RU2659366C1

RU2659366C1 - Friction absorbing device

Info

Publication number: RU2659366C1
Application number: RU2017116754A
Authority: RU
Inventors: Алексей Петрович Болдырев; Светлана Владимировна Боровикова; Александр Михайлович Гуров; Владимир Валерьевич Ионов; Борис Григорьевич Кеглин; Юлия Борисовна Париж; Дмитрий Алексеевич Ступин; Игорь Алексеевич Харыбин; Анатолий Петрович Шлюшенков
Original assignee: Алексей Петрович Болдырев; Александр Михайлович Гуров
Priority date: 2017-05-12
Filing date: 2017-05-12
Publication date: 2018-06-29

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: frictional absorbent apparatus comprises a housing having a bottom and a side wall cooperatively defining an inner space of the housing open at one end, a friction spacer unit consisting of a pressure cone, friction wedges, fixed friction plates, movable friction plates, a base plate supported by a retaining-return device, which in turn rests on the bottom of the casing. Pressure cone is provided with a limit stop with a width h for supporting, limiting the displacement and/or tilting in the transverse direction of the housing wall of width H, at which the ratio h must not be less than 0.1*H.

EFFECT: increase the efficiency and reliability of the absorbing apparatus.

5 cl, 3 dwg

Description

Изобретение применяется в различных областях и относится к машиностроению, в частности к фрикционным поглощающим аппаратам - амортизаторам удара, предназначенным для поглощения, рассеивания и возвращения энергии, как за счет фрикционных, так и упругих сил, во время эксплуатации от динамической ударной нагрузки, прилагаемой к амортизатору, которую создают удар и/или вибрация. Например, фрикционные поглощающие аппараты широко используются как часть узла автосцепного устройства грузового железнодорожного вагона или локомотива.The invention is applied in various fields and relates to mechanical engineering, in particular to friction absorbing devices - shock absorbers designed to absorb, dissipate and return energy, both due to frictional and elastic forces, during operation from a dynamic shock load applied to the shock absorber created by shock and / or vibration. For example, friction absorbing devices are widely used as part of an automatic coupler assembly of a freight railroad car or locomotive.

Фрикционные поглощающие аппараты широко известны. Типичный пример такого аппарата раскрыт в патенте RU 2128301. Указанный аппарат содержит корпус, в котором размещены нажимной клин, фрикционные клинья, расположенные в контакте с поджатой упругим массивом опорой, подвижные фрикционные пластины и неподвижные фрикционные пластины с износоустойчивыми элементами. Упругий массив выполнен в виде комплекта самоустанавливающихся упругих блоков, состоящих из нескольких осесимметричных эластомерно-металлических элементов с криволинейной боковой поверхностью, несимметричной относительно их срединной плоскости, разделенных центрирующими чашеобразными металлическими пластинами, скользящими по выполненным в корпусе продольным центрирующим ребрам.Friction absorbers are widely known. A typical example of such an apparatus is disclosed in patent RU 2128301. The apparatus comprises a housing in which a pressure wedge, friction wedges located in contact with a support pressed by an elastic array, movable friction plates and stationary friction plates with wear-resistant elements are placed. The elastic array is made in the form of a set of self-aligning elastic blocks consisting of several axisymmetric elastomer-metal elements with a curved lateral surface asymmetric with respect to their median plane, separated by centering bowl-shaped metal plates, sliding along longitudinal centering ribs made in the housing.

Известен фрикционный поглощающий аппарат для железнодорожного транспортного средства и корпус такого аппарата (патент RU 2595159). Указанный аппарат содержит корпус фрикционного поглощающего аппарата для железнодорожного транспорта, имеющий дно и боковую стенку, фрикционный распорный блок, состоящий из нажимного конуса, фрикционных клиньев, опорной плиты, опирающейся на подпорно-возвратное устройство. На боковой стенке корпуса отформованы опорные полки для опирания неподвижных пластин в продольном направлении корпуса. Корпус снабжен по меньшей мере одним ограничительным упором для ограничения смещения соответствующей неподвижной пластины в поперечном направлении корпуса от приемного окна для приема отогнутого конца этой пластины. В боковой стенке корпуса выполнены приемные окна для приема отогнутого конца соответствующей неподвижной фрикционной пластины и при этом на боковой стенке корпуса отформованы опорные полки для опирания неподвижных пластин в продольном направлении корпуса.Known friction absorbing apparatus for a railway vehicle and the body of such an apparatus (patent RU 2595159). The specified apparatus comprises a housing of a friction absorbing apparatus for railway vehicles having a bottom and a side wall, a friction spacer block consisting of a pressure cone, friction wedges, a base plate supported by a supporting-return device. Support flanges are molded on the side wall of the housing to support the fixed plates in the longitudinal direction of the housing. The housing is provided with at least one limit stop to limit the displacement of the corresponding stationary plate in the transverse direction of the housing from the receiving window for receiving the bent end of this plate. In the side wall of the housing there are receiving windows for receiving the bent end of the corresponding stationary friction plate, and at the same time, support flanges are formed on the side wall of the housing to support the fixed plates in the longitudinal direction of the housing.

В процессе эксплуатации и при транспортировке подобного фрикционного поглощающего аппарата возникает опасность смещения фрикционной части: нажимной конус (нажимной клин), фрикционные клинья, опорная пластина, расположенные в контакте с поджатой упругим массивом опорой, подвижные фрикционные пластины и неподвижные фрикционные пластины с износоустойчивыми элементами могут переместиться в поперечном направлении корпуса под действием сил тяжести, износа деталей или ударов при транспортировке. Это может приводить к тому, что происходит смещение фрикционной части настолько, что происходит ее перекос, который в дальнейшем может привести к потере заданных характеристик аппарата, его заклиниванию и выходу из строя. Эта проблема может усугубляться вследствие имеющихся технологических допусков размеров элементов поглощающего аппарата, которые приводят к дополнительному люфту для пластин и/или клиньев, и тем самым способствуют потере соответствующей пластиной и/или клина своего надлежащего положения.During operation and when transporting such a friction absorbing device, there is a danger of friction part displacement: pressure cone (pressure wedge), friction wedges, support plate located in contact with the support supported by the elastic array, movable friction plates and fixed friction plates with wear-resistant elements can move in the transverse direction of the body under the action of gravity, wear of parts or impacts during transportation. This can lead to the fact that the friction part is so displaced that it is skewed, which in the future can lead to the loss of the set characteristics of the apparatus, its jamming and failure. This problem can be aggravated by the existing technological tolerances of the dimensions of the elements of the absorbing apparatus, which lead to additional backlash for the plates and / or wedges, and thereby contribute to the loss of the corresponding plate and / or wedge of its proper position.

Задача изобретения состоит в получении технического результата по повышению эффективности, и надежности работы поглощающего аппарата за счет обеспечения стабильности его заданных силовых характеристик при одновременном исключении их зависимости от технологического разброса при изготовлении деталей, неудовлетворительного контакта, износа фрикционных деталей и смещения в продольном направлении корпуса нажимного конуса за счет сил тяжести или ударов при транспортировке.The objective of the invention is to obtain a technical result to improve the efficiency and reliability of the absorbing apparatus by ensuring the stability of its specified power characteristics while eliminating their dependence on technological variation in the manufacture of parts, poor contact, wear of friction parts and displacement in the longitudinal direction of the housing of the pressure cone due to gravity or shock during transportation.

Указанная задача достигается тем, что во фрикционном поглощающем аппарате, содержащем корпус, имеющий дно и боковую стенку, совместно задающие открытое с одного конца внутреннее пространство корпуса, расположен фрикционный распорный блок, состоящий из нажимного конуса, фрикционных клиньев, неподвижных фрикционных пластин, подвижных фрикционных пластин, опорной плиты, опирающейся на подпорно-возвратное устройство, которое в свою очередь опирается на дно корпуса, отличающийся тем, что нажимной конус снабжен по меньшей мере одним ограничительным упором шириной h для опирания, ограничения смещения и/или перекашивания в поперечном направлении стенки корпуса шириной Н, при этом должно выполняться соотношение h не менее 0,1*Н.This task is achieved by the fact that in the friction absorbing apparatus comprising a housing having a bottom and a side wall, jointly defining an internal space of the housing open at one end, a friction spacer unit consisting of a pressure cone, friction wedges, stationary friction plates, movable friction plates is arranged , a base plate resting on a retaining and returning device, which in turn rests on the bottom of the housing, characterized in that the pressure cone is provided with at least one restriction with a stop with a width h for supporting, limiting displacement and / or warping in the transverse direction of the body wall with a width H, the ratio h must be at least 0.1 * N.

Наличие указанных упоров для опирания ограничивает смещение фрикционной части: нажимной конус (нажимной клин), фрикционные клинья, опорная пластина, расположенные в контакте с поджатой упругим массивом опорой, подвижные фрикционные пластины и неподвижные фрикционные пластины с износоустойчивыми элементами не могут сместиться в поперечном направлении корпуса под действием сил тяжести или износа деталей, или ударов при транспортировке. За счет этого исключается изменение надлежащего положения фрикционной части (выпадение/перекос), уменьшается опасность заклинивания аппарата, сохраняются заданные характеристики аппарата, а также снижается негативное влияние технологических допусков размеров и влияние износа деталей аппарата.The presence of these abutment stops limits the displacement of the friction part: the pressure cone (pressure wedge), friction wedges, the support plate located in contact with the support pressed by the elastic array, the movable friction plates and the stationary friction plates with wear-resistant elements cannot be displaced in the transverse direction of the housing under the action of gravity or wear of parts, or shock during transportation. This eliminates the change in the proper position of the friction part (loss / skew), reduces the risk of jamming of the apparatus, preserves the characteristics of the apparatus, and also reduces the negative impact of technological tolerances of dimensions and the effect of wear of parts of the apparatus.

Ограничительный упор для опирания или упоры располагаются на боковой стенке нажимного конуса, то есть на внешней поверхности, соответствующей поперечному направлению смещения и/или перекашивания, и имеют сумму ширины ограничительных упоров h для опирания, ограничения смещения и/или перекашивания в поперечном направлении стенки корпуса шириной Н, при этом должно выполняться соотношение суммы ширины h не менее 0,1*Н.The limit stop for support or stops are located on the side wall of the pressure cone, that is, on the outer surface corresponding to the transverse direction of displacement and / or skew, and have the sum of the width of the limit stops h for support, limit displacement and / or skew in the transverse direction of the body wall with a width N, while the ratio of the sum of the width h must be at least 0.1 * N.

Ограничительный упор для опирания или упоры могут быть выполнены за одно целое с нажимным конусом, например, в процессе отливки конуса или штамповки. Однако ограничительный упор/упоры для опирания также могут быть выполнены на конусе после его изготовления, например фрезерованием, наплавкой или в качестве предварительно изготовленных и отдельных присоединяемых частей могут закрепляться на конусе, например, сваркой, пайкой, резьбовыми соединениями и т.п.The limit stop for support or stops can be made in one piece with the pressure cone, for example, in the process of casting a cone or stamping. However, the limit stop / abutment supports can also be made on the cone after its manufacture, for example by milling, surfacing, or as prefabricated and individual attachable parts, can be fixed on the cone, for example, by welding, soldering, threaded joints, etc.

Ввиду того что аппарат может в процессе транспортировки и/или эксплуатации быть установлен на любую из боковых поверхностей, предпочтительно, если диаметрально противоположно ограничительному упору для одной стороны расположен ограничительный упор для другой стороны.Due to the fact that the device can be installed on any of the side surfaces during transportation and / or operation, it is preferable if the limit stop for the other side is located diametrically opposite the limit stop for one side.

Также указанная задача решается посредством собственно фрикционного поглощающего аппарата, включающего в себя конус нажимной с ограничительным упором для опирания, ограничения смещения и перекашивания в поперечном направлении корпуса в соответствии с приведенным выше описанием.Also, this problem is solved by means of a frictional absorbing device proper, which includes a pressure cone with a limit stop for supporting, limiting displacement and distortion in the transverse direction of the housing in accordance with the above description.

Соотношение ширины ограничительного упора h и ширины боковой стенки корпуса Н выбирают, в зависимости от:The ratio of the width of the limit stop h and the width of the side wall of the housing H is chosen, depending on:

- твердости материалов, из которых изготовлен корпус и ограничительные упоры;- the hardness of the materials of which the housing and the limit stops are made;

- предполагаемого ресурса деталей и числа циклов срабатывания, исходя из условия получения достаточной стабильности ограничения смещения и/или перекашивания в поперечном направлении для всего срока службы фрикционного поглощающего аппарата;- the estimated resource of parts and the number of operation cycles, based on the conditions for obtaining sufficient stability to limit displacement and / or distortion in the transverse direction for the entire service life of the friction absorbing apparatus;

и при этом должно выполняться соотношение h не менее 0,1*Н.and at the same time, the ratio h must be at least 0.1 * N.

Не выполнение данного соотношения h не менее 0,1*Н ограничивает срок службы фрикционного поглощающего аппарата, уменьшается опасность заклинивания аппарата, сохраняются заданные характеристики аппарата, а также снижается негативное влияние технологических допусков размеров и влияние износа деталей аппарата.Failure to comply with this ratio h of at least 0.1 * N limits the service life of the friction absorbing apparatus, the risk of jamming of the apparatus is reduced, the specified characteristics of the apparatus are preserved, and the negative impact of technological tolerances of dimensions and the effect of wear of parts of the apparatus are reduced.

Подпорно-возвратным устройством может быть как комплект упругих элементов, пружин, эластомерная вставка, так и их комбинация или прочее решение, выполняющее подпорно-возвратную функцию.The retaining and returning device can be either a set of elastic elements, springs, an elastomeric insert, or their combination or other solution that performs a supporting and returning function.

Далее, изобретение поясняется с помощью чертежей, на которых показано:Further, the invention is illustrated using the drawings, which show:

Фиг. 1 - принципиальный вид в разрезе фрикционного поглощающего аппарата,FIG. 1 is a principal sectional view of a friction absorbing apparatus,

Фиг. 2 - вид А на Фиг. 1 с иллюстрацией опирания, ограничения смещения и перекашивания в поперечном направлении корпуса.FIG. 2 is a view A in FIG. 1 with an illustration of bearing, limitation of displacement and distortion in the transverse direction of the housing.

Фиг. 3 - конус нажимной.FIG. 3 - pressure cone.

Фрикционный поглощающий аппарат (фиг. 1-2) содержит корпус 1, в котором размещен фрикционный распорный блок, состоящий из нажимного конуса 2 с ограничительным упором 3 шириной h для опирания, клиньев 4, опорной пластины 5, опирающейся на подпорно-возвратное устройство 6, которое упирается в дно корпуса 1, подвижных пластин 7 и неподвижных пластин 8. Нажимной конус 2 снабжен ограничительным упором 3 для опирания, ограничения смещения и/или перекашивания в поперечном направлении стенки корпуса 1 шириной Н.The friction absorbing device (Fig. 1-2) contains a housing 1 in which a friction spacer block is placed, consisting of a pressure cone 2 with a limit stop 3 of width h for supporting, wedges 4, a support plate 5, which is supported by a supporting-return device 6, which abuts against the bottom of the housing 1, the movable plates 7 and the fixed plates 8. The pressure cone 2 is provided with a limit stop 3 for supporting, limiting displacement and / or warping in the transverse direction of the wall of the housing 1 with a width N.

Во время эксплуатации от динамической ударной нагрузки, прилагаемой к амортизатору, или при манипулировании им в ходе хранения и транспортировки или под действием силы тяжести возникает смещение фрикционной части: нажимной конус 2, клинья 4, опорная пластина 5, подвижные пластины 7 стремятся переместиться в поперечном направлении корпуса 1. Нажимной конус 2 с ограничительным упором 3 для опирания ограничивает смещение фрикционной части и ее перекашивание в поперечном направлении корпуса 1, исключается изменение надлежащего положения фрикционной части (выпадение/перекос), уменьшается опасность заклинивания аппарата (аппарат перестает гасить энергию), сохраняются заданные характеристики аппарата, а также снижается негативное влияние технологических допусков размеров и влияние износа деталей аппарата.During operation, from the dynamic shock load applied to the shock absorber, or when manipulating it during storage and transportation or under the influence of gravity, a displacement of the friction part occurs: pressure cone 2, wedges 4, support plate 5, movable plates 7 tend to move in the transverse direction of the housing 1. The pressure cone 2 with the limit stop 3 for support limits the displacement of the friction part and its distortion in the transverse direction of the housing 1, eliminating the change in the proper position of the freaks ion of (loss / bias) decreases the danger of jamming the apparatus (the apparatus ceases to put out energy) stored predetermined vehicle characteristics as well as reduced adverse effect manufacturing tolerances of dimensions and impact wear of the machine.

Количество ограничительных упоров для опирания 3 для конуса 2 может быть больше одного. В частности, может быть предусмотрено по одному ограничительному упору для опирания 3 с каждой стороны нажимного конуса 2, предпочтительно, если диаметрально противоположно ограничительному упору для опирания для одной стороны расположен ограничительный упор для другой стороны, ввиду того, что аппарат в процессе транспортировки и/или эксплуатации может быть установлен на любую из боковых поверхностей. Термин «диаметрально» означает, что ограничительный упор 3 для опирания для одной стороны конуса и ограничительный упор 3 для опирания для другой стороны лежат на одной прямой «С», которая проходит через продольную ось «В» поглощающего аппарата, что наглядно представлено на Фиг. 2.The number of limit stops for support 3 for the cone 2 may be more than one. In particular, one limit stop can be provided for supporting 3 on each side of the pressure cone 2, it is preferable if the limit stop for the other side is diametrically opposite the limit stop for supporting for one side, since the apparatus is in transit and / or operation can be installed on any of the side surfaces. The term "diametrically" means that the limit stop 3 for supporting for one side of the cone and the limit stop 3 for supporting for the other side lie on one straight line "C", which passes through the longitudinal axis "B" of the absorbing device, which is clearly shown in Fig. 2.

В представленном на Фиг. 1-3 варианте осуществления изобретения ограничительный упор 3 для опирания выполнен за одно целое с нажимным конусом 2, который соответственно выполнен за одно целое с боковой стенкой конуса 2. Однако ограничительный упор 3 для опирания также может быть отформован непосредственно на боковой стенке нажимного конуса 2.In the embodiment of FIG. 1-3 embodiment of the invention, the limit stop 3 for support is made integral with the pressure cone 2, which, respectively, is made integrally with the side wall of the cone 2. However, the limit stop 3 for support can also be molded directly on the side wall of the pressure cone 2.

Также ограничительный упор 3 для опирания может быть предварительно изготовленной отдельной частью, которая закрепляется на боковой стенке конуса 2 с помощью сварных, паяных, резьбовых и других соединений (с геометрическим, фрикционным и/или силовым замыканием).Also, the limit stop 3 for support can be a prefabricated separate part, which is fixed on the side wall of the cone 2 using welded, soldered, threaded and other connections (with geometric, frictional and / or power closure).

Как очевидно следует из Фиг. 2-3, ограничительный упор 3 для опирания шириной h не позволяет критическое смещение клиньев 4 в поперечном направлении корпуса, которое (смещение) также может быть обусловлено технологическими допусками размеров и приводит к перекосу подвижных пластин 7, которое в свою очередь является причиной заклинивания элементов фрикционного узла поглощающего аппарата в ходе эксплуатации. Указанный перекос подвижной пластины 7 в типичных поглощающих аппаратах может возникать в ходе транспортировки поглощающих аппаратов или манипулировании ими в ходе установки или при складировании и негативно проявляется лишь позднее при эксплуатации, а именно работе аппарата на ход, близкий к максимальному, что соответствует маневровым операциям с вагоном, где работа аппарата наиболее ответственна. Однако упомянутые ограничительные упоры 3 для опирания надежно предотвращают указанное смещение и перекос подвижных пластин 7 и заклинивание и дополнительно являются средствами компенсации отклонений размеров, возникающих при изготовлении элементов поглощающего аппарата и в результате их износа в эксплуатации.As obviously follows from FIG. 2-3, the limit stop 3 for support with a width h does not allow a critical displacement of the wedges 4 in the transverse direction of the housing, which (displacement) can also be caused by technological tolerances of dimensions and leads to a skew of the movable plates 7, which in turn causes the friction elements to jam node absorbing apparatus during operation. The indicated skew of the movable plate 7 in typical absorbing devices can occur during transportation of the absorbing devices or manipulating them during installation or during storage and negatively manifests itself only later in operation, namely, the operation of the device at a speed close to maximum, which corresponds to shunting operations with the car where the operation of the apparatus is most responsible. However, the said limiting stops 3 for support reliably prevent the indicated displacement and skew of the movable plates 7 and jamming and are additionally means of compensating for dimensional deviations that occur during the manufacture of elements of the absorbing apparatus and as a result of their wear in operation.

Claims

1. Friction absorbing apparatus comprising a housing having a bottom and a side wall, together defining an inner space of the housing that is open at one end, a friction spacer block consisting of a pressure cone, friction wedges, fixed friction plates, movable friction plates, a support plate supported by retaining and returning device, which in turn rests on the bottom of the housing, characterized in that the pressure cone is provided with at least one restrictive stop with a width h for support, restrictions displacement and / or distortion in the transverse direction of the housing wall with a width of H, while the ratio h must be at least 0.1 * N.

2. The friction absorbing apparatus according to claim 1, characterized in that said at least one stop for supporting is made on the side wall of the pressure cone, that is, on the outer surface, and corresponds to the transverse direction of the displacement.

3. Friction absorbing apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the said at least one restrictive stop for support is made in the form of a separate attachable part.

4. Friction absorbing apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the said at least one restrictive stop for support is made in one piece with the pressure cone.

5. Friction absorbing apparatus according to any one of paragraphs. 1-4, characterized in that it is diametrically opposed to the limit stop for support for one side is a limit stop for the other side.