УЗЕЛ КРЕПЛЕНИЯ ВОЗДУШНОГО РЕЗЕРВУАРА И ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЯ К БАЛКЕ РАМЫ ВАГОНА

Область техники, к которой относится полезная модель
[0001] Предложенная полезная модель относится к конструкциям узлов крепления воздушного резервуара и воздухораспределителя к раме вагона, в частности грузового.
Уровень техники
[0002] Из уровня техники известен узел крепления воздушного резервуара и воздухораспределителя к раме вагона, раскрытый в патенте России № 187567 на полезную модель, опубл. 12.03.2019 г., и принятый в качестве наиболее близкого аналога. Известное техническое решение содержит боковую балку, воздушный резервуар, средство крепления воздушного резервуара к боковой балке, воздухораспределитель и кронштейн, соединённый с воздухораспределителем и боковой балкой, при этом боковая балка включает в себя вертикальную стенку, воздушный резервуар содержит штуцер для подключения воздухораспределителя, а воздухораспределитель содержит штуцер для подключения воздушного резервуара, включающий в себя привалочную плоскость и отверстие. При этом крайние точки сечения закреплённого воздушного резервуара и крайние точки сечения закреплённого воздухораспределителя плоскостями, перпендикулярными к наружным поверхностям вертикального листа балки, располагаются по разные стороны от вертикального листа боковой балки.
[0003] Недостатком известного технического решения является метод крепления воздухораспределителя к балке. У рамы вагона и воздушного резервуара имеются собственные частоты колебаний. Частота колебаний воздушного резервуара меньше частоты колебаний рамы вагона, что повышает вероятность совпадения частот колебаний, приводящей к появлению резонансных колебаний с высокой амплитудой, что может привести к излому, например, усталостному, штуцера воздушного резервуара и выходу из строя тормозной системы вагона в целом. Кроме того, в месте затяжки хомутов может произойти смятие воздушного резервуара.
[0004] Техническая проблема решается созданием устройства, в котором устранён указанный выше недостаток.
Раскрытие сущности полезной модели
[0005] Технический результат заключается в повышении надёжности тормозной системы вагона за счёт снижения вероятности повреждения воздушного резервуара.
[0006] Технический результат достигается за счёт того, что узел крепления воздушного резервуара и воздухораспределителя к балке рамы вагона содержит средство крепления воздушного резервуара, включающее в себя хомуты, при этом воздушный резервуар включает в себя штуцер для подключения воздухораспределителя, воздухораспределитель содержит штуцер для подключения воздушного резервуара, воздушный резервуар и воздухораспределитель смонтированы на общей балке по одну сторону указанной общей балки, при этом воздушный резервуар установлен на стенке балки посредством ложементов и хомутов.
[0007] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что концы хомутов выполнены с резьбой, пропущены через отверстия, выполненные в стенке балки, и зафиксированы гайками.
[0008] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что хомуты установлены в вертикальных плоскостях соответствующих ложементов.
[0009] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что расстояние Б от оси отверстия штуцера для подключения воздушного резервуара воздухораспределителя до привалочной плоскости штуцера для подключения воздухораспределителя воздушного резервуара не превышает 1420 мм, а расстояние В от оси отверстия штуцера для подключения воздушного резервуара воздухораспределителя до оси воздушного резервуара не превышает 420 мм.
[0010] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что расстояние Б от оси отверстия штуцера для подключения воздушного резервуара воздухораспределителя до привалочной плоскости штуцера для подключения воздухораспределителя воздушного резервуара составляет не менее 480 мм, а расстояние В от оси отверстия штуцера для подключения воздушного резервуара воздухораспределителя до оси воздушного резервуара составляет не менее 320 мм.
Краткое описание чертежей
[0011] Предпочтительный вариант выполнения предложенного технического решения характеризуется чертежами, где на:
[0012] - Фиг. 1 представлен участок рамы вагона,
[0013] - Фиг. 2 представлен участок боковой балки,
[0014] - Фиг. 3 представлен вид спереди участка, представленного на Фиг. 2,
[0015] - Фиг. 4 представлено сечение А-А, отмеченное на Фиг. 3.
Осуществление полезной модели
[0016] На Фиг. 1 представлен участок рамы 1 вагона. Вагон содержит раму 1 и тормозное оборудование, прикреплённое к раме 1. Рама 1 включает в себя продольную хребтовую балку, поперечные балки и продольную боковую балку 2. Тормозное оборудование содержит воздушный резервуар 3, воздухораспределитель 4 и трубу 5, соединённую одним концом с воздушным резервуаром 3, а вторым концом – с воздухораспределителем 4. Воздушный резервуар 3 и воздухораспределитель 4 расположены в пространстве между поперечными балками и продольными балками.
[0017] На Фиг. 2-4 представлено увеличенное изображение узла крепления воздушного резервуара 3 и воздухораспределителя 4 к боковой балке 2 рамы 1 вагона (далее – Узел), при этом на Фиг. 2 представлен вид Узла в аксонометрии, на Фиг. 3 представлен фронтальный вид Узла, на Фиг. 4 представлено сечение А-А, отмеченное на Фиг. 3. Узел включает в себя средство крепления воздушного резервуара 3 к балке и средство крепления воздухораспределителя 4 к балке.
[0018] Боковая балка 2 включает в себя верхнюю полку 6, нижнюю полку 7 и стенку 8, соединённую с верхней полкой 6 и нижней полкой 7 посредством по меньшей мере одной известной из уровня техники сборочной операции, например, сваркой.
[0019] Воздушный резервуар 3 содержит днище 9 с отверстием, глухое днище 10, обечайку 11, соединённую с днищем 9 с отверстием и глухим днищем 10, и штуцер 12 для подключения воздухораспределителя 4, расположенный на днище 9 с отверстием и включающий в себя привалочную плоскость и отверстие, при этом ось отверстия штуцера 12 для подключения воздухораспределителя 4 расположена на продольной оси 14 воздушного резервуара 3.
[0020] Воздухораспределитель 4 содержит двухкамерный резервуар 15, включающий в себя штуцер 16 для подключения воздушного резервуара 3, содержащий отверстие. Упомянутая труба 5 соединена со штуцером 12 для подключения воздухораспределителя 4 воздушного резервуара 3 и со штуцером 16 для подключения воздушного резервуара 3 воздухораспределителя 4.
[0021] Воздушный резервуар 3 и воздухораспределитель 4 расположены и смонтированы с внутренней стороны рамы 1, на общей боковой балке 2 по одну сторону боковой балки 2. Расстояние Б от оси 17 отверстия штуцера 16 для подключения воздушного резервуара 3 воздухораспределителя 4 до привалочной плоскости штуцера 12 для подключения воздухораспределителя 4 воздушного резервуара 3 не превышает 1420 мм. С целью пояснения расположения привалочной плоскости штуцера 12 для подключения воздухораспределителя 4 воздушного резервуара 3 на Фиг. 3 труба 5 не соединена с воздушным резервуаром 3. Расстояние В от оси 17 отверстия штуцера 16 для подключения воздушного резервуара 3 воздухораспределителя 4 до оси 14 воздушного резервуара 3 не превышает 420 мм. Расстояние Б и расстояние В – проекционные размеры, ими удобнее ограничить диапазон расстояния между воздушным резервуаром 3 и воздухораспределителем 4. Такое расположение воздушного резервуара 3 и воздухораспределителя 4 на боковой балке 2 рамы 1, а также взаимное расположение воздушного резервуара 3 и воздухораспределителя 4 в пределах упомянутых расстояний Б, В позволяет снизить (вплоть до исключения) резонансные колебания трубы 5 и вероятность излома штуцера 12 для подключения воздухораспределителя 4 воздушного резервуара 3 и выходу, таким образом, из строя тормозной системы вагона, что приведёт к повышению надёжности воздушного резервуара 3 и безопасности движения на железных дорогах. Моделирование показало, что при превышении указанных верхних границ диапазонов расстояний Б и В у трубы 5 появляются собственные колебания, отрицательно сказывающиеся на надёжности тормозной системы вагона. Расстояние Б от оси 17 отверстия штуцера 16 для подключения воздушного резервуара 3 воздухораспределителя 4 до привалочной плоскости штуцера 12 для подключения воздухораспределителя 4 воздушного резервуара 3 предпочтительно составляет не менее 480 мм. Расстояние В от оси 17 отверстия штуцера 16 для подключения воздушного резервуара 3 воздухораспределителя 4 до оси 14 воздушного резервуара 3 составляет не менее 320 мм.
[0022] Средство крепления воздушного резервуара 3 к балке содержит первый хомут 18, расположенный рядом с днищем 9 с отверстием воздушного резервуара 3, и второй хомут 19, расположенный рядом с глухим днищем 10 воздушного резервуара 3, при этом упомянутые хомуты 18, 19 обхватывают воздушный резервуар 3, закреплены на стенке 8 боковой балки 2 посредством болтовых соединений и выполнены одинаковыми. Посредством средства крепления воздушного резервуара 3 воздушный резервуар 3 жёстко прикреплён к боковой балке 2. Воздушный резервуар 3 закреплён посредством хомутов 18, 19. Концы хомутов хомуты 18, 19 жёстко закреплены на боковой балке 2, выполнены с резьбой, пропущены через отверстия, выполненные в стенке 8 боковой балки 2, и зафиксированы гайками.
[0023] Со ссылкой на Фиг. 2, средство крепления воздухораспределителя 4 к балке содержит кронштейн 20, соединённый с стенкой 8 боковой балки 2 посредством по меньшей мере одной известной из уровня техники сборочной операции, например, сваркой, из с воздухораспределителем 4 посредством болтовых соединений.
[0024] Со ссылкой на Фиг. 4, средство крепления воздушного резервуара 3 к балке дополнительно включает в себя первый ложемент 21, расположенный в плоскости первого хомута 18 (плоскость первого хомута 18 пересекает первый ложемент 21), и второй ложемент 22, расположенный в плоскости второго хомута 19 (плоскость второго хомута 19 пересекает второй ложемент 22), при этом первый ложемент 21 и второй ложемент 22 представляют собой подставки (опоры), примыкают к воздушному резервуару 3 и выполнены одинаковыми. Каждый ложемент 21, 22 имеет П-образную форму и содержит две одинаковые ножки 23, закреплённые на стенке 8 боковой балки 11 посредством по меньшей мере одной известной из уровня техники сборочной операции, например, сваркой, и перекладину 24, часть которой повторяет контур обечайки 11 воздушного резервуара 3, что обеспечивает плотное прилегание воздушного резервуара 3 к ложементам 21, 22. При сборке воздушный резервуар 3 устанавливают на полки 24 ложементов 21, 22, приведя таким образом в контакт ложементы 21, 22 и одну сторону воздушного резервуара 3. Затем посредством хомутов 18, 19 прижимают воздушный резервуар 3 с его другой стороны к упомянутым ложементам 21, 22 и закрепляют их на стенке 8 боковой балки 2 посредством болтовых соединений. Хомуты 18, 19 установлены в вертикальных плоскостях соответствующих ложементов 21, 22 (напротив ложементов 21, 22).
[0025] Решение технической проблемы и достижение технического результата продемонстрированы выше со ссылками на чертежи на предпочтительном варианте выполнения предложенного технического решения. Специалисту в данной области техники очевидны иные варианты выполнения тех или иных признаков предложенного технического решения.
[0026] В других вариантах выполнения предложенного технического решения в качестве воздушного резервуара 3 может быть использован по меньшей мере один известный из уровня техники воздушный резервуар.
[0027] В других вариантах выполнения предложенного технического решения в качестве воздухораспределителя 4 может быть использован по меньшей мере один известный из уровня техники воздухораспределитель.
[0028] В других вариантах выполнения предложенного технического решения оно может содержать по меньшей мере один известный из уровня техники ложемент, который может быть соединён с другим устройством посредством по меньшей мере одной известной из уровня техники сборочной операции с образованием разъёмного соединения, например, с использованием по меньшей мере одного известного из уровня техники крепёжного изделия, в частности, винтового соединения, или неразъёмного соединения, например, сваркой. Форма, размер и/или иная по меньшей мере одна конструктивная особенность по меньшей мере одного известного из уровня техники ложемента может отличаться от соответствующей конструктивной особенности описанного в предпочтительном варианте выполнения предложенного технического решения ложемента 21, 22 или совпадать с ней. По меньшей мере два используемых ложемента могут быть выполнены одинаковыми или разными. Размещение воздушного резервуара 3 на по меньшей мере одном известном из уровня техники ложементе, который предпочтительно расположен в плоскости хомута, предпочтительно, поскольку предотвращается смятие воздушного резервуара 3 в местах установки известных из уровня техники хомутов, например, раскрытых в ранее в описании и на чертежах первого хомута 18 и второго хомута 19, при затяжке, что также повышает надёжность тормозной системы вагона. Выполнение перекладины по меньшей мере одного или каждого ложемента, часть которой повторяет контур обечайки 11 воздушного резервуара 3, также предпочтительно, поскольку снижает вероятность смятия или иного повреждения воздушного резервуара 3 хомутом, например, первым хомутом 18 или втором хомутом 19, и/или повреждения самого ложемента при затяжке.
[0029] В других вариантах выполнения предложенного технического решения средство крепления воздушного резервуара 3 к балке и/или средство крепления воздухораспределителя 4 к балке может включать по меньшей мере один иной элемент крепления, соединённый с другими устройствами посредством по меньшей мере одной известной из уровня техники сборочной операции с образованием разъёмного соединения, например, с использованием по меньшей мере одного известного из уровня техники крепёжного изделия, в частности, болтового соединения, или неразъёмного соединения, например, сваркой. По меньшей мере два элемента крепления могут быть выполнены одинаковыми. В качестве примера по меньшей мере одного иного элемента крепления средства крепления воздушного резервуара 3 и/или средства крепления воздухораспределителя 4 может использоваться по меньшей мере один известный из уровня техники кронштейн и/или по меньшей мере один известный из уровня техники хомут.
[0030] Непосредственное и жёсткое крепление воздушного резервуара 3 к боковой балке 2 посредством средства крепления воздушного резервуара 3 позволяет повысить частоту собственных колебаний воздушного резервуара 3, что снизит вероятность возникновения резонансных колебаний, которые приводят к излому, например, усталостному, штуцера 12 днища 9 с отверстием воздушного резервуара 3, и повысить надёжность воздушного резервуара 3 и тормозной системы вагона в целом. Расположение же воздушного резервуара 3 и воздухораспределителя 4 на общей боковой балке 2 по одну сторону боковой балки 2 позволяет уменьшить длину трубы 5, что увеличивает частоту её собственных колебаний, снижает вероятность возникновения резонансных колебаний, которые приводят к излому, например, усталостному, штуцера 12 днища 9 с отверстием воздушного резервуара 3, и повышает надёжность воздушного резервуара 3 и тормозной системы вагона в целом. Повышение надёжности тормозной системы положительно сказывается на безопасности движения на железных дорогах. Предложенное техническое решение обеспечивает более жёсткое крепление воздушного резервуара 3 по сравнению с известным из уровня техники аналогом, что способствует увеличению частоты собственных колебаний воздушного резервуара 3 и повышению его надёжности и тормозной системы в целом.
[0031] В других вариантах выполнения предложенного технического решения может быть использована по меньшей мере одна известная из уровня техники поперечная балка или по меньшей мере одна известная из уровня техники продольная балка, например, хребтовая.
[0032] Предложенное техническое решение может быть использовано в известных из уровня техники вагонах, в частности, грузовых, например, в вагонах-платформах, полувагонах, крытых грузовых вагонах, при этом может быть расположено в иных частях рамы.
[0033] Позиции на чертежах:
1 – рама вагона
2 – боковая балка
3 – воздушный резервуар
4 – воздухораспределитель
5 – труба
6 – верхняя полка боковой балки 2
7 – нижняя полка боковой балки 2
8 – стенка боковой балки 2
9 – днище с отверстием воздушного резервуара 4
10 – глухое днище воздушного резервуара 4
11 – обечайка воздушного резервуара 4
12 – штуцер для подключения воздухораспределителя 4 воздушного резервуара 3
13 – ось штуцера 12 для подключения воздухораспределителя 4 воздушного резервуара 3
14 – продольная ось воздушного резервуара 3
15 – двухкамерный резервуар воздухораспределителя 4
16 – штуцер для подключения воздушного резервуара 3 воздухораспределителя 4
17 – ось штуцера 16 для подключения воздушного резервуара 3 воздухораспределителя 4
18 – первый хомут
19 – второй хомут
20 – кронштейн
21 – первый ложемент
22 – второй ложемент
23 – ножка второго ложемента 22
24 – полка второго ложемента 22