RU215036U1 - FREIGHT CAR TROLLEY BEARING GASKET - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к железнодорожному подвижному составу, в частности к конструкции узла соединения рамы грузового вагона с ходовой тележкой. Прокладка подпятника тележки грузового вагона в виде стального диска имеет центральное сквозное отверстие и углубления на верхней и нижней поверхностях для заполнения смазкой. Углубления выполнены радиально, имеют ширину В, длину L. Угол между двумя соседними углублениями составляет величину Т. Угол Т между углублениями на верхней поверхности смещен относительно угла Т между углублениями на нижней поверхности на величину Т/2. Уменьшается изнашивание контактирующих поверхностей пятникового узла вагона в эксплуатации, и повышается надежность его работы за счет снижения коэффициента трения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

The utility model relates to railway rolling stock, in particular, to the design of a joint between a freight car frame and a bogie. Freight car bogie thrust pad in the form of a steel disc has a central through hole and grooves on the top and bottom surfaces for filling with grease. The recesses are made radially, have a width B, a length L. The angle between two adjacent recesses is T. The angle T between the recesses on the upper surface is offset relative to the angle T between the recesses on the lower surface by the value T/2. The wear of the contacting surfaces of the car center plate assembly in operation is reduced, and the reliability of its operation is increased by reducing the friction coefficient. 1 z.p. f-ly, 3 ill.

Description

Полезная модель относится к железнодорожному подвижному составу, в частности к конструкции узла соединения рамы грузового вагона с ходовой тележкой. The utility model relates to railway rolling stock, in particular, to the design of a joint between a freight car frame and a bogie.

Из уровня техники известна опорная поверхность пятника грузового вагона в виде диска, имеющего центральное сквозное отверстие, на котором в радиальном направлении расположены углубления, заполняемые смазочным материалом (RU 208359, опубл. 15.12.2021).From the prior art, the bearing surface of the center plate of a freight car is known in the form of a disk having a central through hole, on which recesses filled with lubricant are located in the radial direction (RU 208359, publ. 12/15/2021).

Известна прокладка для подпятника тележки грузового вагона, представляющая собой стальной диск, имеющий центральное сквозное отверстие и сквозные отверстия, расположенные на разном расстоянии от центра диска и заполняемые смазочным материалом, принятая за наиболее близкий аналог (RU 165310, опубл. 10.10.2016).Known gasket for the thrust bearing of a freight car bogie, which is a steel disk having a central through hole and through holes located at different distances from the center of the disk and filled with lubricant, taken as the closest analogue (RU 165310, publ. 10.10.2016).

Недостатком вышеуказанного технического решения является недостаточная долговечность прокладки подпятника в связи с тем, что отверстия для удержания смазочного материала выполнены сквозными. Это приводит тому, что в процессе эксплуатации тележки смазочный материал смещается с верхней поверхности прокладки, контактирующей с пятником, на нижнюю поверхность прокладки, контактирующую с подпятником. Таким образом, в области контакта прокладки с пятником возникает угроза появления сухого трения металл-металл, что может привести к деформации деталей.The disadvantage of the above technical solution is the insufficient durability of the thrust bearing gasket due to the fact that the holes for retaining the lubricant are made through. This leads to the fact that during the operation of the truck, the lubricant is shifted from the upper surface of the gasket in contact with the thrust bearing to the lower surface of the gasket in contact with the thrust bearing. Thus, in the area of contact between the gasket and the center plate, there is a risk of dry metal-to-metal friction, which can lead to deformation of the parts.

Техническим результатом заявляемой полезной модели, является уменьшение изнашивания контактирующих поверхностей пятникового узла вагона в эксплуатации за счет снижения коэффициента трения, путем обеспечения постоянного наличия антифрикционного материала и его равномерного распределения между контактирующими поверхностями пятникового узла вагона, что в конечном итоге приводит к повышению срока службы пятникового узла вагона.The technical result of the claimed utility model is to reduce the wear of the contact surfaces of the center plate assembly of the car in operation by reducing the coefficient of friction, by ensuring the constant presence of antifriction material and its uniform distribution between the contact surfaces of the center plate assembly of the car, which ultimately leads to an increase in the service life of the center plate assembly wagon.

Технический результат достигается тем, что предлагается прокладка подпятника тележки грузового вагона в виде стального диска, имеющего центральное сквозное отверстие и углубления на верхней и нижней поверхностях для заполнения смазкой, при этом углубления выполнены радиально, имеют ширину В, длину L, а угол между двумя соседними углублениями составляет величину Т.The technical result is achieved by the fact that it is proposed to lay the thrust bearing of a freight car bogie in the form of a steel disk having a central through hole and recesses on the upper and lower surfaces for filling with lubricant, while the recesses are made radially, have a width B, a length L, and an angle between two adjacent recesses is the value of T.

При этом смещение угла Т между углублениями на верхней поверхности относительно угла Т между углублениями на нижней поверхности может составлять Т/2.In this case, the offset of the angle T between the recesses on the upper surface relative to the angle T between the recesses on the lower surface may be T/2.

Полезная модель поясняется чертежами, где изображено:The utility model is illustrated by drawings, which show:

На фиг. 1 - прокладка подпятника, нижняя поверхность;In FIG. 1 - bearing pad, bottom surface;

На фиг. 2 - прокладка подпятника, верхняя поверхность;In FIG. 2 - bearing pad, upper surface;

На фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.In FIG. 3 - section A-A in Fig. 2.

Прокладка подпятника грузового вагона представляет собой стальной диск 1, по центру которого выполнено центральное сквозное отверстие 2, для размещения в нем шкворня (не показано). С двух сторон диска 1 на поверхностях 3 и 4 выполнены радиальные углубления 5, расходящиеся лучами в направлении от края центрального отверстия 2 в сторону внешнего края прокладки.The bearing pad of a freight car is a steel disk 1, in the center of which a central through hole 2 is made to accommodate a king pin (not shown). On both sides of the disk 1 on the surfaces 3 and 4, radial recesses 5 are made, diverging in rays in the direction from the edge of the central hole 2 towards the outer edge of the gasket.

Материал стали прокладки может быть разнообразным: от простой углеродистой стали до высоколегированной в зависимости от требований, предъявляемых к эксплуатируемому шкворневому узлу в вагоне. В связи с этим и возможные свойства материала (как то твердость или предел текучести) весьма разнообразны. Так, например, твердость прокладки может составлять от 90 до 420 НВ.The material of the gasket steel can be varied: from simple carbon steel to high-alloy steel, depending on the requirements for the pivot assembly in operation in the car. In this regard, the possible properties of the material (such as hardness or yield strength) are very diverse. So, for example, the hardness of the gasket can be from 90 to 420 HB.

При этом поверхность 3 (нижняя) предназначена для контакта с подпятником (не показано), а поверхность 4 (верхняя) для контакта с пятником (не показано).In this case, surface 3 (lower) is intended for contact with the thrust bearing (not shown), and surface 4 (upper) for contact with the thrust bearing (not shown).

В рабочем положении прокладка устанавливается между подпятником на надрессорной балке и пятником, закрепленным на кузове грузового вагона.In the working position, the gasket is installed between the thrust bearing on the bolster and the thrust bearing fixed on the body of the freight car.

Радиальные углубления 5 заполнены смазочным материалом, в качестве которого может использоваться твердый (например железографит, фторопласт, бронза или баббит) или пластичный антифрикционный материал (например ЦИАТИМ 221 изготовленный на основе силиконового масла; ЦИАТИМ- 201, изготовленный на основе очищенного масла нефти; ЛЗ-ЦНИИ, изготовленный на основе маловязкого минерального масла; ВНИИНП-207, изготовленный на основе кремнийорганической жидкости и синтетического углеводородного масла).The radial recesses 5 are filled with a lubricant, which can be used as a solid (for example, iron graphite, fluoroplast, bronze or babbit) or plastic anti-friction material (for example, CIATIM 221 made on the basis of silicone oil; CIATIM-201, made on the basis of refined petroleum oil; LZ- TsNII, made on the basis of low-viscosity mineral oil; VNIINP-207, made on the basis of organosilicon liquid and synthetic hydrocarbon oil).

На нижней поверхности 3 по внешнему краю выполнена фаска 6 (фиг.1), для исключения закусывания прокладки о подпятник в процессе эксплуатации и исключения повреждения подпятника острой кромкой прокладки.On the lower surface 3 along the outer edge, a chamfer 6 is made (figure 1), to prevent biting of the gasket on the thrust bearing during operation and to prevent damage to the thrust bearing by the sharp edge of the gasket.

Радиальные углубления 5 за счет отсутствия сквозного сообщения между поверхностями 3 и 4 удерживают антифрикционный материал на поверхности прокладки подпятника и тем самым создают его достаточный запас на весь период эксплуатации, а количество радиальных углублений 5 выбирается в зависимости от твердости используемого антифрикционного материала.Due to the lack of through communication between surfaces 3 and 4, radial recesses 5 keep the anti-friction material on the surface of the thrust bearing gasket and thereby create its sufficient supply for the entire period of operation, and the number of radial recesses 5 is selected depending on the hardness of the anti-friction material used.

Количество радиальных углублений 5, на поверхностях 3 и 4, может варьироваться от 4 до 24 (на фиг. 1 и 2, например, изображено по 12 углублений).The number of radial recesses 5 on surfaces 3 and 4 can vary from 4 to 24 (in Fig. 1 and 2, for example, 12 recesses are shown).

При количестве радиальных углублений меньше 4, заявляемый технический эффект не достигается, т.к. в этом случае количество антифрикционного материала не превысит количество в ближайшем аналоге, а его распределение по всей поверхности прокладки будет не равномерное.When the number of radial recesses is less than 4, the claimed technical effect is not achieved, because in this case, the amount of antifriction material will not exceed the amount in the closest analogue, and its distribution over the entire surface of the gasket will not be uniform.

При количестве радиальных углублений 5 больше 24 технический эффект не достигается из-за того, что большее количество радиальных углублений 5 уменьшит прочность прокладки, что может привести к ее излому.If the number of radial recesses 5 is more than 24, the technical effect is not achieved due to the fact that a larger number of radial recesses 5 will reduce the strength of the gasket, which can lead to its fracture.

Ширина В (фиг. 3) радиальных углублений 5, на поверхностях 3 и 4, может варьироваться от 1 до 20 мм, и может быть как одинаковая для всех, так и переменная.Width B (Fig. 3) of the radial recesses 5, on surfaces 3 and 4, can vary from 1 to 20 mm, and can be either the same for all or variable.

Ширина В также зависит от количества радиальных углублений 5 на поверхностях прокладки. Так для обеспечения заявляемого технического эффекта, необходимо соблюдать баланс между количеством антифрикционного материала и хрупкостью прокладки. Например, если выполнить четыре радиальных углубления 5, то разумнее всего делать величину В равной 20 мм, а при количестве радиальных углублений 5 равном 24 - разумнее всего делать величину В, равной 1 мм. Также это может зависеть и от диаметра самой прокладки, т.е. для пятников большего размера диаметр прокладки соответственно тоже будет больше и для двадцати четырех радиальных углублений 5 потребуется ширина В не 1 мм, а, к примеру, 2 мм или более.Width B also depends on the number of radial recesses 5 on the surfaces of the gasket. So to ensure the claimed technical effect, it is necessary to strike a balance between the amount of anti-friction material and the fragility of the gasket. For example, if you make four radial recesses 5, then it is most reasonable to make the value B equal to 20 mm, and if the number of radial recesses 5 is 24, it is most reasonable to make the value B equal to 1 mm. It may also depend on the diameter of the gasket itself, i.e. for larger pads, the gasket diameter will also be correspondingly larger, and for twenty-four radial recesses 5, a width B of not 1 mm, but, for example, 2 mm or more, will be required.

В зависимости от количества радиальных углублений 5 и их ширины В, угол Т между двумя соседними углублениями 5 может варьироваться от 15 до 90 градусов.Depending on the number of radial recesses 5 and their width B, the angle T between two adjacent recesses 5 can vary from 15 to 90 degrees.

Угол Т, так же как и ширина В, варьируется для обеспечения заявляемого технического эффекта, т.е. необходимо соблюдать баланс между количеством антифрикционного материала и хрупкостью прокладки. Таким образом, например, при наличии В, равной 20 мм, и количестве радиальных углублений равном 4, разумнее всего делать угол Т равным 90 градусов.The angle T, as well as the width B, varies to provide the claimed technical effect, i.e. it is necessary to strike a balance between the amount of anti-friction material and the fragility of the gasket. Thus, for example, with B equal to 20 mm and the number of radial recesses equal to 4, it is most reasonable to make the angle T equal to 90 degrees.

При этом радиальные углубления 5 расположены относительно друг друга таким образом, что их угол Т между радиальными углублениями 5 на поверхности 3 смещен относительно угла Т между радиальными углублениями 5 на поверхности 4 на Т/2 (фиг. 1).In this case, the radial recesses 5 are located relative to each other in such a way that their angle T between the radial recesses 5 on the surface 3 is shifted relative to the angle T between the radial recesses 5 on the surface 4 by T/2 (Fig. 1).

Вышеуказанное соотношение необходимо выдерживать для того чтобы не снизить прочность прокладки, т.к. если радиальные углубления 5 будут находиться напротив друг друга, то стенка между углублениями будет очень тонкая и легко поддающаяся излому.The above ratio must be maintained in order not to reduce the strength of the gasket, because. if the radial recesses 5 are opposite each other, the wall between the recesses will be very thin and easily fractured.

Глубина Н (фиг. 3) углублений 5 составляет 1,5±0,5 мм. Это оптимальная глубина, учитывающая степень износа прокладки и наличия на ней углублений 5. Меньшая величина приведет к недостаточности смазочного материала в углублениях 5, а большая величина к риску излома прокладки, а так же к необходимости замены прокладки в узле после истирания 2 мм с каждой стороны.The depth H (Fig. 3) of the recesses 5 is 1.5 ± 0.5 mm. This is the optimal depth, taking into account the degree of wear of the gasket and the presence of recesses 5 on it. A smaller value will lead to insufficient lubricant in the recesses 5, and a larger value to the risk of breaking the gasket, as well as the need to replace the gasket in the assembly after abrasion of 2 mm on each side .

Таким образом, значения величин В и Т подбираются в зависимости от количества радиальных углублений 5, которое, в свою очередь, зависит от выбранного антифрикционного материала.Thus, the values of B and T are selected depending on the number of radial recesses 5, which, in turn, depends on the selected anti-friction material.

Например, при использовании в качестве антифрикционного материала смазку ЦИАТИМ- 201, количество радиальных углублений 5, разумнее всего сделать равным 12 шириной В=10±1 мм, с углом Т=30±2 градусов, при этом угол Т между радиальными углублениями 5 на поверхности 3 смещен относительно угла Т между радиальными углублениями 5 на поверхности 4 на величину Т/2.For example, when using TsIATIM-201 lubricant as an antifriction material, the number of radial recesses is 5, it is most reasonable to make it equal to 12 with a width of B = 10 ± 1 mm, with an angle T = 30 ± 2 degrees, while the angle T between the radial recesses 5 on the surface 3 is offset relative to the angle T between the radial recesses 5 on the surface 4 by the amount T/2.

Длина L радиальных углублений 5 может варьироваться от 10 до 100 мм, и выбирается в зависимости от типа антифрикционного материала, размера прокладки и количества углублений, т.е. для пятников большего размера диаметр прокладки соответственно тоже будет больше, и необходимы углубления L большей длины. Длина L и расположение радиальных углублений 5 выбрана таким образом, чтобы они не доходили до края сквозного отверстия 2 и не доходили до внешнего края прокладки.The length L of the radial recesses 5 may vary from 10 to 100 mm, and is selected depending on the type of anti-friction material, the size of the gasket and the number of recesses, i.e. for larger center plates, the diameter of the gasket will also be correspondingly larger, and recesses L of greater length are needed. The length L and the location of the radial recesses 5 is chosen so that they do not reach the edge of the through hole 2 and do not reach the outer edge of the gasket.

При использовании в твердого антифрикционного материала, длину L разумнее всего делать равной 10-50 мм, а при использовании пластичного антифрикционного материала, длину L разумнее всего делать равной 50-100 мм. Это связано с текучестью используемого антифрикционного материала. Т.е. более текучий материал быстрее вырабатывается, следовательно, его нужно использовать в большем количестве, по сравнению с менее текучим, соответственно варьируемая длинна L позволяет иметь примерно одинаковый срок службы антифрикционных материалов различной текучести.When used in a solid anti-friction material, it is most reasonable to make the length L equal to 10-50 mm, and when using a plastic anti-friction material, it is most reasonable to make the length L equal to 50-100 mm. This is due to the fluidity of the anti-friction material used. Those. a more fluid material is produced faster, therefore, it must be used in a larger amount compared to a less fluid one, a correspondingly variable length L allows you to have approximately the same service life of anti-friction materials of different fluidity.

То, что длина L радиальных углублений 5 выбрана таким образом, чтобы они не доходили до края сквозного отверстия 2 и не доходили до внешнего края прокладки гарантирует отсутствие вытекания антифрикционного материала за диаметр прокладки.The fact that the length L of the radial recesses 5 is chosen so that they do not reach the edge of the through hole 2 and do not reach the outer edge of the gasket ensures that anti-friction material does not leak out beyond the diameter of the gasket.

Например, при использовании в качестве антифрикционного материала смазку ЦИАТИМ- 201, и диаметре прокладки равном 298±2 мм, количестве радиальных углублений 5 равным 18, шириной В=5±1 мм, с углом Т=20±2 градусов, длину L разумнее всего делать равной 85±2 мм, при этом угол Т между радиальными углублениями 5 на поверхности 3 смещен относительно угла Т между радиальными углублениями 5 на поверхности 4 на величину Т/2.For example, when using TsIATIM-201 lubricant as an anti-friction material, and the gasket diameter is 298 ± 2 mm, the number of radial recesses 5 is 18, the width is B = 5 ± 1 mm, with an angle T = 20 ± 2 degrees, the length L is the most reasonable make equal to 85±2 mm, while the angle T between the radial recesses 5 on the surface 3 is shifted relative to the angle T between the radial recesses 5 on the surface 4 by the value of T/2.

В процессе эксплуатации вагона пятник и подпятник вращаются друг относительно друга на шкворне в пределах поворота тележки вагона в кривых участках пути. Из-за больших нагрузок опорной поверхности пятника на ответную поверхность подпятника возникает большая сила трения между ними и, как следствие, большой износ обеих поверхностей. Чтобы этого избежать между пятником и подпятником грузового вагона расположена прокладка подпятника, на поверхностях 3 и 4 которой расположены радиальные углубления 5, заполненные смазочным материалом. По мере вращения смазочный материал доставляется на место контакта между соответствующей поверхностью прокладки и пятника или подпятника и способствует снижению истирания деталей тележки грузового вагона.During the operation of the car, the center plate and the center plate rotate relative to each other on the pivot within the limits of the car bogie turn in curved sections of the track. Due to the large loads of the bearing surface of the center plate, a large friction force arises between them and, as a result, a large wear of both surfaces. To avoid this, between the center plate and the center plate of the freight car there is a center plate gasket, on surfaces 3 and 4 of which there are radial recesses 5 filled with lubricant. As the rotation progresses, the lubricant is delivered to the contact between the corresponding gasket surface and the center plate or center plate and helps to reduce abrasion of the freight car bogie parts.

Заявляемая конструкция прокладки подпятника тележки грузового вагона позволяет организовать удержание смазки в пятниковом узле, а также обеспечить постепенную дозированную подачу смазки по всей трущейся поверхности прокладки тележки вагона, тем самым исключая возможность возникновения сухого трения в течение длительного времени и, способствуя увеличению износостойкости детали, что в итоге позволяет повысить надежность работы прокладки в эксплуатации.The inventive design of the bearing pad of the freight car bogie makes it possible to organize the retention of lubricant in the center plate assembly, as well as to ensure a gradual dosed supply of lubricant over the entire rubbing surface of the wagon bogie gasket, thereby eliminating the possibility of dry friction for a long time and contributing to an increase in the wear resistance of the part, which in as a result, it allows to increase the reliability of the gasket in operation.

Claims (2)

1. Прокладка подпятника тележки грузового вагона в виде стального диска, имеющего центральное сквозное отверстие и углубления на верхней и нижней поверхностях для заполнения смазкой, отличающаяся тем, что углубления выполнены радиально, имеют ширину В, длину L, а угол между двумя соседними углублениями составляет величину Т.1. Gasket of a thrust bearing of a freight car bogie in the form of a steel disk having a central through hole and recesses on the upper and lower surfaces for filling with lubricant, characterized in that the recesses are made radially, have a width B, a length L, and the angle between two adjacent recesses is T. 2. Прокладка подпятника по п. 1, отличающаяся тем, что угол Т между углублениями на верхней поверхности смещен относительно угла Т между углублениями на нижней поверхности на величину Т/2.2. The thrust bearing gasket according to claim 1, characterized in that the angle T between the recesses on the upper surface is offset relative to the angle T between the recesses on the lower surface by the value T/2.

Images