RU2381123C1

RU2381123C1 - Car bogie axle box damper

Info

Publication number: RU2381123C1
Application number: RU2008132240/11A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Васильевич Мищеринов (RU); Анатолий Васильевич Мищеринов; Юрий Васильевич Зенин (RU); Юрий Васильевич Зенин; Владимир Михайлович Городецкий (RU); Владимир Михайлович Городецкий; Геннадий Иосифович Мунц (RU); Геннадий Иосифович Мунц
Priority date: 2008-08-04
Filing date: 2008-08-04
Publication date: 2010-02-10

Abstract

FIELD: railway transport.

SUBSTANCE: proposed damper comprises casings with springs. Said casing has base with side vertical walls attached thereto by axles. Said base and side vertical walls accommodate blocks, each being made up of frame and slide cover. Frames are mounted on said base and side vertical walls. Slide covers move in frame guides and are fixed by collars. Elasto-hysteresis springs are mounted under aforesaid slide covers, said spring being made from packs of corrugated rectangular various-thickness plates, corrugations being directed along plate length. Camber of one corrugation enters the recess of another corrugation. Viscous fluid film is applied between said corrugated plates. Aforesaid casing with blocks is arranged in the gap between wheel pair axle box adapter and bogie side frame opening. Block slide covers are in contact with bogie side frame opening surfaces. Casing base and side vertical walls are in contact with wheel pair axle box adapter surfaces. Axles are arranged in base frame slots to displace and turn side vertical walls in all directions to compensate skews originating in car bogie motion.

EFFECT: unified design allowing damping vibrations in all directions, reduced wear and longer life.

3 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и касается двухосных тележек грузовых вагонов и может быть использовано в любой отрасли машиностроения для снижения уровня вибрационных нагрузок.The invention relates to the field of rail vehicles and relates to biaxial bogies of freight cars and can be used in any engineering industry to reduce the level of vibration loads.

Известны простые по конструкции и в обслуживании буксовые соединения колесных пар вагонных тележек, имеющие ряд характерных недостатков, основным из которых является повышенное динамическое воздействие на путь и интенсивный износ трущихся поверхностей в подшипниковом узле буксы, а также гребней колес и рельсов.Known for the simple construction and maintenance of box axle joints of wheel sets of wagon trolleys, they have a number of characteristic drawbacks, the main of which is the increased dynamic effect on the path and the intensive wear of rubbing surfaces in the axle box bearing unit, as well as wheel flanges and rails.

Известны технические решения (RU №2304539 С2, B61F 5/30, RU №2248286 С2, B61F 5/00, RU №2200681 С2, B61F 5/32, RU 60908 U1, B61F 5/40 и др.), направленные на устранение недостатков, с применением прокладок - резиновых, резинометаллических или из эластомерных пластмасс, установленных на буксу.Known technical solutions (RU No. 2304539 C2, B61F 5/30, RU No. 2248286 C2, B61F 5/00, RU No. 2200681 C2, B61F 5/32, RU 60908 U1, B61F 5/40, etc.) aimed at eliminating disadvantages, with the use of gaskets - rubber, rubber-metal or from elastomeric plastics installed on the axle box.

Сведения о результатах испытаний грузовых тележек с ними свидетельствуют о необходимости их дальнейшего совершенствования для достижения более высоких динамических и эксплуатационных качеств.Information on the results of tests of freight carts with them indicate the need for their further improvement in order to achieve higher dynamic and operational qualities.

Известны амортизирующие (RU №2224150 C1, 7 F16F 7/08, B61F 5/12, RU №2224931 C17 F16F 7/08, B61F 5/12, RU №2104195 C1,6 B61F 5/00) устройства, которые содержат фрикционные клинья, поджимаемые пружинами, или фрикционные гасители колебаний, укрепленные на колонках боковых рам тележки.Known shock absorbing (RU No. 2224150 C1, 7 F16F 7/08, B61F 5/12, RU No. 2224931 C17 F16F 7/08, B61F 5/12, RU No. 2104195 C1.6 B61F 5/00) devices that contain friction wedges pressed by springs, or friction vibration dampers mounted on the columns of the side frames of the trolley.

Однако они не обладают достаточной эффективностью гашения вертикальных колебаний и подвержены усиленному износу, особенно при больших силах трения покоя.However, they do not have sufficient damping efficiency of vertical vibrations and are subject to increased wear, especially at high rest friction forces.

Известны также патенты (RU №2292282 C1, B61F 5/30, 3/02, RU №2294295 C1, B61F 3/02, 5/12, 5/16, 5/30), в буксовом подвешивании которых между рамой и адаптером установлены резинометаллические упругие пружины V-образной формы.Patents are also known (RU No. 2292282 C1, B61F 5/30, 3/02, RU No. 2294295 C1, B61F 3/02, 5/12, 5/16, 5/30), in the axle suspension of which are installed between the frame and the adapter rubber-metal elastic springs of a V-shaped form.

Однако применение пружин этой формы на существующем открытом типе боковой рамы приводит к возникновению значительных крутящих моментов в горизонтальной плоскости при вписывании тележки в кривые участки пути. Устранение этого недостатка усложняет конструкцию боковой рамы и изменяет существующее серийное производство их.However, the use of springs of this form on an existing open type of side frame leads to significant torque in the horizontal plane when fitting the cart into the curved sections of the track. The elimination of this drawback complicates the design of the side frame and changes the existing mass production of them.

Известны упруго-демпферные устройства (RU №2237204 С2,7 F16F 7/00) на базе упругогистерезисных пружин, состоящих из пакета гофрированных пластин, расположенных на круговой кольцевой и цилиндрической поверхностях.Known elastic damper devices (RU No. 2237204 C2.7 F16F 7/00) based on elastic hysteresis springs consisting of a package of corrugated plates located on a circular annular and cylindrical surfaces.

В качестве прототипа взято демпфирующее устройство (RU №60160 U1, F16F 13/02, B61F 5/26) для надбуксового подвешивания, в котором упругий элемент выполнен в виде пакета конических пружин с гофрами, направленными по образующим конических пружин, поджатых между коническими поверхностями подрессоренного и опорного колец, торец последнего установлен в кольцевой канавке подрессоренного кольца с возможностью демпфирования ударных вибраций, упомянутый пакет пружин окружен с кольцевым зазором цилиндрической стенкой опорного кольца, образующего камеру, конические пружины в которых контактируют между собой посредством вязкой смазки, усиливающей гашение вибраций.As a prototype, a damping device (RU No. 60160 U1, F16F 13/02, B61F 5/26) was taken for over-axle suspension, in which the elastic element is made in the form of a package of conical springs with corrugations directed along the generatrix of conical springs, pressed between the conical surfaces of the sprung and the support rings, the end face of the latter is installed in the annular groove of the sprung ring with the possibility of damping shock vibrations, said spring package is surrounded with an annular gap by the cylindrical wall of the support ring forming the chamber, to nical springs which contact each other by a viscous lubricant amplifying vibration damping.

Недостатками известного устройства, а также вышеописанного является то, что они не обеспечивают достаточного гашения горизонтальных колебаний, что в целом влияет на динамику движения вагона и качественную характеристику его передвижения. Кроме того, это устройство сложно в изготовлении, требует формирования дополнительных посадочных мест на конструкции тележки или ее переделки, т.е налаживания нового производства.The disadvantages of the known device, as well as the above, is that they do not provide sufficient damping of horizontal oscillations, which generally affects the dynamics of the car and the qualitative characteristics of its movement. In addition, this device is difficult to manufacture, requires the formation of additional seats on the design of the trolley or its alteration, i.e., establishing a new production.

Основной задачей предлагаемого демпфера буксы является создание единой конструкции, способной гасить вибрационные колебания по всем направлениям воздействия с уменьшением износа и увеличением длительности срока эксплуатации.The main objective of the proposed axle box damper is to create a unified structure capable of damping vibrational vibrations in all directions of exposure with reduced wear and an increase in the duration of operation.

Технический результат достигается тем, что демпфер буксы вагонной тележки, содержащий корпус с упругогистерезисными пружинами, выполненными в виде пакетов гофрированных пластин, причем выпуклость одного гофра входит во впадину другого и между гофрированными пластинами нанесена пленка из вязкой жидкости, корпус имеет основание с закрепленными на нем с помощью осей боковыми вертикальными стенками, причем на основании и боковых вертикальных стенках установлены блоки, выполненными из рам, закрепленных с одной стороны на основании и боковых вертикальных стенках, а с другой - с подвижными крышками, перемещающимися по направляющим рам и удерживаемыми от выпадения посредством буртиков, при этом под подвижными крышками установлены упруго-гистерезисные пружины из пакета гофрированных прямоугольных пластин различной толщины с расположением гофр по длине пластины, корпус с блоками размещен в зазоре между адаптером буксы колесной пары и проемом боковой рамы вагонной тележки, при этом подвижные крышки блоков контактируют с поверхностями проема боковой рамы вагонной тележки, а основание и боковые вертикальные стенки - с поверхностями адаптера буксы колесной пары, упомянутые оси размещены в пазах рамы основания с зазорами с возможностью перемещения и вращения боковых вертикальных стенок по всем направлениям, компенсируя перекосы при движении вагонной тележки.The technical result is achieved by the fact that the damper of the axle box of the carriage containing a body with elastic hysteresis springs made in the form of packets of corrugated plates, the convexity of one corrugation entering the cavity of the other and a film of viscous liquid deposited between the corrugated plates, the housing has a base with using axes with vertical side walls, and on the base and vertical side walls, blocks are installed made of frames fixed on one side to the base and side vertical walls, and on the other with movable covers that move along the guide frames and are prevented from falling out by means of collars, while under the movable covers there are elastic-hysteresis springs from a package of corrugated rectangular plates of various thicknesses with corrugations along the length of the plate, case with blocks placed in the gap between the adapter axlebox wheelset and the opening of the side frame of the carriage trolley, while the moving covers of the blocks are in contact with the surfaces of the opening of the side frame of the carriage trolley, and the base and the vertical side walls — with the adapter surfaces, axle boxes, the mentioned axes are placed in the grooves of the base frame with gaps with the ability to move and rotate the vertical side walls in all directions, compensating for distortions during the movement of the wagon carriage.

Кроме того, оси, соединяющие рамы основания и боковых вертикальных стенок, от выпадения из пазов рамы основания удерживаются сформированной замыкающей головкой заклепок и на трущиеся с проемом боковых рам тележек поверхности крышек нанесено износостойкое гальваническое покрытие.In addition, the axes connecting the frames of the base and the side vertical walls are prevented from falling out of the grooves of the base frame by the rivets formed by the closing head, and a wear-resistant galvanic coating is applied to the side surfaces of the covers rubbing with the opening of the trolley frames.

На фиг.1 изображен демпфер буксы вагонной тележки - главный вид с продольным разрезом; на фиг.2 - вид А фиг.1; на фиг.3 - сеч. Б-Б фиг.1; на фиг.4 сеч. В-В фиг.1; на фиг.5 - выносной элемент Г с типовым пакетом гофрированных пластин фиг.1; на фиг.6 - сеч. Д-Д фиг.2.Figure 1 shows the damper axle box carriage trolley - the main view with a longitudinal section; figure 2 is a view a of figure 1; figure 3 - section. BB figure 1; figure 4 sec. B-B of FIG. 1; figure 5 - remote element G with a typical package of corrugated plates of figure 1; figure 6 - section. D-D figure 2.

Демпфер буксы вагонной тележки состоит из корпуса, содержащего основание 1 с закрепленными на нем с помощью осей 2 боковыми вертикальными стенками 3.The damper of the axle box of the wagon truck consists of a housing containing a base 1 with vertical side walls 3 fixed on it with the help of axes 2.

На основании 1 и боковых вертикальных стенках 3 установлены блоки.Blocks are installed on the base 1 and side vertical walls 3.

Каждый блок выполнен из рамы 4 и подвижной крышки 5, перемещающейся по направляющим 6 рамы 4 и удерживаемой от выпадения посредством буртика 7 этих рам и подвижных крышек.Each block is made of a frame 4 and a movable cover 5, which moves along the guides 6 of the frame 4 and is kept from falling out by means of a shoulder 7 of these frames and movable covers.

Под каждой подвижной крышкой 5 расположены упругогистерезисные пружины 8, состоящие из пакета гофрированных прямоугольных пластин различной толщины с расположением гофр по длине пластины и установленные согласно типовому выносному элементу Г.Under each movable cover 5 there are elastic hysteresis springs 8, consisting of a package of corrugated rectangular plates of various thicknesses with the arrangement of corrugations along the length of the plate and installed according to a typical extension element G.

Корпус с блоками размещен в зазоре между адаптером 9 буксы колесной пары и проемом боковой рамы 10 вагонной тележки, при этом подвижные крышки 5 блоков контактируют с поверхностями проема боковой рамы 10 вагонной тележки, а основание 1 и боковые вертикальные стенки 3 - с поверхностями адаптера 9 колесной пары.A case with blocks is placed in the gap between the adapter 9 of the axle box and the opening of the side frame 10 of the carriage, while the movable covers 5 of the blocks are in contact with the surfaces of the opening of the side frame 10 of the carriage, and the base 1 and the side vertical walls 3 are with the surfaces of the adapter 9 of the carriage couples.

Оси 2 размещены в пазах 11 и 12 рамы 4 основания 1 с зазорами 13, 14 и 15 с возможностью перемещения и вращения боковых вертикальных стенок 3 по всем направлениям, компенсируя перекосы при движении вагонной тележки, при этом пазы расположены во взаимно перпендикулярных направлениях.The axis 2 is placed in the grooves 11 and 12 of the frame 4 of the base 1 with gaps 13, 14 and 15 with the ability to move and rotate the side vertical walls 3 in all directions, compensating for distortions during the movement of the wagon, while the grooves are located in mutually perpendicular directions.

Оси 2 удерживаются от выпадения из пазов рамы 4 основания 1 сформированной замыкающей головкой заклепок16.The axis 2 is kept from falling out of the grooves of the frame 4 of the base 1 by the formed rivet closing head 16.

На трущиеся с проемом боковых рам 10 вагонных тележек поверхности подвижных крышек 5 нанесено износостойкое гальваническое покрытие.On the friction with the opening of the side frames 10 of the wagon trolleys, the surfaces of the movable covers 5 are coated with a wear-resistant galvanic coating.

Блоки, закрепленные на основании 1, служат для восприятия вертикальной нагрузки, блоки, закрепленные на боковых вертикальных стенках 3, - для восприятия горизонтальной нагрузки, действующей вдоль или поперек рельсового пути.Blocks mounted on the base 1, are used to perceive the vertical load, blocks mounted on the side vertical walls 3, - to perceive the horizontal load acting along or across the rail track.

Также для восприятия горизонтальной нагрузки, действующей поперек рельсового пути, служат блоки, расположенные на наклонных участках основания 1.Also for the perception of the horizontal load acting across the rail track, are blocks located on the inclined sections of the base 1.

Зазоры 13, 14 и 15 служат также для компенсации допускаемых отклонений проема боковой рамы 10 вагонной тележки и адаптера 9 буксы колесной пары.The gaps 13, 14 and 15 also serve to compensate for the deviations of the opening of the side frame 10 of the carriage carriage and adapter 9 of the axle box.

Для посадки на клиновые горизонтальные поверхности адаптера 9 буксы колесной пары установлена прокладка 17.For landing on the wedge horizontal surfaces of the adapter 9 axle box wheelset, a gasket 17 is installed.

Демпфер работает следующим образом.Damper works as follows.

Вибрационные нагрузки по всем направлениям боковой рамы 10 вагонной тележки передаются через подвижные крышки 5 на упругогистерезисные пружины 8, состоящие из пакета гофрированных прямоугольных пластин.Vibration loads in all directions of the side frame 10 of the carriage are transmitted through movable covers 5 to elastic hysteresis springs 8, consisting of a package of corrugated rectangular plates.

При увеличении или уменьшении усилия, сжимающего пакет, происходит взаимное проскальзывание пластин пакета, сопровождаемое работой сил трения и рассеиванием энергии колебаний. При достижении предельной величины нагрузки вершины гофр распрямляются и работают как набор упругих пластин, при этом их от смещения относительно друг друга предохраняют торцы подвижных крышек 5, упирающиеся в направляющие 6 рам 4.With an increase or decrease in the force compressing the packet, mutual slipping of the plate plates occurs, accompanied by the work of friction forces and dissipation of vibrational energy. Upon reaching the maximum load, the corrugation vertices straighten and work as a set of elastic plates, while the ends of the movable covers 5, which abut against the guides 6 of the frames 4, protect them from displacement relative to each other.

Кроме рассеивания энергии виброударных колебаний за счет сухого трения между пластинами пакета происходит дополнительное рассеивание указанной энергии за счет движения вязкой жидкости между гофрированными пластинами.In addition to dissipating the energy of vibrational vibrations due to dry friction between the plates of the package, additional dispersion of this energy occurs due to the movement of a viscous fluid between the corrugated plates.

Использование предлагаемого изобретения позволит обеспечить демпфирование вибрационных нагрузок по всем направлениям воздействия и их снижение, упрощение конструкции и размещение ее в зазоре между адаптером буксы колесной пары и проемом боковой рамы вагонной тележки с учетом всех перекосов, возникающих при его движении, повышение надежности, уменьшение износа и увеличение длительности срока эксплуатации грузового вагона.Using the proposed invention will ensure damping of vibration loads in all directions of exposure and their reduction, simplifying the design and placing it in the gap between the adapter of the axle box and the opening of the side frame of the carriage, taking into account all the distortions that occur during its movement, increasing reliability, reducing wear and increase the duration of the operation of a freight car.

Claims

1. Демпфер буксы вагонной тележки, содержащий корпус с упругогистерезисными пружинами, выполненными в виде пакетов гофрированных пластин, причем выпуклость одного гофра входит во впадину другого и между гофрированными пластинами нанесена пленка из вязкой жидкости, отличающийся тем, что корпус имеет основание с закрепленными на нем с помощью осей боковыми вертикальными стенками, причем на основании и боковых вертикальных стенках установлены блоки, выполненные из рам, закрепленных с одной стороны на основании и боковых вертикальных стенках, а с другой - с подвижными крышками, перемещающимися по направляющим рам и удерживаемыми от выпадения посредством буртиков, при этом под подвижными крышками установлены упругогистерезисные пружины из пакета гофрированных прямоугольных пластин различной толщины с расположением гофр по длине пластины, корпус с блоками размещен в зазоре между адаптером буксы колесной пары и проемом боковой рамы вагонной тележки, при этом подвижные крышки блоков контактируют с поверхностями проема боковой рамы вагонной тележки, а основание и боковые вертикальные стенки корпуса - с поверхностями адаптера буксы колесной пары, упомянутые оси размещены в пазах рамы основания с зазорами с возможностью перемещения и вращения боковых вертикальных стенок по всем направлениям, компенсируя перекосы при движении вагонной тележки.1. The damper of the axle box of a wagon trolley, comprising a housing with elastic hysteresis springs made in the form of packets of corrugated plates, the convexity of one corrugation entering the cavity of the other and a film of viscous liquid applied between the corrugated plates, characterized in that the housing has a base with using axes with vertical side walls, and on the base and side vertical walls, blocks are made made of frames fixed on one side on the base and side vertical walls kah, and on the other hand, with movable covers moving along the guide frames and prevented from falling out by means of collars, while elastic hysteresis springs from a package of corrugated rectangular plates of various thicknesses with corrugations along the plate length are installed under the movable covers, the case with blocks is located in the gap between the adapter for the axle box and the opening of the side frame of the carriage, while the movable covers of the blocks are in contact with the surfaces of the opening of the side frame of the carriage, and the base and side vertical walls of the body - with the adapter surfaces, axle boxes, the mentioned axes are placed in the grooves of the base frame with gaps with the ability to move and rotate the side vertical walls in all directions, compensating for distortions during the movement of the wagon carriage.

2. Демпфер буксы по п.1, отличающийся тем, что оси, соединяющие рамы основания и боковых вертикальных стенок, от выпадения из пазов рамы основания удерживаются сформированной замыкающей головкой заклепок.2. The axle box damper according to claim 1, characterized in that the axes connecting the base frames and the side vertical walls from being dropped out of the grooves of the base frame are held by the formed rivet closing head.

3. Демпфер буксы по п.1, отличающийся тем, что на трущиеся с проемом боковых рам тележек поверхности крышек нанесено износостойкое гальваническое покрытие. 3. The axle box damper according to claim 1, characterized in that a wear-resistant galvanic coating is applied to the side surfaces of the lids rubbing with the opening of the trolleys.