RU222411U1

RU222411U1 - Фрикционный клин тележки железнодорожного вагона

Info

Publication number: RU222411U1
Application number: RU2023118996U
Authority: RU
Inventors: Александр Валерьевич Габец
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "СибТрансМаш"
Filing date: 2023-07-18
Publication date: 2023-12-22

Abstract

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности к фрикционным гасителям колебаний двухосных грузовых тележек вагонов, в частности к фрикционным клиньям. Предлагается фрикционный клин тележки железнодорожного вагона, который содержит полый корпус, состоящий из наклонной, верхней, вертикальной, нижней, передней вертикальной и боковых стенок. Нижняя стенка имеет опорную площадку с кольцевым буртиком. Боковые стенки имеют отверстия. Внутри полого клинового корпуса выполнено внутреннее ребро. На наклонной стенке выполнены рабочие поверхности. Боковые стенки выполнены изогнутыми внутрь полого клинового корпуса в горизонтальной плоскости. Технический результат, на достижение которого направлена предлагаемая полезная модель, заключается в повышении прочности фрикционного клина тележки железнодорожного вагона без увеличения материалоемкости.

Description

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности к фрикционным гасителям колебаний двухосных грузовых тележек вагонов, в частности к фрикционным клиньям.

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. Сквозные отверстия выполнены 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 (по патенту RU 116821, кл. B61F 5/12, опубл. 10.06.12).

Недостатками данного клина являются низкая износостойкость и большая металлоемкость в связи с завышенной толщиной боковых стенок, внутреннего ребра, горизонтального ребра и других элементов клина.

Известен клин фрикционный, который содержит верхнюю, наклонную, боковые стенки, опорную площадку с кольцевым буртом и внутреннее ребро. В верхней стенке выполнено сквозное отверстие, прилегающее к внутренней поверхности вертикальной стенки. Ребро повторяет профиль наклонной стенки. В боковых стенках выполнены отверстия, представляющие собой комбинацию трех дуг и прямой (по патенту RU 2711017, кл. B61F 5/12, опубл. 14.01.20).

Недостатками данного клина является недостаточная прочность, связанная с конструктивным исполнением.

Известен фрикционный клин тележки железнодорожного вагона, содержащий полый клиновой корпус с опорной площадкой, вертикальной стенкой, передним горизонтальным ребром, кольцевым буртиком, горизонтальной и передней вертикальной стенками, сопряженными с наклонной стенкой, имеющей рабочую поверхность. Внутри полого клинового корпуса выполнены два внутренних ребра с отверстиями, а по краям корпуса два внешних ребра с углублениями, вдоль вертикальной стенки выполнены радиусные углубления (по патенту RU 194823, кл. B61F 5/12, опубл. 24.12.19).

Недостатками данного клина являются пониженная прочность, связанная с уменьшенной толщиной боковых стенок, внутреннего ребра, горизонтального ребра и других элементов конструкции клина.

Технический результат, на достижение которого направлена предлагаемая полезная модель, заключается в повышении прочности фрикционного клина тележки железнодорожного вагона без увеличения материалоемкости.

Указанный технический результат достигается тем, что фрикционный клин тележки железнодорожного вагона содержит полый клиновой корпус, состоящий из наклонной, верхней, вертикальной, нижней, передней вертикальной и боковых стенок; нижняя стенка имеет опорную площадку с кольцевым буртиком; боковые стенки имеют отверстия; внутри полого клинового корпуса выполнено внутреннее ребро; на наклонной стенке выполнены рабочие поверхности, и отличается тем, что боковые стенки выполнены изогнутыми внутрь полого клинового корпуса в горизонтальной плоскости.

Кроме того, заготовка полого клинового корпуса может быть выполнена из литой конструкционной стали, прошедшей термическую обработку, включающую нагрев до температуры Ас₃+(30-180)°С, выдержку при этой температуре в течение 1,5-4 ч, охлаждение до температуры Ас₃+(10-50)°С, выдержку при этой температуре в течение 0,2-1 ч, закалку в воде и отпуск в течение не менее 2ч при температуре 200-400°С.

Кроме того, боковые стенки предпочтительно имеют радиус изгиба в диапазоне от 300 до 315 мм.

Кроме того, отверстия на боковых стенках могут иметь трапецеидальную форму.

Кроме того, толщина вертикальной стенки предпочтительно выполнена в диапазоне от 17 до 20 мм.

Кроме того, толщина наклонной стенки предпочтительно выполнена в диапазоне от 14 до 17 мм.

Кроме того, толщина боковых стенок предпочтительно выполнена в диапазоне от 13,6 до 16,4 мм.

Кроме того, толщина внутреннего ребра предпочтительно выполнена в диапазоне от 13,6 до 16,4 мм.

Кроме того, на наклонной поверхности могут быть выполнены углубления глубиной от 2 до 3 мм.

Предлагаемая полезная модель поясняется следующими чертежами, на которых изображен частный случай её реализации:

фиг. 1 - фрикционный клин, аксонометрия;

фиг. 2 - фрикционный клин, вид сверху;

фиг. 3 - фрикционный клин, продольный вертикальный разрез;

фиг. 4 - прочностной расчет фрикционного клина.

Фрикционный клин тележки железнодорожного вагона (фиг. 1-3) содержит полый клиновой корпус 1, который состоит из наклонной стенки 2, верхней стенки 3, вертикальной стенки 4, нижней стенки 5, передней вертикальной стенки 6 и боковых стенок 7. Нижняя стенка 5 имеет опорную площадку 8 с кольцевым буртиком 9. Боковые стенки 7 имеют отверстия 10. Внутри полого клинового корпуса 1 выполнено внутреннее ребро 11. На наклонной стенке 2 выполнены рабочие поверхности 12 и углубления 13 для контроля износа клина в процессе эксплуатации.

Боковые стенки 7 выполнены изогнутыми внутрь полого клинового корпуса 1 с радиусом R в горизонтальной плоскости и имеют толщину А. Предпочтительно выполнять радиус R в диапазоне от 300 до 315 мм, а толщину А - от 17 до 20 мм.

Отверстия 10 на боковых стенках 7 предпочтительно выполнять трапецеидальной формы.

Толщину В вертикальной стенки 4 предпочтительно выполнять в диапазоне от 17 до 20 мм.

Толщину С наклонной стенки 2 предпочтительно выполнять в диапазоне от 14 до 17 мм.

Толщину D внутреннего ребра предпочтительно выполнять в диапазоне от 13,6 до 16,4 мм.

Такая конструкция и размеры основных элементов позволяют повысить прочность фрикционного клина без увеличения его материалоемкости по сравнению с аналогами, что подтвердили результаты прочностных расчетов (фиг. 4).

Кроме того, для повышения прочности фрикционный клин предпочтительно изготавливать из литой конструкционной стали марки 50СЛ, также допускается изготовление из сталей марок 20Л, 20ГЛ, 20ФЛ, 20ГСЛ. При этом стальная заготовка должна пройти термическую обработку, включающую:

нагрев до температуры Ас₃+(30-180)°С;

выдержку при этой температуре в течение 1,5-4 ч;

охлаждение до температуры Ас₃+(1050)°С;

выдержку при этой температуре в течение 0,2-1 ч;

закалка в воде и отпуск в течение не менее 2 ч при температуре 200-400°С, при этом для сталей 20Л, 20ГЛ, 20ФЛ, 20ГСЛ температура должна составлять 200°С, а для 50СЛ-350-400°С.

Использование представленной стали совместно с разработанной технологией термической обработки позволяет получать отливки фрикционного клина с заданной твердостью при сохранении высоких физико-механических свойств, что обеспечивает высокую прочность и износостойкость конструкции.

Применение

В рабочем положении клин расположен во фрикционном гасителе колебаний между наклонной поверхностью надрессорной балки тележки вагона с одной стороны и фрикционной планкой боковой рамы тележки вагона с другой стороны, к которым во время движения вагона клин поджимается под действием пружин (не показаны). Клин взаимодействует с рабочими поверхностями 12 и вертикальной стенкой 4 с элементами тележки вагона.

Таким образом, решения, используемые в полезной модели, повышают прочность фрикционного клина тележки железнодорожного вагона без увеличения его материалоемкости, и тем самым обеспечивает достижение технического результата.

Claims

1. Фрикционный клин тележки железнодорожного вагона, содержащий полый клиновой корпус, состоящий из наклонной, верхней, вертикальной, нижней, передней вертикальной и боковых стенок; нижняя стенка имеет опорную площадку с кольцевым буртиком; боковые стенки имеют отверстия; внутри полого клинового корпуса выполнено внутреннее ребро; на наклонной стенке выполнены рабочие поверхности, отличающийся тем, что боковые стенки выполнены изогнутыми внутрь полого клинового корпуса в горизонтальной плоскости.

2. Фрикционный клин по п.1, отличающийся тем, что заготовка полого клинового корпуса выполнена из литой конструкционной стали, прошедшей термическую обработку, включающую нагрев до температуры Ас3+(30–180)°С, выдержку при этой температуре в течение 1,5–4 ч, охлаждение до температуры Ас3+(10–50)°С, выдержку при этой температуре в течение 0,2 –1 ч, закалку в воде и отпуск в течение не менее 2ч при температуре 200–400°С.

3. Фрикционный клин по п.1 или 2, отличающийся тем, что боковые стенки имеют радиус изгиба в диапазоне от 300 мм до 315 мм.

4. Фрикционный клин по п.1 или 2, отличающийся тем, что отверстия на боковых стенках имеют трапецеидальную форму.

5. Фрикционный клин по п.1 или 2, отличающийся тем, что толщина вертикальной стенки выполнена в диапазоне от 17 мм до 20 мм.

6. Фрикционный клин по п.1 или 2, отличающийся тем, что толщина наклонной стенки выполнена в диапазоне от 14 мм до 17 мм.

7. Фрикционный клин по п.1 или 2, отличающийся тем, что толщина боковых стенок выполнена в диапазоне от 13,6 мм до 16,4 мм.

8. Фрикционный клин по п.1 или 2, отличающийся тем, что толщина внутреннего ребра выполнена в диапазоне от 13,6 мм до 16,4 мм.

9. Фрикционный клин по п.1 или 2, отличающийся тем, что на наклонной поверхности выполнены углубления глубиной от 2 мм до 3 мм.