Устройство сочленения грузовых вагонов

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности, к устройствам сочленения грузовых вагонов. Устройство содержит пятниковую и поводковую части. Соединительный конец пятниковой части выполнен с полостью. Внутри полости располагают соединительный конец пятниковой части, в котором выполнено цилиндрическое отверстие. В отверстии установлены вкладыши-обоймы и шарнир со сферической поверхностью. В нижней части соединительного конца пятниковой части установлены кольцевое седло и кольцевая опора. На седло опирается сферический шарнир, на опору – соединительный конец поводковой части. Стержень размещен в цилиндрическом отверстии шарнира со сферической поверхностью и в отверстиях нижней площадки и верхней полки соединительного конца пятниковой части. Повышается прочность устройства сочленения. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к области железнодорожных транспортных средств и может быть использовано для сочленения грузовых вагонов.

Известно устройство шарнирного типа для сочленения вагонов, принятое за наиболее близкий аналог, включающее в себя сцепленные посредством стержня шарнирную часть с поводковым элементом и пятниковую часть с полостью в корпусе, в которой установлены верхний и нижний вкладыши с внутренними сферическими поверхностями, посредством прижимного фланца закреплённые сверху на корпусе и удерживающие шарнир в виде шара, выполненного с указанным стержнем и отверстием с противоположной от стержня стороны для размещения шкворня тележки вагона, при этом стержень ориентирован вверх и зафиксирован в поводковом элементе шарнирной части, а шарнирная и пятниковая части содержат хвостовики коробчатого сечения, предназначенные для крепления к хребтовым балкам вагонов (RU 2738496 С1, опубл. 14.12.2020).

Технической проблемой известного устройства является несимметричность нагружения конструкции продольными силами, действующими в процессе движения железнодорожного транспортного средства и при маневровых работах. В частности, в случае приложения к пятниковой части устройства растягивающих сил усилие от шара со стержнем передаётся на поводковый элемент шарнирной части устройства, который расположен с эксцентриситетом относительно хвостовика шарнирной части, закрепляемого в хребтовой балке вагона. В результате возникает изгиб шарнирной части в месте соединения поводкового элемента и хвостовика, вызывающий избыточные напряжения и, как следствие, необходимость повышения прочности, например, за счёт увеличения материалоёмкости.

Технический результат предлагаемого технического решения заключается в повышении прочности устройства для сочленения грузовых вагонов.

Достигается указанный технический результат тем, что устройство сочленения грузовых вагонов, которое, как и наиболее близкий аналог, содержит пятниковую часть и поводковую часть, выполненные с хвостовиками для крепления к хребтовым балкам вагонов и с соединительными концами, шарнирно сцепленными посредством стержня, и вкладыши-обоймы с внутренними сферическими поверхностями, удерживающие шарнир со сферической поверхностью, согласно изобретению, имеет следующие отличия: соединительный конец пятниковой части выполнен с полостью, внутри которой расположен соединительный конец поводковой части, выполненный с цилиндрическим отверстием, в котором установлены вкладыши-обоймы, шарнир со сферической поверхностью выполнен с цилиндрическим отверстием, в нижней площадке соединительного конца пятниковой части последовательно установлены контактирующие сферическими поверхностями кольцевое седло и кольцевая опора, на которую опирается соединительный конец поводковой части, при этом стержень размещён в цилиндрическом отверстии шарнира со сферической поверхностью и в отверстиях, выполненных в нижней площадке и верхней полке соединительного конца пятниковой части.

В частных случаях реализации вкладыши-обоймы выполнены с буртиками для фиксации в торцевой проточке, выполненной в верхней части цилиндрического отверстия соединительного конца поводковой части.

В частных случаях реализации стержень выполнен с кольцевой канавкой для фиксации на верхней полке соединительного конца пятниковой части посредством шпильки.

Для пояснения сущности изобретения представлены чертежи, на которых изображены:

на фиг. 1 - состав устройства сочленения грузовых вагонов, изометрическая проекция;

на фиг. 2 - устройство сочленения грузовых вагонов в сборе, изометрическая проекция;

на фиг. 3 - поводковая часть устройства, главный вид с местным продольным разрезом;

на фиг. 4 - вкладыш-обойма, главный вид;

на фиг. 5 - шарнир со сферической поверхностью, главный вид, совмещённый с продольным разрезом;

на фиг. 6 - кольцевая опора, главный вид, совмещённый с продольным разрезом.

Устройство сочленения грузовых вагонов содержит пятниковую часть 1 и поводковую часть 2, выполненные каждый с хвостовиком коробчатой формы (позициями не показаны), предназначенным для крепления к хребтовой балке вагона, и с соединительным концом 1.1, 2.1, соответственно.

Соединительный конец 1.1 пятниковой части 1 выполнен с полостью, образованной нижней площадкой 1.2, верхней полкой 1.3 и боковыми стенками (позицией не показаны). В нижней части соединительный конец 1.1 оснащён пятником 1.4.

Соединительный конец 2.1 поводковой части 2 выполнен с нижней опорной поверхностью 2.2 и полостью, которая представляет собой цилиндрическое отверстие 2.3, ориентированное вертикально в составе устройства. Соединительный конец 2.1 поводковой части 2 расположен в полости соединительного конца 1.1 пятниковой части 1. Между собой соединительные концы 1.1 и 2.1 сцеплены шарнирно посредством стержня 3, ориентированного вертикально в составе устройства.

Внутри цилиндрического отверстия 2.3 соединительного конца 2.1 установлены, как минимум, два вкладыша-обоймы 4, удерживающие между собой шарнир 5.

Шарнир 5 выполнен с наружной сферической поверхностью 5.1 и с цилиндрическим отверстием 5.2, которое ориентировано вертикально в составе устройства и предназначено для размещения внутри него стержня 3. По существу, вкладыши-обоймы 4 и шарнир 5 образуют радиальный сферический подшипник скольжения, при этом в устройстве может применяться подшипник скольжения любой известной конструкции.

Каждый вкладыш-обойма 4 выполнен с внутренней сферической поверхностью 4.1, радиус которой соответствует радиусу сферической поверхности 5.1 шарнира 5, и с наружной цилиндрической поверхностью 4.2, взаимодействующей с поверхностью цилиндрического отверстия 2.3 соединительного конца 2.1 поводковой части 2. Для фиксации в вертикальном направлении вкладыши-обоймы 4 выполнены с буртиками 4.3, а соединительный конец 2.1 с ответной торцевой проточкой 2.4 в верхней части цилиндрического отверстия 2.3.

В нижней площадке 1.2 соединительного конца 1.1 пятниковой части 1 выполнено цилиндрическое гнездо 1.5, в котором размещено кольцевое седло 6 с верхней сферической поверхностью 6.1, на которую установлена кольцевая опора 7. Кольцевая опора 7 выполнена с плоской верхней опорной поверхностью 7.1 и нижней сферической поверхностью 7.2. На верхнюю опорную поверхность 7.1 кольцевой опоры 7 своей нижней опорной поверхностью 2.2 опирается соединительный конец 2.1 поводковой части 2. Нижняя сферическая поверхность 7.2 кольцевой опоры 7 выполнена радиусом, соответствующим радиусу сферической поверхности 6.1 кольцевого седла 6, с которой она контактирует.

Сферические поверхности 5.1, 6.1 и 7.2 шарнира 5, кольцевого седла 6 и кольцевой опоры 7, соответственно, имеют общий геометрический центр О в составе устройства.

Стержень 3 размещён в цилиндрическом отверстии 5.1 шарнира 5 и в отверстиях, выполненных в нижней площадке 1.2 и верхней полке 1.3 соединительного конца 1.1 пятниковой части 1. Причём цилиндрическое отверстие 5.1 шарнира 5 и цилиндрическое отверстие 2.3 соединительного конца 2.1 поводковой части расположены соосно, а стержень 3, шарнир 5, вкладыши-обоймы 4, соединительный конец 2.1 поводковой части 2 и соединительный конец 1.1 пятникового части 1 установлены друг в друга последовательно и расположены концентрично.

Стержень 3 зафиксирован на верхней полке 1.3 соединительного конца 1.1 пятниковой части 1. Для фиксации стержня 3 может быть применена шпилька 8. При этом стержень 3 выполнен с кольцевой канавкой 3.1 в верхней части. Своей средней частью шпилька 8 расположена внутри кольцевой канавки 3.1 стержня 3 и концами в отверстиях ушек 9, которые выполнены на верхней полке 1.3 соединительного конца 1.1 пятниковой части 1 устройства.

Конструкция предлагаемого устройства сочленения грузовых вагонов обеспечивает симметричное нагружение продольными силами за счёт расположения общего геометрического цента О и, соответственно, вкладышей-обойм 4 и сферического шарнира 5 в вертикальном направлении с минимальным эксцентриситетом относительно горизонтальных осей пятниковой 1 и поводковой 2 частей - продольной оси О-x и поперечной оси О-y. За счёт минимального эксцентриситета достигается повышение прочности устройства сочленения грузовых вагонов при действии растягивающих и сжимающих сил в процессе движения сочленённых вагонов.

Необходимые при движении сочленённых вагонов относительные отклонения поводковой части 2 устройства сцепления вокруг продольной оси x и поперечной оси y обеспечиваются за счёт поворота поводковой части 2 совместно с кольцевой опорой 7 вокруг общего центра О, что возможно за счёт контакта между нижней опорной поверхностью 2.2 поводковой части 2 и верхней опорной поверхностью 7.1 кольцевой опоры 7, а также за счёт вращения шарнира 5 между внутренними сферическими поверхностями 4.2 вкладышей-обойм 4 относительно общего центра О. Необходимые при движении сочленённых вагонов относительные отклонения поводковой части 2 устройства сцепления вокруг вертикальной оси О-z обеспечиваются за счёт поворота поводковой части 2 вокруг оси цилиндрического отверстия 5.2 шарнира 5. Применение шарнира 5 со сферической поверхностью, удерживаемого вкладышами-обоймами 4, в соединительном конце 2.1 поводковой части 2, и контактной пары «кольцевое седло 6 – кольцевая опора 7» со сферическими поверхностями в соединительном конце 1.1 поводковой части 1, обеспечивает три степени свободы относительно продольной О-x, поперечной О-y и вертикальной О-z осей устройства и достаточную величину угла перемещений поводковой части 2 относительно пятниковой части 1 устройства сочленения грузовых вагонов.

1. Устройство сочленения грузовых вагонов, содержащее пятниковую часть и поводковую часть, выполненные с хвостовиками для крепления к хребтовым балкам вагонов и с соединительными концами, шарнирно сцепленными посредством стержня, и вкладыши-обоймы с внутренними сферическими поверхностями, удерживающие шарнир со сферической поверхностью, отличающееся тем, что соединительный конец пятниковой части выполнен с полостью, внутри которой расположен соединительный конец поводковой части, выполненный с цилиндрическим отверстием, в котором установлены вкладыши-обоймы, шарнир со сферической поверхностью выполнен с цилиндрическим отверстием, в нижней части соединительного конца пятниковой части последовательно установлены контактирующие сферическими поверхностями кольцевое седло и кольцевая опора, на которую опирается соединительный конец поводковой части, при этом стержень размещён в цилиндрическом отверстии шарнира со сферической поверхностью и в отверстиях, выполненных в нижней площадке и верхней полке соединительного конца пятниковой части.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вкладыши-обоймы выполнены с буртиками для фиксации в торцевой проточке, выполненной в верхней части цилиндрического отверстия соединительного конца поводковой части.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что стержень выполнен с кольцевой канавкой для фиксации на верхней полке соединительного конца пятниковой части посредством шпильки.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к области железнодорожных буферных устройств, в частности к шарнирной сцепке, коническому кольцу с резьбой, способу получения крепления режущего инструмента, а также к способу преобразования энергии с помощью шарнирной сцепки. Сцепка содержит стержень и прижимную пластину.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к конструкции сочлененного вагона-хоппера. Вагон-хоппер содержит ходовую часть (1), автосцепное оборудование (2), две смежные секции (3), каждая из которых состоит из кузова (4), который установлен на раму (5).

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к сочлененным вагонам-цистернам для транспортировки жидких, высоковязких и застывающих грузов. Вагон-цистерна содержит два котла (1), каждый из которых установлен на раму или полурамы (4).

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к открытым грузовым вагонам-платформам сочлененного типа для перевозки крупногабаритных и крупнотоннажных грузов. Вагон-платформа сочлененного типа содержит две смежные рамы (1), опирающиеся в зоне узла сочленения на общую ходовую тележку (8).

Группа изобретений относится к области железнодорожного транспорта, в частности к соединительным устройствам тележек, а также к способам гашения энергии при помощи подобных устройств. Устройство содержит деформирующийся элемент и части с соединительной вилкой и проушиной.

Группа изобретений относится к области железнодорожного транспорта, в частности к узлам сочленения железнодорожных вагонов. Устройство включает пятниковую и шарнирную части.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к двухэтажным пассажирским составам. Кузова двух соседних вагонов опираются на общую тележку.

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам, в частности к трамваям. Транспортное средство содержит опорные вагонные секции и, по меньшей мере, одну поддерживаемую секцию.

Рельсовое транспортное средство содержит соединительный вагон (3), установленный между двумя вагонами (1, 2, 11, 12, 13), поддерживающий эти вагоны и установленный с опорой на собственную тележку (6) с возможностью свободного поворота вокруг одной оси (Т) поворота в горизонтальной плоскости. Между соединительным вагоном и вагонами, присоединенными к нему, расположено несоединенное с их тележками устройство для поддержания горизонтальных углов (α, β) поворота между ними почти равными по величине, которое содержит рычажный механизм (7), содержащий первую штангу (8), шарнирно соединенную с одним вагоном (1, 11, 12), вторую штангу (9), шарнирно соединенную с другим вагоном (2, 11, 13), и холостой вал (10), установленный на соединительном вагоне (3) с возможностью поворота.

Рельсовые транспортные средства или их модули соединены шарниром (1) с возможностью поворота относительно двух или трех осей (X, Y, Z), пересекающихся в центре шарнира, в котором или вблизи которого расположен датчик (19) угла. Показания датчика (19) угла используются для управления открыванием дверей или ускорением и/или скоростью шарнирно сочлененных рельсовых транспортных средств или их модулей.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. Железнодорожное транспортное средство (10) содержит один или два крайних вагона (12), каждый из которых установлен на соответствующем конце указанного транспортного средства (10), и первый вагон (18), установленный рядом с одним крайним вагоном (12), или два первых вагона (18), каждый из которых установлен рядом с каждым крайним вагоном (12), а также по меньшей мере один второй вагон (20), один из которых установлен рядом с первым вагоном (18).
Наверх