СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 О 51)5 В 61 Р 15 10 ОСУДАРСТВЕНКЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОИСТВО СОЧЛЕНЕНИЯ БОКОВОЙ РАМЫ ТЕЛЕЖКИ С БУКСАМИ КОЛЕСНЫХ ПАР(57) Изобретение относится к железнодорожному транспорту и позволяет улучшить ходовые качества тележки за счет снижения силового воздействия на тележку и путь. Устройство содержит промежуточный опорный элемент 3, имеющий конечную упругость (гибкость) в вертикальном направлении, выпукло-вогнутая форма которого обеспечивает возможность маятниковых колебаний боковой рамы 1 относительно корпуса оуксы 2 в вертикальной поперечной плоскости, возможность относительного смешения (сдвига или поворота) по любой из двух опорных поверхностей и возможность увеличения подвижности тележки в горизонтальной плсскости. 3 и,.1585194 Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции тележки грузовых вагонов.Цель изобретения - улучшение ходовых Качеств тележки за счет снижения силового Воздействия на тележку и путь,На фиг. 1 показано устройство сочлеНения, вид спереди; на фиг, 2 - то же, вид верху; на фиг. 3 - опорный элемент.Устройство сочленения боковой рамы 1 теежки с буксами 2 колесных пар содержит 10 ромежуточный опорный элемент 3, устаовленный с зазором на плоскую круговую лощадку 4 буксы, ограниченную с двух стоон концентричными с ней боковыми ребра- и - выступами 5. Формула изобретения Устройство сочленения боковой рамы тележки с буксами колесных пар, содержащее установленный в буксовом проеме боковой рамы на горизонтальной поверхности буксы выпуклый опорный элемент, ограниченный выступами на горизонтальной поверхности буксы, отличающееся тем, что, с целью улуч щения ходовых качеств тележки за счет снижения силового воздействия на тележку и путь, опорный элемент установлен с зазором относительно выступов, выполнен в плане в виде диска, а его выпуклая поверхность образована верхним плоским горизонтальным участком и сопряженным с ним кольцевым сферическим участком, при этом указанная поверхность боковой рамы выполнена горизонтальной. Опорный элемент 3 выполнен в виде круглой пластины, верхняя опорная поверхность которой имеет сферическую форму 6, срезаную горизонтальной плоскостью 7, а нижняя порная поверхность - плоскую кольцевую.При действии в горизонтальной поперечой плоскости динамических сил, передаюихся от кузова вагона на тележку и вызывающих отклоняющий момент, происходят относительные перемещения боковой рамы и буксы. Благодаря плоскосферической форме опорного элемента 3 маятниковые колебания боковой рамы относительно корпуса буксы Начнутся только после преодоления определенного удерживающего момента (реактивного усилия), величина которого зависит от размера (диаметра) плоской части этой поверхности, т. е. происходит уменьшение жесткости восприятия тележкой боковых сил. Кроме того, обеспечивается возможность относительного перемещения как по верхней, так и по нижней опорным поверхностям опорного элемента, чем обуславливается уменьшение сил трения между боковой рамой и буксой.нияшска нт,Саста витель М Техред А. Кравчук Тираж 397 комитета по изобрет осква, Ж - 35, Рау ьский комбинат Пат

Заявка

4483715, 27.07.1988

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ВАГОНОСТРОЕНИЯ

КУЗЬМИЧ ЛЕОНИД ДМИТРИЕВИЧ, ЗАВТ БОРИС САМУИЛОВИЧ, СЫЧЕВ ВАЛЕРИЙ АЛЕКСЕЕВИЧ, КАШКИН АЛЕКСЕЙ ИЛЬИН, ДВУХГЛАВОВ ВЯЧЕСЛАВ АЛЕКСАНДРОВИЧ, ГЕЙЛЕР МОИСЕЙ ПЕТРОВИЧ, БАРБАШОВ ВАЛЕНТИН МИХАЙЛОВИЧ

МПК / Метки

Код ссылки

Устройство сочленения боковой рамы тележки с буксами колесных пар

Похожие патенты

Изображен узелсочленения буксы с боковой рамой тележ ки 10грузового вагона в сечении по горизонтальной оси колесной пары (два варианта выполнения узла) .Приведены два варианта выполнения узла сочленения с одним ограничительнымвыступом (на сечении справа от оси) илис двумя ограничительными выступами (насечении слева от оси). Узел сочленения буксы 1 с боковой рамой 2 тележки содержитнасаженные на ось колесной пары 3 подшипники 4, установленные в буксе 1, имею1 цей челюсти 5 с упорами 6, охватывающими направляющие буксового проема боковой рамы 2 тележки, причем челюсти 5снабжены вертикальными пазами 8, в которые входят вертикальные ограничительныеребра 9, выполненные на направляющих 725буксового проема с зазорами а, б, превышаюшими...

Другарычагов 5, 6 и 7, 8.Свободные концы рычагов 5, 6 и7, 8 попарно соединены между собойосями 9 и 10, на концах которых установлены элементы 11 вращения, наприммер подшипники качения, расположенные на расстоянии, превышающим ширину буксового проема боковой рамы 12,Воспринимающий нагрузку блок 13 установлен в месте соединения звеньев2 иЗ.Устройство работает следующим образомм. Рычажную передачу 1 устанавпивагот в буксовом проеме боковой рамы 12, при этом элементы 11 вращения устанавливаются на горизонтальную опорную поверхность основания 14 таким, образом, чтобы оси 9 и 10 упирались в челюстные направляющие 15 и 16, После этого на груэовоспринимающий блок 13,устанавливают жесткий П-образный элемент 17, посредством которого переменное...

Для пружин рессорного комплекта, и колонки, где требуется установка площадок и направляющих для клиньев гасителя колебаний, а также кронштейнов для крепления подвесок триангеля. Указанное можно выполнить только ручной сваркой, Также трудоемкой является зона буксового проема, где сварочные работы также в основном могут быть выполнены вручную.Цель и.:обретения - повышение технологичностиснижение трудоемкости изготовления боковой рамы.Поставленная цель достигается тем, что в известной боковой раме, содержащей жестко связанные между собой верхний и нижний с поддоном для установки пружин рессорного комплекта пояса, соединяющие 5 10 15 20 25 30 35 40 45 их колонки и наклонные пояса, сопряженные с концевыми частями для букс, нижний...

Тележка является ходовой частью вагона, через которую осуществляется взаимодействие вагона и пути, а также направленное движение по рельсовому пути (рис. 3.0).

Тележка в соответствии с рисунком состоит из: двух колесных пар 1 с буксовыми узлами; двух боковых рам 2; надрессорной балки 3; рессорного подвешивания 4 с центральным расположением рессорных комплектов в боковых рамах тележки; тормозной рычажной передачи 5 с односторонним нажатием колодок на колеса и подвесными триангелями. Сочленение боковой рамы с колесными парами осуществляется через сменную износостойкую полимерную вставку 6 и адаптер 7. При оборудовании вагона автоматическим регулятором режимов торможения на одной из тележек подкатываемых под вагон, устанавливается опорная балка 8. Тележка оборудована: упругими скользунами; 9 устройствами исключающими возможность выхода колесных пар из буксовых проемов боковых рам; устройством 12 для направленного отвода колодок от колес при отпущенном тормозе; устройством 13 для отвода статического электричества от вагона на рельс; шкворнем 14. Кроме этого, в тележке предусмотрены предохранительные устройства от падения деталей на путь триангелей, затяжек, чек, осей (валиков) тормозной рычажной передачи в случае внезапных отказов и при разгрузке на вагоноопрокидыватель.

Рис. 1.5

Боковая рама (Рис.3.0) предназначена для восприятия нагрузок, передаваемых от кузова вагона, передачи их на колесные пары, а также для размещения рессорного комплекта.

Боковая рама представляет собой отливку, в средней части которой расположен проем Г для размещения рессорного комплекта, а по концевым частям буксовые проемы Д для установки колесных пар.

Нижняя часть рессорного проема образует опорную плиту Е с размещенными на ней боками и буртами для фиксации пружин рессорного комплекта. На вертикальных стенках рессорного проема выполнены площадки, к которым заклепками 2 приклепаны фрикционные планки 1. Упоры Ж служат для ограничения поперечных перемещений фрикционных клиньев.

С внутренней стороны боковой рамы опорная плита Е переходит в предохранительные полки, являющиеся опорами для наконечников триангелей в случае обрыва подвесок, которыми триангели подвешены к кронштейнам боковой рамы. В кронштейны 3 установлены полимерные износостойкие втулки 3. Полки И с овальными отверстиями служат опорами для балки авторежима.

В нижней части буксового проема на боковой раме имеются кронштейны К с отверстиями для крепления устройства, предохраняющего колесные пары от выхода из буксового проема при экстремальных ситуациях.

Рис. 3.1

Надрессорная балка (Рис. 3.1) представляет собой отливку коробчатого сечения и служит для передачи нагрузки на рессорные комплекты и упруго-фрикционной связи боковых рам тележки. Нагрузки на фрикционные клинья гасителей колебаний рессорного комплекта передаются через наклонные площадки, расположенные в специальных карманах, выполненных по концам надрессорной балки. На верхнем поясе надрессорной балки расположены: подпятниковое место для опоры пятника вагона, опорные площадки с резьбовыми отверстиями для установки скользунов. На нижних опорных поверхностях надрессорной балки выполнены ребра, которыми фиксируются наружные пружины рессорного комплекта. На боковой стенке надрессорной балки в средней части расположены приливы для установки державки мертвой точки 1, закрепленной заклепками 2. В подпятниковое место устанавливается износостойкий элемент-чаша 3 с твердостью 255-341 НВ. Для предохранения чаши от выпадения введена наплавка ограничителей с зачисткой заподлицо в четырех местах с обеспечением зазора между наплавкой и чашей не менее 0,2 мм. Узел сочленения боковой рамы с колесными парами. Боковая рама устанавливается на колесные пары через сменные износостойкие полимерные вставки и специальные адаптеры. Устройства исключают возможность выхода колесных пар из буксовых проемов боковых рам при соударениях вагонов и других эксплуатационных ситуациях.

Исполнительные устройства предназначены для преобразования управляющих (командных) сигналов в регулирующие воздействия на объект управления. Практически все виды воздействий сводятся к механическому, т. е. к изменению величины перемещения, усилия к скорости возвратно-поступательного или вращательного движения. Исполнительные устройства являются последним звеном цепи автоматического регулирования и в общем случае состоят из блоков усиления, исполнительного механизма, регулирующего и дополнительных (обратной связи, сигнализации конечных положений и т. п.) органов. В зависимости от условий применения рассматриваемые устройства могут существенно различаться между собой. К основным блокам исполнительных устройств относят исполнительные механизмы и регулирующие органы.

Исполнительные механизмы классифицируют по ряду признаков: – по виду используемой энергии - электрические, пневматические, гидравлические и комбинированные; – по конструктивному исполнению - мембранные и поршневые; – по характеру обратной связи - периодического и непрерывного действия.

Электрические исполнительные механизмы являются наиболее распространенными и включают в себя электродвигатели и электромагнитный привод. В общем случае эти механизмы состоят из электродвигателя, редуктора, тормоза, соединительных муфт, контрольно-пусковой аппаратуры и специальных устройств для перемещения рабочих органов.

В исполнительных механизмах применяют электродвигатели переменного (в основном асинхронные с короткозамкнутым ротором) и постоянного тока. Наряду с электродвигателями массового изготовления используют и специальные конструкции позиционного и пропорционального действия, с контактным и бесконтактным управлением.

По характеру изменения положения выходного органа электродвигательные исполнительные механизмы могут быть постоянной и переменной скорости, а также шаговыми.

По назначению их делят на одно-оборотные (до 360°), многооборотные и прямоходные.

Рис. 10.21. Пропорциональный исполнительный механизм

Пропорциональный исполнительный механизм (рис. 10.21) по конструкции похож на двухпозиционный двигатель. Однако возможность пропорционального регулирования достигается установкой на одном валу двух электродвигателей. Первый вращает вал в одном направлении, второй - в противоположном. Кроме того, исполнительный механизм включает в себя редуктор, муфту и зубчатую рейку. Пропорциональное регулирование (например, газового вентиля в дорожных ремонтерах) обеспечивается потенциометром, используемым для создания обратной связи в схеме.

Электродвигательные исполнительные механизмы применяют в основном при усилии не более 53 кН.

Рис. 10.22. Электромагнитный управляющий элемент

Рис. 10.23. Электромашинный толкатель

Электромагнитный привод используется для управления механизмами в гидро- и пневмоприводах, а также различными вентилями и заслонками. Принцип работы этого привода (рис. 10.22) состоит в поступательном перемещении на величину L металлического якоря относительно электромагнитного вала катушки, расположенной в корпусе. Различают электромагнитные приводы одно- и двустороннего действия. В первом исполнении возврат якоря в исходное положение производится с помощью пружины, во втором - изменением направления управляющего сигнала. По типу приложения нагрузки привод бывает периодического и непрерывного действия. С его помощью осуществляется релейное (открыто - закрыто) и линейное управление.
Электромагнитные вентили (для открывания в трубопроводах клапанов) по виду используемых чувствительных элементов делят на поршневые и мембранные. При значительных усилиях и длине перемещений используют электромашинный толкатель (рис. 10.23). Принцип его действия основан на поступательном перемещении в обе стороны оси - винта относительно вращающейся, однако закрепленной, гайки. Вращение гайки, являющейся одновременно ротором, производится при включении в цепь питания трехфазной статорной обмотки. На конце винта расположен прямой участок, представляющий собой шток (толкатель), перемещающийся в направляющих и воздействующий на конечный выключатель управляемого механизма. При необходимости толкатель работает с установленным редуктором.
Пневматические и гидравлические исполнительные механизмы, использующие энергию сжатого воздуха и минеральных масел (несжимаемой жидкости), делят на самостоятельные и на работающие совместно с усилителями . Так как принцип действия этих двух видов механизмов схож между собой, рассмотрим их совместно.
К самостоятельным механизмам относят цилиндры с поршнем и штоком одно- и двустороннего действия.
Исполнительные механизмы, объединенные с усилителями, имеют различные конструктивные решения, часть из которых рассмотрим ниже.
Основным в таком приводе является регулирование скорости движения штока, выполняемое с дроссельным или объемным регулированием.
При управлении с дроссельным регулированием используют золотниковые распределители или «сопло-заслонку». Работа гидропривода с дроссельным регулированием позволяет изменять величину перекрытия отверстий (т. е. дросселировать), через которые жидкость попадает в рабочий цилиндр (рис. 10.24, а). Перемещение золотниковой пары вправо позволяет маслу из напорной линии через канал попасть в полость А рабочего цилиндра и поршень будет перемещаться вправо. При этом масло, находящееся в полости Б, будет сливаться через канал в бак. Перемещение золотника влево переместит в ту же сторону и поршень, а отработавшее масло будет сливаться из полости А в бак через канал. При расположении золотниковой пары в среднем положении (так, как показано на рисунке) оба канала, соединяющих золотниковое устройство с рабочим цилиндром, перекрыты и поршень неподвижен.

Рис. 10.24. Поршневые исполнительные механизмы с усилителями

Работа пневмопривода с помощью «сопло-заслонки» (рис. 10.24, б) производится путем изменения давления в рабочем цилиндре и перемещения поршня на величину у за счет перемещения регулируемой заслонки. Через дроссель постоянного сопротивления воздух подается в камеру под постоянным давлением Рн. В то же время давление в камере зависит от расстояния х между соплом (дросселем переменного сопротивления) и заслонкой, так как с увеличением этого расстояния давление снижается и наоборот. Воздух под давлением Р поступает из камеры в нижнюю полость цилиндра, а в верхней расположена пружина, создающая за счет силы упругой деформации противоположное давление, равное Рн. Созданная разность давлений позволяет перемещать поршень вверх или вниз. Вместо пружины в цилиндр может подаваться воздух или рабочая жидкость под давлением Рн. В соответствии с этим поршневые исполнительные механизмы называются механизмами одно-или двустороннего действия и обеспечивают усилия до 100 кН при перемещении поршня до 400 мм.
При управлении с дроссельным регулированием входным управляющим сигналом является величина перемещения золотниковой пары или открытия дросселя, а выходным - перемещение поршня в гидроцилиндре.
Гидро- и пневмопривод обеспечивают объекту управления возвратно-поступательное и вращательное движение.
При управлении с объемным регулированием управляющими устройствами являются насосы переменной производительности, выполняющие и функции усилительно-исполнительного механизма. Входным сигналом является подача насоса. Большое распространение в качестве гидравлического исполнительного механизма имеют аксиально-поршневые двигатели, обеспечивающие плавное изменение угловой скорости выходного вала и количества подаваемой жидкости.
Наряду с рассмотренными выше поршневыми устройствами пневматические исполнительные механизмы выполняют мембранными, сильфонными и лопастными.
Мембранные устройства делят на беспружинные и пружинные. Беспружинные мембранные устройства (рис. 10.25, а) состоят из рабочей полости А, в которую поступает управляющий воздух под давлением Ру, и эластичной резиновой мембраны, соединенной посредством жестких центров со штоком. Возвратно-поступательное движение штока осуществляется путем подачи в подмембранную полость Б сжатого воздуха с давлением Ро и за счет перемещения мембраны. Наиболее распространенными являются мембранно-пружинные устройства (рис. 10.25, б), в которых результирующая сила Рр уравновешивается давлением на мембрану управляющего воздуха Ру и силой упругой деформации пружины 4-Fn. При необходимости совершать поворотные движения в прямоходных исполнительных механизмах шток соединяется с шарнирно-рычажной передачей, показанной на рис. 10.25, б штриховой линией.
Мембранные исполнительные механизмы применяют для управления регулирующими органами с перемещением штока до 100 мм и допустимым давлением в рабочей полости до 400 кПа.
Сильфонные устройства (рис. 10.25, в) применяют редко. Они состоят из подпружиненного штока, перемещающегося вместе с герметичной гофрированной камерой за счет давления управляющего воздуха Ру. Их используют в регулирующих органах с перемещениями до 6 мм.

Рис. 10.25. Пневматические исполнительные механизмы

В лопастных исполнительных устройствах (рис. 10.25, г) прямоугольная лопасть перемещается внутри камеры за счет давления управляющего воздуха Ру, поступающего попеременно в одну или другую полость камеры. Эти устройства используют в исполнительных органах с углом поворота затвора на 60° или 90°.
В связи с тем, что практически ни один из приведенных приводов автоматических систем управления не применяют в настоящее время без ряда других элементов, служащих для регулирования привода, то в основном используют комбинированные исполнительные механизмы (электромагнитные золотниковые распределители пневмо- и гидропривода, электромагнитные муфты с электродвигателями и т. д.).
При выборе исполнительных устройств учитывают требования, предъявляемые к ним условиями эксплуатации. Основными из них являются: вид применяемой вспомогательной энергии, величина и характер требуемого выходного сигнала, допускаемая инерционность, зависимость рабочих характеристик от внешних влияний, надежность работы, габариты, масса и т. п.

Монтаж исполнительных и регулирующих устройств выполняется в точном соответствии с проектными материалами и инструкциями заводов-изготовителей.

Качество работы автоматической системы регулирования или дистанционного управления в значительной мере зависит от способа сочленения исполнительного механизма (ИМ) с регулирующим органом (РО) и правильности его выполнения. Способы сочленения ИМ и РО определяются в каждом конкретном случае в зависимости от типа и конструкции РО и ИМ, их взаимного расположения, требуемого характера перемещения РО и других условий. Существует довольно много способов таких сочленений.

Следует убедиться, что сальниковое (или другое) уплотнение оси мотылька или других движущихся частей не пропускает регулируемую среду, а движущиеся части имеют свободный ход. Необходимо проследить, чтобы имеющаяся на оси регулирующего органа риска была достаточно четко выбита, а ее положение соответствовало положению регулирующего органа. За этим надо следить в процессе установки регулирующего органа или до его установки.
Затем необходимо проверить, выполнены ли байпасные (обводные) линии в тех случаях, когда это предусмотрено проектом.
Монтаж исполнительных механизмов производится на заранее подготовленных фундаментах, кронштейнах или конструкциях. Следует отметить, что работы должны выполняться специализированной организацией.
Сочленение с регулирующим органом осуществляется тягами (жесткое) или тросом (в этом случае устанавливают противовес, действующий па открывание).
Крепление исполнительного механизма должно быть безусловно жестким, а все узлы сочленения исполнительного механизма с регулирующим органом не должны иметь люфтов.
Электрические исполнительные механизмы монтируются так же, как и гидравлические, но с учетом требований правил устройства электроустановок (ПУЭ). Провода к электрическим исполнительным механизмам подводятся так же, как к приборам. Электрические исполнительные механизмы обязательно должны быть заземлены.

Обеспечивает взаимное перемещение модулей в трёх степенях свободы.

Состоит из шарниров (сферических или вилочных с крестовиной) и двух узлов крепления, которые устанавливаются на энергетическом и технологическом (боевом) модуле. Установка узла крепления на технологическом модуле не должна быть трудоёмкой и занимать не более 0,25 часа.

К узлам крепления через шаровые шарниры крепятся гидроцилиндры поворота и стабилизации. При соединении с энергетическим модулем гидроцилиндры позволяют упростить процесс крепления за счёт подвижности узла крепления.

Включение гидроцилиндра стабилизации (создание в нём замкнутого объёма) позволяет исключить взаимное перемещение секций. В таком режиме СТС становится единым целым, что позволяет преодолевать рвы, траншеи, трещины во льду.

Соединение электрической части – кабельные разъёмы со стороны энергетического и технологического модуля.

Облик УС – на рис.7.

Рисунок 7 – Узел сочленения с гидроцилиндрами поворота и стабилизации

У боевой СТС узел сочленения должен быть упругодемпфирующим и активным (т.е. менять свои свойства).

Помимо прямой связи силового элемента исполнительного механизма с регулирующим органом существуют следующие виды сочленений: рычажное, кулачковое, редукторное, тросовое.

Всегда желательно, чтобы характеристика регулирующего органа была линейной (Q-расход cреды). Если нелинейность характеристики РО неустранима, то она может быть компенсирована конструкцией сочленения.

Рычажные сочленения (рис. 3-4)бывают с линейной и нелинейной характеристикой.

Они просты по конструкции и надежны в эксплуатации, но применяются только в том случае, когда поворот выходного рычага сервопривода (1) и приводного рычага (2) регулирующего органа осуществляется в одной плоскости, и при условии, что угол поворота выходного рычага, равный 90° обеспечивает максимальное открытие регулирующего органа. Применение рычажного соединения ограничивается также расстоянием между сервоприводом и регулирующим органом.

Кулачковое соединение (рис. 3-5) позволяет использовать сервоприводы с углом поворота выходного вала до 360° , при этом плоскости вращения кулачка и приводного рычага РО могут не совпадать.

Существенным преимуществом этого сочленения является возможность изменения характеристики в широких пределах путем различного профилирования кулачка. Это позволяет добиться линейности характеристики РО при любом виде характеристики . Кулачковые соединения применяют при сравнительно небольших перестановочных усилиях и совместном расположении ИМ и РО.

Редукторное сочленение электрического сервопривода с РО применяется в случае больших перестановочных усилий при перемещениях РО (например, при регулировании питания водой мощных паровых котлов высокого и сверхвысокого давления). Угол поворота выходного вала редуктора практически не ограничен, его передаточные характеристики линейны.

Тросовое соединение в случае необходимости позволяет устанавливать сервопривод на значительном расстоянии от регулирующего органа, но все же это расстояние ограничивается вытяжкой троса. Угол поворота выходного вала ИМ может изменяться от 0 до 270. Повороты диска, укрепленного на выходном валу и приводного рычага, РО могут совершаться в различных плоскостях. Требуемую расходную характеристику РО можно получить, изменяя профиль приводного диска. Для надежности сочленения соединительный трос прокладывается в защитных трубах.