Продольная балка рамы тележки рельсового транспортного средства

Продольная балка рамы тележки рельсового транспортного средства содержит соединенные между собой швеллеры и размещенные в швеллерах продольные ребра жесткости. В соосных отверстиях в верхней и нижней полках балки установлены с помощью сварки шпинтонные узлы. Шпинтонные узлы содержат верхние и нижние втулки с фланцами и расположенные между ними промежуточные втулки. Фланец верхней втулки расположен с внутренней стороны верхней полки балки, фланец нижней втулки приварен с наружной стороны нижней полки балки. Концевые части продольных ребер жесткости выполнены со смещенными во внутреннюю зону ребра вырезами в форме параболы. Технический результат - повышение надежности продольной балки. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, в частности, к вагонам метро, а именно, к продольным балкам шпинтонных рам тележек вагонов метро.

Известна продольная балка рамы тележки, содержащая два швеллера с подкрепляющими элементами жесткости, соединенными своими полками в коробчатое сечение, и шпинтонные узлы, выполненные в виде двух встречных фасонных втулок (см. патент РФ 23423 на полезную модель, МПК B61F 5/52, 20.06.2001 г.).

Данная балка не обладает достаточной усталостной прочностью по причине ослабления сечения балки в местах установки шпинтонных узлов, что может приводить к появлению трещин в ослабленных сечениях полок.

Наиболее близкой к предлагаемой полезной модели по совокупности существенных признаков является продольная балка рамы тележки, содержащая соединенные между собой горизонтальными полками швеллеры с образованием сечения в виде прямоугольника, размещенные в швеллерах продольные ребра жесткости, и расположенные в соосных отверстиях горизонтальных полок продольной балки шпинтонные узлы в виде верхней и нижней втулок с фланцами (см. патент РФ 81144 на полезную модель, МПК B61F 5/52, 10.03.2009 г.).

Известная продольная балка не обладает достаточной жесткостью сечений балки в местах установки шпинтонных узлов по причине отсутствия связи между верхней и нижней втулками.

Техническим результатом при использовании предлагаемой полезной модели является повышение надежности и усталостной прочности продольной балки.

Указанный технический результат достигается тем, что в продольной балке рамы тележки рельсового транспортного средства, содержащей соединенные между собой горизонтальными полками швеллеры с образованием сечения в виде прямоугольника, размещенные в швеллерах продольные ребра жесткости, и расположенные в соосных отверстиях горизонтальных полок продольной балки шпинтонные узлы в виде верхней и нижней втулок с фланцами, шпинтонные узлы снабжены промежуточными втулками, расположенными между верхней и нижней втулками и соединенными с ними сварными швами, причем фланец верхней втулки расположен с внутренней стороны верхней полки продольной балки, фланец нижней втулки выполнен в виде кольца, установленного с наружной стороны нижней полки, при этом периметр кольца соединен сварным швом с полкой балки, а отверстие сварным швом соединено с наружной поверхностью нижней втулки шпинтонного узла.

Кроме того, соотношение диаметров наружных поверхностей верхней и нижней втулок и диаметра отверстия в нижней полке продольной балки выбрано из расчета установки шпинтонного узла со стороны нижней полки, а концевые части продольных ребер жесткости выполнены со смещенными во внутреннюю зону ребра криволинейными вырезами в форме параболы.

На фиг.1 изображена продольная балка, вид сбоку;

на фиг.2 - продольная балка, вид сверху;

на фиг.3 - сечение А-А на фиг.1.

Продольная балка 1 рамы тележки рельсового транспортного средства содержит швеллер 2 и швеллер 3, полки которых соединены между собой сварными швами и образуют сечение в виде прямоугольника. Швеллер 3 является зеркальным отражением швеллера 2. В каждом швеллере 2 и 3 размещены продольные ребра жесткости 4 и 5, которые соединены сварными швами с полками швеллеров. В продольной балке 1 в ее верхней и нижней полках выполнены отверстия 6 и 7 (четыре пары) для размещения в них шпинтонных узлов 8, каждый из которых состоит из верхней втулки 9, промежуточной втулки 10 и нижней втулки 11. Отверстия 6 и 7 выполнены соосными. Втулки 9, 10 и 11 соединены между собой сварными швами. Поперечные ребра жесткости 12, 13 и 14 установлены в расширенной части швеллеров 2 и 3. Нижняя втулка 11 снабжена фланцем 15, который выполнен в виде кольца. Фланец 15 нижней втулки 11 по периметру соединен сварным швом с нижней полкой балки 1. Отверстие фланца 15 соединено сварным швом с наружной поверхностью нижней втулки 11. Верхняя втулка 9 со стороны внешнего конца снабжена фланцем, который расположен с внутренней стороны верхней полки продольной балки 1. Соотношение диаметров наружных поверхностей верхней втулки 9, нижней втулки 11 и диаметров соосных отверстий 6 и 7 в верхней и нижней полках продольной балки 1, выбрано из расчета установки шпинтонного узла 8 со стороны нижней полки. Концевые части продольных ребер жесткости 4 и 5 выполнены со смещенными во внутреннюю зону ребра криволинейными вырезами в форме параболы.

Продольная балка рамы тележки рельсового транспортного средства собирается следующим образом.

Предварительно производится подсборка швеллеров 2 и 3. Для этого в каждый швеллер 2 и 3 устанавливают поперечные ребра жесткости 12, 13, 14 и приваривают их к внутренним поверхностям стенок швеллеров 2 и 3. После этого устанавливают и закрепляют сваркой продольные ребра жесткости 4 и 5, пространственное положение которых определяют поперечные ребра 12, 13 и 14.

Далее на одном из швеллеров 2 или 3 устанавливают и закрепляют сваркой технологические подкладки в количестве пяти на верхней полке и пяти на нижней полке швеллера 2 или 3. Швеллера 2 и 3 свариваются между собой по всей длине сверху и снизу с помощью сварочного полуавтомата.

На уже собранной раме тележки на каждой продольной балке 1 вырезают по четыре группы отверстий под последующую установку шпинтонных узлов. Каждая группа отверстий состоит из двух соосных отверстий 6 и 7, при этом отверстие 7 на нижней полке продольной балки 1 имеет больший диаметр.

Шпинтонные узлы собирают из соединенных между собой сваркой верхней 9, промежуточной 10 и нижней 11 втулок. После этого к нижней втулке шпинтонного узла приваривают фланец 15. Шпинтонный узел вставляют в отверстие со стороны нижней полки продольной балки и приваривают к верхней полке балки стыковым сварным швом и нахлесточным на нижней полке по периметру фланца.

1. Продольная балка рамы тележки рельсового транспортного средства, содержащая соединенные между собой горизонтальными полками швеллеры с образованием сечения в виде прямоугольника, размещенные в швеллерах продольные ребра жесткости и расположенные в соосных отверстиях горизонтальных полок продольной балки шпинтонные узлы в виде верхней и нижней втулок с фланцами, отличающаяся тем, что шпинтонные узлы снабжены промежуточными втулками, расположенными между верхней и нижней втулками и соединенными с ними сварными швами, причем фланец верхней втулки расположен с внутренней стороны верхней полки продольной балки, фланец нижней втулки выполнен в виде кольца, установленного с наружной стороны нижней полки, при этом периметр кольца соединен сварным швом с полкой балки, а отверстие сварным швом соединено с наружной поверхностью нижней втулки шпинтонного узла.

2. Продольная балка по п.1, отличающаяся тем, что соотношение диаметров наружных поверхностей верхней и нижней втулок и диаметра отверстия в нижней полке продольной балки выбрано из расчета установки шпинтонного узла со стороны нижней полки.

3. Продольная балка по п.1, отличающаяся тем, что концевые части продольных ребер жесткости выполнены со смещенными во внутреннюю зону ребра криволинейными вырезами в форме параболы.