Устройство шарнирного типа для сочленения вагонов

Авторы патента:


 

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности к конструкции узла сочленения транспортных средств или частей транспортных средств. Устройство шарнирного типа для сочленения вагонов выполнено разборным и состоящим из пятниковой части 1 и шарнирной части 2. Пятниковая часть имеет на одном конце хвостовик 3 коробчатой формы, на втором конце имеет пятник 4 в нижней части и боковые продольные стенки 5 над пятником, в полость между которыми в продольном направлении входит шарнирная часть 2, которая имеет хвостовик 6 прямоугольной формы на одном конце, на другом конце 7, входящем между боковыми стенками пятниковой части, имеет цилиндрическое сквозное отверстие 8 с осью перпендикулярной оси пути с плотно установленной в нем обоймой 9 со сферической внутренней поверхностью, внутри которой расположен шар 10, плотно прилегающий к внутренней поверхности обоймы, с выступающими из него с двух сторон по оси отверстия валами 11, имеющими с одной стороны цилиндрическую форму 12 с осью перпендикулярной оси пути, а с противоположной стороны имеющими плоскую форму 13 Валы 11 входят в отверстия 14 в боковых продольных стенках пятниковой части, имеющие с одной стороны цилиндрическую форму с осью перпендикулярной оси пути, а с противоположной стороны имеющие плоскую форму, и закрепляются клиньями, установленными между плоскими сторонами указанных отверстий и валов. Разработанная конструкция устройства обеспечивает повышение надежности и ремонтопригодности за счет использования в конструкции небольшого количества деталей.

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности к конструкции узла сочленения транспортных средств или частей транспортных средств.

Известна конструкция устройства шарнирного соединения двух транспортных средств или частей транспортного средства (RU 2314214, B60D 5/00, 21.03.2002 г.), которое состоит из двух шарнирных звеньев, неподвижно закрепленных при помощи салазок на одном транспортном средстве и двух шарнирных плеч закрепленных на другом транспортном средстве и вращающихся вокруг этих звеньев. Между салазками и шарнирным плечом и между обоими направляющими предусмотрены демпфирующие элементы.

Недостатком данной конструкции устройства шарнирного соединения является наличие большого количества деталей, сложность конструкции и неразборность соединения, как следствие его низкая надежность и ремонтопригодность.

Наиболее близкой к заявляемой полезной модели является конструкция устройства шарнирного сочленения (US 7802689, B61G 1/00, 28.09.2010 г.), которое используется для соединения двух вагонов полупостоянным способом. Такое устройство сочленения включает в себя охватываемую и охватывающую части. Внутри охватывающей части расположены задний и передний толкатели, имеющие сферическую полость, внутри которой расположены две смазывающие втулки. Вал прикреплен к сферической части и выступает за охватывающую часть для соединения с охватываемой частью. Пара клиньев располагается смежно с задней поверхностью заднего толкателя и передает усилие к этому заднему толкателю для движения его вперед к сферической части и дальше вперед к переднему толкателю для компенсации износа сопряженных сферических поверхностей и для предотвращения образования зазора между сопряженными поверхностями.

Недостатком такого технического решения является сложность конструкции, что снижает ремонтопригодность и надежность.

Задачей полезной модели является создание разборного устройства сочленения шарнирного типа с минимальным количеством деталей и повышенной прочностью.

Технический результат от использования заявляемой полезной модели заключается в повышении его надежности и ремонтопригодности.

Устройство шарнирного типа для сочленения вагонов выполнено разборным и состоящим из пятниковой части и шарнирной части, выполненными так, что пятниковая часть имеет на одном конце хвостовик коробчатой формы, на втором конце имеет пятник в нижней части и боковые продольные стенки над пятником, в полость между которыми в продольном направлении входит шарнирная часть, которая имеет хвостовик прямоугольной формы на одном конце, на другом конце, входящем между боковыми стенками пятниковой части, имеет цилиндрическое сквозное отверстие с осью перпендикулярной оси пути с плотно установленной в нем обоймой со сферической внутренней поверхностью, внутри которой расположен шар, плотно прилегающий к внутренней поверхности обоймы, с выступающими из него с двух сторон по оси отверстия валами, имеющими с одной стороны цилиндрическую форму с осью перпендикулярной оси пути, а с противоположной стороны имеющими плоскую форму, которые входят в отверстия в боковых стенках пятниковой части, имеющие с одной стороны цилиндрическую форму с осью перпендикулярной оси пути, а с противоположной стороны, имеющие плоскую форму, и закрепляются клиньями, установленными между плоскими сторонами указанных отверстий и валов.

Разработанная конструкция устройства обеспечивает повышение надежности и ремонтопригодности за счет использования в конструкции небольшого количества деталей. Устройство характеризуется также тем, что центр шара расположен над центром пятника. Нижняя поверхность и вертикальная поверхность пятника закалены до твердости не менее 300 НВ на глубине до 3,2 мм.

Обойма может состоять из двух частей. Для крепления обоймы в торцевых частях отверстия шарнирной части выполнены скосы. С одной стороны скос взаимодействует с выступающей наружу конической частью обоймы, а с другой стороны между скосом и углублением в обойме установлено круглое в поперечном сечении кольцо-фиксатор.

Такое крепление позволяет при ремонте извлекать шар с обоймой из отверстия в шарнирной части без использования сложных инструментов.

Кольцо-фиксатор может быть круглым в поперечном сечении и может изготавливаться из пластика, эластомера или металла.

Контактные поверхности шара и обоймы имеют противоизносное покрытие или между обоймой и шаром может размещаться смазывающий вкладыш, который может состоять из нескольких частей. Смазывающий вкладыш может быть прикреплен к обойме.

Выполнение шара и обоймы с износостойким покрытием контактных поверхностей или наличие между ними смазывающего вкладыша снижает трение.

Выполнение отверстий в боковых стенках пятниковой части замкнутыми C-образными выступающими частями повышает прочность пятниковой части.

Выполнение хвостовиков шарнирной и пятниковой частей шириной, которая может составлять 350352 мм и соответствующей внутренней ширине хребтовой балки, позволяет центрировать устройство сочленения в поперечном направлении относительно хребтовой балки.

Расстояние от продольной оси устройства сочленения до горизонтальной опорной поверхности пятника может составлять 268±2 мм.

Выполнение верхних полок хвостовиков шарнирной и пятниковой частей короче нижних полок и вертикальных стенок со скошенным верхним углом позволяет увеличивать длину сварных швов и повышает надежность крепления шарнирной и пятниковой части к хребтовым балкам.

Выполнение в верхней части основания хвостовиков шарнирной и пятниковой частей ступеньки, высота которой может быть 12-14 мм, позволяет выполнить сварной шов с торцом верхней полки хребтовой балки и повышает надежность крепления шарнирной и пятниковой части к хребтовым балкам.

Торцы и нижние полки хвостовиков шарнирной и пятниковой частей имеют разделку под сварной шов.

Прижатие клиньев к плоским сторонам отверстий в боковых стенках пятниковой части и валов, выступающих из шара шарнирной части, обеспечивается натягом в болтовом соединении между клином и нижней стенкой отверстий.

Болты могут применяться совместно с тарельчатыми пружинами, которые устанавливаются с предварительным поджатием между болтом и клином.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

- на фиг. 1 - показан вид сбоку устройства сочленения шарнирного типа;

- на фиг. 2 - показан вид сверху, частично в поперечном сечении устройства сочленения шарнирного типа;

- на фиг. 3 - показан частичный вид в поперечном разрезе, который показывает предпочтительный вариант крепления обоймы в торцевой части отверстия шарнирной части;

- на фиг. 4 - показан частичный вид в поперечном разрезе, который показывает вариант крепления обоймы в торцевой части отверстия шарнирной части;

- на фиг. 5 - показан частичный вид в поперечном разрезе, который показывает вариант крепления обоймы в торцевой части отверстия шарнирной части.

Устройство сочленения шарнирного типа состоит из пятниковой части 1 и шарнирной части 2. Пятниковая часть имеет на одном конце хвостовик 3 коробчатой формы, на втором конце имеет пятник 4 в нижней части и боковые продольные стенки 5 над пятником, в полость между которыми в продольном направлении входит шарнирная часть 2. Шарнирная часть имеет хвостовик 6 прямоугольной формы на одном конце, на другом конце 7, входящем между боковыми стенками пятниковой части, имеет цилиндрическое сквозное отверстие 8 с осью перпендикулярной оси пути. Отверстие 8 имеет плотно установленную в нем обойму 9 со сферической внутренней поверхностью, внутри которой расположен шар 10, плотно прилегающий к внутренней поверхности обоймы. Из шара 10 выступают с двух сторон по оси отверстия 8 два вала 11, имеющие с одной стороны цилиндрическую форму 12 с осью перпендикулярной оси пути, а с противоположной стороны имеющие плоскую форму 13. Валы 11 входят в отверстия 14 в боковых продольных стенках 5 пятниковой части, имеющие с одной стороны цилиндрическую форму 15 с осью перпендикулярной оси пути, а с противоположной стороны, имеющие плоскую форму 16, и закрепляются клиньями 17, установленными между плоскими сторонами указанных отверстий 14 и валов 11.

Центр шара 10 расположен над центром пятника 4.

Расстояние от продольной оси устройства сочленения до горизонтальной опорной поверхности 18 пятника 4 может составлять 268±2 мм.

Обойма 9 может состоять из двух частей. Шар 10 и обойма 9 могут иметь износостойкое покрытие контактных поверхностей.

Между шаром 10 и обоймой 9 может размещаться смазывающий вкладыш 19, который может состоять из нескольких частей и крепиться к обойме 9.

Для крепления обоймы в торцевой части отверстия 7 шарнирной части выполнен скос 20 (фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5), взаимодействующий с выступающей наружу скошенной частью 21 обоймы 9 или кольцом-фиксатором 22, установленным в углубление в обойме, или выполнено прямоугольное углубление 23, взаимодействующее с прямоугольным выступом обоймы 24. В противоположной торцевой части отверстия шарнирной части выполнен скос 25, взаимодействующий с кольцом-фиксатором 22, установленным в углубление в обойме 26.

Кольцо-фиксатор 22 может быть круглым в поперечном сечении и может изготавливаться из пластика, эластомера или металла.

Отверстия 14 в боковых стенках пятниковой части сверху замкнуты C-образными выступающими частями 27.

Ширина (a) хвостовиков шарнирной и пятниковой частей соответствует внутренней ширине хребтовой балки и может составлять 350352 мм. При этом верхняя полка 28 хвостовиков короче их нижней полки 29, а в основании хвостовиков выполнена ступенька 30, высота b которой может составлять 12-14 мм.

Торцы и нижние полки хвостовиков шарнирной и пятниковой частей имеют разделку под сварной шов.

Прижатие клиньев 17 к плоским сторонам отверстий 14 в боковых стенках пятниковой части и валов 11, выступающих из шара шарнирной части, обеспечивается натягом в болтовом соединении между клиньями 17 и нижними стенками отверстий 14.

Болтовое соединение может применяться одновременно с тарельчатыми пружинами 31, установленными между клином и болтом, предварительное сжатие которых обеспечено затяжкой болта.

Устройство сочленения шарнирного типа работает следующим образом.

Хвостовик пятниковой или шарнирной частей устройства вваривается в хребтовую балку вагона. Длинная нижняя полка, укороченная верхняя полка со ступенькой хвостовиков, скос вертикальных стенок хвостовиков под углом обеспечивают повышенную надежность сварного шва за счет увеличения его длины.

В вагоне сочлененного типа одна рама с вваренной пятниковой частью 1 опирается на тележку, вторая рама с вваренной в хребтовую балку шарнирной частью 2, соединена с пятниковой частью и опирается на ту же тележку. При проходе кривых, перекосов профиля, неровностей рельсового пути шарнирная часть поворачивается в вертикальном и горизонтальном направлениях относительно пятниковой части за счет скольжения шара 10 по внутренней поверхности обоймы 9, передавая при этом продольные, поперечные и вертикальные силы.

Болты и тарельчатые пружины 31 удерживают клинья на месте в процессе эксплуатации вагона. Тарельчатые пружины за счет предварительного поджатая вдавливают клинья между пятниковой частью и валами шара по мере действия на вагон продольных сил при движении поезда. Это создает остаточные отрицательные напряжения в конструкции пятниковой части и повышает надежность соединения за счет увеличения его сопротивления усталости.

При ремонтных операциях рассоединение двух рам производится следующим образом: развинчиваются болтовые соединения, закрепляющие клинья 17 в отверстиях вертикальных стенок пятниковой части, затем удаляются клинья из указанных отверстий и шарнирная часть 2 вынимается из зацепления с пятниковой частью 1.

При ремонтных операциях шарнирной части с помощью несложного инструмента (плоской отвертки) из комбинаций выступающих частей, фасок, пазов на обойме выдавливается кольцо-фиксатор, что позволяет извлечь шар с обоймой из отверстия в шарнирной части.

1. Устройство шарнирного типа для сочленения вагонов, характеризующееся наличием пятниковой части и шарнирной части, при этом пятниковая часть имеет на одном конце хвостовик коробчатой формы, на втором конце имеет пятник в нижней части и боковые продольные стенки над пятником, в полость между которыми в продольном направлении входит упомянутая шарнирная часть, имеющая хвостовик прямоугольной формы на одном конце, а на другом конце, входящем между боковыми стенками пятниковой части, имеет цилиндрическое сквозное отверстие с осью, перпендикулярной оси пути, с плотно установленной в нем обоймой со сферической внутренней поверхностью, внутри которой расположен шар, плотно прилегающий к внутренней поверхности обоймы, с выступающими из него с двух сторон по оси отверстия валами, имеющими с одной стороны цилиндрическую форму с осью, перпендикулярной оси пути, а с противоположной стороны имеющими плоскую форму, упомянутые валы входят в отверстия в боковых продольных стенках пятниковой части, имеющие с одной стороны цилиндрическую форму с осью, перпендикулярной оси пути, а с противоположной стороны имеющие плоскую форму, валы закрепляются клиньями, установленными между плоскими сторонами указанных отверстий и валов.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что центр шара расположен над центром пятника.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что расстояние от его продольной оси до горизонтальной опорной поверхности пятника может составлять (268±2) мм.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что обойма может состоять из двух частей.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что шар и обойма могут иметь износостойкое покрытие контактных поверхностей.

6. Устройство сочленения шарнирного типа по п.1, отличающееся тем, что между обоймой и шаром может размещаться смазывающий вкладыш, который может состоять из нескольких частей.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что смазывающий вкладыш может быть прикреплен к обойме.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что для крепления обоймы в торцевых частях отверстия шарнирной части выполнены скосы, с одной стороны скос взаимодействует с выступающей наружу конической частью обоймы, а с другой стороны между скосом и углублением в обойме установлено круглое в поперечном сечении кольцо-фиксатор.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что для крепления обоймы в торцевой части отверстия шарнирной части выполнено прямоугольное углубление, в которое упирается выступающая часть обоймы, а с другой стороны отверстия выполнен скос, и между скосом и углублением в обойме установлено круглое в поперечном сечении кольцо-фиксатор.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что для крепления обоймы в торцах отверстия шарнирной части выполнены скосы и между скосами и углублениями в обойме установлены круглые в поперечном сечении кольца-фиксаторы.

11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отверстия в боковых стенках пятниковой части сверху замкнуты С-образными выступающими частями.

12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ширина хвостовиков шарнирной и пятниковой частей соответствует внутренней ширине хребтовой балки и может составлять 350...352 мм.

13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что верхняя полка хвостовиков шарнирной и пятниковой частей короче их нижней полки и вертикальные стенки хвостовиков шарнирной и пятниковой частей выполнены со скосом под углом.

14. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в основании верхней полки хвостовиков шарнирной и пятниковой частей выполнена ступенька, высота которой может составлять 12-14 мм.

15. Устройство по п.1, отличающееся тем, что торцы и нижние полки хвостовиков шарнирной и пятниковой частей имеют разделку под сварной шов.

16. Устройство по п.1, отличающееся тем, что прижатие клиньев к плоским сторонам отверстий в боковых стенках пятниковой части и валов, выступающих из шара шарнирной части, обеспечивается натягом в болтовом соединении между клином и нижней стенкой отверстий.

17. Устройство по п.1, отличающееся тем, что между болтами и клиньями установлены тарельчатые пружины в сжатом состоянии.



 

Похожие патенты:
Наверх