4 - выносной вид с фиг. 2.
На фиг. 1, 2, 3, 4 приняты следующие обозначения:
1 - подпятник надрессорной балки;
2 - кольцо;
3 - поперечный разрез;
4 - кольцевой выступ;
5 - наружная цилиндрическая поверхность кольца;
6 - вертикальная цилиндрическая поверхность бурта;
7 - бурт подпятника;
8 - кольцевая проточка;
9 - опорная поверхность подпятника;
10 - неметаллический вкладыш;
11 - шпоночный паз;
12 - шпонка.
Подпятник надрессорной балки 1 (фиг. 1) содержит кольцо 2, выполненное из пружинной стали с поперечным разрезом 3 (фиг. 3) и кольцевым выступом 4. Кольцо 2 установлено в подпятник надрессорной балки 1 (фиг. 2) и соприкасается своей наружной цилиндрической поверхностью 5 (фиг. 3) с вертикальной цилиндрической поверхностью 6 (фиг. 2) бурта 7 подпятника, а выступ 4 (фиг. 3) кольца 2 (фиг. 2) находится в зацеплении с кольцевой проточкой 8 в нижней части бурта 7 подпятника. Между кольцом 2 и опорной поверхностью 9 подпятника надрессорной балки 1 установлен неметаллический вкладыш 10. На вертикальной цилиндрической поверхности 6 бурта 7 подпятника надрессорной балки 1 выполнен шпоночный паз 11 (фиг. 1), в который установлена шпонка 12, при этом поперечный разрез 3 (фиг. 3) кольца 2 (фиг. 1) совпадает со шпонкой 12.
Полезная модель работает следующим образом.
Предварительно производится сборка. На опорную поверхность 9 (фиг. 2) подпятника надрессорной балки 1 устанавливается неметаллический вкладыш 10. Кольцо 2 предварительно сжимается до полного смыкания поперечного разреза 3 (фиг. 3). В сжатом состоянии кольцо 2 устанавливается в подпятник соосно с вертикальной цилиндрической поверхностью 6 бурта 7. При перемещении кольца 2 по вертикали в направлении опорной поверхности 9 кольцевой выступ 4 (фиг. 3) совмещается с кольцевой проточкой 8 (фиг. 2) и кольцо 2 за счет действия упругих сил увеличится в диаметре, обеспечивая касание наружной цилиндрической поверхности 5 (фиг. 3) с вертикальной цилиндрической поверхностью 6 (фиг. 2) бурта 7 и фиксацию неметаллического вкладыша 10. При этом величина поперечного разреза 3 (фиг. 3) равна ширине шпоночного паза 11 (фиг. 1). После совмещения поперечного разреза 3 (фиг. 3) кольца 2 со шпоночным пазом 11 (фиг. 1), в последний устанавливается шпонка 12.
При эксплуатации вертикальная нагрузка от пятника вагона на подпятник надрессорной балки 1 передается через неметаллический вкладыш 10 (фиг. 2) при этом последний за счет упруго-пластических свойств материала и наличия зазора а (фиг. 4) имеет возможность деформирования, увеличивая тем самым площадь в зоне контакта и снижая негативные последствия эффекта краевого опирания и вертикальных ударных нагрузок. Продольная нагрузка от пятника вагона на бурт 7 (фиг. 2) подпятника надрессорной балки 1 передается через кольцо 2, которое зафиксировано от поворота посредством шпонки 12 (фиг. 1).