Узел рамы для буксовой подвески (варианты)

 

Изобретение относится к конструктивным элементам тележек метро. Узел содержит продольную коробчатую балку, которая опирается на подпружиненный фланец втулки. Втулка помещена в кольцевой зазор между пружиной и шпинтоном. Фланец втулки прикреплен к коробчатой балке и имеет диаметральные выступы переменного сечения и выточку. Кольцевой сварной шов между ступицей шпинтона и коробчатой балкой перекрыт внахлест приваренным к названным ступице и балке фланцем втулки. Продольный сварочный шов коробчатой балки перекрыт приваренными к нижней стороне коробчатой балки диаметральными выступами. В выточке фланца втулки зафиксирован кольцевой амортизатор, взаимодействующий с пружиной посредством подпятника. Заявленная конструкция узла позволяет повысить жесткость коробчатой балки в зоне крепления шпинтона. 2 с.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к конструктивным элементам тележек метро, в частности к опорам буксового подвешивания между шпинтонной рамой и тележкой.

Известен узел буксового подвешивания тележки со шпинтонной рамой (черт. 2.7170.31.36.002.10 сб, г.Тверь). Узел содержит шпинтон, жестко закрепленный во втулке. Втулка посредством диска вварена снизу в продольную коробчатую балку кольцевым швом. На шпинтон надеты резиновая прокладка, втулка с фланцем и цилиндрическая пружина. Резиновая прокладка через втулку с фланцем пружиной прижата к втулке с дисковым фланцем.

Основной недостаток узла: нарушена целостность коробчатой балки шпинтоном в двух ее уровнях. Нагружение от веса вагона идет через втулку, дисковый фланец которой вварен в балку. В результате шов кольцевой в соединении с балкой подвергается срезающим усилиям и разрушению. Задача состоит в том, чтобы этот спроектированный узел сделать надежным в эксплуатации.

Известна подвеска железнодорожного вагона (патент Франции N 1586212, В 61 F 5/00, публикация 1970, N 7 (13.11)), содержащая надбуксовую пружину, торец которой охвачен металлическим колпаком (22), соединенным посредством упругой прокладки (15) с нижней поверхностью рамы (2). Колпак в сочетании с упругой прокладкой выполняет функцию фрикционного элемента при взаимодействии с амортизирующим устройством (9, 10, 13).

Величина амортизации в данной подвеске, благодаря наклонному расположению упругой прокладки, увеличивается соответственно возрастанию нагрузки на вагон.

Однако это достигается иной конструкцией рамы и фрикционного узла, не освоенными нашим производством.

За прототип принята подвеска с несущим упругим устройством (ЕПВ заявка N 0073119, В 61 F 5/30, публикация 02.03.83, N 9), содержащая раму с продольной балкой (4), цилиндрическую пружину (9), корпус (2) буксы, жесткую втулку (12) с фланцем, фиксированно связанную с цилиндрической пружиной, расположенную под продольной балкой с кольцевым зазором вокруг шпинтона (11), и кольцевой упругий элемент (10).

Кольцевой упругий элемент (10) позволяет обеспечить различные величины сопротивления продольным и поперечным усилиям, передаваемым от колесных пар через консоли букс и детали упругих устройств на раму тележки.

Наличие сосредоточенной нагрузки от цилиндрической пружины на фланец втулки, являющийся опорой коробчатой балки, может вызывать в зоне продольного сварочного шва усталостные трещины в процессе эксплуатации.

Задачей предложения является увеличение жесткости коробчатой рамы в зоне крепления шпинтонов путем рассредоточения нагрузки от кольцевого шва по длине балки и исключения усталостных разрушений.

Вариант 1. Для этого узел рамы для буксовой подвески включает продольную коробчатую балку, опирающуюся на подпружиненный фланец втулки, помещенный в кольцевой зазор между пружиной и шпинтоном, и кольцевой амортизатор. Новым является то, что фланец втулки, имеющий диаметральные выступы переменного сечения и выточку, прикреплен к балке, кольцевой шов между ступицей шпинтона и балкой жестко перекрыт фланцем втулки, а продольный шов балки - диаметральными выступами, причем кольцевой амортизатор зафиксирован в выточке и взаимодействует с пружиной посредством подпятника.

Технический результат выразится в следующем.

Перекрытие сварочного шва балки диаметральными выступами, приваренными к нижней стороне коробчатой балки, позволит снизить концентрацию напряжений, приходящуюся на сварочный шов вокруг шпинтона.

Размещение подпятника с кольцевым амортизатором на торце пружины и фиксирование амортизатора в выточке фланца обеспечит выравнивание закручиваний и осевого усилия пружины на подпятнике при нагрузках, а также снизит шумовые эффекты.

Вариант 2. Узел рамы для буксовой подвески включает продольную коробчатую балку, опирающуюся на подпружиненный фланец втулки, помещенной в кольцевой зазор между пружиной и шпинтоном. Новым является то, что фланец втулки, имеющий диаметральные выступы переменного сечения, прикреплен к балке, причем кольцевой шов между ступицей шпинтона и балкой жестко перекрыт фланцем втулки, а продольный шов балки - диаметральными выступами.

Технический результат выразится в следующем.

Перекрытие сварочного шва балки диаметральными выступами фланца, приваренными к нижней стороне продольной коробчатой балки, позволит снизить концентрацию напряжений, приходящуюся на сварочный шов вокруг шпинтона.

Прилагаемые чертежи изображают: на фиг. 1 - узел рамы для буксовой подвески (вариант 1); на фиг. 2 - узел рамы для буксовой подвески (вариант 2); на фиг. 3 - вид А на фиг. 2 (повернуто на 90^o); на ффиг. 4 - вид Б на фиг. 2.

Варианты 1, 2. Узел рамы для буксовой подвески включает продольную коробчатую балку 1, опирающуюся на подпружиненный фланец 2 втулки 3, помещенной в кольцевой зазор между несущей цилиндрической пружиной 4 и шпинтоном 5. Фланец 2 имеет диаметральные выступы 6 переменного сечения и выточку 7. Он прикреплен к нижней стороне коробчатой балки 1 сварным соединением.

Кольцевой сварной шов 8 между ступицей 9 шпинтона и коробчатой балкой 1 перекрыт внахлест приваренным к ступице 9 шпинтона и коробчатой балке 1 фланцем 2 втулки 3.

Продольный сварочный шов 10 коробчатой балки 1 перекрыт внахлест приваренными к нижней стороне коробчатой балки 1 диаметральными выступами 6 втулки (фиг. 3).

Кольцевой резиновый амортизатор 11 зафиксирован в выточке 7 и взаимодействует с пружиной 4 посредством подпятника 12.

Вертикальные нагрузки от колесной пары передаются пружинами 4 (в первом варианте) через подпятник 12, кольцевой амортизатор 11 на фланец 2 с диаметральными выступами 6, а во втором варианте непосредственно от пружины 4 на фланец 2.

Сварное соединение диаметральных выступов с нижней стороной коробчатой балки, перекрывающих ее продольный шов, позволяет снизить концентрацию напряжений, приходящихся на сварной шов вокруг шпинтона.

Формула изобретения

1. Узел рамы для буксовой подвески, включающий продольную коробчатую балку, опирающуюся на подпружиненный фланец втулки, помещенной в кольцевой зазор между пружиной и шпинтоном, и кольцевой амортизатор, отличающийся тем, что фланец втулки, имеющий диаметральные выступы переменного сечения и выточку, прикреплен к балке, кольцевой сварной шов между ступицей шпинтона и коробчатой балкой перекрыт внахлест приваренным к ступице шпинтона и коробчатой балке фланцем втулки, а продольный сварной шов коробчатой балки - приваренными к нижней стороне коробчатой балки диаметральными выступами, причем кольцевой амортизатор зафиксирован в выточке фланца ступицы и взаимодействует с пружиной посредством подпятника.

2. Узел рамы для буксовой подвески, включающий продольную коробчатую балку, опирающуюся на подпружиненный фланец втулки, помещенной в кольцевой зазор между пружиной и шпинтоном, отличающийся тем, что фланец втулки, имеющий диаметральные выступы переменного сечения и выточку, прикреплен к балке, кольцевой сварной шов между ступицей шпинтона и коробчатой балкой перекрыт внахлест приваренным к ступице шпинтона и коробчатой балке фланцем втулки, а продольный сварной шов коробчатой балки - приваренными к нижней стороне коробчатой балки диаметральными выступами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4