Соединение буксы с боковой рамой тележки грузового вагона
Владельцы патента RU 2342271:
ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА" (ОАО "ВНИКТИ") (RU)
Соединение содержит опорный адаптер (1) буксового подшипника (2) и упругий амортизатор (3), установленный в буксовом вырезе боковой рамы (5) тележки между опорными поверхностями буксового выреза тележки и опорного адаптера буксового подшипника. Упругий амортизатор выполнен из эластомера V-образной формы с углом в основании α=140÷170° с поперечной жесткостью, вычисляемой по формуле Жпоп=Р:(33,5÷38,5), и продольной жесткостью, вычисляемой по формуле Жпрод=Р:(55,5÷71,5), по отношению к продольной оси тележки для обеспечения деформации упругого амортизатора в продольном и поперечном направлениях, где Р - вертикальная нагрузка на ось колесной пары. Улучшается вписывание вагона в кривые участки железнодорожного пути. 2 ил.
Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам и касается конструкции соединения буксы с боковой рамой тележки грузового вагона.
Известно соединение буксы с боковой рамой тележки грузового вагона, содержащее опорный адаптер буксового подшипника и прокладку, установленную в буксовом вырезе боковой рамы между опорными поверхностями буксового выреза и адаптера. Конструкция адаптера, прокладки и буксового выреза рамы тележки исключает соприкосновение металлических поверхностей адаптера и боковой рамы. Плотная установка прокладки на адаптере и опорной поверхности буксового выреза не допускает перемещения, необходимого для поворота колесной пары к радиальному положению (US патент № 5562045, А, кл. B61F 15/00, 1996 г.).
Недостатком известной конструкции является невозможность установки колесной пары в радиальное положение, сложная конфигурация прокладки, опорных поверхностей адаптера и буксового выреза.
Известно также соединение буксы с боковой рамой тележки грузового вагона, взятое за прототип, содержащее опорный адаптер буксового подшипника и упругую прокладку (упругий амортизатор), установленные в буксовом вырезе боковой рамы тележки между опорными поверхностями буксового выреза тележки и опорного адаптера буксового подшипника с возможностью горизонтальных поперечных перемещений опорного адаптера относительно боковой рамы тележки посредством деформации упругой прокладки, верхняя поверхность упругой прокладки зафиксирована на опорной поверхности буксового выреза тележки, а нижняя ее поверхность зафиксирована на опорной поверхности опорного адаптера (US патент № 6178894В А, кл. B61F 5/14, 2001 г.).
Недостатком известного соединения является отсутствие возможности упругого перемещения амортизатора вдоль продольной оси тележки, т.е. отсутствует радиальная установка колесных пар в тележке.
Техническим результатом настоящего изобретения является улучшение вписывания вагона в кривые участки железнодорожного пути благодаря существенному повороту колесных пар тележек к радиальному положению за счет деформации упругого амортизатора, определенного угла его расположения и диапазона жесткостей (продольной и поперечной).
Указанный технический результат достигается тем, что в соединении буксы с боковой рамой тележки грузового вагона, содержащем опорный адаптер буксового подшипника и упругий амортизатор, установленный в буксовом вырезе боковой рамы тележки между опорными поверхностями буксового выреза тележки и опорного адаптера буксового подшипника с возможностью горизонтальных поперечных перемещений опорного адаптера буксового подшипника относительно боковой рамы тележки посредством деформации упругого амортизатора, при этом верхняя поверхность упругого амортизатора зафиксирована на опорной поверхности буксового выреза тележки, а нижняя его поверхность зафиксирована на опорной поверхности опорного адаптера буксового подшипника, упругий амортизатор выполнен из эластомера V-образной формы с углом в основании α=140÷170° с поперечной жесткостью, вычисляемой по формуле Жпоп=Р:(33,5÷38,5), и продольной жесткостью, вычисляемой по формуле Жпрод=(55,5÷71,5), по отношению продольной оси тележки для обеспечения деформации упругого амортизатора в продольном и поперечном направлениях, где Р - вертикальная нагрузка на ось колесной пары.
На фиг.1 изображено соединение буксы с боковой рамой тележки, вид сбоку, на фиг.2 - сечение по А-А фиг.1.
Соединение буксы с боковой рамой тележки грузового вагона (фиг.1 и 2) состоит из опорного адаптера 1 буксового подшипника 2 и упругого амортизатора 3, установленных в буксовом вырезе 4 боковой рамы 5 тележки грузового вагона между опорной поверхностью 6 буксового выреза 4 и опорной поверхностью 7 опорного адаптера 1 с возможностью горизонтальных поперечных перемещений опорного адаптера 1 относительно боковой рамы 5 тележки посредством деформации упругого амортизатора 3 в продольном направлении, при этом верхняя поверхность 8 упругого амортизатора 3 зафиксирована на опорной поверхности 6 буксового выреза 4, а нижняя его поверхность 9 зафиксирована на опорной поверхности 7 опорного адаптера 1. Колесная пара 10 с колесами 11, снабженными гребнями 12, устанавливается в тележке на рельсы 13. Упругий амортизатор выполнен из эластомера V-образной формы с углом в основании α=140÷170° с поперечной жесткостью, вычисляемой по формуле Жпоп=Р:(33,5÷38,5), и продольной жесткостью, вычисляемой по формуле Жпрод=Р:(55,5÷71,5), по отношению продольной оси тележки для обеспечения деформации упругого амортизатора в продольном и поперечном направлениях, где Р - вертикальная нагрузка на ось колесной пары.
Соединение буксы с боковой рамой работает следующим образом.
За счет определенного угла α=140÷170° в основании упругого амортизатора 3 и определенного диапазона его жесткости (например, для вагона с нагрузкой на ось 25 тс следует по формулам, что поперечная жесткость упругого амортизатора должна составлять около 650÷750 кгс/мм, а продольная - около 350÷450 кгс/мм) при движении вагона по кривому участку пути упругий амортизатор 3 деформируется в продольном направлении относительно продольной оси тележки и, в меньшей степени, в поперечном под действием продольных сил, возникающих в контакте колеса 11 и рельса 13 из-за разности диаметров кругов катания колес 11, колесная пара 10 поворачивается к радиальному положению, благодаря чему уменьшается износ гребней 12 колес 11 и боковых граней рельсов 13, снижается шум от работы ходовых частей и сопротивление движению поезда.
В результате увеличивается ресурс работы колес тележки грузового вагона, уменьшается износ рельс и снижается расход энергии на движение вагона.
Соединение буксы с боковой рамой тележки грузового вагона, содержащее опорный адаптер буксового подшипника и упругий амортизатор, установленный в буксовом вырезе боковой рамы тележки между опорными поверхностями буксового выреза тележки и опорного адаптера буксового подшипника с возможностью горизонтальных поперечных перемещений опорного адаптера буксового подшипника относительно боковой рамы тележки посредством деформации упругого амортизатора, при этом верхняя поверхность упругого амортизатора зафиксирована на опорной поверхности буксового выреза тележки, а нижняя его поверхность зафиксирована на опорной поверхности опорного адаптера буксового подшипника, отличающееся тем, что упругий амортизатор выполнен из эластомера V-образной формы с углом в основании α=140÷170°, с поперечной жесткостью, вычисляемой по формуле Жпоп=Р:(33,5÷38,5), и продольной жесткостью, вычисляемой по формуле Жпрод=Р:(55,5÷71,5), по отношению к продольной оси тележки для обеспечения деформации упругого амортизатора в продольном и поперечном направлениях, где Р - вертикальная нагрузка на ось колесной пары.
