БУКСОВЫЙ УЗЕЛ ТЕЛЕЖКИ ГРУЗОВОГО ВАГОНА С ОГРАНИЧИТЕЛЕМ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИМ ВОЗМОЖНОСТЬ КОНТРОЛЯ ЗА СОСТОЯНИЕМ ПОДШИПНИКА

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности к конструкции буксового узла железнодорожной тележки, на которую опирается кузов вагона.
Из патента РФ № 206210 на полезную модель известен узел соединения боковой рамы с колесной парой тележки грузового железнодорожного вагона, содержащий установленный в П-образном буксовом проёме, сформированном горизонтальной опорной поверхностью, вертикальными внутренней и наружной направляющими, адаптер, взаимодействующий через износостойкий элемент с горизонтальной опорной поверхностью буксового проёма и опирающийся на подшипник, адаптер выполнен с ограничительными буртиками высотой Н, исключающими осевое перемещение подшипника, снизу буксовый проём перекрыт изогнутой поддерживающей планкой, закреплённой на вертикальных внутренней и наружной направляющих, при этом изогнутая поддерживающая планка установлена относительно подшипника с вертикальным зазором Z, выдержанным величиной не более 8 мм и не превышающим высоту Н ограничительных буртиков адаптера, при этом изогнутая поддерживающая планка выполнена толщиной Т от 4 до 20 мм и шириной S от 20 до 160 мм. Вертикальная наружная направляющая буксового проёма на своём нижнем конце может быть выполнена со сквозным окном с опорной площадкой, на которую опирается второй конец изогнутой поддерживающей планки. Конец изогнутой поддерживающей планки может быть закреплён на опорной площадке сквозного окна с помощью крепёжных резьбовых элементов. Конец изогнутой поддерживающей планки может быть выполнен с изгибом в виде зацепа, с помощью которого он зафиксирован на опорной площадке сквозного окна.
Недостатком полезной модели по патенту № 206210 является невозможность контроля за состоянием подшипника без его демонтажа, поскольку корпус подшипника перекрыт пластиной, а также недостаточная надежность, обусловленная тем, что один конец планки подвержен в процессе движения тележки воздействию посторонних предметов (например, камней), а также возможностью его отрыва от боковой рамы.
Из патента РФ № 2774487 на изобретение известна тележка железнодорожного транспортного средства, содержащая боковые рамы, колесные пары с буксовыми узлами, воспринимающими нагрузку от боковых рам, надрессорную балку, опирающуюся на рессорные комплекты, расположенные в рессорных проемах боковых рам, расположенный в буксовом проеме боковой рамы адаптер, опирающийся посадочной контактной поверхностью на внешнее кольцо подшипника колесной пары, при этом адаптер имеет опорные и направляющие контактные поверхности, обеспечивающие взаимодействие с поверхностями буксового проема боковой рамы, и выступы на торцевых плоскостях, выполненные с возможностью ограничения горизонтального перемещения адаптера в буксовом проеме, ограничитель, лимитирующий перемещения адаптера относительно подшипника колесной пары, закрепленный с адаптером посредством устройства для крепления, выполнен с технологическим окном, вместе с этим ограничитель огибает внешнее кольцо подшипника, технологическое окно ограничителя выполнено формой, приближенной к прямоугольной с радиусными скруглениями при переходе от узкой части технологического окна ограничителя к длинной, при этом монтажная поверхность адаптера выполнена в виде перемычки между спаренными торцевыми выступами, обращенными к вертикальным поверхностям буксового проема, и заодно с ними, крепление ограничителя выполнено в нижней части адаптера в монтажной поверхности, при этом монтажная поверхность выполнена меньшей высотой, чем высота выступов адаптера, радиус скругления в угловых частях технологического окна R1 находится в диапазоне от 5 мм до 50 мм, а радиус изгиба нижней части ограничителя R находится в диапазоне 165-175 мм.
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.
Изобретение по патенту РФ № 2774487 выбрано 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 с ограничителем, обеспечивающим возможность контроля за состоянием подшипника.
Технический результат достигается за счет того, что в буксовом узле тележки грузового вагона с ограничителем, обеспечивающим возможность контроля за состоянием подшипника, 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, выполненный в виде скобы ограничитель, огибающий снизу внешнее кольцо подшипника, ограничитель выполнен с технологическим окном, форма которого приближена к прямоугольной с радиусными скруглениями в угловых участках, согласно полезной модели ограничитель предназначен для исключения выхода колесной пары из буксового проема боковой рамы, на концевых участках ограничителя выполнены сквозные отверстия, каждый концевой участок 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 концевом участке ограничителя.
Радиус скруглений в угловых участках технологического окна R1 находится в диапазоне от 5 мм до 50 мм
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 концевым участком ограничителя и стопорным элементом резьбового соединения расположена шайба.
Ограничитель выполнен из прочного неупругого материала.
Ограничитель выполнен из металла.
Заявляемая полезная модель поясняется фигурами.
На фиг. 1 изображен буксовый узел тележки грузового вагона.
На фиг. 2 изображен вид сбоку ограничителя.
На фиг. 3 изображен вид сверху 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 - технологическое окно ограничителя;
7.2 - концевые участки ограничителя;
7.3 - сквозные отверстия на концевых участках ограничителя;
8 - резьбовое соединение;
9 - шайба.
Заявляемый буксовый узел тележки грузового вагона П-образный буксовый проем, образованный внутренней 1 и наружной 2 челюстями боковой рамы 3; расположенный в буксовом проеме боковой рамы 3 адаптер 4, опирающийся посадочной контактной поверхностью на внешнее кольцо подшипника 5, установленного на шейке оси 6.1 колесной пары 6; выполненный в виде скобы ограничитель 7, огибающий снизу внешнее кольцо подшипника 5; ограничитель 7 выполнен с технологическим окном 7.1, форма которого приближена к прямоугольной с радиусными скруглениями в угловых участках. Ограничитель 7 предназначен для исключения выхода колесной пары 6 из буксового проема боковой рамы 3; на концевых участках ограничителя 7 выполнены сквозные отверстия 7.3; каждый концевой участок 7.2 ограничителя проходит через вырез в вертикальной стенке соответствующей челюсти 1, 2 боковой рамы 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 и в концевом участке 7.2 ограничителя.
Технологическое окно 7.1 предназначено для визуального контроля за состоянием подшипника 5 в процессе эксплуатации, без необходимости демонтажа подшипника.
Радиус скруглений в угловых участках технологического окна R1 находится в диапазоне от 5 мм до 50 мм, как в наиболее близком аналоге.
Геометрические параметры технологического окна 7.1 и ограничителя в целом (в том числе радиус его изгиба), также могут выбраны, как в наиболее близком аналоге.
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, выполненными, например, в виде гаек.
Между концевым участком ограничителя 7 и ограничивающим элементом резьбового соединения 8 расположена шайба.
Ограничитель 7 выполнен пластины (фиг. 3) из прочного неупругого материала, например, металла.
Концевые участки 7.2 ограничителя выполняют функцию наконечников, которые жестко зажаты между нижней горизонтальной поверхностью челюсти 1,2 рамы и ограничивающим элементом резьбового соединения 8 (головкой винта, болта, стопорными элементами). Поэтому в процессе транспортировки наконечники (концевые участки 7.2) ограничителя находятся в жестко фиксированном, неподвижном положении, не подверженном влиянию динамических нагрузок.
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 и не исключается выход колесной пары 6 из буксового проема боковойрамы 3.
Надежность ограничителя 7 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.
Надежность ограничителя 7 повышена также по отношению к аналогу - полезной модели по патенту № 206210, поскольку в заявляемой полезной модели оба концевых участка 7.1 ограничителя расположены на опорных поверхностях, которыми являются внутренние нижние горизонтальные поверхности обеих челюстей рамы. Поэтому оба концевых имеют дополнительную опору, предотвращающую возможность отрыва обоих концов ограничителя. При этом в аналоге (полезной модели по патенту № 206210) опора имеется только под одним из концов ограничителя, другой конец которого прикреплен к наружной нижней поверхности внутренней челюсти рамы. Такое крепление не исключает отрыв конца ограничителя при динамических нагрузках в процессе движения тележки, а также не исключает внешнего воздействия посторонних предметов (камней и т.п.) и повреждение вследствие этого места крепления ограничителя при движении тележки. В случае отрыва одного конца ограничителя в аналоге (полезной модели по патенту № 206210), ограничитель выходит из строя и не выполняет свою функцию.
В заявляемой полезной модели оба концевые участки (наконечника) 7.1 ограничителя прикреплены к внутренним нижним горизонтальным поверхностям челюстей рамы, вследствие чего оба концевые участки 7.1 имеют дополнительную опору, повышающую надежность их соединения с рамой. При этом оба концевые участки 7.1 защищены от воздействия посторонних предметов при движении тележки.
Следовательно, надежность соединения ограничителя 7 в заявляемой полезной модели является более высокой также и по сравнению с аналогом (полезной модели по патенту № 206210).
Выбор материала ограничителя 7 для специалиста не является сложным, в данном случае материал ограничителя 7 обусловлен требованием надежности и прочности; ограничитель 7 не должен быть упругим, иначе не будет обеспечено надежное предохранение колесной пары 6 от выхода из буксового узла. Самым распространенным материалом является металл. Возможно выполнение ограничителя 7 из другого материала, прочного, надежного и не упругого, например, полимерного, выбор которых в настоящее время также возможен в широком диапазоне качеств и свойств.
Также следует отметить, что выполнение ограничителя согласно заявляемой полезной модели позволяет использовать крепеж, предназначенный для крепления ограничителя 7, 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 при сохранении простоты конструкции буксового узла.