RU209461U1 - LATERAL SUPPORT OF THE TROLLEY CARGO - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, касается конструкций двухосных тележек грузовых вагонов, в частности конструкции боковой опоры грузовой железнодорожной тележки. Боковая опора тележки грузового железнодорожного вагона, содержащая корпус, внутренние направляющие колонки, упругий элемент, наружный колпак, в центральной части колпака выполнено резьбовое отверстие, в которое закручивается болт, отличающаяся тем, что внутренняя и наружная пружины выполнены высотой в диапазоне 105-120 мм, наружная пружина выполнена диаметром 130-140 мм, диаметр прутка составляет 18-23 мм, шаг составляет 35-40 мм, индекс пружины – 4,6-6,7, число рабочих витков составляет 2,3-2,5, полное число витков составляет 3,8-4,0, внутренняя пружина выполнена диаметром 85-95 мм, диаметр прутка составляет 12-16 мм, шаг составляет 23-27 мм, индекс пружины – 4,3-6,9, число рабочих витков составляет 3,7-4, полное число витков составляет 5-5,5. Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных свойств боковой опоры за счёт обеспечения циклической долговечности пружины при повышенных эксплуатационных нагрузках, что позволит повысить долговечность и надежность боковой опоры. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.The utility model relates to railway transport, concerns the structures of two-axle bogies of freight cars, in particular the design of the side support of a freight railway bogie. A side support of a bogie of a freight railway car, containing a body, internal guide columns, an elastic element, an outer cap, in the central part of the cap a threaded hole is made into which a bolt is screwed, characterized in that the inner and outer springs are made in a height in the range of 105-120 mm, the outer spring is made with a diameter of 130-140 mm, the diameter of the rod is 18-23 mm, the pitch is 35-40 mm, the spring index is 4.6-6.7, the number of working turns is 2.3-2.5, the total number of turns is 3.8-4.0, the inner spring is made with a diameter of 85-95 mm, the diameter of the bar is 12-16 mm, the pitch is 23-27 mm, the spring index is 4.3-6.9, the number of working turns is 3, 7-4, the total number of turns is 5-5.5. The technical result consists in improving the operational properties of the side support by providing the cyclic durability of the spring at increased operational loads, which will increase the durability and reliability of the side support. 4 w.p. f-ly, 4 ill.

Description

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, касается конструкций двухосных тележек грузовых вагонов, в частности конструкции боковой опоры грузовой железнодорожной тележки.The utility model relates to railway transport, concerns the structures of two-axle bogies of freight cars, in particular the design of the side support of a freight railway bogie.

Известна двухрядная пружина для боковой опоры тележки грузового вагона, содержащая наружную и внутреннюю пружины, при этом каждая пружина выполнена цилиндрической винтовой, представляющей собой брус, ось которого расположена на поверхности образующего цилиндра по винтовой линии, с рабочими и опорными витками, отличающаяся тем, что сумма индексов наружной и внутренней пружин составляет интервал от 9,312 до 10,038, причем у наружной пружины средний диаметр составляет интервал от 106 до 112 мм, угол подъема оси винтового бруса составляет интервал от 5,577 до 6,309 градусов, а длина оси рабочей части винтового бруса составляет интервал от 964,7 до 1101,0 мм, вместе с этим, у внутренней пружины средний диаметр составляет интервал от 58 до 64 мм, угол подъема оси винтового бруса составляет интервал от 5,240 до 6,341 градусов, а длина оси рабочей части винтового бруса составляет интервал от 1041,2 до 1270,1 мм. (RU 207252, МПК B61F 5/14 F16F 1/06, опубл. 20.10.2021).Known double-row spring for the side support of the freight car bogie, containing the outer and inner springs, each spring is made of a cylindrical helical, representing a beam, the axis of which is located on the surface of the generatrix of the cylinder along a helical line, with working and supporting coils, characterized in that the sum the indices of the outer and inner springs range from 9.312 to 10.038, and for the outer spring the average diameter ranges from 106 to 112 mm, the angle of elevation of the axis of the screw beam ranges from 5.577 to 6.309 degrees, and the length of the axis of the working part of the screw beam ranges from 964 .7 to 1101.0 mm, along with this, the average diameter of the inner spring is in the range from 58 to 64 mm, the angle of elevation of the axis of the screw bar is in the range from 5.240 to 6.341 degrees, and the length of the axis of the working part of the screw bar is in the range from 1041, 2 to 1270.1 mm. (RU 207252, IPC B61F 5/14 F16F 1/06, published 10/20/2021).

Недостатком известного технического решения является то, что при данной конструкции пружины не обеспечивается необходимая циклическая долговечность, что сказывается на ресурсе работы скользуна.The disadvantage of the known technical solution is that this design of the spring does not provide the necessary cyclic durability, which affects the service life of the side bearing.

Наиболее близким аналогом является боковая опора тележки грузового железнодорожного вагона, содержащая корпус и наружный колпак, имеющие внутренние направляющие колонки, служащие для центровки упругого элемента, расположенного между корпусом и колпаком, при этом в центральной части опорной поверхности колпака выполнено резьбовое отверстие, а колонка в центральной части корпуса выполнена с размещенным в ней ограничителем (RU 200791, МПК B61F 5/14, опубл. 11.11.2020).The closest analogue is the lateral support of the bogie of a freight railway car, containing a body and an outer cap, having internal guide columns that serve to center the elastic element located between the body and the cap, while a threaded hole is made in the central part of the bearing surface of the cap, and the column in the central part of the body is made with a limiter placed in it (RU 200791, IPC B61F 5/14, publ. 11/11/2020).

Недостатком наиболее близкого технического решения является недостаточная циклическая долговечность пружины, что сказывается на ресурсе работы боковой опоры (далее также - скользуна).The disadvantage of the closest technical solution is the lack of cyclic durability of the spring, which affects the service life of the side support (hereinafter also referred to as bearing).

Технической проблемой является создание конструкции боковой опоры, в которой будет обеспечена циклическая долговечность пружины при повышенных эксплуатационных нагрузках, что позволит повысить долговечность и надежность боковой опоры.The technical problem is to create a design of the side support, which will ensure the cyclic durability of the spring under increased operating loads, which will increase the durability and reliability of the side support.

Технический результат заключается в повышении эксплуатационной надежности боковой опоры тележки грузового вагона, что приводит к увеличению долговечности основных несущих элементов тележки.The technical result consists in increasing the operational reliability of the side support of the freight car bogie, which leads to an increase in the durability of the main load-bearing elements of the bogie.

Указанный технический результат достигается тем, что боковая опора тележки грузового железнодорожного вагона, содержащая корпус и наружный колпак, включает внутренние направляющие колонки, служащие для центровки упругого элемента, расположенного между корпусом и колпаком. В центральной части опорной поверхности колпака выполнено резьбовое отверстие, а в центральной части корпуса выполнена колонка с размещенным в ней ограничителем. Ограничитель выполнен составным и содержит болт, шайбу и гильзу, при этом на резьбу болта наносится анаэробный герметик. В качестве упругого элемента использована двухрядная пружина, состоящая из внутренней и наружной пружины. Внутренняя и наружная пружины выполнены высотой в диапазоне 105-120 мм. Наружная пружина выполнена диаметром 130-140 мм, диаметр прутка составляет 18-23 мм, шаг составляет 35-40 мм, индекс пружины - 4,6-6,7, число рабочих витков составляет 2,3-2,5, полное число витков составляет 3,8-4,0. Внутренняя пружина выполнена диаметром 85-95 мм, диаметр прутка составляет 12-16 мм, шаг составляет 23-27 мм, индекс пружины - 4,3-6,9, число рабочих витков составляет 3,7-4, полное число витков составляет 5-5,5.The specified technical result is achieved by the fact that the side support of the bogie of a freight railway car, containing the body and the outer cap, includes internal guide columns that serve to center the elastic element located between the housing and the cap. A threaded hole is made in the central part of the bearing surface of the cap, and a column with a limiter placed in it is made in the central part of the body. The limiter is made composite and contains a bolt, a washer and a sleeve, while an anaerobic sealant is applied to the bolt thread. A double-row spring consisting of an inner and an outer spring is used as an elastic element. The inner and outer springs are made with a height in the range of 105-120 mm. The outer spring is made with a diameter of 130-140 mm, the diameter of the rod is 18-23 mm, the pitch is 35-40 mm, the spring index is 4.6-6.7, the number of working turns is 2.3-2.5, the total number of turns is 3.8-4.0. The inner spring is made with a diameter of 85-95 mm, the diameter of the rod is 12-16 mm, the pitch is 23-27 mm, the spring index is 4.3-6.9, the number of working turns is 3.7-4, the total number of turns is 5 -5.5.

Внутренняя и наружная пружины могут быть выполнены одинаковой высоты.The inner and outer springs can be made the same height.

Пружины скользуна могут быть выполнены из стали марки 60С2ХФА ГОСТ 14959-79.Bearing springs can be made of steel grade 60S2KhFA GOST 14959-79.

Внутренняя и наружная пружины могут быть выполнены одинаковой высоты.The inner and outer springs can be made the same height.

Признаками полезной модели являются:The features of the utility model are:

Боковая опора тележки грузового железнодорожного вагона,Side support of the bogie of a freight railway car,

содержащая наружный колпак,containing an outer cap,

упругий элемент,elastic element,

внутренние направляющие колонки,internal guide columns,

корпус.frame.

В центральной части опорной поверхности колпака выполнено резьбовое отверстие,A threaded hole is made in the central part of the bearing surface of the cap,

в которое закручивается болт.into which the bolt is screwed.

Резьбовое отверстие может быть выполнено как сквозным, так и несквозным.The threaded hole can be made both through and non-through.

Внутренняя направляющая колонка выполнена в центральной части корпуса.The inner guide column is made in the central part of the housing.

Рабочая опорная поверхность колпака боковой опоры содержит индикаторы предельного износа в виде углублений.The working bearing surface of the side support cap contains wear limit indicators in the form of recesses.

В качестве упругого элемента может быть использована двухрядная пружина, состоящая из внутренней и наружной пружины.A double-row spring consisting of an inner and an outer spring can be used as an elastic element.

Внутренняя и наружная пружины выполнены высотой в диапазоне 105-120 мм.The inner and outer springs are made with a height in the range of 105-120 mm.

Наружная пружина выполнена диаметром 130-140 мм, диаметр прутка составляет 18-23 мм, шаг составляет 35-40 мм, индекс пружины - 4,6-6,7, число рабочих витков составляет 2,3-2,5, полное число витков составляет 3,8-4,0.The outer spring is made with a diameter of 130-140 mm, the diameter of the rod is 18-23 mm, the pitch is 35-40 mm, the spring index is 4.6-6.7, the number of working turns is 2.3-2.5, the total number of turns is 3.8-4.0.

Внутренняя пружина выполнена диаметром 85-95 мм, диаметр прутка составляет 12-16 мм, шаг составляет 23-27 мм, индекс пружины - 4,3-6,9, число рабочих витков составляет 3,7-4, полное число витков составляет 5-5,5.The inner spring is made with a diameter of 85-95 mm, the diameter of the rod is 12-16 mm, the pitch is 23-27 mm, the spring index is 4.3-6.9, the number of working turns is 3.7-4, the total number of turns is 5 -5.5.

Пружины скользуна могут быть выполнены из стали марки 60С2ХФА.Bearer springs can be made of steel grade 60S2KhFA.

Признаки 1-11 являются общими с прототипом, признаки 12-15 являются отличительными признаками полезной модели.Features 1-11 are common with the prototype, features 12-15 are the hallmarks of the utility model.

Заявляемая полезная модель иллюстрируется чертежами.The claimed utility model is illustrated by drawings.

На фиг. 1- представлен изометрический вид боковой опоры,In FIG. 1 is an isometric view of the side support,

на фиг. 2 - изометрический вид упругого элемента (двухрядной пружины),in fig. 2 - isometric view of the elastic element (double-row spring),

на фиг. 3 - наружная пружина,in fig. 3 - outer spring,

на фиг. 4 - внутренняя пружина.in fig. 4 - internal spring.

Обозначения на чертежах:Designations on the drawings:

1 - колпак,1 - cap,

2 - упругий элемент,2 - elastic element,

2.1 - наружная пружина,2.1 - outer spring,

2.2 - внутренняя пружина,2.2 - internal spring,

3, 4 - внутренние направляющие колонки,3, 4 - internal guide columns,

5 - корпус,5 - body,

6 - болт,6 - bolt,

7 - индикатор предельного износа,7 - wear limit indicator,

8 - нижняя часть болта 6,8 - the lower part of the bolt 6,

9 - верхняя часть внутренней направляющей колонки 3,9 - upper part of the inner guide column 3,

10 - резьбовое отверстие,10 - threaded hole,

11 - гильза,11 - sleeve,

L1 - наружный диаметр наружной пружины 2.1,L1 - outer diameter of the outer spring 2.1,

L2 - высота наружной пружины 2.1,L2 - height of the outer spring 2.1,

L3 - шаг наружной пружины 2.1,L3 - external spring pitch 2.1,

D1 - диаметр прутка наружной пружины 2.1,D1 - outer spring bar diameter 2.1,

L4 - наружный диаметр внутренней пружины 2.2,L4 - outer diameter of the inner spring 2.2,

L5 - высота внутренней пружины 2.2,L5 - height of the inner spring 2.2,

L6 - шаг внутренней пружины 2.2,L6 - internal spring pitch 2.2,

D2 - диаметр прутка внутренней пружины 2.2.D2 - diameter of the inner spring bar 2.2.

Боковая опора тележки грузового железнодорожного вагона состоит из наружного колпака 1, упругого элемента 2, внутренних направляющих колонок 3 и 4, корпуса 5. В центральной части опорной поверхности колпака 1 выполнено резьбовое отверстие 10, в которое закручивается болт 6, исключающий выход колпака 1 из корпуса 5, гильза 11 ограничивает глубину закручивания болта 6. Резьбовое отверстие 10 может быть выполнено как сквозным, так и несквозным. Внутренняя направляющая колонка 3 выполнена в центральной части корпуса 5 с размещенным в ней болтом 6 и гильзой 11. Рабочая опорная поверхность колпака 1 боковой опоры содержит индикаторы предельного износа 7 в виде углублений, необходимые для оценки состояния боковой опоры без применения средств измерений. Верхняя часть 9 внутренней направляющей колонки 3 имеет диаметр, меньший, чем нижняя часть 8 болта 6, но больший, чем диаметр гильзы 11, надетой на резьбовую часть болта 6.The side support of the bogie of a freight railway car consists of an outer cap 1, an elastic element 2, internal guide columns 3 and 4, a body 5. In the central part of the bearing surface of the cap 1, a threaded hole 10 is made, into which a bolt 6 is screwed, preventing the cap 1 from coming out of the body 5, the sleeve 11 limits the screwing depth of the bolt 6. The threaded hole 10 can be made both through and non-through. The inner guide column 3 is made in the central part of the body 5 with a bolt 6 and a sleeve 11 placed in it. The upper part 9 of the inner guide column 3 has a diameter smaller than the lower part 8 of the bolt 6, but larger than the diameter of the sleeve 11 put on the threaded part of the bolt 6.

В качестве упругого элемента 2 использована двухрядная пружина, состоящая из внутренней 2.2 и наружной 2.1 пружины. Внутренняя 2.2 и наружная 2.1 пружины выполнены высотой в диапазоне 105-120 мм.As an elastic element 2, a double-row spring is used, consisting of an internal 2.2 and an external 2.1 spring. The inner 2.2 and outer 2.1 springs are made with a height in the range of 105-120 mm.

Наружная пружина 2.1 выполнена диаметром 130-140 мм, диаметр прутка составляет 18-23 мм, шаг составляет 35-40 мм, индекс пружины - 4,6-6,7, число рабочих витков составляет 2,3-2,5, полное число витков составляет 3,8-4,0.The outer spring 2.1 is made with a diameter of 130-140 mm, the diameter of the rod is 18-23 mm, the pitch is 35-40 mm, the spring index is 4.6-6.7, the number of working turns is 2.3-2.5, the total number turns is 3.8-4.0.

Внутренняя пружина 2.2 выполнена диаметром 85-95 мм, диаметр прутка составляет 12-16 мм, шаг составляет 23-27 мм, индекс пружины - 4,3-6,9, число рабочих витков составляет 3,7-4, полное число витков составляет 5-5,5.The inner spring 2.2 is made with a diameter of 85-95 mm, the diameter of the rod is 12-16 mm, the pitch is 23-27 mm, the spring index is 4.3-6.9, the number of working turns is 3.7-4, the total number of turns is 5-5.5.

Пружины скользуна могут быть выполнены из стали марки 60С2ХФА ГОСТ 14959-79.Bearing springs can be made of steel grade 60S2KhFA GOST 14959-79.

Предложенная боковая опора тележки грузового железнодорожного вагона работает следующим образом.The proposed side support bogie freight railcar works as follows.

Боковая опора содержит рабочую опорную поверхность на колпаке 1 для соприкосновения с опорной поверхностью на вагоне. Данная поверхность имеет индикаторы износа 7 для определения своевременной замены изношенного колпака. Наружная цилиндрическая часть колпака 1 при соприкосновении с корпусом 5 передает нагрузку от вагона через надрессорную балку на рессорное подвешивание тележки. Колпак 1 также содержит внутреннюю направляющую колонку 4, которая служит для центровки упругого элемента 2. Корпус боковой опоры 5 имеет отверстия для крепления к надрессорной балке. В центре корпуса 5 находится внутренняя направляющая колонка 3, в которой перемещается ввинченный в резьбовое отверстие 10 колпака 1 болт 6, исключающий выход колпака 1 из корпуса 5, гильза 11 ограничивает глубину закручивания болта и, соответственно, высоту боковой опоры. Внутренняя направляющая колонка 3 имеет диаметр, больший, чем нижняя часть болта 6. При этом верхняя часть 9 внутренней направляющей колонки 3 имеет диаметр, меньший, чем нижняя часть болта 6, но больший, чем диаметр гильзы 11, одетой на резьбовую часть болта 6. Внутренняя направляющая колонка 3 выполняет также функцию центрирующей направляющей для упругого элемента 2. В экспериментальной боковой опоре, являющейся примером использования, внутренняя 2.2 и наружная 2.1 пружина были выполнены одинаковой высоты 111 мм. Наружная пружина 2.1 была выполнена диаметром 135 мм, диаметр прутка составлял 20 мм, шаг составлял 38 мм, число рабочих витков составляло 2,4, полное число витков составляло 3,9. Внутренняя пружина 2.2 была выполнена диаметром 90 мм, диаметр прутка составлял 14 мм, шаг составлял 25 мм, число рабочих витков составляло 3,9, полное число витков составляло 5,4.The side support contains a working support surface on the cap 1 for contact with the support surface on the car. This surface has wear indicators 7 to determine the timely replacement of a worn cap. The outer cylindrical part of the cap 1, in contact with the body 5, transfers the load from the car through the bolster to the spring suspension of the bogie. The cap 1 also contains an internal guide column 4, which serves to center the elastic element 2. The body of the side support 5 has holes for fastening to the bolster. In the center of the body 5 there is an internal guide column 3, in which the bolt 6 screwed into the threaded hole 10 of the cap 1 moves, excluding the exit of the cap 1 from the body 5, the sleeve 11 limits the screw tightening depth and, accordingly, the height of the side support. The inner guide column 3 has a diameter larger than the lower part of the bolt 6. At the same time, the upper part 9 of the inner guide column 3 has a diameter smaller than the lower part of the bolt 6, but larger than the diameter of the sleeve 11, dressed on the threaded part of the bolt 6. The inner guide column 3 also serves as a centering guide for the elastic element 2. In the experimental side support, which is an example of use, the inner 2.2 and outer 2.1 springs were made the same height of 111 mm. The outer spring 2.1 was made with a diameter of 135 mm, the diameter of the rod was 20 mm, the pitch was 38 mm, the number of working turns was 2.4, the total number of turns was 3.9. The inner spring 2.2 was made with a diameter of 90 mm, the diameter of the rod was 14 mm, the pitch was 25 mm, the number of working turns was 3.9, the total number of turns was 5.4.

Совокупность геометрических параметров была определена по результатам расчетов и экспериментальных исследований заявляемой пружины. При этом экспериментальные исследования подтвердили более высокую циклическую долговечность пружины (на 20 % выше, чем у наиболее близкого аналога) при повышенных эксплуатационных нагрузках, что обеспечивает ее большую надежность и долговечность, данные обстоятельства влияют на стабильность возникающих нагрузок на крупное вагонное литье, соответственно увеличивается долговечность основных несущих элементов тележки.The set of geometric parameters was determined by the results of calculations and experimental studies of the proposed spring. At the same time, experimental studies have confirmed a higher cyclic durability of the spring (20% higher than that of the closest analogue) at increased operational loads, which ensures its greater reliability and durability, these circumstances affect the stability of the resulting loads on large car castings, respectively, the durability increases the main load-bearing elements of the trolley.

При этом отмечается возможность достижения заявленного технического результата именно всей совокупностью признаков отличительной части формулы полезной модели с учетом характера нагрузок на боковую опору (скользун) рамы тележки вагона.At the same time, it is noted that it is possible to achieve the claimed technical result with the entire set of features of the distinctive part of the utility model formula, taking into account the nature of the loads on the side support (side bearing) of the car bogie frame.

Таким образом, предлагаемая конструкция боковой опоры тележки грузового железнодорожного вагона обеспечивает достижение технического результата, а именно: повышается эксплуатационная надежность боковой опоры тележки грузового вагона, что приводит к увеличению долговечности основных несущих элементов тележки.Thus, the proposed design of the side support of the freight car bogie ensures the achievement of the technical result, namely: the operational reliability of the side support of the freight car bogie is increased, which leads to an increase in the durability of the main load-bearing elements of the bogie.

Claims (8)

1. Боковая опора тележки грузового железнодорожного вагона, содержащая корпус, наружный колпак, в центральной части которого выполнено резьбовое отверстие для болта, размещенного во внутренних направляющих колонках, а также упругий элемент, состоящий из внутренней и наружной пружины, отличающаяся тем, что1. The side support of the bogie of a freight railway car, containing a body, an outer cap, in the central part of which there is a threaded hole for a bolt placed in the inner guide columns, as well as an elastic element consisting of an inner and outer spring, characterized in that внутренняя и наружная пружины выполнены высотой в диапазоне 105-120 мм,inner and outer springs are made in height in the range of 105-120 mm, при этом наружная пружина выполнена диаметром 130-140 мм, диаметр прутка составляет 18-23 мм, шаг составляет 35-40 мм, индекс пружины – 4,6-6,7, число рабочих витков составляет 2,3-2,5, полное число витков составляет 3,8-4,0, while the outer spring is made with a diameter of 130-140 mm, the diameter of the rod is 18-23 mm, the pitch is 35-40 mm, the spring index is 4.6-6.7, the number of working turns is 2.3-2.5, the total the number of turns is 3.8-4.0, а внутренняя пружина выполнена диаметром 85-95 мм, диаметр прутка составляет 12-16 мм, шаг составляет 23-27 мм, индекс пружины – 4,3-6,9, число рабочих витков составляет 3,7-4, полное число витков составляет 5-5,5.and the inner spring is made with a diameter of 85-95 mm, the diameter of the rod is 12-16 mm, the pitch is 23-27 mm, the spring index is 4.3-6.9, the number of working turns is 3.7-4, the total number of turns is 5-5.5. 2. Боковая опора тележки грузового железнодорожного вагона по п.1, отличающаяся тем, что резьбовое отверстие может быть выполнено как сквозным, так и несквозным. 2. The side support of the bogie of a freight railway car according to claim 1, characterized in that the threaded hole can be made both through and non-through. 3. Боковая опора тележки грузового железнодорожного вагона по п.1, отличающаяся тем, что колпак боковой опоры содержит индикаторы предельного износа в виде углублений.3. The side support of the bogie of a freight railway car according to claim 1, characterized in that the cap of the side support contains wear limit indicators in the form of recesses. 4. Боковая опора тележки грузового железнодорожного вагона по п.1, отличающаяся тем, что пружины выполнены из стали марки 60С2ХФА.4. The side support of the bogie of a freight railway car according to claim 1, characterized in that the springs are made of steel grade 60S2HFA. 5. Боковая опора тележки грузового железнодорожного вагона по п.1, отличающаяся тем, что пружины выполнены из стали марки 60С2ХФА.5. The side support of the bogie of a freight railway car according to claim 1, characterized in that the springs are made of steel grade 60S2KhFA.

Images