RU185514U1

RU185514U1 - Трехступенчатый деформируемый буфер

Info

Publication number: RU185514U1
Application number: RU2018128233U
Authority: RU
Inventors: Александр Владимирович Барышников
Original assignee: Александр Владимирович Барышников
Priority date: 2018-08-02
Filing date: 2018-08-02
Publication date: 2018-12-07

Abstract

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности к буферным устройствам пассажирских вагонов.

Деформируемый буфер для пассажирского вагона, состоящий из корпуса, промежуточного цилиндра, внутрь которого в свою очередь установлен поршень, соединенный с ударной тарелью по средством болтового соединения, отличающийся тем, что буфер содержит три ступени: винтовую цилиндрическую пружину, комплект упругих элементов и деформируемый внутренний корпус, пластически расширяющийся за счет внешнего давления со стороны высокопрочного нажимного элемента.

Технический результат - создание конструкции буфера, надежно выполняющего основные функции стандартизированных моделей буферных устройств, в части уменьшения продольных динамических воздействий в процессе маневровой работы и движения поезда, а также позволяющего снизить негативные последствия, возникающие вследствие возможного столкновения подвижного состава с препятствием, за счет контролируемой пластической деформации жертвенного элемента, установленного в корпусе буфера. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности к буферным устройствам пассажирских вагонов, устанавливаемых на вагоны, обеспечивающих плавное соединение вагонов и защиту конструкции вагонов и пассажиров от продольных силовых воздействий, передаваемых через автосцепку, в процессе маневровой работы и движения поезда.

Известен буфер железнодорожного транспортного средства, содержащий цилиндрический корпус с отъемным поддоном, размещенные внутри корпуса полый стержень с тарелью, зафиксированный в корпусе продольными клиньями, между поддоном и тарелью установлен упругий элемент - винтовая пружина (SU №854791, кл. B61G 11/00,1981 г.)

Недостатком данного технического решения является низкая амортизационная способность ударных воздействий, а также отсутствие возможности предотвращения деформации рамы и кузова вагона в результате столкновения подвижного состава с препятствием.

Из уровня техники известны некоторые конструкции буферов, оборудованные пластически деформируемыми элементами (деформационными трубами, сминаемыми или разрывными элементами). Например, в WO 2005/115818 А1 приведено описание буфера, в котором после исчерпания регенеративных возможностей основного демпфирующего элемента, происходит разрушение разрывного соединения, за счет которого увеличивается длина укорочения буфера и тем самым корпус буфера пластически деформируется. В результате превращения кинетической энергии удара в работу деформации и тепло поглощается значительная часть энергии. Однако недостатком подобной конструкции является обязательная замена буфера, в случае активации разрывного или деформируемого элемента, поскольку корпус буфера подвергается частичной или полной необратимой деформации.

На основании указанных выше проблем в основу полезной модели положена задача создания деформируемого буфера, обеспечивающего высокий уровень пассивной безопасности, с помощью которого можно, с одной стороны, надежно выполнять основные функции стандартизированных моделей буферных устройств, а с другой стороны поглощать высокие энергии удара, за счет контролируемой пластической деформации жертвенного элемента, при условии, что при срабатывании данного элемента корпус буфера остается пригодным к дальнейшей эксплуатации.

Задача, на достижение которой направлено настоящее техническое решение, решена созданием деформируемого буфера для пассажирского вагона, состоящего из корпуса, имеющего технологические отверстия, служащие для крепления буфера к концевой балке рамы вагона, со вставленным внутрь промежуточным цилиндром, внутрь которого в свою очередь установлен поршень, соединенный с ударной тарелью по средством болтового соединения, характеризующийся тем, что буфер содержит три ступени: винтовую цилиндрическую пружину, комплект упругих элементов, состоящих из полиэфирных термоэластопластов и деформируемый внутренний корпус, выполняющий роль жертвенного элемента и пластически расширяющийся за счет внешнего давления со стороны высокопрочного нажимного элемента.

Все остальные признаки, изложенные в дополнительных пунктах формулы полезной модели, также способствуют достижению поставленной задачи.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является создание конструкции буфера, надежно выполняющего основные функции стандартизированных моделей буферных устройств, в части уменьшения продольных динамических воздействий в процессе маневровой работы и движения поезда, а также позволяющего снизить негативные последствия, возникающие вследствие возможного столкновения подвижного состава с препятствием, за счет контролируемой пластической деформации жертвенного элемента, установленного в корпусе буфера, который после активации жертвенного элемента остается пригодным к дальнейшей эксплуатации. Тем самым данное техническое решение обеспечивает высокий уровень пассивной безопасности.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:

На фиг. 1 - трехступенчатый деформируемый буфер в изометрической проекции с вырезом одной четвертой его части;

На фиг. 2 - поперечный разрез буфера, согласно фиг. 1;

Деформируемый буфер, изображенный на фиг. 1 состоит из корпуса (1), имеющего технологические отверстия (2), служащие для крепления буфера к концевой балке рамы вагона, внутрь него установлен промежуточный цилиндр (3), и поршень (4), соединенный с ударной тарелью (5) по средством болтового соединения. В качестве амортизатора удара используется винтовая цилиндрическая пружина (6), которая опирается на упорную плиту (7), передающую усилие на набор упругих элементов (8), разделенных металлическими шайбами (9) и собранных между собой стяжным болтом (10) и корончатой гайкой (11). Этот комплект полимерных амортизаторов установлен в углубление высокопрочного нажимного элемента (12), который без зазора опирается на деформируемый внутренний корпус (13), работающий по принципу деформационной трубы. При этом поршень (4), изготовленный с двумя диаметрально противоположно расположенными технологическими проточками, перемещается в промежуточный цилиндре (3), который в свою очередь перемещается в корпусе буфера (1) при помощи направляющих валиков (14), жестко прикрепленных к корпусу (1) и промежуточному цилиндру (3) за счет применения болтового соединения, состоящего из болтов (15) и пружинных шайб (16). Ударная тарель (5) крепится к поршню (4) при помощи болтов (17), корончатый гаек (18) и пружинных шайб (19), что позволяет заменить ее на новую, в случае повреждения.

Работа буфера предполагает три ступени и осуществляется следующим образом.

Первая ступень - работа винтовой цилиндрической пружины жесткостью 95,8 Н/мм, имеющей ход 65 мм. Первая ступень обеспечивает плавное сцепление вагонов в процессе маневровой работы. Конечным результатом работы первой ступени является выборка зазора 20 мм, обеспечивающим необходимое распорное усилие для уменьшения относительного перемещения сцепок и износа тяговых и ударных поверхностей контура зацепления. Длина буфера после окончания работы первой ступени составляет 540 мм, что соответствует расстоянию от концевой балки пассажирского вагона до оси зацепления автосцепок.

Вторая ступень - работа комплекта упругих элементов из полиэфирных термоэластопластов в количестве четырех штук. При совместной работе второй ступени буфера и поглощающего аппарата достигается максимальное энергопоглощение удара и обеспечивается наиболее плавное сцепление в результате маневровой работы. К тому же, в результате движения поезда вторая ступень буфера позволяет минимизировать отрицательные динамические ускорения, воздействующие на кузов вагона.

Третья ступень - работа буфера в случаях столкновения подвижного состава друг с другом или с каким-либо препятствием. В результате чего вступает в работу деформируемый элемент, работающий по принципу деформационной трубы, за счет пластической деформации металла реализуется максимальное энергопоглощение удара.

Несравненным достоинством данного технического решения является возможность блочной замены деформируемых элементов, в случаях аварийных столкновений подвижного состава с препятствиями.

Последовательная работа всех трех ступеней деформируемого буфера обеспечивает высокий уровень пассивной безопасности.

Claims

1. Деформируемый буфер для пассажирского вагона, состоящий из корпуса (1), имеющего технологические отверстия (2), служащие для крепления буфера к концевой балке рамы вагона, со вставленным внутрь промежуточным цилиндром (3), внутрь которого в свою очередь установлен поршень (4), соединенный с ударной тарелью (5) по средством болтового соединения, отличающийся тем, что буфер содержит три ступени: винтовую цилиндрическую пружину (6), комплект упругих элементов (8), состоящий из полиэфирных термоэластопластов, и деформируемый внутренней корпус (13), выполняющий роль жертвенного элемента, пластически расширяющегося за счет внешнего давления со стороны высокопрочного нажимного элемента (12).

2. Деформируемый буфер по п. 1, характеризующийся тем, что промежуточный цилиндр (3), изготовленный с двумя диаметрально противоположно расположенными технологическими проточками, перемещается в корпусе буфера (1) при помощи направляющих валиков (14), жестко прикрепленных к корпусу (1) за счет применения болтового соединения, состоящего из болтов (15) и пружинных шайб (16).

3. Деформируемый буфер по п. 1, характеризующийся тем, что поршень (4), изготовленный с двумя диаметрально противоположно расположенными технологическими проточками, перемещается внутри промежуточного цилиндра (3) при помощи направляющих валиков (14), аналогично п. 2.

4. Деформируемый буфер по п. 1, характеризующийся тем, что ударная тарель (5) крепится к поршню (4) при помощи болтов (17), корончатый гаек (18) и пружинных шайб (19), что позволяет заменить ударную тарель на новую, в случае ее повреждения.

5. Деформируемый буфер по п. 1, характеризующийся тем, что внутренний корпус (13), представляющий собой деформационную трубу, которая пластично деформируется после превышения заданного количества энергии, переданной потоком силы через высокопрочный нажимной элемент (12), с поперечным расширением.

6. Деформируемый буфер по п. 1, характеризующийся тем, что основным энергопоглощающим элементом регенеративного действия является блок упругих элементов (8), разделенных между собой промежуточными металлическими шайбами (9) и скрепленных между собой стяжным болтом (10) и корончатой гайкой (11).

7. Деформируемый буфер по п. 1, характеризующийся тем, что винтовая цилиндрическая пружина (6) опирается на упорную плиту (7), которая в свою очередь равномерно распределяет силовое воздействие на центральный амортизирующий блок.