RU221176U1 - Узел сцепа грузовых вагонов - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции узла сцепа нескольких секций между собой одной единицы подвижного состава. Узел сцепа грузовых вагонов включает секции 1, каждая из которых содержит кузов 2 для размещения груза, установленный на две железнодорожные тележки 3 и имеющий раму 4. В раме установлены поглощающие аппараты 5 с хомутами 6. Секции соединены полужесткой беззазорной разъемной сцепкой 7. Соединение сцепки с каждой секцией выполнено через соединительное устройство 8. Соединительное устройство включает сферическое тело 9, в центре которого установлена ось 10 с размещенными по концам оси сферическими тарельчатыми вставками 11 и 12. Сферическое тело и сферические тарельчатые вставки выполнены из высокопрочной стали. Полезная модель позволяет создать конструкцию узла сцепа грузовых вагонов, обеспечивающего повышение эксплуатационной надежности, уменьшение трудозатрат при изготовлении и ремонте секционного грузового вагона. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции узла сцепа нескольких секций между собой одной единицы подвижного состава.

Известна конструкция полувагона [Патент РФ на полезную модель №158055, опубликовано 20.12.2015], содержащая два последовательно расположенных кузова, каждый из которых установлен на соответствующие две ходовые двухосные тележки. Кузов включает в себя основание в виде балочного каркаса, закрепленные на основании боковые и торцевые стены. На каждом кузове установлено тормозное оборудование. По наружным концам оснований кузовов размещены автосцепные устройства для последовательного соединения предлагаемых единых парных полувагонов в железнодорожный состав. Между собой два последовательно расположенных кузова соединены неразъемной сцепкой, которая соединяет его основания в единую неразъемную конструкцию.

Соединение двух рам полувагона неразъемной сцепкой обеспечивает уменьшение длины секционного полувагона по осям сцепления автосцепок, что позволяет сократить потребную длину станционных путей для состава заявляемых полувагонов, а также упростить конструкцию и сократить операции по обслуживанию предлагаемого полувагона.

Однако, недостатком данной конструкции является, что конструкция полувагона не учитывает износ колес тележек и деформации кузовов в процессе эксплуатации полувагона. Износы и деформации приведут к различным угловым отклонениям неразъемной сцепки, по отношению к соединяемым кузовам полувагона, что в свою очередь вероятно приведет к ухудшению прохождения кривых участков железнодорожного пути секционным полувагоном.

Известна конструкция сочлененного грузового вагона [Патент РФ на полезную модель №190013, опубликовано 14.06.2019], состоящая как минимум из двух секций, каждая из которых включает кузов с рамой, с размещенными в их консолях ударно-тяговыми приборами, включающими поглощающие аппараты, установленные на ходовые тележки и оборудованные тормозом, соединенные жесткой, неразъемной сцепкой, контактирующей с элементами поглощающих аппаратов. Расстояние между кузовами секций, как на прямом, так и на криволинейном участках железнодорожного пути больше суммарной величины сжатия поглощающих аппаратов, установленных в смежных консолях рам кузовов секций. Сумма расстояний от опорной поверхности задних упоров до края кузова смежных секций находится в диапазоне:

L1+L2=0,8÷1,0 (Lyп-2h-Δ1-Δ2-Δ3),

где Lyп - расстояние между опорными поверхностями задних упоров смежных секций;

h - максимальный ход поглощающего аппарата,

Δ1 - минусовой допуск на длину корпуса поглощающего аппарата;

Δ2 - минусовой допуск на толщину опорной плиты;

Δ3 - минусовой допуск на длину жесткой неразъемной сцепки.

Существенным недостатком является, как и вышеописанной полезной модели, соединенные секций грузового вагона жесткой неразъемной сцепкой, что приводит к перекосу секций грузового вагона при прохождении радиусов железнодорожной магистрали.

При ремонте данного сочленённого грузового вагона, необходимо обе секции транспортировать до места ремонта, так как неразъемная жесткая сцепка не позволяет без дополнительных трудозатрат произвести расцепление секций грузового вагона между собой.

Также известна конструкция жесткого сцепного устройство с универсальным прицепным хвостовиком для вагонов железнодорожного транспорта [Патент РФ на изобретение №2722250, опубликовано 28.05.2020], состоящее из двух сцепок и двух центрирующих устройств, причем корпус каждой сцепки состоит из головы и прицепного хвостовика, связанных между собой цилиндрическим шарниром с горизонтально расположенным круглым шкворнем, голова одной из сцепок оборудована механизмами сцепления, а голова другой оборудована механизмом расцепления и направляющим конусом с деталями его крепления, причем в каждом хвостовике корпуса сцепки выполнено вертикально ориентированное отверстие для установки в него плоского шкворня, соединяющего сцепку с упряжью вагона. Форма и размеры хвостовика соответствуют форме и размерам хвостовой части автосцепки СА-3.

Недостатком данной конструкции является, что хвостовик связан с головной частью сцепки цилиндрическим шарниром с горизонтально расположенным круглым шкворнем, а хвостовик корпуса сцепки посредством вертикально ориентированного отверстия и плоского шкворня, соединяет сцепку с упряжью вагона. Таким образом, при сцеплении секций грузового вагона, в каждой секции имеется горизонтальный шарнир и ограниченный вертикальный шарнир, что затрудняет грузовому вагону, как и вышеописанным конструкциям, беспрепятственно проходить радиусы железнодорожного пути, при разноуровневости колес из-за их износа и затрудняет вписывание секционного грузового вагона в радиусные кривые железнодорожного пути. Два шарнира не позволяют отклониться на необходимый угол в пространственном измерении и в узлах крепления контакта деталей возникают повышенные контактные напряжения, износ и ослабление конструкции.

Известна конструкция грузового вагона [Патент РФ на полезную модель №188971, опубликовано 30.04.2019], включающая в себя две последовательно расположенные секции, каждая из которых имеет кузов для размещения перевозимого груза и установлена на две ходовые тележки, секции вагона соединены сцепкой. В конструкцию сцепки, соединяющую секции вагона, входит амортизирующее устройство, поглощающее энергию удара. В качестве амортизирующего устройства применяться устройство из эластомерных элементов, либо из упругих элементов, либо из сочетания указанных элементов. Наименьшее расстояние L_CM ^MIN между ближайшими точками кузовов смежных секций вагона должно быть больше величины максимального хода L_Р.Х. ^MAX амортизирующего устройства. Величина максимального хода амортизирующего устройства предпочтительно определена в состоянии сжатия амортизирующего устройства, поскольку в таком случае она является однозначно определенной.

Данная полезная модель выбрана в качестве прототипа.

Основным недостатком данной конструкции является то, что она не учитывает изготовление полувагонов, крытых вагонов, вагонов-хопперов прямоугольной формы. Например, ход амортизирующего устройства составляет 120 мм, а расстояние между ближайшими точками кузовов смежных секций вагона составляет 121 мм, при этом расстояние L_CM ^MIN между кузовами измерено в районе сцепки. При прохождении секционного грузового вагона радиуса железнодорожного пути и срабатывании амортизирующего устройства имеется большая вероятность механического контакта кузовов смежных секций, что приведет к повреждению грузового вагона.

Техническая проблема, на которую направлена заявляемая полезная модель, исключить механический контакт кузовов смежных секций, в частности прямоугольной формы при прохождении радиусов железнодорожного пути, вместе с этим, при разноуровневости соседних секций по причине износа колес грузовых тележек, обеспечить вписывание секционного грузового вагона в радиусные кривые магистрального пути, в том числе отклонение сцепки между секциями на тот угол в пространстве, который обеспечит бесконфликтное взаимодействие элементов конструкции секций и сцепки, что позволит привести к увеличению эксплуатационной надежности конструкции, обусловленной её способностью сохранять работоспособность на весь срок службы.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание конструкции узла сцепа грузовых вагонов, обеспечивающего повышение эксплуатационной надежности, уменьшение трудозатрат при изготовлении и ремонте секционного грузового вагона.

Поставленная задача решается за счет того, что секции грузового вагона соединены полужесткой, беззазорной, разъемной сцепкой, Соединение сцепки с каждой секцией выполнено через соединительное устройство, включающее сферическое тело, в центре которого установлена ось с размещенными по концам оси сферическими тарельчатыми вставками.

Сущность предлагаемой конструкции заключается в том, что узел сцепа грузовых вагонов, включает секции, каждая из которых содержит кузов для размещения груза, установленный на две железнодорожные тележки и имеющий раму, в которой установлены поглощающие аппараты с хомутами, причем секции соединены полужесткой беззазорной разъемной сцепкой, при этом соединение сцепки с каждой секцией выполнено через соединительное устройство, включающее сферическое тело, в центре которого установлена ось с размещенными по концам оси сферическими тарельчатыми вставками.

Возможны варианты исполнения:

Сферическое тело и сферические тарельчатые вставки выполнены из высокопрочной стали.

Сферическое тело и сферические тарельчатые вставки выполнены из композитного материала.

Сферическое тело выполнено из высокопрочной стали, а сферические тарельчатые вставки выполнены из композитного материала.

Сферическое тело выполнено из высокопрочной стали, а сферические тарельчатые вставки выполнены из бронзы.

Сферическое тело выполнено композитного материала, а сферические тарельчатые вставки выполнены из бронзы.

Сферические тарельчатые вставки выполнены из пружинной стали.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами:

Фиг. 1 - общий вид узел сцепа грузовых вагонов;

Фиг. 2 - узел сцепа грузовых вагонов (вид А).

Узел сцепа грузовых вагонов, включает секции 1, каждая из которых содержит кузов 2 для размещения груза, установленный на две железнодорожные тележки 3 и имеющий раму 4. В раме 4 установлены поглощающие аппараты 5 с хомутами 6. Секции 1 соединены полужесткой беззазорной разъемной сцепкой 7. Соединение сцепки 7 с каждой секцией 1 выполнено через соединительное устройство 8. Соединительное устройство 8 включает сферическое тело 9, в центре которого установлена ось 10 с размещенными по концам оси 10 сферическими тарельчатыми вставками 11 и 12.

Сферическое тело 10 и сферические тарельчатые вставки 11 и 12 выполнены из высокопрочной стали.

Также возможно, что сферическое тело 10 и сферические тарельчатые вставки 11 и 12 выполнены из композитного материала или сферическое тело 10 выполнено из высокопрочной стали, а сферические тарельчатые вставки 11 и 12 выполнены из композитного материала, или сферическое тело 10 выполнено из высокопрочной стали, а сферические тарельчатые вставки 11 и 12 выполнены из бронзы, или сферическое тело выполнено композитного материала, а сферические тарельчатые вставки выполнены из бронзы.

Также возможно выполнение сферических тарельчатых вставок из пружинной стали.

Технический результат заявляемой полезной модели заключается в том, что секции соединены полужесткой, беззазорной, разъемной сцепкой, при этом соединение сцепки с каждой секцией выполнено через соединительное устройство, включающее сферическое тело, в центре которого установлена ось с размещенными по концам оси сферическими тарельчатыми вставками, что позволяет обеспечить повышение эксплуатационной надежности, за счет вписывания секционного грузового вагона в радиусные кривые железнодорожного пути, при разноуровневости соседних секций, по причине износа колес грузовых тележек, а также отклонения сцепки между секциями на оптимально удобный угол в пространстве, что снижает эксплуатационные нагрузки на узлы и детали секции и сцепки в процессе движения грузового вагона.

Кроме того, предлагаемая конструкция узла сцепа грузовых вагонов позволяет полностью исключить механический контакт кузовов смежных секций, в частности прямоугольной формы при вписывании состава из грузовых вагонов секционного типа в кривые участки магистрального пути.

Вместе с этим, предлагаемая конструкция обеспечивает уменьшение трудозатрат при изготовлении, ремонте и эксплуатации секционного грузового вагона, так как секции возможно разъединить без дополнительных трудозатрат. При изготовлении грузового вагона изготавливают каждую секцию отдельно, а потом при выпуске вагона из цеха секции соединяют. При ремонте отсутствует необходимость транспортировать полный секционный грузовой вагон, необходимо отсоединить дефектную секцию и направить на ремонтное предприятие, причем на ремонтном предприятии экономиться место постановки вагона, на котором осуществляется ремонт.

Выполнение сферического тела и сферических тарельчатых вставок из высокопрочной стали или сферического тела и сферических тарельчатых вставок из композитного материала, или сферического тела из высокопрочной стали, а сферических тарельчатых вставок из композитного материала, или сферического тела из высокопрочной стали, а сферических тарельчатых вставок из бронзы, или сферического тела из композитного материала, а сферических тарельчатых вставок из бронзы, обеспечивает вариантность исполнения заявляемой полезной модели, которая обеспечивает повышение прочности или уменьшение силы трения в соединительном устройстве, что также повышает эксплуатационную надежность, за счет увеличения прочности элементов или за счет снижения силы трения и, тем самым, уменьшает износ входящих в узел деталей.

При выполнении сферических тарельчатых вставок из пружинной стали, обеспечивает снижение ударных нагрузок на узел сцепа грузовых вагонов, что тоже повышает эксплуатационную надежность.

В настоящее время на заявленную полезную модель разработана конструкторская документация.

Claims (7)

1. Узел сцепа грузовых вагонов, включающий секции, каждая из которых содержит кузов для размещения груза, установленный на две железнодорожные тележки и имеющий раму, в которой установлены поглощающие аппараты с хомутами, отличающийся тем, что секции соединены полужесткой беззазорной разъемной сцепкой, при этом соединение сцепки с каждой секцией выполнено через соединительное устройство, включающее сферическое тело, в центре которого установлена ось с размещенными по концам оси сферическими тарельчатыми вставками.

2. Узел сцепа грузовых вагонов по п. 1, отличающийся тем, что сферическое тело и сферические тарельчатые вставки выполнены из высокопрочной стали.

3. Узел сцепа грузовых вагонов по п. 1, отличающийся тем, что сферическое тело и сферические тарельчатые вставки выполнены из композитного материала.

4. Узел сцепа грузовых вагонов по п. 1, отличающийся тем, что сферическое тело выполнено из высокопрочной стали, а сферические тарельчатые вставки выполнены из композитного материала.

5. Узел сцепа грузовых вагонов по п. 1, отличающийся тем, что сферическое тело выполнено из высокопрочной стали, а сферические тарельчатые вставки выполнены из бронзы.

6. Узел сцепа грузовых вагонов по п. 1, отличающийся тем, что сферическое тело выполнено из композитного материала, а сферические тарельчатые вставки выполнены из бронзы.

7. Узел сцепа грузовых вагонов по п. 1, отличающийся тем, что сферические тарельчатые вставки выполнены из пружинной стали.