RU223836U1

RU223836U1 - Freight wagon coupling unit

Info

Publication number: RU223836U1
Application number: RU2023116282U
Authority: RU
Inventors: Денис Владимирович Палатов; Наталья Анатольевна Кривзун
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Уральское конструкторское бюро вагоностроения"
Filing date: 2023-06-21
Publication date: 2024-03-05

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 сцепку 1. Соединение сцепки с каждой секцией выполнено через соединительное устройство 2. Соединительное устройство включает сферическое тело 3, в центре которого установлена ось 4 с размещенными по концам оси коническими тарельчатыми вставками 5 и 6, выполненными из пружинной стали. Полезная модель позволяет создать конструкцию узла сцепа грузовых вагонов, обеспечивающего повышение эксплуатационной надежности секционного грузового вагона. 2 ил. The utility model relates to railway transport and concerns the design of a coupling unit between several sections of one unit of rolling stock. The freight car coupling unit includes a coupling 1. The coupling is connected to each section through a connecting device 2. The connecting device includes a spherical body 3, in the center of which there is an axis 4 with conical disk inserts 5 and 6 placed at the ends of the axis, made of spring steel. The utility model makes it possible to create a design for a freight car coupling unit, which ensures increased operational reliability of a sectional freight car. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции узла сцепа нескольких секций между собой одной единицы подвижного состава.The utility model relates to railway transport and concerns the design of a coupling unit between several sections of one unit of rolling stock.

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.The design of a gondola car is known [RF Patent for utility model No. 158055, published 12/20/2015], containing two sequentially located bodies, each of which is installed on the corresponding two running two-axle bogies. The body includes a base in the form of a beam frame, side and end walls fixed to the base. Braking equipment is installed on each body. At the outer ends of the body bases there are automatic couplers for sequential connection of the proposed single pair of gondola cars into a train. Two consecutive bodies are connected to each other by a one-piece coupling, which connects its bases into a single one-piece structure.

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.The connection of two gondola car frames with a one-piece coupling ensures a reduction in the length of the sectional gondola car along the coupling axes of the automatic couplers, which makes it possible to reduce the required length of station tracks for the composition of the proposed gondola cars, as well as to simplify the design and reduce maintenance operations of the proposed gondola car.

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. However, the disadvantage of this design is that the design of the gondola car does not take into account the wear of bogie wheels and deformation of the bodies during operation of the gondola car. Wear and deformation will lead to various angular deviations of the one-piece coupling in relation to the connected gondola car bodies, which in turn will likely lead to a deterioration in the passage of curved sections of the railway track by the sectional gondola car.

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.The design of an articulated freight car is known [RF Patent for utility model No. 190013, published on June 14, 2019], consisting of at least two sections, each of which includes a body with a frame, with shock-traction devices placed in their consoles, including draft gears installed on running bogies and equipped with a brake, connected by a rigid, permanent coupling in contact with the elements of the draft gears. The distance between the section bodies, both on straight and curved sections of the railway track, is greater than the total compression value of the draft gears installed in adjacent consoles of the section body frames. The sum of the distances from the supporting surface of the rear stops to the edge of the body of adjacent sections is in the range: L1+L2=0.8÷1.0 (Lyп-2h-Δ1-Δ2-Δ3), where Lyп is the distance between the supporting surfaces of the rear stops of adjacent sections , h - maximum stroke of the draft gear, Δ1 - minus tolerance on the length of the draft gear body, Δ2 - minus tolerance on the thickness of the base plate, Δ3 - minus tolerance on the length of the rigid permanent coupling.

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.A significant drawback is, like the utility model described above, that the sections of a freight car are connected by a rigid, permanent coupling, which leads to misalignment of the sections of the freight car when passing the radii of the railway line.

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. When repairing this articulated freight car, it is necessary to transport both sections to the repair site, since the one-piece rigid coupling does not allow the sections of the freight car to be uncoupled from each other without additional labor costs.

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. The design of a rigid coupling device with a universal trailing shank for railway cars is also known [RF Patent for invention No. 2722250, published on May 28, 2020], consisting of two couplings and two centering devices, and the body of each coupling consists of a head and a trailing shank connected between is a cylindrical hinge with a horizontally located round pin, the head of one of the couplers is equipped with clutch mechanisms, and the head of the other is equipped with a release mechanism and a guide cone with parts for its fastening, and in each shank of the coupler body there is a vertically oriented hole for installing a flat pin connecting the coupler into it with carriage harness. The shape and dimensions of the shank correspond to the shape and dimensions of the tail part of the SA-3 automatic coupler.

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.The disadvantage of this design is that the shank is connected to the head of the coupling by a cylindrical hinge with a horizontally located round pin, and the shank of the coupling body, through a vertically oriented hole and a flat pin, connects the coupling to the carriage harness. Thus, when coupling the sections of a freight car, each section has a horizontal hinge and a limited vertical hinge, which makes it difficult for the freight car, like the structures described above, to freely pass the radii of the railway track, when the wheels are at different levels due to their wear and makes it difficult to fit the sectional freight car into the radius curves of the railway track. Two hinges do not allow deviation to the required angle in the spatial dimension, and increased contact stresses, wear and weakening of the structure occur in the contact fastening points of the parts.

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.The design of a freight car is known [RF Patent for utility model No. 188971, published on April 30, 2019], which includes two successively located sections, each of which has a body to accommodate the transported cargo and is installed on two running bogies, the sections of the car are connected by a coupling. The design of the coupling connecting the sections of the car includes a shock-absorbing device that absorbs impact energy. As a shock-absorbing device, a device made of elastomeric elements, or elastic elements, or a combination of these elements is used. The smallest distance L _CM ^MIN between the nearest points of the bodies of adjacent sections of the car must be greater than the maximum stroke L _Р.Х. ^MAX shock-absorbing device. The maximum stroke amount of the damping device is preferably determined in the compression state of the damping device, since it is then uniquely determined.

Данная полезная модель выбрана в качестве прототипа.This utility model was chosen as a prototype.

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.The main disadvantage of this design is that it does not take into account the production of gondola cars, covered cars, and rectangular hopper cars. For example, the stroke of the shock-absorbing device is 120 mm, and the distance between the nearest points of the bodies of adjacent sections of the car is 121 mm, while the distance L _CM ^MIN between the bodies is measured in the coupling area. When a sectional freight car passes the radius of a railway track and the shock-absorbing device is activated, there is a high probability of mechanical contact of the bodies of adjacent sections, which will lead to damage to the freight car.

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.The technical problem that the claimed utility model is aimed at is to eliminate mechanical contact of the bodies of adjacent sections, in particular rectangular ones, when passing the radii of the railway track, at the same time, in case of different levels of adjacent sections due to wear of the wheels of freight trolleys, to ensure that the sectional freight car fits into the radius curves main track, including deflection of the coupling between sections to the angle in space that will ensure conflict-free interaction of the structural elements of the sections and the coupling, which will lead to an increase in the operational reliability of the structure, due to its ability to remain operational for the entire service life.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание конструкции узла сцепа грузовых вагонов, обеспечивающего повышение эксплуатационной надежности секционного грузового вагона.The task to be solved by the claimed utility model is the creation of a design for a freight car coupling unit that ensures increased operational reliability of a sectional freight car.

Поставленная задача решается за счет того, 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, при этом, 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 коническими тарельчатыми вставками, выполненными из пружинной стали.The problem is solved due to the fact that the coupling unit of freight cars includes sections, each of which contains a body for placing cargo, installed on two railway bogies and having a frame in which draft gears with clamps are installed, while the sections of the freight car are connected by a semi-rigid, a backlash-free, detachable hitch, the connection of the hitch to each section is made through a connecting device, including a spherical body, in the center of which there is an axis with conical disk inserts made of spring steel located at the ends of the axis.

Сущность предлагаемой конструкции заключается в том, что узел сцепа грузовых вагонов включает сцепку, при этом соединение сцепки с каждой секцией выполнено через соединительное устройство, включающее сферическое тело, в центре которого установлена ось с размещенными по концам оси коническими тарельчатыми вставками, вместе с этим, конические тарельчатые вставки выполнены из пружинной стали.The essence of the proposed design is that the coupling unit of freight cars includes a coupling, and the connection of the coupling to each section is made through a connecting device, including a spherical body, in the center of which there is an axle with conical disk inserts placed at the ends of the axle, at the same time, conical disc inserts are made of spring steel.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами:The essence of the claimed utility model is illustrated by drawings:

Фиг. 1 – общий вид узел сцепа грузовых вагонов;Fig. 1 – general view of the freight car coupling unit;

Фиг. 2 – узел сцепа грузовых вагонов (вид А).Fig. 2 – freight car coupling unit (type A).

Узел сцепа грузовых вагонов включает сцепку 1. Соединение сцепки 1 с каждой секцией выполнено через соединительное устройство 2. Соединительное устройство 2 включает сферическое тело 3, в центре которого установлена ось 4 с размещенными по концам оси 4 коническими тарельчатыми вставками 5 и 6, выполненными из пружинной стали.The coupling unit of freight cars includes a coupling 1. The connection of the coupling 1 with each section is made through a connecting device 2. The connecting device 2 includes a spherical body 3, in the center of which there is an axis 4 with conical disk inserts 5 and 6 placed at the ends of the axis 4, made of spring become.

Технический результат заявляемой полезной модели заключается в том, что соединение сцепки с каждой секцией выполнено через соединительное устройство, включающее сферическое тело, в центре которого установлена ось с размещенными по концам оси коническими тарельчатыми вставками, вместе с этим, выполнены из пружинной стали, 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.The technical result of the claimed utility model is that the connection of the hitch with each section is made through a connecting device, including a spherical body, in the center of which there is an axis with conical disk inserts placed at the ends of the axis, at the same time, made of spring steel, which allows increasing operational reliability due to the fit of a sectional freight car into the radius curves of the railway track, with different levels of neighboring sections, due to wear of the wheels of freight trolleys, as well as deflection of the coupling between sections to an optimally convenient angle in space, which reduces the operating loads on the components and parts of the section and couplings during the movement of a freight car.

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.In addition, the proposed design of the freight car coupling unit makes it possible to completely eliminate mechanical contact between the bodies of adjacent sections, in particular those of a rectangular shape when fitting a train of sectional freight cars into curved sections of the main track.

В настоящее время на заявленную полезную модель разработана конструкторская документация.Currently, design documentation has been developed for the declared utility model.

Claims

A coupling unit for freight cars, including a coupling, wherein the connection of the coupling to each section is made through a connecting device, including a spherical body, in the center of which there is an axle with conical disc inserts located at the ends of the axle; at the same time, the conical disc inserts are made of spring steel.