Центрирующее устройство жесткой сцепки железнодорожного транспортного средства

Заявителями предложено центрирующее устройство жесткой сцепки железнодорожного транспортного средства, содержащее установленный на маятниковых подвесках к раме транспортного средства корпус с закрепленной в его вертикальных направляющих подпружиненную опору с вертикальной направляющей и храповой механизм, соединяющий корпус и подвижную опору, и состоящий из подпружиненной собачки и взаимодействующего с ней зубчатого элемента. При этом зубья храпового механизма выполнены на вертикальной направляющей подвижной опоры.

Ось вращения собачки храпового механизма расположена в поперечной вертикальной плоскости сцепки. Рабочая грань собачки храпового механизма, взаимодействующая с зубьями храпового механизма, расположена на ее торце. Под пружину опоры установлен набор регулировочных прокладок для коррекции положения сцепки по высоте.

Для повышения надежности работы при одновременном упрощении конструкции и уменьшении трудоемкости изготовления заявителями предложено центрирующее устройство (ЦУ) жесткой сцепки железнодорожного транспортного средства.

Центрирующее устройство преимущественно выполнено на базе использования отливки корпуса балочки, изготавливаемой в массовом хорошо освоенном производстве для автосцепки СА-3. Однако простота конструкции корпуса балочки позволяет выполнять его и в полностью сварном варианте.

По сравнению с прототипом предлагаемое ЦУ имеет то преимущество, что, позволяя использовать вместо дорогостоящей оригинальной отливки корпуса дешевую и хорошо отработанную серийную отливку, максимально сохранить ее прочность. Достигается это за счет того, что в месте ослабления корпуса под установку силовой пружины, вварена направляющая труба для опоры, в значительной мере восстанавливающая исходную прочность балочки. Размещение храпового механизма спереди балочки и выполнение его зубьев на направляющей опоры существенно упрощает конструкцию балочки в целом и снижает номенклатуру используемых деталей. Это же позволяет ориентировать ось собачки храповика перпендикулярно оси сцепки и, снабдив ее концы гранями, обеспечить выполнение операции по возвращению опоры балочки в положение «готова к сцеплению» не заходя в пространство между вагонами, притом с любой его стороны. Выполняется эта операция с помощью специального универсального ключа, используемого в настоящее время при расцеплении жесткой сцепки.

Полезная модель относится к вспомогательному оборудованию сцепных устройств железнодорожного транспорта, в частности, предназначенному для центровки сцепок жесткого типа.

Известно центрирующее устройство автосцепки [1], содержащее корпус, закрепленный на раме транспортного средства. В корпусе подвижно в вертикальном направлении установлена плита, поддерживающая автосцепку. На корпусе выполнены ограничители перемещения плиты.

Недостаток устройства в том, что имеется существенный износ трущихся поверхностей автосцепки с центрирующим устройством во время движения и высокий шум.

Известно центрирующее устройство автосцепки [2], содержащее корпус, связанный с рамой транспортного средства посредством маятниковых подвесок, опорную плиту, выполненную из двух горизонтальных пластин неравной длины.

Данное устройство центрирует автосцепку перед сцеплением, служит опорой для хвостовика автосцепки и предназначено для работы с автосцепкой полужесткого типа.

Недостаток устройства в большом износе трущихся поверхностей и шуме.

Известно центрирующее устройство сцепки железнодорожного транспортного средства [3], содержащее установленное на раме транспортного средства посредством маятниковых подвесок разъемный корпус с боковинами и основанием, в котором с возможностью вертикального упругого ограниченного перемещения установлена поддерживающая сцепку плита.

Недостаток устройства в невозможности регулирования усилия упругих элементов.

Известно центрирующее устройство сцепки железнодорожного транспортного средства [4], содержащее установленные на раме транспортного средства посредством маятниковых подвесок корпус, опорную плиту, опирающуюся на пружины сжатия и расположенную своими концами в вертикальных боковых пазах корпуса. При этом концы опорной плиты выполнены в виде зубьев, взаимодействующими с запирающими подпружиненными элементами, зубья которых размещены в пазах корпуса. Каждый запирающий элемент посредством штоков соединен с концами скобы, взаимодействующей с кулачком, на оси которого жестко закреплен рычаг, шарнирно связанный тягой с противолежащим рычагом, установленным на оси другого кулачка.

Недостаток конструкции в ее сложности.

Известно центрирующее устройство жесткой сцепки железнодорожного транспортного средства [5], содержащее установленный на двух маятниковых подвесах к раме железнодорожного транспортного средства корпус с закрепленной в его вертикальных направляющих подвижную опору для хвостовика сцепки, опирающуюся на силовую пружину, установленную на корпусе, и соединяющий корпус и опору храповой механизм с храповиком и собачкой, установленные на раме транспортного средства.

Недостаток конструкции в ее сложности.

Однако по своей технической сущности данное решение наиболее близко предлагаемому решению и может быть принято в качестве прототипа.

Задачей, решаемой предлагаемым устройством, является упрощение конструкции и удешевление его изготовления при одновременном сохранении малого износа элементов устройства во время движения вагона (и связанного с ним шума), повышении ресурса и надежности работы.

Поставленная задача решается следующим образом. Предложенное центрирующее устройство жесткой сцепки содержит подвешенный на маятниковых подвесках к раме железнодорожного транспортного средства корпус с закрепленной в его вертикальных направляющих подпружиненную опору с вертикальной направляющей и храповым механизмом, соединяющим подвижную опору с корпусом. При этом зубья храповика выполнены на направляющей опоры, а его собачка установлена на оси, закрепленной в передней части корпуса баночки в поперечной вертикальной плоскости автосцепки. Для взаимодействия со специальным ключом (используемым при расцеплении сцепки) ось храповика снабжена по обоим концам хвостовиками с гранями, профиль которых соответствует профилю ключа. Упругий элемент собачки выполнен в виде упругой пластины, один конец которой своей рабочей гранью упирается в собачку, а другой закреплен на корпусе устройства. Амортизатор выполнен в виде набора тарельчатых пружин или в виде упругой втулки. Корпус устройства выполнен из отливки типовой центрирующей балочки автосцепного устройства СА-3 пассажирского вагона путем ее дообработки и сварки. Вариантом его выполнения может быть и оригинальная отливка либо полностью сварной корпус.

На фиг.1 и 2 изображен общий вид устройства в разных проекциях. Центрирующее устройство сцепки состоит из корпуса 1, установленного на двух маятниковых подвесах 2 и 3 к раме 4 железнодорожного транспортного средства, подвижную опору 5 для хвостовика 6 сцепки, опирающуюся на силовую пружину 7, установленную на корпусе 1. При этом опора 5 соединена с корпусом 1 с помощью храпового механизма, в который входят зубья 8, собачка 9 и упругий элемент собачки, выполненный в виде пластинчатой пружины 10. При этом опора 5 снабжена двумя направляющими, одна из которых выполнена в виде выреза в корпусе 1, а другая - в виде закрепленной на корпусе 1 направляющей втулки 11 для штока 12, установленного на опоре 5 внутри силовой пружины 7. Устройство оборудовано амортизатором 13, размещенном на штоке 12 между донышком 14 корпуса 1 и упором 15 штока 12, поджатым гайкой 16. Ось 17 собачки 9 храпового механизма закреплена на кронштейне 18, установленном на корпусе 1. Амортизатор 13 выполнен в виде набора тарельчатых пружин или в виде упругой втулки. На чертежах контурной линией изображен хвостовик 6 автосцепки и маятниковые подвески 2 и 3, а также фрагмент 4 рамы вагона. На оси 17 выполнены грани 19 для взаимодействия со специальным ключом в процессе эксплуатации. От самоотвинчивания гайка 16 удерживается с помощью шплинта 20. Устройство работает следующим образом.

В расцепленном состоянии предложенное центрирующее устройство автосцепки удерживает сцепку в горизонтальном положении, допускающем сцепление двух соседних вагонов транспортного средства. При движении поезда в процессе первого же значительного вертикального перемещения вагона вверх (происходящем при его движении по неровностям пути и вызывающем естественные вертикальные колебания сцепленных вагонов) хвостовик сцепки утапливает опору 5 вниз, последняя с помощью храпового механизма фиксируется в нижнем положении и центрирующее устройство автоматически выключается из работы и остается в таком положении вплоть до расцепления состава. Это происходит следующим образом: хвостовик 6 сцепки, который лежит на подпружиненной силовой пружиной 7 опоре 5, в момент вертикального колебания утапливает опору 5, которая, перемещаясь в направляющих корпуса 1, своими зубьями 8 взаимодействует с торцем собачки 9 храпового механизма и фиксируется в одном из нижних положений, выходя из зацепления с хвостовиком 6 сцепки. Таким образом, полностью исключается взаимодействие хвостовика 6 сцепки и опоры 5 и, следовательно, их взаимный износ и устраняется одна из главных причин возникновения шума при движении поезда. При расцеплении сцепки ось 17 с посаженной на нее собачкой 9 храповика поворачивают с помощью специального ключа, взаимодействующего с гранями 19. При этом собачка 9, преодолевая усилие пружины 10, выходит из зацепления с зубьями 8 направляющей 11. Опора 5 под воздействием освобожденной от собачки 9 силовой пружины 7 поднимается вверх и снова воспринимает вес хвостовика 6 сцепки. Амортизатор 13 смягчает удар опоры 5 о хвостовик 6, поглощая энергию силовой пружины 7, и сцепка снова находится в положении готовности к сцеплению.

Существенным преимуществом предлагаемого устройства является то, что его подпружиненная опора снабжена набором регулировочных прокладок 21, позволяющих обеспечить номинальное положение опоры по высоте независимо от фактической жесткости силовой пружины 7 и допусков на изготовление сопрягаемых деталей (хвостовика 6 сцепки, опоры 5 и др.) или их износа в процессе эксплуатации.

Изготовленный опытный образец устройства подтвердил заявленные преимущества.

Список использованной литературы

1. А.С. 1770184, СССР, Центрирующее устройство автосцепки ж/д транспортного средства,

2. А.С. 880833, СССР, Центрирующее устройство,

3. Патент 2097237, РФ, Центрирующее устройство автосцепки преимущественно железнодорожного транспортного средства,

4. Патент 2263039, РФ, Центрирующее устройство автосцепки железнодорожного транспортного средства.

5. Патент 2406631, РФ, Центрирующее устройство автосцепки железнодорожного транспортного средства (прототип).

1. Центрирующее устройство жесткой сцепки железнодорожного транспортного средства, содержащее установленный на маятниковых подвесках к раме транспортного средства корпус с закрепленной в его вертикальных направляющих подпружиненной опорой с вертикальной направляющей и храповой механизм, соединяющий корпус и подвижную опору и состоящий из подпружиненной собачки и взаимодействующего с ней зубчатого элемента, отличающееся тем, что зубья храпового механизма выполнены на вертикальной направляющей подвижной опоры.

2. Центрирующее устройство сцепки по п.1, отличающееся тем, что ось вращения собачки храпового механизма расположена поперечной вертикальной плоскости сцепки.

3. Центрирующее устройство сцепки по пп.1 и 2, отличающееся тем, что рабочая грань собачки храпового механизма, взаимодействующая с зубьями храпового механизма, расположена на ее торце.

4. Центрирующее устройство сцепки по п.1, отличающееся тем, что под пружину опоры установлен набор регулировочных прокладок для коррекции положения сцепки по высоте.