Результат интеллектуальной деятельности: БОКОВАЯ ОПОРА КУЗОВА ВАГОНА НА ТЕЛЕЖКУ

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к устройствам соединения тележки с кузовом грузовых вагонов.

Известна конструкция упругокатковой боковой опоры кузова вагона на тележку, установленная на надрессорной балке и обеспечивающая постоянный контакт трущихся верхних и нижних частей боковой опоры за счет упругого элемента, установленного в нижней части боковой опоры, при критическом наклоне кузова упругий элемент сжимается на определенную величину, износостойкая планка, укрепленная на верхней части боковой опоры кузова вагона, контактирует с (опорным) роликом, который установлен в корпусе нижней части боковой опоры, благодаря данной конструкции обеспечивается регламентированная величина трения при поворотах тележки относительно кузова. (Обобщение передового опыта тяжеловесного движения: Пер. с англ. / У.Дж. Харрис, С.М. Захаров, Дж. Ландгрен, X. Турне, В. Эберсен. М.: Интекст, 2002, стр. 2-28, 2-29, рис. 2.35).

Недостатками этой конструкции являются:

- несоосность плоскости скольжения колпака с поперечной осью тележки, что в свою очередь может привести к нестабильному моменту поворота тележки относительно оси ее поворота в шкворне и к неуправляемости вагона в криволинейном участке пути и, как следствие, сходу вагона с рельсов;

- возможность повышенного износа в зоне ударного контакта износостойкой планки и опорного ролика.

Известно изобретение опорного скользуна (боковой опоры) тележки железнодорожного вагона, который содержит: секцию основания, имеющую секцию дна и цилиндрическую секцию стенки, колпак в форме стакана, имеющий круговую верхнюю секцию и идущую вниз цилиндрическую секцию стенки секции основания телескопическим образом, с заданным пространственным зазором между ними; и по меньшей мере одну винтовую пружину, предусмотренную внутри секции основания, идущую между секцией основания и колпаком, причем винтовая пружина имеет максимально допустимую нагрузку ориентировочно менее 1080 кг/см и длину перемещения от нагруженной статической высоты, составляющую по меньшей мере 1,59 см, причем стенки колпака и основания выполнены так, чтобы сохранять перекрытие в состоянии нагруженной статической высоты и допускать длину перемещения пружины, составляющую по меньшей мере 1,59 см, ранее упора частей колпака и секции основания друг в друга, что препятствует дополнительному перемещению пружины, при этом колпак в форме стакана имеет расположенную по центру секцию выреза и вставку внутри секции выреза, выполненную из комбинации углерода, эластомера и упрочняющих волокон. (RU, патент №2370388, МПК B61F 5/14, 2009 г.).

Недостатком этого изобретения является наличие пары трения между колпаком и стенкой основания опорного скользуна, что при постоянной качке вагона может привести к перекосу и заклиниванию крышки в корпусе в нижнем положении, что в свою очередь может привести к неуправляемости вагона в кривой и, как следствие, сходу вагона с рельсов.

Известно изобретение боковой опоры на тележку железнодорожного вагона, принятое за прототип, которая содержит верхнюю часть, включающую износостойкую планку, установленную на кузове вагона, и нижнюю часть боковой опоры, установленную на надрессорной балке тележки вагона, включающую корпус, упругий элемент, опорный ролик, свободно вращающийся вокруг своей оси, который контактирует с износостойкой планкой в кривых участках пути или при значительном боковом наклоне кузова и не контактирует (имеет зазор α) при движении вагона на прямых и кривых большого радиуса, корпус выполнен как минимум из двух конусных труб, пространство между которыми заполнено упругим элементом в виде эластомерного материала, и установлен на основание боковой опоры, включающее опорную плиту, крепящуюся к надрессорной балке тележки, и коническую направляющую, соединенную с опорной плитой, и на которую установлены корпус и опорный ролик, при этом опорный ролик установлен по центру оси боковой опоры сверху конической направляющей в ее углубление, имеющее в нижней части профиль, аналогичный профилю опорного ролика, сверху корпуса закреплено кольцо из самосмазывающегося материала для постоянного контактирования с износостойкой планкой, между вершиной опорного ролика и износостойкой планкой выполнен зазор (патент RU №2544906, МПК B61F 5/14, 20.03.2015 г.).

Недостатками этого изобретения являются:

- повышенный износ в зоне контактирования износостойкой планки, опорного ролика и углубления в конической направляющей;

- потребность дополнительной технологической операции - смазывания опорного ролика и углубления конической направляющей в месте установки опорного ролика;

- сложность конструкции, требующей изготовления опорного ролика и углубления в конической направляющей аналогичного профилю опорного ролика.

Техническим результатом изобретения является создание боковой опоры, обеспечивающей стабильный момент поворота тележки относительно оси ее поворота в шкворне, повышение срока службы опоры, упрощение конструкции и снижение эксплуатационных затрат.

Указанный технический результат достигается тем, что боковая опора кузова вагона на тележку, содержащая верхнюю часть, включающую износостойкую планку, установленную на кузове вагона, и нижнюю часть боковой опоры, установленную на надрессорной балке тележки вагона, включающую корпус выполненный как минимум из двух конусных труб, пространство между которыми заполнено упругим элементом в виде эластомерного материала, и установленный на основание боковой опоры, включающее опорную плиту, крепящуюся к надрессорной балке тележки, и коническую направляющую, соединенную с опорной плитой, на которую установлен корпус, сверху на корпусе установлен колпак, на котором закреплен диск из самосмазывающегося материала для постоянного контактирования с износостойкой планкой, на верхней части конической направляющей закреплен диск из самосмазывающегося материала, и между верхней кромкой диска, закрепленного на конической направляющей, и нижней поверхностью колпака корпуса выполнен зазор.

На фиг. 1 показан вид сверху на боковые опоры кузова на тележку.

На фиг. 2 показан вид сбоку на боковую опору кузова на тележку.

На фиг. 3 сечение по А-А на фиг. 1 боковой опоры кузова на тележку.

Боковая опора кузова вагона на тележку (фиг. 1, 2, 3) содержит верхнюю часть, включающую износостойкую планку 1, установленную на кузове 2 вагона, и нижнюю часть 3 боковой опоры, установленную на надрессорной балке 4 тележки 5 вагона и включающую корпус 6, выполненный как минимум из двух конусных труб 7, пространство между которыми заполнено упругим элементом 8 в виде эластомерного материала, например полиуретаном, и установленный на основание 9 боковой опоры, включающее опорную плиту 10, крепящуюся к надрессорной балке 4 тележки 5, и коническую направляющую 11, соединенную с опорной плитой 10, на которую установлен корпус 6, сверху на корпусе 6 установлен колпак 12, на котором закреплен диск 13 из самосмазывающегося материала для постоянного контактирования с износостойкой планкой 1, в верхней части конической направляющей 11 закреплен диск 14 из самосмазывающегося материала, между верхней кромкой диска 14, закрепленного на конической направляющей 11, и нижней поверхностью 15 колпака 12 корпуса 6 выполнен зазор α. Кузов 2 оперт на тележку 5 через две боковые опоры. Тележка 5 имеет условную ось 16 ее поворота в шкворне 17.

Боковая опора кузова вагона на тележку работает следующим образом.

При повороте тележки 5 относительно условной оси 16 опорная поверхность износостойкой планки 1 кузова 2 вагона постоянно скользит по диску 13, в результате чего возникает сила трения, а от двух боковых опор на противоположных концах надрессорной балки 4 - пара сил трения, создается момент, препятствующий взаимному повороту тележки 5 и кузова 2. При движении вагона на прямых и кривых большого радиуса между диском 14 и нижней поверхностью 15 колпака 12 корпуса 6 для возможности перемещения кузова 2 вагона в вертикальной плоскости есть зазор α, в кривых участках пути или при сильной боковой качке кузова 2 вагона при значительном боковом наклоне кузова 2 вагона верхняя кромка диска 14 контактирует с нижней поверхностью 15 колпака 12 корпуса 6, что ограничивает горизонтальные и вертикальные колебания тележки 5, самосмазывающийся материал диска 14 облегчает работу боковой опоры при вписывании в кривые и обеспечивает повышение срока службы боковой опоры, без проведения дополнительной смазки контактирующих деталей и соответственно снижение эксплуатационных затрат. При такой схеме опирания кузова 2 на надрессорные балки 4 обеспечивается стабильный момент поворота тележки 5 относительно условной оси 16 ее поворота в шкворне 17.