RO111351B1 - Sabot de frictiune pentru boghiu de vagon de cale ferata - Google Patents

Description

Invenția se referă la realizarea formei saboților de fricțiune, utilizați la boghiurile de vagon de cale ferată.

Este cunoscut un boghiu tipic de vagon motor de cale ferată - pentru transport de marfă - constând dintr-un set de roți, montate pe două osii care suportă șasiurile laterale pe fiecare parte a vagonului motor și o crapodină transversală, care se extinde între șasiurile laterale, având astfel capetele sprijinite între două coloane verticale pe arcurile spirale, montate de fiecare parte a șasiului. De obicei, boghiul este amplasat sub fiecare capăt al unui vagon motor și vagonul însuși este susținut prin articulații deasupra unei plăci centrale, așezată centrat pe fiecare crapodină (cuzinet). Astfel, datorită arcurilor și a greutății vagonului motor capetele crapodinelor se vor mișca vertical, mișcare delimitată între coloanele verticale ale șasiurilor laterale.

Pentru a asigura amortizarea corectă a sistemului de suspensie, saboții de fricțiune sunt înclinați pe arcuri în locașuri (buzunare), pentru a întârzia din punct de vedere fircțional mișcarea verticală între crapodină și coloanele verticale ale șasiurilor laterale. Deși este posibil să se plaseze asemenea locașuri (buzunare) în coloanele peretelui șasiului, este mult mai obișnuit să se amplaseze buzunarele în crapodină, de obicei două buzunare opuse la fiecare capăt al crapodinei.

Saboții de fricțiune au pereți dispuși verticali, cu o netezire substanțială, iar fețele de fricțiune exterioară contactează plăcile de fricțiune opuse, fixate pe boghiu.

La anumite tipuri de asemenea saboți de fricțiune, există o suprafață înclinată a sabotului, în general opusă suprafeței de fricțiune, care se micșorează de la o parte superioară a sabotului de fricțiune spre porțiunea de la bază din aceasta și a cărui suprafață înclinată angajează o altă suprafață înclinată din partea interioară a buzunarului.

Un alt tip de sabot are de asemenea o deschidere la bază sau o gaură prin care un arc de control se extinde la partea superioară a sabotului.

Unii saboți de fricțiune includ perne sau învelișuri elastomere pe suprafețele înclinate pentru a reduce uzura pe acele suprafețe și prelungindu-le prin aceasta durabilitatea. Arcul de control forțează fricțiunea sabotului pe suprafața înclinată a buzunarului și ascendent prin buzunar, în timp ce panta ghidează de asemenea sabotul în exteriorul buzunarului, pe elementul opus al boghiului, cum ar fi placa de fricțiune de pe coloana verticală a șasiului.

Forțele de fricțiune ale suprafețelor de fricțiune ale sabotului față de ambele suprafețe înclinate ale capătului crapodinei și în special, față de plăcile de fricțiune ale coloanei verticale a feței șasiului, tind să amortizeze oscilațiile crapodinei față de latura șasiului și prin aceasta, micșorează mișcările dinamice ale vagonului de marfă.

O problemă, în asemenea aranjamente, este că suprafețele principale verticale de fricțiune pe ambele plăci de uzură și uzura soboților tinde să se uzeze total. Când suprafața de fricțiune a unui sabot de fricțiune este prea uzată, sabotul trebuie îndepărtat și recondiționat, în unele cazuri în mod prematur, ca urmare a unei uzuri neuniforme a peretelui vertical. Asemenea uzură neuniformă se produce ca urmare a mișcării de rotație imprimată sabotului de către forțele descendente ale crapodinei față de suprafața înclinată a sabotului. De obicei, aceasta duce la o uzură mai mare în părțile de jos ale feței verticale de fricțiune a sabotului și integritatea structurală a sabotului devine discutabilă, deoarece grosimea peretelui vertical este redusă ca urmare a uzurii.

Problema tehnică, pe care o rezolvă invenția de față, este aceea de a realiza un sabot de fricțiune care să poată prelua sarcinile în timpul deplasării vagonmului fără să-și prejudicieze structura, astfel încât să reziste în timp până la efectuarea întreținerilor de rutină ce se fac vagonului de cale ferată.

*

RO 111351 Bl

Sabotul de fricțiune pentru boghiu de cale ferată, conform invenției, are în alcătuire o porțiune îngroșată, pentru a întări structural suprafața posterioară a feței de fricțiune plane, verticale, astfel că porțiunea îngroșată începe în apropiere de extremitatea inferioară a feței de fricțiune plană, verticală, continuânduse către baza orizontală, a sabotului de fricțiun, printr-un perete conic care se evazează în jos într-o direcție care se depărtează de fața de fricțiune plană, verticală, porțiunea îngroșată reprezentând o parte din peretele vertical cu secțiune verticală mărită, care se evazează în interiorul sabotului pe o direcție care se depărtează față de fața de fricțiune plană verticală, porțiunea îngroșată fiind turnată ca parte a bazei sabotului de fricțiune, totodată porțiunea îngroșată putând fi amplasată numai la una din porțiunile inferioare sau superioare ale peretelui vertical.

Prin aplicarea invenției, se obțin următoarele avantaje:

- creșterea fiabilității sabotului de fricțiune și implicit a boghiului;

- nu mai necesită schimbarea sabotului de fricțiune între reparațiile de rutină ce se fac periodic vagonului.

In cele ce urmează, se prezintă un exemplu de realizare a invenției, în legătură și cu fig. 1-5-7, care reprezintă:

- fig.1, reprezintă o vedere în perspectivă a boghiului 10 pentru un vagon de cale ferară;

- fig.2, reprezintă o vedere parțială, mărită, în perspectivă, a unei părți din boghiul 10 din fig.1, cu părți eliminate din motive de claritate, arătându-se interfața dintre crapodina 40 a boghiului 10, sabotul de fricțiune 58 și coloanele verticale 28 ale unei fețe a șasiului lateral:

- fig.3, reprezintă o vedere parțială mărită din direcția săgeții A a secțiunii unei părți din crapodina 40 și fața șasiului lateral din fig.2;

- fig.4, reprezintă o vedere în perspectivă a unui tip de sabot de fricțiune cunoscut;

- fig.5, reprezintă o vedere din direcția săgeții B a sabotului de fricțiune 58 din fig.4, modificat pentru a include prezenta invenție;

- fig.6, reprezintă o vedere în perspectivă a unui alt tip de sabot de fricțiune 108 la care s-au aplicat modificări constructive, conform invenției;

- fig.7, reprezintă o vedere din direcția săgeții C a sabotului de fricțiune 108 din fig.6.

Sabotul de fricțiune pentru boghiul de vagon de cale ferată, conform invenției, cu referire la fig.1, este cuprins întrun boghiu 10 de cale ferată. Boghiul 10 mai cuprinde de asemenea o pereche de osii 12, fiecare suportând câte două roți 16 de cale ferată. La capetele fiecărei osii 12, se află montate niște ansambluri de rulmenți cu role 18, care sunt montate sub niște came cu picior 20 în câte o pereche de șasiuri laterale 22. Fiecare șasiu lateral 22 cuprinde un element de tensiune 24, ce se extinde în jos de la camele cu picior 20 și două coloane verticale 26 ale feței șasiului, care se extind în sus din partea mai joasă a elementelor de tensiune 24, către un element de compresiune orizontal 28, care este partea cea mai de sus a feții șasiului lateral 22 care leagă camele cu picior 20. Coloanele verticale 26 ale șasiului lateral 22 sunt distanțate pentru a forma între ele o deschidere pentru a primi crapodina 40. O consolă inferioară 30 la baza șasiului lateral 22 suportă niște arcuri spirale 32 printr-o extindere în afară a șasiului lateral 22, pentru a primi astfel capătul de jos al grupului de arcuri spirale 32. O crapodină 40 în general se extinde paralel cu osiile 12 și are capetele 42, fiecare extinzându-se prin una din deschiderile crapodinei 40 șasiului lateral 22. Fiecare crapodină 40 include o cuplă 44 în care se fixează crapodina plăcii centrale a corpului vagonului de marfă (nefigurate).

In fig. 2 și 3 se prezintă vederi detaliate a unui capăt tipic de crapodină 40 care se extinde între coloanele verti

RO 111351 Bl cale 26 ale șasiului lateral. Se poate vedea cum capătul 42 al crapodinei 40 închide două buzunare 46, 48 cu fețele opuse ale sabotului de fricțiune 58, care sunt imaginile în oglindă ale fiecăruia. Fiecare buzunar 46, 48 al sabotului de fricțiune 58 se extinde spre interior întro parte a crapodinei 40 de capăt 42 și include pereții înclinați 50, extinzându-se în jos sub un unghi ascuțit de la deschidere într-o față de fricțiune 62 exterioară a sabotului de fricțiune 58, la un perete de bază 54 al crapodinei 40.

In general, saboții de fricțiune 58 identici sunt fixați în fiecare buzunar 46, 48

In desenele din fig. 4 și 5, sabotul de fricțiune 58 constă dintr-un corp de metal turnat, incluzând în general un perete vertical 60 cu o față de fricțiune 62 exterioară plană și verticală, o porțiune centrală 64 în formă de butoi, iar pe lateralele peretelui vertical 60 se află două aripi exterioare 66, 68 ce se extind în jos, realizând un unghi ascuțit spre partea superioară a feței de fricțiune 62. Un arc de control 80 este fixat într-o deschidere la baza fiecărui sabot de fricțiune 58 și se extinde în sus în golul din porțiunea centrală 64, astfel solicitând niște suprafețe înclinate 70, 72, ale sabotului de fricțiune 58, față de pereții înclinați 50 ai buzunarului 48 și prin aceasta forțând sabotul de fricțiune 58 să se miște în afara buzunarului 48 spre coloanele verticale 26 ale șasiului lateral 22. Arcul de control 80 are o muchie la bază care se sprijină pe peretele de bază 54, în buzunarul 48 al sabotului de fricțiune 58 din crapodina 40. In unele desene de crapodină (nu se arată), arcul de control 80 se extinde în jos până la consola inferioară 30 a arcului spirală 32.

In fig. 2 și 3 se arată de asemenea că placa de uzură 90 este fixată prin bolțuri sau sudată la fiecare coloană verticală 26 de un șasiu lateral 22.

Asemenea placi de uzură 90 sunt plane și asigură o suparfață de fricțiune înlocu6 ibilă pentru a primi fețele de fricțiune 62 ale sabotului de fricțiune 58.

Deoarece boghiul 10 de vagon de cale ferată se deplasează sub greutatea vagonului de marfă, crapodina 40 va oscila vertical între coloanele verticale 26 ale șasiurilor laterale 22. O astfel de oscilație este preluată de grupul de arcuri spirale 32, cu saboții de fricțiune 58, acționând pentru a amortiza mișcarea de oscilație a crapodinei 40 în șasiul lateral 22. Asemenea amortizare este oferită de fața de fricțiune 62 verticală a sabotului de fricțiune 58 care se' freacă de placa de uzură 90 a coloanei verticale 26 a șasiului lateral 22. Mai târziu, suprafețele interioare a pereților înclinați 50 ai buzunarelor 46, 48, contactează suprafețele înclinate 70, 72, corespunzătoare ale saboților de fricțiune 58. Suprafețele înclinate 70, 72, ale fiecărui sabot de fricțiune 58, în mod normal se extind la unghiuri de 30° și 45° în exterior față de fețele de fricțiune 62 verticale și corespund fețelor înclinate ale pereților buzunarului 46, 48, ai crapodinei 40 care sunt turnate astfel ca să se extinde la aceleași unghiuri față de verticală. Forțele în direcție descendente ale crapodinei 40 vor fi exercitate pe suprafețele înclinate 70, 72, ale sabotului de fricțiune 58, realizând o mișcare de rotație (de obicei în sensul acelor de ceasornic), făcând ca partea de jos a feței de fricțiune 62 să exercite o presiune relativ mai mare pe placa de uzură 90 și în consecință să producă prin aceasta abraziunea mai rapidă a porțiunii de jos, decât a porțiunii superioare. Pentru a compensa uzura rezultată, neuniformă, pe fața de fricțiune 62 a sabotului de fricțiune 58 și pentru a evita distrugerea sau rebutarea prematură, prezenta invenție asigură, așa cum se vede în fig.5, creșterea porțiunii de jos a peretelui vertical 60 în zona unde întâlnește porțiunea îngroșată 100 de la baza orizontală a sabotului de fricțiune 58. Creșterea realizându-se prin turnarea unei porțiuni de perete co

RO 111351 Bl nic 102 de formă triunghiulară, care ia forma conică de la fața de fricțiune 62 spre interiorul porțiunii centrale 64 care este de forma unui butoi.

□ altă variantă de realizare a unui 5 sabot de fricțiune 108 este arătată în fig.6 și 7, acesta curinzând un perete vertical 110 cu față de fricțiune 112 exterioară și o bază orizontală 114, extinzându-se la un unghi drept cu aceasta, io Sabotul de fricțiune 108 are o singură suprafață înclinată 120 lată, ce se extinde de la partea de sus a peretelui vertical 110 până la capătul bazei orizontale 114. Pentru a mări grosimea peretelui 15 vertical 110, acesta este prevăzut cu o porțiune îngroșată 130 la partea de jos a acestuia, reprezentând o porțiune de perete conic 132 la partea bazei orizontale 114. 20

Dacă un anumit sabot de fricțiune 58, 108, aflat într-un buzunar 46, 48 de crapodină 40, conduce la o mișcare de rotație inversă, face ca partea superioară a feței de fricțiune 62, 112 ver- 25 ticală să exercite o presiune mai mare și să producă o abraziune mai rapidă, secțiunea transversală mărită, reprezentată de porțiunea îngroșată 100, 130, putând fi turnată la partea superioară a 30 peretelui vertical 60, 110 a sabotului de fricțiune 60, 110, așa încât conicitatea să fie spre partea superioară a porțiunii centrale sau a suprafaței înclinate a sabotului de fricțiune 60, 110. 35

Claims (4)

1. Revendicări

   1. Sabot de fricțiune pentru boghiu de cale ferată, ce cuprinde o 40 secțiune centrală în formă de butoi, care prezintă o bază configurată pentru a · primi extremitatea superioară a unui arc spsiral, o placă de uzură, în general verticală, turnată ca parte a numitei 45 secțiuni centrale și, o pereche de aripi triunghiulare, distanțate, care se extind lateral spre afară din secțiunea centrală, fiecare din aceste aripi fiind turantă ca parte a plăcii verticale de uzură pentru a 50 forma o față de fricțiune, plană, verticală și omogenă, transversală pe întreaga piesă turnată, respectiva față de fricțiune plană, verticală și omogenă având o suprafață posterioară și o suprafață frontală, o extremitate superioară și o extremitate inferioară, fiecare din aceste aripi având de asemenea o suprafață înclinată, astfel încât respectiva față de fricțiune plană, verticală și omogenă și, fiecare din suprafețele înclinate definesc o intersecție, respectivele suprafețe înclinate formând un unghi în jos și spre afară din acea intersecție către secțiunea în formă de butoi a sabotului de fricțiune, caracterizat prin aceea că are în alcătuire o porțiune îngroșată (100, 130) pentru a întări structural suprafața posterioară a feței de fricțiune (62, 112) plane, verticale, astfel că porțiunea îngroșată (100, 130) începe în apropiere de extremitatea inferioară a feței de fricțiune (62, 112) plană, verticală, contunuându-se către baza orizontală (114, 100), a sabotului de fricțiune (58, 108), printr-un perete conic (102, 132) care se evazează în jos, într-o direcție care se depărtează de fața de fricțiune (62,112) plană, verticală.
2. 2. Sabot de fricțiune, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, porțiunea îngroșată (100,130) este turnată ca parte a bazei (100, 114) sabotului de fricțiune (58, 108).
3. 3. Sabot de fricțiune, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, porțiunea îngroșată (100,130) este amplasată numai la una din porțiunile inferioare sau superioare ale peretelui vertical (60,110).
4. 4. Sabot de fricțiune, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, porțiunea îngroșată (100,130) reprezintă o parte din peretele vertical (60, 110) cu secțiune verticală mărită care se evazează în interiorul sabotului (58, 108) pe o direcție care se depăr tează față de fața de fricțiune (62, 112), plană verticală.