Шарнирный узел автосцепки

Авторами предложен шарнирный узел автосцепки, содержащий шар, размещенный в корпусе между передним и задним вкладышами, снабженный шейкой, соединенной с головой автосцепки. Корпус состоит из переднего и заднего полукорпусов, соединенных между собой разъемным соединением и зафиксированных от взаимного перемещения, при этом задний вкладыш размещен внутри полости заднего полукорпуса и подпружинен в осевом направлении, а передний вкладыш размещен внутри полости переднего полукорпуса и зафиксирован от вращения относительно заднего полукорпуса.

Полезная модель относится к вспомогательному оборудованию сцепных устройств железнодорожного транспорта, в частности, предназначенному для обеспечения возможности взаимного поворота вагонов в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а также при взаимных поворотах вагонов вокруг продольной оси автосцепок жесткого типа.

Известен шарнирный узел автосцепки электропоезда «Сокол» [1], содержащий сферический подшипник типа ШС, закрепленный в корпусе шарнирного узла и герметизированный от воздействия внешней среды с помощью резиновых уплотнений.

Недостаток шарнирного узла в том, что предельно допустимые углы поворота такого шарнира весьма незначительные, что не позволяет проходить вагонам по кривым малого радиуса, характерным для подъездных путей депо. Кроме того, создание качественного уплотнения для такого типа шарниров в сцепке является весьма проблематичным, что снижает ресурс шарнира и сцепки в целом.

Известен шарнирный узел автосцепки [2, 3], основу которого составляет шар с шейкой, установленный в корпус с вкладышами. Соединяется шарнирный узел со сцепкой за счет завинчивания резьбовой части шейки шара в хвостовик головы. Герметизация шарнира осуществляется за счет использования надежного резинового гофрированного уплотнения.

Недостатком шарнирного узла является обеспечение сравнительно малого безопасного угла поворота шейки в шарнире, характеризующегося упором шейки во вкладыш. Это обстоятельство не позволяет вагонам перемещаться по кривым малого радиуса кривизны пути. Кроме того, недостатком этого шарнира является необходимость выполнять весьма жесткие требования по точности изготовления сопрягаемых поверхностей шара и вкладышей. Из-за жесткой посадки вкладышей в корпусе шарнирного узла при повороте шара происходит либо его заклинивание, либо появляется люфт, что является недопустимым.

Известен также шарнирный узел автосцепки [4], в котором любой из вкладышей может быть установлен на упругом основании, например, с помощью установки тарельчатых пружин между вкладышем и дном корпуса шарнирного узла.

Недостаток конструкции в том, что передний вкладыш при большом осевом усилии может быть зажат в корпусе и вместе с корпусом при вращении может развинтить шарнирный узел, что недопустимо. Кроме того, возможен дополнительный износ вкладыша при его неконтролируемом вращении внутри корпуса.

Несмотря на свои недостатки, по своей технической сущности последняя конструкция наиболее близка предлагаемому решению и может быть принята в качестве прототипа.

Задачей, решаемой предлагаемым устройством, является исключение самопроизвольного отворачивания шарнирного узла.

Поставленная задача решается следующим образом. В предлагаемом шарнирном узле автосцепки, содержащем шар, размещенный в корпусе между передним и задним вкладышами, снабженный шейкой, соединенной с головой автосцепки, корпус состоит из переднего и заднего полукорпусов, соединенных между собой разъемным соединением, зафиксирующим их от взаимного поворота, при этом задний вкладыш размещен внутри полости заднего полукорпуса и подпружинен в осевом направлении, а передний вкладыш размещен внутри полости переднего полукорпуса и зафиксирован от вращения относительно заднего полукорпуса. Кроме того, полукорпуса соединены между собой резьбовым соединением, а передний вкладыш взаимодействует с задним полукорпусом посредством шлицевого соединения. При этом задний вкладыш установлен в заднем полукорпусе с гарантированным осевым зазором и подпружинен с помощью соосных штоков, размещенных в заднем полукорпусе и взаимодействующих с пружинами, снабженными регулировочными устройствами их усилия.

На фиг.1 изображен общий вид шарнирного узла сцепки, на фиг.2 показано соединение переднего вкладыша с задним полукорпусом.

Устройство содержит шар 1, размещенный в корпусе между передним 2 и задним 3 вкладышами, снабженный шейкой 4, соединенной с головой автосцепки 5, корпус состоит из переднего 6 и заднего 7 полукорпусов, соединенных между собой разъемным соединением, зафиксирующим их от взаимного поворота, при этом задний вкладыш 3 размещен внутри полости заднего полукорпуса 7 и подпружинен в осевом направлении, а передний вкладыш 2 размещен внутри полости переднего полукорпуса 6 и зафиксирован от вращения относительно заднего полукорпуса 7. Кроме того, полукорпуса 6 и 7 соединены между собой резьбовым соединением, а передний вкладыш 2 взаимодействует с задним полукорпусом 7 посредством шлицевого соединения. При этом задний вкладыш 3 установлен в заднем полукорпусе 7 с гарантированным осевым зазором и подпружинен с помощью соосных штоков 8, размещенных в заднем полукорпусе 7 и взаимодействующих с пружинами 9, снабженными регулировочными устройствами 10 их усилия.

Устройство работает следующим образом. При движении поезда шарнирный узел испытывает кроме осевого нагружения крутящий момент от взаимного вращения шара 1 и вкладыша 2. Однако крутящий момент на передний полукорпус 6 от переднего вкладыша 2 не передается. Развинчивание устройства исключено. Благодаря подпружиниванию заднего вкладыша 3 осевой зазор также исключен.

Заявителем изготовлен опытный образец устройства, который подтвердил заявленные преимущества.

Список использованной литературы

1. «Автосцепные устройства подвижного состава железных дорог» В.В. Коломийченко и др. Рис.2.26 стр.45 - М. Транспорт, 2002.-230 с

2. Беляев В.И., Малафеев В.А. «Этапы разработки и совершенствования пассажирской автосцепки». Сер. Вагоны и вагонное хозяйство. Ремонт вагонов. Российский научно-исследовательский и проектный институт информации, автоматизации и связи. Вып.1 Москва, 2006.

3. Патент на полезную модель 28090 (заявка 2002131512/20 от 27.11.2002)

4. Патент на полезную модель 65847 (заявка 2007108335/22 от 06.03.2007)

1. Шарнирный узел автосцепки, содержащий шар, размещенный в корпусе между передним и задним вкладышами, снабженный шейкой, соединенной с головой автосцепки, отличающийся тем, что корпус состоит из переднего и заднего полукорпусов, соединенных между собой разъемным соединением и зафиксированных от взаимного перемещения, при этом задний вкладыш размещен внутри полости заднего полукорпуса и подпружинен в осевом направлении, а передний вкладыш размещен внутри полости переднего полукорпуса и зафиксирован от вращения относительно заднего полукорпуса.

2. Шарнирный узел автосцепки по п.1, отличающийся тем, что оба полукорпуса соединены между собой резьбовым соединением.

3. Шарнирный узел автосцепки по п.1, отличающийся тем, что передний вкладыш взаимодействует с задним полукорпусом посредством шлицевого соединения.

4. Шарнирный узел автосцепки по п.1, отличающийся тем, что задний вкладыш установлен в заднем полукорпусе с гарантированным осевым зазором.

5. Шарнирный узел автосцепки по п.1, отличающийся тем, что задний вкладыш подпружинен с помощью соосных штоков, размещенных в заднем полукорпусе и взаимодействующих с пружинами, снабженными регулировочными устройствами их усилия.