RU209716U1

RU209716U1 - Friction wedge

Info

Publication number: RU209716U1
Application number: RU2021132950U
Authority: RU
Inventors: Андрей Леонидович Ставский; Олег Юрьевич Шулдрин; Алексей Александрович Шмыгин
Original assignee: Акционерное общество "Рузаевский завод химического машиностроения" (АО "Рузхиммаш")
Priority date: 2021-11-12
Filing date: 2021-11-12
Publication date: 2022-03-18

Abstract

Полезная модель относится к гасителям колебаний двухосных грузовых тележек вагонов железнодорожного транспорта, в частности к фрикционным клиньям. Клин фрикционный, содержащий наклонную, горизонтальную и вертикальную части, в верхних углах вертикальной части клина имеются индикаторы, выполненные в виде углубления и предназначенные для определения состояния износа, отличающийся тем, что индикаторы, предназначенные для определения состояния износа вертикальной части клина, выполнены с возможностью визуальной фиксации положения нижней границы индикатора относительно верхней поверхности надрессорной балки, с внутренней стороны вертикальной части клина выполнено радиальное углубление, осуществленное в горизонтальном направлении, при этом радиальное горизонтально направленное углубление повторяет контур наружной поверхности наружной подклиновой пружины, предназначенной для установки под фрикционный клин, в основании горизонтальной части клина по периметру горизонтально направленной радиальной выемки выполнено углубление в вертикальном направлении. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.The utility model relates to vibration dampers for two-axle freight bogies of railroad cars, in particular to friction wedges. Friction wedge containing an inclined, horizontal and vertical parts, in the upper corners of the vertical part of the wedge there are indicators made in the form of a recess and designed to determine the state of wear, characterized in that the indicators intended to determine the state of wear of the vertical part of the wedge are made with the possibility of visual fixing the position of the lower boundary of the indicator relative to the upper surface of the bolster, on the inner side of the vertical part of the wedge, a radial recess is made in the horizontal direction, while the radial horizontally directed recess follows the contour of the outer surface of the outer wedge spring, intended for installation under the friction wedge, at the base of the horizontal part of the wedge along the perimeter of the horizontally directed radial recess is made recess in the vertical direction. 2 w.p. f-ly, 7 ill.

Description

Полезная модель относится к гасителям колебаний двухосных грузовых тележек вагонов железнодорожного транспорта, в частности к фрикционным клиньям.The utility model relates to vibration dampers for two-axle freight bogies of railroad cars, in particular to friction wedges.

Известен фрикционный клин, содержащий полый клиновой корпус с опорной площадкой, передним горизонтальным и внутренним ребрами, кольцевым буртиком под пружины, горизонтальную и вертикальную переднюю стенки, сопряженные с наклонной стенкой, имеющей рабочую поверхность, боковые стенки и внутреннее ребро выполнены со сквозными отверстиями, выполненными в виде треугольников с закругленными углами, один из которых представляет собой дугу четверти окружности, центр дуги окружности боковых стенок расположен от наружной поверхности опорной площадки на расстоянии 58 мм, внутреннее ребро, вертикальная передняя стенка и горизонтальное ребро выполнены толщиной 12 мм, каждая боковая стенка имеет толщину 13 мм, а на наружной поверхности опорной площадки вокруг кольцевого буртика и вдоль вертикальной стенки выполнены радиусные углубления (RU 116821, МПК B61F 5/12, опубл. 10.06.2012).Known friction wedge containing a hollow wedge body with a support platform, front horizontal and inner ribs, an annular collar for springs, horizontal and vertical front walls associated with an inclined wall having a working surface, the side walls and the inner rib are made with through holes made in in the form of triangles with rounded corners, one of which is an arc of a quarter of a circle, the center of the arc of a circle of the side walls is located from the outer surface of the support platform at a distance of 58 mm, the inner rib, the vertical front wall and the horizontal rib are made 12 mm thick, each side wall has a thickness 13 mm, and radial recesses are made on the outer surface of the support platform around the annular collar and along the vertical wall (RU 116821, IPC B61F 5/12, publ. 10.06.2012).

Известен также фрикционный клин, содержащий полый клиновой корпус с опорной площадкой, передним горизонтальным и внутренним ребрами, кольцевым буртиком под пружины, горизонтальную и переднюю вертикальную стенки, сопряженные с наклонной стенкой, имеющей рабочую поверхность с углублением, выполненным симметрично относительно оси клина, разделяет рабочую поверхность на, по меньшей мере, две идентичные части, каждая из которых выполнена выпуклой в наружную сторону клина. Длина L каждой выпуклой части рабочей поверхности и ее радиус R находятся в зависимости L=(0,1-0,2)R, a h=(0,5-0,8)L, где h - ширина выпуклой части рабочей поверхности (RU 128584, МПК B61F 5/12, опубл. 27.05.2013). A friction wedge is also known, containing a hollow wedge housing with a support platform, front horizontal and internal ribs, an annular collar for springs, horizontal and front vertical walls associated with an inclined wall having a working surface with a recess made symmetrically about the axis of the wedge, divides the working surface into at least two identical parts, each of which is made convex towards the outer side of the wedge. The length L of each convex part of the working surface and its radius R are dependent on L=(0.1-0.2)R, ah=(0.5-0.8)L, where h is the width of the convex part of the working surface (RU 128584, IPC B61F 5/12, published 05/27/2013).

Недостатком вышеперечисленных конструкций является отсутствие возможности визуальной оценки состояния износа рабочей вертикальной и наклонной поверхностей клина фрикционного в составе вагона. А также отсутствует возможность определения технического состояния без применения специальных средств измерений.The disadvantage of the above structures is the inability to visually assess the state of wear of the working vertical and inclined surfaces of the friction wedge in the wagon. And also there is no possibility of determining the technical condition without the use of special measuring instruments.

Наиболее близким аналогом является клин фрикционный, состоящий из полого клинового корпуса, имеющего опорную площадку с кольцевым буртиком, переднее горизонтальное ребро и переднюю вертикальную стенку, рабочую наклонную стенку, верхнюю горизонтальную стенку, рабочую вертикальную стенку, внутреннее ребро и боковые стенки, отличающийся тем, что на рабочих вертикальной и наклонной стенках имеются, по крайней мере, по одному индикатору предельного состояния износа данных стенок и выполненных в виде углублений на величины S1 и S2 соответственно, которые могут иметь различную форму и расположение (RU 193285, МПК B61F 5/12, опубл. 22.10.2019).The closest analogue is a friction wedge, consisting of a hollow wedge body having a support platform with an annular collar, a front horizontal rib and a front vertical wall, a working inclined wall, an upper horizontal wall, a working vertical wall, an inner rib and side walls, characterized in that on the working vertical and inclined walls there are at least one indicator of the limit state of wear of these walls and made in the form of recesses for the values S1 and S2, respectively, which can have a different shape and location (RU 193285, IPC B61F 5/12, publ. . 22.10.2019).

Недостатком наиболее близкого аналога является то, что конструкция клина не обеспечивает надёжную фиксацию подклиновой пружины при эксплуатации в тележках грузовых вагонов, что может привести к смещению пружин, а значит нарушению работы вагона в целом, а также то, что индикаторы (патент RU 193285) предназначены только для определения износа, что недостаточно для осуществления контроля за неисправностями клина.The disadvantage of the closest analogue is that the design of the wedge does not provide reliable fixation of the wedge spring when used in freight car bogies, which can lead to displacement of the springs, which means disruption of the car as a whole, and also that the indicators (patent RU 193285) are intended only to determine wear, which is not enough to monitor wedge failures.

Технической проблемой, решаемой заявляемым техническим решением, создание надежного в работе клина фрикционного, обеспечивающего надёжную фиксацию подклиновой пружины и надлежащего контроля неисправности клина.The technical problem solved by the claimed technical solution is the creation of a friction wedge that is reliable in operation, providing reliable fixation of the wedge spring and proper wedge failure control.

Технический результат заключается в повышении надёжности функционирования гасителя колебаний (рессорного узла) железнодорожных тележек при использовании в них заявляемого фрикционного клина за счёт надёжной фиксации положения верха наружной подклиновой пружины и обеспечения возможности визуального контроля неисправного состояния клина, а именно предельного состояния износа и завышения клина относительно надрессорной балки.The technical result consists in increasing the reliability of the functioning of the vibration damper (spring assembly) of railway bogies when using the inventive friction wedge in them due to reliable fixation of the position of the top of the outer sub-wedge spring and providing the possibility of visual control of the faulty state of the wedge, namely the limiting state of wear and overestimation of the wedge relative to the bolster beams.

Технический результат достигается тем, что клин фрикционный, содержащий наклонную, горизонтальную и вертикальную части, в верхних углах вертикальной части клина имеются индикаторы, выполненные в виде углубления и предназначенные для определения состояния износа, отличающийся тем, что индикаторы, предназначенные для определения состояния износа вертикальной части клина, выполнены с возможностью визуальной фиксации положения нижней границы индикатора относительно верхней поверхности надрессорной балки, с внутренней стороны вертикальной части клина выполнено радиальное углубление, осуществленное в горизонтальном направлении, при этом радиальное горизонтально направленное углубление повторяет контур наружной поверхности наружной подклиновой пружины, предназначенной для установки под фрикционный клин, в основании горизонтальной части клина по периметру горизонтально направленной радиальной выемки выполнено углубление в вертикальном направлении.The technical result is achieved by the fact that the friction wedge, containing an inclined, horizontal and vertical parts, in the upper corners of the vertical part of the wedge there are indicators made in the form of a recess and designed to determine the state of wear, characterized in that the indicators intended to determine the state of wear of the vertical part wedge, made with the possibility of visual fixation of the position of the lower border of the indicator relative to the upper surface of the bolster, on the inner side of the vertical part of the wedge, a radial recess is made, made in the horizontal direction, while the radial horizontally directed recess follows the contour of the outer surface of the outer wedge spring, intended for installation under friction wedge, at the base of the horizontal part of the wedge along the perimeter of the horizontally directed radial recess, a recess is made in the vertical direction.

Фрикционный клин может быть изготовлен, например, из чугуна марки ВЧ 100.The friction wedge can be made, for example, of VCh 100 cast iron.

Высота индикатора может составлять 10-20 мм.The height of the indicator can be 10-20 mm.

Длина индикатора может составлять 10-20 мм.The length of the indicator can be 10-20 mm.

Ширина индикатора может составлять 4-10 мм.The width of the indicator can be 4-10 mm.

Ширина углубления в основании горизонтальной части клина может быть 8-15 мм.The width of the recess at the base of the horizontal part of the wedge can be 8-15 mm.

Высота углубления в основании горизонтальной части клина может быть 2-7 мм.The height of the recess at the base of the horizontal part of the wedge can be 2-7 mm.

Признаки полезной модели:Features of the utility model:

клин фрикционный, friction wedge,

содержащий рабочие наклонную, вертикальную и горизонтальную части, containing working inclined, vertical and horizontal parts,

В верхних углах вертикальной рабочей части клина имеются индикаторы, которые выполнены в виде углубления. In the upper corners of the vertical working part of the wedge there are indicators, which are made in the form of a recess.

Индикаторы выполняют функцию контроля предельного износа по нижнему уровню индикатора. The indicators perform the function of monitoring the limit wear on the lower level of the indicator.

Индикаторы выполняют дополнительную функцию. В эксплуатации по нижнему уровню индикатора контролируется также завышение клина относительно надрессорной балки. Indicators perform an additional function. In operation, the lower level of the indicator also controls the overestimation of the wedge relative to the bolster.

С внутренней стороны вертикальной части клина выполнено радиальное углубление, выполненное в горизонтальном направлении, при этом радиальное углубление повторяет контур наружной поверхности наружной подклиновой пружины.On the inner side of the vertical part of the wedge, a radial recess is made, made in the horizontal direction, while the radial recess follows the contour of the outer surface of the outer wedge spring.

В основании горизонтальной части клина выполнено углубление, которое позволяет исключить скругление литейной формы клина и обеспечить упирание наружной части наружной подклиновой пружины в радиальное углубление с внутренней стороны вертикальной части клина.A recess is made at the base of the horizontal part of the wedge, which makes it possible to exclude the rounding of the wedge casting mold and ensure that the outer part of the outer sub-wedge spring abuts against the radial recess on the inner side of the vertical part of the wedge.

Признаки 1-4 являются общими с прототипом, признаки 5-12 являются отличительными признаками полезной модели.Features 1-4 are common with the prototype, features 5-12 are the hallmarks of the utility model.

Заявляемая полезная модель клина фрикционного поясняется чертежами. The claimed utility model of the friction wedge is illustrated by drawings.

На фиг. 1- представлен изометрический вид участка надрессорной балки, In FIG. 1- shows an isometric view of the section of the bolster,

на фиг. 2 - изометрический вид клина фрикционного, in fig. 2 - isometric view of the friction wedge,

на фиг. 3 – вид клина фрикционного снизу, in fig. 3 - view of the friction wedge from below,

на фиг. 4 - вид клина фрикционного сбоку с разрезом и вид Г, in fig. 4 - view of the friction wedge from the side with a section and view D,

на фиг. 5 – вид клина фрикционного сверху, in fig. 5 - view of the friction wedge from above,

на фиг. 6 – вид с торца надрессорной балки с клиньями фрикционными, in fig. 6 - end view of the bolster with friction wedges,

на фиг. 7 – разрез участка рессорного подвешивания.in fig. 7 - section of the spring suspension section.

Обозначения на чертежахDesignations on the drawings

1 – надрессорная балка,1 - bolster,

2 – карман,2 - pocket,

3 – износостойкий вкладыш,3 - wear-resistant insert,

4 – фрикционный клин,4 - friction wedge,

5 – наклонная часть клина,5 - inclined part of the wedge,

6 – вертикальная часть клина,6 - vertical part of the wedge,

7 – индикатор контроля предельного износа и завышения клина относительно надрессорной балки,7 - indicator for monitoring the limit of wear and overestimation of the wedge relative to the bolster,

8 – углубление с внутренней стороны горизонтальной части, 8 - recess on the inside of the horizontal part,

9 – горизонтальная часть клина, 9 - the horizontal part of the wedge,

10 – внутренняя сторона вертикальной части, 10 - the inner side of the vertical part,

11 – наружная подклиновая пружина, 11 - external wedge spring,

L1 – высота индикатора 7,L1 – indicator height 7,

L2 – ширина индикатора 7,L2 - indicator width 7,

L3 – длина индикатора 7,L3 - indicator length 7,

L4 – ширина углубления 8,L4 - recess width 8,

L5 – высота углубления 8.L5 - recess height 8.

Клин фрикционный 4 (фиг. 1, 2) содержит рабочие наклонную 5, вертикальную 6 и горизонтальную части 9. Наклонная часть 5 взаимодействует с вкладышами 3 кармана 2, приваренными между наклонной поверхностью и вертикальными боковыми стенками кармана надрессорной балки 1. Наклонная часть 5 клина состоит из двух наклонных поверхностей, которые наклонены к горизонтали под углом α=55° и образуют между собой угол β=150° (фиг. 5). Friction wedge 4 (Fig. 1, 2) contains working inclined 5, vertical 6 and horizontal parts 9. Inclined part 5 interacts with liners 3 pocket 2 welded between the inclined surface and the vertical side walls of the bolster pocket 1. The inclined part 5 of the wedge consists from two inclined surfaces, which are inclined to the horizontal at an angle α=55° and form an angle β=150° between them (Fig. 5).

Вертикальная часть 6 клина взаимодействует с фрикционной планкой боковой рамы (не показана). The vertical part 6 of the wedge interacts with the friction bar of the side frame (not shown).

В верхних углах вертикальной рабочей части 6 клина 4 имеются индикаторы 7, которые выполнены в виде углубления. In the upper corners of the vertical working part 6 of the wedge 4 there are indicators 7, which are made in the form of a recess.

Контроль завышения фрикционного клина 4 (фиг. 6) производится по положению нижней границы индикатора 7 относительно верхней поверхности 1.1 надрессорной балки 1. Если индикатор 7 полностью или частично находится ниже поверхности 1.1 надрессорной балки 1, то неисправности нет, т.е. фрикционный клин в исправном состоянии (фиг. 6 а). Полное завышение индикатора 7 относительно поверхности 1.1 надрессорной балки 1 (фиг. 6 б) или отсутствие индикатора 7 на клине 4, является неисправностью (фиг. 6 в), т.е. фрикционный клин в неисправном состоянии и необходима отцепка вагона.Control overestimation of the friction wedge 4 (Fig. 6) is carried out according to the position of the lower border of the indicator 7 relative to the upper surface 1.1 of the bolster 1. If the indicator 7 is completely or partially below the surface 1.1 of the bolster 1, then there is no malfunction, i.e. the friction wedge is in good condition (Fig. 6a). The complete overestimation of the indicator 7 relative to the surface 1.1 of the bolster 1 (Fig. 6 b) or the absence of the indicator 7 on the wedge 4 is a malfunction (Fig. 6 c), i.e. the friction wedge is out of order and the wagon needs to be uncoupled.

Таким образом, индикаторы 7 выполняют двойную функцию и предназначены дляThus, indicators 7 perform a dual function and are designed to

контроля предельного состояния износа клина;control of the limit state of wedge wear;

контроля завышения клина относительно надрессорной балки.control overestimation of the wedge relative to the bolster.

Высота L1 индикатора 7 может составлять 10-20 мм (фиг. 4, 5).The height L1 of the indicator 7 can be 10-20 mm (Fig. 4, 5).

Ширина L2 индикатора 7 может составлять 4-10 мм.The width L2 of the indicator 7 may be 4-10 mm.

Длина L3 индикатора 7 может составлять 10-20 мм.The length L3 of the indicator 7 may be 10-20 mm.

Данные параметры подобраны экспериментально. При высоте и длине менее 10 мм, ширине менее 4 мм, а также при высоте и длине более 20 мм, при ширине более 10 мм не будет обеспечено надлежащее качество контроля состояния клина 4. Только в этих диапазонах индикатора 7 параметры клина не будут выходить за допустимые пределы.These parameters are selected experimentally. With a height and length of less than 10 mm, a width of less than 4 mm, as well as a height and length of more than 20 mm, with a width of more than 10 mm, the proper quality of monitoring the condition of the wedge 4 will not be ensured. Only in these ranges of the indicator 7, the wedge parameters will not go beyond allowable limits.

Внутренняя сторона вертикальной части 10 (фиг. 3) выполнена с радиальным углублением 10.1, осуществленным в горизонтальном направлении, при этом радиальное углубление 10.1 повторяет контур наружной поверхности наружной подклиновой пружины 11.The inner side of the vertical part 10 (Fig. 3) is made with a radial recess 10.1, made in the horizontal direction, while the radial recess 10.1 repeats the contour of the outer surface of the outer wedge spring 11.

В основании горизонтальной части 9 клина 4 по периметру радиального углубления 10.1 выполнено углубление 8 (фиг. 3-4), которое позволяет исключить скругление литейной формы клина 4 и обеспечить упирание наружной части наружной подклиновой пружины 11(фиг. 7) в радиальное углубление 10.1 нижней части вертикальной части 10 клина. При отсутствии углубления 8, полученный из литейной формы фрикционный клин в месте сопряжения поверхности 9 и наружной вертикальной поверхности радиального углубления 10.1 будет иметь радиусный переход, который будет препятствовать пружине достичь поверхности 9. В этом случае положение пружины будет неустойчивым, и она будет перемещаться по поверхности 9, нарушая при этом устойчивый и надежный режим работы рессорного узла.At the base of the horizontal part 9 of the wedge 4 along the perimeter of the radial recess 10.1, a recess 8 is made (Fig. 3-4), which makes it possible to eliminate the rounding of the mold of the wedge 4 and ensure that the outer part of the outer sub-wedge spring 11 (Fig. 7) abuts against the radial recess 10.1 of the lower parts of the vertical part 10 of the wedge. In the absence of recess 8, the friction wedge obtained from the mold at the interface between surface 9 and the outer vertical surface of the radial recess 10.1 will have a radial transition that will prevent the spring from reaching surface 9. In this case, the position of the spring will be unstable and it will move along the surface 9, while violating the stable and reliable operation of the spring assembly.

Ширина L4 углубления 8 может быть 8-15 мм (фиг. 4).The width L4 of the recess 8 may be 8-15 mm (FIG. 4).

Высота L5 углубления 8 может быть 2-7 мм.The height L5 of the recess 8 may be 2-7 mm.

При ширине менее 8 мм и/или высоте менее 2 мм не будет обеспечено упирание наружной части наружной подклиновой пружины 11 в радиальное углубление 10.1 с внутренней стороны вертикальной части 10 клина.With a width of less than 8 mm and/or a height of less than 2 mm, the outer part of the outer wedge spring 11 will not rest against the radial recess 10.1 on the inside of the vertical part 10 of the wedge.

При ширине более 15 мм и/или высоте более 7 мм может произойти нарушение устойчивой фиксации подклиновой пружины 11.With a width of more than 15 mm and / or a height of more than 7 mm, a violation of the stable fixation of the wedge spring 11 may occur.

Наличие углублений 8 и 10.1 позволяет отказаться от сложной конструкции ограничителей смещения верхней части подклиновой пружины и при этом обеспечивает надёжную фиксацию верха пружины.The presence of recesses 8 and 10.1 allows you to abandon the complex design of the displacement limiters of the upper part of the wedge spring and at the same time provides reliable fixation of the top of the spring.

Фрикционный клин 4 может быть изготовлен, например, из чугуна марки ВЧ 100 по ГОСТ 7293.Friction wedge 4 can be made, for example, of cast iron grade VCh 100 according to GOST 7293.

Примером использования является применение данной конструкции клина в изготовленной двухосной тележке грузовых вагонов. При этом были обеспечены надлежащий контроль технического состояния тележки и надёжная фиксация подклиновых пружин.An example of use is the application of this wedge design in a manufactured two-axle freight car bogie. At the same time, proper control of the technical condition of the bogie and reliable fixation of the wedge springs were ensured.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет повысить надёжность конструкции клина при эксплуатации за счёт надёжной фиксации верха наружной пружины и обеспечения визуального контроля неисправного состояния клина, а именно предельного состояния износа и завышения клина относительно надрессорной балки. Thus, the proposed technical solution makes it possible to increase the reliability of the wedge design during operation due to reliable fixation of the top of the outer spring and visual control of the faulty state of the wedge, namely the limit state of wear and overestimation of the wedge relative to the bolster.

Claims

1. A friction wedge containing an inclined, horizontal and vertical parts, in the upper corners of the vertical part of the wedge there are indicators made in the form of a recess and designed to determine the state of wear, characterized in that the indicators intended to determine the state of wear of the vertical part of the wedge are made with the possibility of visually fixing the position of the lower border of the indicator relative to the upper surface of the bolster, on the inner side of the vertical part of the wedge, a radial recess is made, made in the horizontal direction, while the radial horizontally directed recess follows the contour of the outer surface of the outer wedge spring, intended for installation under the friction wedge, in the base of the horizontal part of the wedge along the perimeter of the horizontally directed radial recess is recessed in the vertical direction.

2. Friction wedge according to claim 1, characterized in that the height of the indicator is 10-20 mm, the length of the indicator is 10-20 mm, the width of the indicator is 4-10 mm.

3. Friction wedge according to claim 1, characterized in that the width of the recess at the base of the horizontal part of the wedge is 8-15 mm, the height of the recess at the base of the horizontal part of the wedge is 2-7 mm.