RU217987U1

RU217987U1 - Three-axle railway bogie balancer

Info

Publication number: RU217987U1
Application number: RU2023107247U
Authority: RU
Inventors: Андрей Леонидович Ставский; Олег Юрьевич Шулдрин; Вадим Валентинович Карпюк; Алексей Александрович Шмыгин; Георгий Дмитриевич Письмаров
Original assignee: Акционерное общество "Рузаевский завод химического машиностроения" (АО "Рузхиммаш")
Filing date: 2023-03-27
Publication date: 2023-04-28

Abstract

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции тележек железнодорожных вагонов.The utility model relates to railway transport and concerns the design of railway wagon bogies.

Технический результат, достигаемый полезной моделью, - повышение прочности и надежности балансира трехосной железнодорожной тележки.The technical result achieved by the utility model is to increase the strength and reliability of the balancer of a three-axle railway bogie.

Технический результат достигается за счет того, что в балансире трехосной железнодорожной тележки, представляющем собой стальную отливку с ассиметрично выполненными концевыми частями, замкнутыми в средней части цилиндрическим проемом для размещения подшипника, при этом в каждой концевой части балансира имеется проем для размещения боковой рамы тележки, ограниченный вертикальными стенками, с выполненными в них отверстиями для соединения балансира с боковой рамой тележки, и горизонтальной стенкой, на вертикальных стенках на их участках между проемом для размещения боковой рамы тележки и цилиндрическим проемом выполнены технологические отверстия, согласно полезной модели, наружные поверхности вертикальных стенок на участках между технологическими отверстиями и отверстиями для соединения балансира с боковой рамой тележки выполнены с утолщениями в виде приливов, выступающих над наружной поверхностью вертикальной стенки, внутренние поверхности вертикальных стенок, ограничивающих проемы для боковой рамы, выполнены наклонными, при этом толщина вертикальных стенок, ограничивающих проемы для боковой рамы тележки, на их нижних участках больше толщины вертикальных стенок на концевых участках на их верхних участках. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

The technical result is achieved due to the fact that in the balance beam of a three-axle railway bogie, which is a steel casting with asymmetrically made end parts, closed in the middle part by a cylindrical opening for accommodating the bearing, while in each end part of the balance beam there is an opening for accommodating the side frame of the bogie, limited vertical walls, with holes made in them for connecting the balancer with the side frame of the bogie, and a horizontal wall, on the vertical walls in their sections between the opening for placing the side frame of the bogie and the cylindrical opening, technological holes are made, according to the utility model, the outer surfaces of the vertical walls in the sections between the technological holes and the holes for connecting the balancer with the side frame of the bogie are made with thickenings in the form of tides protruding above the outer surface of the vertical wall, the inner surfaces of the vertical walls limiting the openings for the side frame are made inclined, while the thickness of the vertical walls limiting the openings for the side bogie frames, on their lower sections more than the thickness of the vertical walls on the end sections on their upper sections. 2 w.p. f-ly, 4 ill.

Description

Из патента РФ №2769028 на изобретение известна колесная пара трехосной тележки грузового железнодорожного вагона, включающая в себя ось с напрессованными на нее колесами и подшипниковыми узлами, балансиры, каждый из которых представляет собой стальную отливку с асимметрично выполненными концевыми частями и замкнутым в средней части арочным проемом, имеющим опорные и упорные поверхности под подшипниковый узел, при этом в каждой концевой части балансира имеется проем для размещения боковой рамы тележки, ограниченный вертикальными стенками с выполненными в них отверстиями для соединения балансира с боковыми рамами, при этом по центру нижней части проема каждого балансира выполнено вертикально ориентированное отверстие, образованное посредством расположенных друг напротив друга, в продольном и поперечном сечении балансира, наклонных стенок, расширяющих отверстие книзу. В балансире по патенту №2769028 в вертикальных стенках на участке между проемом для боковой рамы и центральным арочным проемом выполнены технологические отверстия. Вертикальные стенки, ограничивающие проем для боковой рамы, а также на участке между проемом для боковой рамы и технологическим отверстием выполнены одинаковой толщины, при этом одна вертикальная стенка, ограничивающая один проем для боковой рамы, выполнена со смещением наружу уровня ее плоскости относительно уровня плоскости вертикальной стенки на участке между проемом для боковой рамы и центральным арочным проемом. Толщина вертикальных стенок каждого проема для боковой рамы выполнена одинаковой по всей высоте указанного проема.From the patent of the Russian Federation No. 2769028 for the invention, a wheelset of a three-axle bogie of a freight railway car is known, including an axle with wheels pressed onto it and bearing assemblies, balancers, each of which is a steel casting with asymmetrically made end parts and an arched opening closed in the middle part having support and thrust surfaces for the bearing assembly, while in each end part of the balancer there is an opening for accommodating the side frame of the bogie, limited by vertical walls with holes made in them for connecting the balancer with the side frames, while in the center of the lower part of the opening of each balancer is made a vertically oriented hole formed by means of inclined walls located opposite each other in the longitudinal and cross section of the balance bar, expanding the hole downwards. In the balance beam according to patent No. 2769028, technological holes are made in the vertical walls in the area between the opening for the side frame and the central arched opening. The vertical walls limiting the opening for the side frame, as well as in the area between the opening for the side frame and the technological hole, are made of the same thickness, while one vertical wall, limiting one opening for the side frame, is made with an outward displacement of the level of its plane relative to the level of the plane of the vertical wall in the area between the opening for the side frame and the central arched opening. The thickness of the vertical walls of each opening for the side frame is made the same over the entire height of the said opening.

Из патента РФ №213129 на полезную модель известен балансир трехосной тележки грузового железнодорожного вагона, представляющий собой стальную отливку с ассиметрично выполненными концевыми частями, замкнутыми в средней части цилиндрическим проемом для размещения подшипника, при этом в каждой концевой части балансира имеется проем для размещения боковой рамы тележки, ограниченный вертикальными стенками, с выполненными в них отверстиями для соединения балансира с боковыми рамами посредством валиков и горизонтальной стенкой с выполненным в ней пазом для установки износостойкого элемента, служащего опорой для боковой рамы тележки, при этом в отверстиях вертикальных стенок проема для установки боковой рамы запрессованы износостойкие втулки; в вертикальных стенках балансира на их участках между цилиндрическим проемом для размещения подшипника и проемом для размещения боковой рамы выполнены технологические отверстия. Вертикальные стенки, ограничивающие проем для боковой рамы, а также на участке между проемом для боковой рамы и технологическим отверстием выполнены одинаковой толщины, при этом одна вертикальная стенка, ограничивающая один проем для боковой рамы, выполнена со смещением наружу уровня ее плоскости относительно уровня плоскости вертикальной стенки на участке между проемом для боковой рамы и центральным арочным проемом. Толщина вертикальных стенок каждого проема для боковой рамы выполнена одинаковой по всей высоте указанного проема.From the patent of the Russian Federation No. 213129 for a utility model, a balance beam of a three-axle bogie of a freight railway car is known, which is a steel casting with asymmetrically made end parts closed in the middle part by a cylindrical opening for accommodating a bearing, while each end part of the balance beam has an opening for accommodating the side frame of the bogie , limited by vertical walls, with holes made in them for connecting the balancer to the side frames by means of rollers and a horizontal wall with a groove made in it for installing a wear-resistant element that serves as a support for the side frame of the bogie, while openings for installing the side frame are pressed into the holes of the vertical walls wear-resistant bushings; technological holes are made in the vertical walls of the balancer in their sections between the cylindrical opening for the bearing and the opening for the side frame. The vertical walls limiting the opening for the side frame, as well as in the area between the opening for the side frame and the technological hole, are made of the same thickness, while one vertical wall, limiting one opening for the side frame, is made with an outward displacement of the level of its plane relative to the level of the plane of the vertical wall in the area between the opening for the side frame and the central arched opening. The thickness of the vertical walls of each opening for the side frame is made the same over the entire height of the said opening.

Недостатком известных конструкций балансиров является их недостаточная прочность и надежность.The disadvantage of the known designs of balancers is their lack of strength and reliability.

Балансир по патенту №213129 выбран в качестве наиболее близкого аналога.The balancer according to patent No. 213129 is selected as the closest analogue.

Техническая проблема, решаемая предлагаемой полезной, - устранение недостатков аналогов.The technical problem solved by the proposed useful one is the elimination of the shortcomings of analogues.

Технический результат достигается за счет того, что в балансире трехосной железнодорожной тележки, представляющем собой стальную отливку с ассиметрично выполненными концевыми частями, замкнутыми в средней части цилиндрическим проемом для размещения подшипника, при этом в каждой концевой части балансира имеется проем для размещения боковой рамы тележки, ограниченный вертикальными стенками, с выполненными в них отверстиями для соединения балансира с боковой рамой тележки, и горизонтальной стенкой, на вертикальных стенках на их участках между проемом для размещения боковой рамы тележки и цилиндрическим проемом выполнены технологические отверстия, согласно полезной модели, наружные поверхности вертикальных стенок на участках между технологическими отверстиями и отверстиями для соединения балансира с боковой рамой тележки выполнены с утолщениями в виде приливов, выступающих над наружной поверхностью вертикальной стенки, внутренние поверхности вертикальных стенок, ограничивающих проемы для боковой рамы, выполнены наклонными, при этом толщина вертикальных стенок, ограничивающих проемы для боковой рамы тележки, на их нижних участках больше толщины вертикальных стенок на концевых участках на их верхних участках.The technical result is achieved due to the fact that in the balance beam of a three-axle railway bogie, which is a steel casting with asymmetrically made end parts, closed in the middle part by a cylindrical opening for accommodating the bearing, while in each end part of the balance beam there is an opening for accommodating the side frame of the bogie, limited vertical walls, with holes made in them for connecting the balancer with the side frame of the bogie, and a horizontal wall, on the vertical walls in their sections between the opening for placing the side frame of the bogie and the cylindrical opening, technological holes are made, according to the utility model, the outer surfaces of the vertical walls in the sections between the technological holes and the holes for connecting the balancer with the side frame of the bogie are made with thickenings in the form of tides protruding above the outer surface of the vertical wall, the inner surfaces of the vertical walls limiting the openings for the side frame are made inclined, while the thickness of the vertical walls limiting the openings for the side bogie frames, on their lower sections more than the thickness of the vertical walls on the end sections on their upper sections.

Толщина приливов составляет 3 - 10 мм.The thickness of the tides is 3 - 10 mm.

Толщина вертикальных стенок, ограничивающих проемы для боковой рамы тележки, на их нижних участках больше толщины указанных вертикальных стенок на их верхних участках на 5 - 35%.The thickness of the vertical walls limiting the openings for the side frame of the bogie in their lower sections is greater than the thickness of these vertical walls in their upper sections by 5 - 35%.

Заявляемая полезная модель поясняется фигурами.The claimed utility model is illustrated by figures.

На фиг. 1 изображен заявляемый балансир - вид сбоку.In FIG. 1 shows the claimed balancer - side view.

На фиг. 2 изображен заявляемый балансир - вид сверху.In FIG. 2 shows the claimed balancer - top view.

На фиг. 3 изображен продольный горизонтальный разрез заявляемого балансира.In FIG. 3 shows a longitudinal horizontal section of the proposed balancer.

На фиг. 4 изображен заявляемый балансир - вид с торца.In FIG. 4 shows the claimed balancer - end view.

Позиции на фигурах:Positions on figures:

1 - концевые участки;1 - end sections;

2 - цилиндрический проем;2 - cylindrical opening;

3 - проем для размещения боковой рамы;3 - opening for placement of the side frame;

4 - вертикальные стенки;4 - vertical walls;

4.1 - вертикальные стенки на участке между проемом для боковой рамы и технологическими отверстиями;4.1 - vertical walls in the area between the opening for the side frame and technological holes;

4.2 - вертикальные стенки проема для боковой рамы;4.2 - vertical walls of the opening for the side frame;

5 - отверстия для соединения балансира с боковой рамой;5 - holes for connecting the balancer with the side frame;

6 - горизонтальная стенка;6 - horizontal wall;

7 - технологические отверстия.7 - technological holes.

Заявляемый балансир трехосной железнодорожной тележки представляет собой стальную отливку с ассиметрично выполненными концевыми частями 1, замкнутыми в средней части цилиндрическим проемом 2 для размещения подшипника; при этом в каждой концевой части 1 балансира имеется проем 3 для размещения боковой рамы тележки, ограниченный вертикальными стенками 4, с выполненными в них отверстиями 5 для соединения балансира с боковой рамой, и горизонтальной стенкой 6; на вертикальных стенках 4 на их участках между проемом 3 для размещения боковой рамы тележки и цилиндрическим проемом 2 выполнены технологические отверстия 7. Наружные поверхности вертикальных стенок 4 на участках между технологическими отверстиями 7 и отверстиями 5 для соединения балансира с боковой рамой выполнены с утолщениями 4.1 в виде приливов, выступающих над наружной поверхностью вертикальной стенки на 3 - 10 мм; внутренние поверхности вертикальных стенок 4, ограничивающих проем 3, выполнены наклонными, при этом толщина h вертикальных стенок 4, ограничивающих проем 3, на их нижних участках больше толщины H вертикальных стенок 4, ограничивающих проем 3, на их верхних участках на 5 - 35%.The inventive balancer triaxial railway bogie is a steel casting with asymmetrically made end parts 1, closed in the middle part of the cylindrical opening 2 to accommodate the bearing; at the same time, in each end part 1 of the balancer there is an opening 3 for placing the side frame of the cart, limited by vertical walls 4, with holes 5 made in them for connecting the balancer with the side frame, and a horizontal wall 6; technological holes 7 are made on the vertical walls 4 in their sections between the opening 3 for placing the side frame of the cart and the cylindrical opening 2. The outer surfaces of the vertical walls 4 in the areas between the technological holes 7 and the holes 5 for connecting the balancer to the side frame are made with thickenings 4.1 in the form tides protruding above the outer surface of the vertical wall by 3 - 10 mm; the inner surfaces of the vertical walls 4, limiting the opening 3, are made inclined, while the thickness h of the vertical walls 4, limiting the opening 3, in their lower sections is greater than the thickness H of the vertical walls 4, limiting the opening 3, in their upper sections by 5 - 35%.

Вертикальные стенки 4 на участке между проемом 3 для размещения боковой рамы тележки и технологическими отверстиями 7 ослаблены, ввиду наличия отверстий 7. Следовательно, необходимость выполнения технологических отверстий 7 не должна приводить к ослаблению вертикальных стенок 4 и, следовательно, к ослаблению балансира в целом.The vertical walls 4 in the area between the opening 3 for placing the side frame of the bogie and the technological holes 7 are weakened due to the presence of holes 7. Therefore, the need to make technological holes 7 should not lead to weakening of the vertical walls 4 and, consequently, to the weakening of the balancer as a whole.

Для усиления конструкции балансира, укрепления вертикальных стенок 4 на участках между технологическими отверстиями 7 и проемами 3, вертикальные стенки выполнены с утолщением 4.1 в виде приливов, предназначенных для усиления вертикальных стенок 4 на указанных участках.To strengthen the structure of the balancer, to strengthen the vertical walls 4 in the areas between the technological holes 7 and openings 3, the vertical walls are made with a thickening 4.1 in the form of tides, designed to reinforce the vertical walls 4 in these areas.

Для усиления вертикальных стенок 4 на участках между технологическими отверстиями 7 и проемами 3, приливы 4.1 целесообразно выполнять с толщиной не менее 3 мм и не более 10 мм.To strengthen the vertical walls 4 in the areas between the technological holes 7 and openings 3, it is advisable to make the tides 4.1 with a thickness of at least 3 mm and not more than 10 mm.

При значениях толщины приливов 4.1 за пределами указанного диапазона, будет иметь место, с одной стороны, недостаточное упрочнение вертикальных стенок 4 (при толщине приливов менее 4 мм), поскольку приливы толщиной менее 4 мм сопоставимы с технологическими допусками при изготовлении балансира методом литья. С другой стороны, при толщине приливов 4.1 более 10 мм будет иметь место нецелесообразное увеличение массы балансира.When the thickness of the bosses 4.1 is outside the specified range, on the one hand, there will be insufficient hardening of the vertical walls 4 (with a thickness of the bosses less than 4 mm), since the bosses with a thickness of less than 4 mm are comparable with technological tolerances in the manufacture of the balancer by casting. On the other hand, when the thickness of the tides 4.1 is more than 10 mm, an inappropriate increase in the mass of the balancer will take place.

Также для усиления вертикальных стенок 4 на концевых частях 1 балансира в проемах 3 нижние участки вертикальных стенок 4 выполнены с утолщением по сравнению с верхними участками, поскольку нижние участки вертикальных стенок 4, ограничивающих проем 3, сопряжены с наиболее нагруженными участками балансира - горизонтальными стенками 6, испытывающими в процессе эксплуатации (при движении вагона) динамические нагрузки от воздействия боковых рам. Для усиления вертикальных стенок 4 в концевых частях 1 в проемах 3 целесообразно, чтобы толщина h вертикальных стенок 4, ограничивающих проем 3, на их нижних участках была больше толщины H вертикальных стенок 4, ограничивающих проем 3, на их верхних участках на 5 - 25%. Конкретный перепад толщин на верхних и нижних участках вертикальных стенок проемов 3 будет определяться геометрией тележки и массой ее боковой рамы по результатам моделирования.Also, to reinforce the vertical walls 4 on the end parts 1 of the balance beam in the openings 3, the lower sections of the vertical walls 4 are made with a thickening compared to the upper sections, since the lower sections of the vertical walls 4, limiting the opening 3, are associated with the most loaded sections of the balance beam - the horizontal walls 6, experiencing during operation (during the movement of the car) dynamic loads from the impact of side frames. To strengthen the vertical walls 4 in the end parts 1 in the openings 3, it is advisable that the thickness h of the vertical walls 4 limiting the opening 3 in their lower sections be greater than the thickness H of the vertical walls 4 limiting the opening 3 in their upper sections by 5 - 25% . The specific thickness difference in the upper and lower sections of the vertical walls of the openings 3 will be determined by the geometry of the bogie and the mass of its side frame according to the simulation results.

Усиление вертикальных стенок 4 на участках 4.1 и на нижних участках проемов 3 повышает прочность балансира по сравнению с наиболее близким аналогом (также выполненным с технологическими отверстиями) и, соответственно, повышает его надежность, за счет снижения, или даже полного исключения повреждения, деформации балансира на участках между технологическими отверстиями 7 и проемами 3, а также в концевых частях 1 в проемах 3 в процессе эксплуатации, т.е. в процессе воздействия на балансир динамических нагрузок.Reinforcement of vertical walls 4 in sections 4.1 and in the lower sections of openings 3 increases the strength of the balance bar compared to the closest analogue (also made with technological holes) and, accordingly, increases its reliability, by reducing, or even completely eliminating damage, deformation of the balance bar by sections between technological holes 7 and openings 3, as well as in the end parts 1 in the openings 3 during operation, i.e. in the process of impact on the balancer of dynamic loads.

Таким образом, заявляемая полезная модель в полной мере обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в повышении прочности и надежности балансира трехосной железнодорожной тележки.Thus, the claimed utility model fully ensures the achievement of the technical result, which consists in increasing the strength and reliability of the balancer of a three-axle railway bogie.

Claims

1. The balancer of a three-axle railway bogie, which is a steel casting with asymmetrically made end parts, closed in the middle part by a cylindrical opening for accommodating a bearing, while each end part of the balancer has an opening for accommodating the side frame of the bogie, limited by vertical walls, with holes for connecting the balancer with the side frame of the bogie, and the horizontal wall, on the vertical walls in their sections between the opening for placing the side frame of the bogie and the cylindrical opening, technological holes are made, characterized in that the outer surfaces of the vertical walls in the areas between the technological holes and the holes for connection of the balance beam with the side frame of the bogie are made with thickenings in the form of tides protruding above the outer surface of the vertical wall, the inner surfaces of the vertical walls limiting the openings for the side frame are made inclined, while the thickness of the vertical walls limiting the openings for the side frame of the bogie, on their lower sections more than the thickness of the vertical walls at the end sections on their upper sections.

2. The balancer according to claim 1, characterized in that the thickness of the tides is 3 - 10 mm.

3. The balancer according to claim 1, characterized in that the thickness of the vertical walls limiting the openings for the side frame of the bogie in their lower sections is greater than the thickness of these vertical walls in their upper sections by 5 - 35%.