Узел соединения рамы тележки рельсового экипажа с колесной парой

 

Использование: для повышения долговечности ряда деталей узла и облегчения радиальной установки колесных пар. Сущность: узел соединения содержит шпинтон, фланец которого через упругие прокладки с помощью плиты закреплен на раме. На другом конце шпинтона установлен сферический подшипник, через который нагрузка от колесной пары передается на раму тележки. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции устройств, предназначенных для передачи горизонтальных сил, действующих между колесными парами и рамой тележки.

Известен выбранный в качестве прототипа узел соединения рамы тележки рельсового экипажа с колесной парой, содержащий закрепленный по верхнему фланцу на раме тележки шпинтон, охватываемый стаканом, фланец которого опирается на кронштейн буксы, упругий элемент, установленный между фланцами шпинтона и стакана, направляющую втулку из антифрикционного материала, закрепленную внутри стакана и промежуточное приспособление в виде цилиндрического резинометаллического шарнира, внутренняя втулка которого закреплена на шпинтоне, а наружная втулка установлена с возможностью скольжения внутри направляющей втулки.

Известный узел связи обеспечивает продольное перемещение буксы за счет радиальных деформаций резинометаллического шарнира. Недостаток известного решения - невысокая долговечность резинометаллического шарнира, обусловленная тем, что при реальных габаритах конструкции в резиновом слое шарнира возникают большие напряжения при боковых наклонах рамы тележки и в кривых участках пути, мешающие к тому же радиальной установке колесных пар.

Другой недостаток известного решения состоит в том, что при взаимных угловых поворотах рамы тележки и буксы вследствие перекосов резинометаллического шарнира возникают большие контактные напряжения в направляющей втулке, вызывающие задиры и преждевременный износ.

Цель изобретения - повышение долговечности узла и снижение усилий противодействия радиальной установки колесных пар в кривых участках пути.

Указанная цель достигается тем, что узел соединения рамы тележки рельсового экипажа с колесной парой, содержащий связанный с рамой тележки верхним фланцем шпинтон, нижняя часть которого охвачена стаканом, пропущенным через отверстие кронштейна буксы и опертым на указанный кронштейн посредством своего внешнего фланца, между которыми и фланцем шпинтона установлен упругий элемент, закрепленную внутри стакана соосную ему антифрикционную направляющую втулку и установленную в ней с возможностью осевого перемещения дополнительную втулку, связанную посредством промежуточного приспособления со шпинтоном, снабжен расположенной между упругим элементом и фланцем шпинтона опорной плитой и упругими прокладками, размещенными между рамой тележки и фланцем шпинтона, который посредством дополнительных упругих прокладок оперт на плиту, связанную с рамой тележки посредством разъемного соединения. Промежуточное приспособление выполнено в виде сферического шарнира, наружный корпус которого закреплен на дополнительной втулке, а внутренний - на шпинтоне. Фланец шпинтона выполнен по периметру с кольцевыми выступами.

На фиг. 1 изображен узел соединения рамы тележки рельсового экипажа с колесной парой, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Узел соединения содержит шпинтон 1, верхний фланец 2 которого через упругие прокладки 3, установленные по обе его стороны, с помощью опорной плиты 4 и разъемного соединения 5 связан с рамой тележки 6. На другом конце шпинтона неподвижно установлен внутренний корпус 7 сферического шарнира, наружный корпус 8 которого закреплен на дополнительной втулке 9. Втулка 9 установлена внутри стакана 10 с возможностью осевого перемещения по антифрикционной направляющей втулке 11, закрепленной внутри стакана 10. В торце шпинтона 1 установлена шпилька 12, проходящая через отверстие в днище стакана 10, на другом конце которой установлен диск 13, диаметр которого больше диаметра отверстия в днище стакана. Днище стакана закрыто снизу крышкой 14. Стакан 10 фланцем 15 опирается на кронштейн буксы 16. Между опорной плитой и фланцем установлен упругий элемент 17 надбуксового подвешивания. Узел соединения уплотнен гофрированным коническим чехлом 18, один конец которого закреплен у фланца шпинтона, а противоположный конец - на наружной стенке стакана 10. Между кронштейном 16 и обоймой 19, установленной на днище стакана 10, размещено кольцо 20, наружный диаметр которого больше диаметра отверстия в кронштейне 16.

Узел соединения рамы тележки рельсового экипажа с колесной парой работает следующим образом.

При движении экипажа в режимах тяги и торможения продольные усилия между колесными парами и рамой тележки 6 передаются через кронштейн 16, стакан 10, сферический подшипник, шпинтон 1, прокладки 3 и амортизируются преимущественно угловым поворотом шпинтона 1, что достигается выбором размеров упругих прокладок 3. Поворот фланца шпинтона 2 ограничен кольцевыми выступами 21.

Вертикальные колебания рамы 6 амортизируются упругими элементами 17 буксового подвешивания, в то время как шпинтон 1 вместе со сферическим шарниром и втулкой 9 перемещается в направляющей втулке 11 с минимальным сопротивлением. Аналогичным образом амортизируются колебания галопирования и боковой качки рамы 6. Сферический шарнир обеспечивает угловой поворот шпинтона 1 относительно стакана 10 без сопротивления, поэтому продольные и поперечные усилия равномерно распределяются по контактирующим поверхностям втулок 9 и 11, что обеспечивает увеличение срока службы указанных деталей. Колебания бокового относа амортизируются за счет поперечной податливости упругого элемента 17 и поворотной податливости соединения фланца 2 с рамой 6. В кривых участках пути ось колесной пары под действием сил крипа стремится повернуться в горизонтальной плоскости. Упругое соединение фланца 2 с рамой 6 позволяет обеспечить этот поворот преимущественно за счет изменения углового положения шпинтона. Наибольшие деформации в упругой прокладке будут в 2 - 3 раза меньше, чем в известных конструкциях, что увеличивает срок службы упругих прокладок. Снижение жесткости горизонтальной связи, обеспечиваемой работой прокладок в более узком диапазоне деформаций, приводит к снижению сил, противодействующих радиальной установке колесных пар. Вследствие этого колесные пары будут занимать в кривых участках пути более выгодное положение, при котором уменьшается износ колес и рельсов.

Формула изобретения

1. УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ РАМЫ ТЕЛЕЖКИ РЕЛЬСОВОГО ЭКИПАЖА С КОЛЕСНОЙ ПАРОЙ, содержащий связанный с рамой тележки верхним фланцем шпинтон, нижняя часть которого охвачена стаканом, пропущенным через отверстие кронштейна буксы и опертым на указанный кронштейн посредством своего внешнего фланца, между которым и фланцем шпинтона установлен упругий элемент, закрепленную внутри стакана соосную с ним антифрикционную направляющую втулку и установленную в ней с возможностью осевого перемещения дополнительную втулку, связанную посредством промежуточного приспособления со шпинтоном, отличающийся тем, что он снабжен расположенной между упругим элементом и фланцем шпинтона опорной плитой и упругими прокладками, размещенными между рамой тележки и фланцем шпинтона, который посредством дополнительных упругих прокладок оперт на плиту, связанную с рамой тележки посредством разъемного соединения, причем промежуточное приспособление выполнено в виде сферического шарнира, наружный корпус которого закреплен на дополнительной втулке, а внутренний - на шпинтоне.

2. Узел по п. 1, отличающийся тем, что фланец шпинтона по периметру выполнен с кольцевыми выступами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2