RU2770029C1 - Railroad car body anti-roll bar - Google Patents

Railroad car body anti-roll bar Download PDF

Info

Publication number
RU2770029C1
RU2770029C1 RU2021126829A RU2021126829A RU2770029C1 RU 2770029 C1 RU2770029 C1 RU 2770029C1 RU 2021126829 A RU2021126829 A RU 2021126829A RU 2021126829 A RU2021126829 A RU 2021126829A RU 2770029 C1 RU2770029 C1 RU 2770029C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ball
lever
ball joint
axis
pin
Prior art date
Application number
RU2021126829A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Олегович Белозерцев
Андрей Васильевич Лозин
Сергей Викторович Павлов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ПетроРемСтрой" (ООО "ПРС")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ПетроРемСтрой" (ООО "ПРС") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ПетроРемСтрой" (ООО "ПРС")
Priority to RU2021126829A priority Critical patent/RU2770029C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2770029C1 publication Critical patent/RU2770029C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61FRAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/02Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
    • B61F5/22Guiding of the vehicle underframes with respect to the bogies
    • B61F5/24Means for damping or minimising the canting, skewing, pitching, or plunging movements of the underframes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04Pivotal connections
    • F16C11/06Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

FIELD: railway transport.SUBSTANCE: invention relates to the field of railway transport, in particular to the anti-roll bars of the bodies of railway cars. The stabilizer contains a torsion shaft, left and right levers, left and right rods. The levers are made with the possibility of installation on the end of the torsion shaft. The rods are connected to the car and to the levers by means of ball joints. The ball pin is made with end sections of an opposite symmetrical design with seating surfaces and holes for bolts. The ball pin is connected to the forked end of the lever. Semi-cylindrical bores are made in the bifurcated end of the lever. Their generators are parallel to the axis of the hub hole. At the bottom of the bores, threaded holes are made, and the longitudinal axis of the holes extends from the center of the bore radially to the axis of the hole in the hub. In the assembled stabilizer, the ball joint is installed by the end sections of the ball pin or the ball axle in the bores of the lever with a snug fit of the semi-cylindrical seating surfaces. The hinge is attached with an interference fit to the forked end of the lever with a pair of bolts.EFFECT: invention increases the durability of the stabilizer.2 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения. Преимущественная область использования - вагоностроение, конкретно - стабилизаторы поперечной устойчивости (бокового наклона) железнодорожных, главным образом двухэтажных пассажирских вагонов.The invention relates to the field of mechanical engineering. The predominant area of use is car building, specifically, anti-roll bars (lateral tilt) of railway, mainly double-deck passenger cars.

Известны торсионные стабилизаторы поперечной устойчивости железнодорожных вагонов и безрельсовых транспортных средств с шаровыми шарнирами (сферическими подшипниками) и рычагами, в которых, по крайней мере, один из подшипников связывает друг с другом рычаг торсионного вала и тягу [1. RU 2738872 С1, B61F 5/24, B60G 21/04, F16C 11/06, 17.12.2020 «Наконечник тяги торсионного стабилизатора поперечной устойчивости кузова транспортного средства»; 2. RU 200948 U1, B61F 5/24, B60G 21/05, 20.11.2020 «Торсионный узел стабилизатора поперечной устойчивости транспортного средства»; 3. RU 200957 U1, B61F 5/24, F16F 15/06, 20.11.2020 «Тяга торсионного стабилизатора поперечной устойчивости кузова транспортного средства»; 4. RU 202677 U1, B61F 5/24, F16C 11/06, B60G 21/04, 02.03.2021].Known torsion stabilizer bars of railway cars and trackless vehicles with ball joints (spherical bearings) and levers, in which at least one of the bearings connects the lever of the torsion shaft and thrust [1. RU 2738872 C1, B61F 5/24, B60G 21/04, F16C 11/06, 12/17/2020 "Tie rod of the torsion bar of the vehicle body"; 2. RU 200948 U1, B61F 5/24, B60G 21/05, 11/20/2020 "Torsion assembly of the anti-roll bar of the vehicle"; 3. RU 200957 U1, B61F 5/24, F16F 15/06, 11/20/2020 "Traction bar of the torsion bar of the vehicle body"; 4. RU 202677 U1, B61F 5/24, F16C 11/06, B60G 21/04, 03/02/2021].

В упомянутых шаровых шарнирах, вообще широко применяемых в разнообразных областях техники, взаимно подвижные корпус и палец/ось снабжены каждый своими элементами крепления - соответственно к одной (первой) и к другой (второй) шарнирно соединяемым друг с другом деталям, например рычагом с тягой. Здесь рассматриваются только шаровые шарниры - с шаровыми пальцем, то есть выполненные заодно целое с шаровой частью сферического подшипника («яблоком») - см. далее шарниры в составе ближайшего аналога (прототипа) заявляемого изобретения, или шаровой осью или осью (проходящей сквозь шаровую часть «яблоко»). В обоих случаях - с оппозитными, симметричными свободными (снаружи корпуса) концами.In the above-mentioned ball joints, which are generally widely used in various fields of technology, the mutually movable body and pin/axle are each provided with their own fastening elements - respectively, to one (first) and to the other (second) parts pivotally connected to each other, for example, a lever with a rod. Only ball joints are considered here - with ball pins, that is, made integral with the ball part of a spherical bearing ("apple") - see below the hinges as part of the closest analogue (prototype) of the claimed invention, or a ball axis or an axis (passing through the ball part "Apple"). In both cases - with opposite, symmetrical free (outside the body) ends.

Примером шарового шарнира / сферического подшипника не с шаровым пальцем, а с шаровой осью (со сферическим элементом в составе пары трения, устанавливаемом на оси) может служить устройство, описанное в патентном источнике [5. RU 2556266 С2, F16C 11/06. F16C 17/12, 10.07.2015, «Узел подшипника (варианты) и способ установки подшипника в корпусе», патентообладатель - Клейверхэм Лимитед (GB)].An example of a ball joint / spherical bearing not with a ball pin, but with a ball axis (with a spherical element as part of a friction pair mounted on the axis) is the device described in the patent source [5. RU 2556266 C2, F16C 11/06. F16C 17/12, 07/10/2015, "Bearing assembly (options) and method of mounting the bearing in the housing", patent holder - Claverham Limited (GB)].

В подавляющем большинстве сферических подшипников устройства (элементы) крепления выполнены в виде фланцев или лап с отверстиями под болты [6. RU 2107846 С1, F16C 11/06, 17.03.1998 «Шаровой шарнир»; 7. RU 2151926 С1, F16C 11/06, 27.06.2000 «Сферический шарнир и способ его сборки»; 8. RU 2127835 С1, F16C 11/06, 20.03.1999 «Сферический шарнир и способ его изготовления»; 9. RU 2272187 С2, F16C 11/06, 20.03.2006 «Шаровой шарнир и способ его сборки»; 10. RU 2267665 С2, F16C 11/06, 10.01.2006 «Шаровой шарнир, корпус, вкладыш и защитный чехол этого шарнира»; 11. RU 180267 U1, B60G 3/18, 07.06.2018 «Подвеска упругого колеса транспортного средства»].In the vast majority of spherical bearings, the fastening devices (elements) are made in the form of flanges or paws with bolt holes [6. RU 2107846 C1, F16C 11/06, 03/17/1998 "Ball joint"; 7. RU 2151926 C1, F16C 11/06, 06/27/2000 "Spherical hinge and method of its assembly"; 8. RU 2127835 C1, F16C 11/06, 03/20/1999 "Spherical hinge and method for its manufacture"; 9. RU 2272187 C2, F16C 11/06, 03/20/2006 "Ball joint and method of its assembly"; 10. RU 2267665 C2, F16C 11/06, 01/10/2006 "Ball joint, body, insert and protective cover of this joint"; 11. RU 180267 U1, B60G 3/18, 06/07/2018 "Vehicle elastic wheel suspension"].

Однако эти элементы крепления предполагают плоские поверхности сопряжения, что сужает технико-эксплуатационные возможности подшипника, поскольку рассчитаны на продольную нагрузку крепежа (болтов) и не всегда позволяют получить высококомпактное сборочное устройство. К этому вопросу придется вернуться в связи с использованием в устройстве-прототипе (см. далее по тексту) именно таких подшипников.However, these fasteners require flat mating surfaces, which narrows the technical and operational capabilities of the bearing, since they are designed for the longitudinal load of the fasteners (bolts) and do not always make it possible to obtain a highly compact assembly device. We will have to return to this issue in connection with the use of such bearings in the prototype device (see below).

Известны также проблемные группы сборочных узлов, в частности в подвижном составе на железнодорожном транспорте, где от конструкции шарового шарнира многое зависит.There are also problematic groups of assemblies, in particular in rolling stock in railway transport, where a lot depends on the design of the ball joint.

В условиях возрастания роли стабилизаторов поперечной устойчивости («поперечной качки») в приложении к вагонам высокоскоростных двухэтажных пассажирских подвижных составов, становится особенно актуальной задача повышения технико-эксплуатационных возможностей и характеристик конструкции, а именно -повышения компактности и увеличения долговечности (работоспособности, срока службы до капитального ремонта) этих узлов, обеспечения безопасности перевозок по железной дороге.In the context of the increasing role of anti-roll bars (“rolling”) in the application to cars of high-speed double-deck passenger rolling stock, the task of improving the technical and operational capabilities and design characteristics, namely, increasing compactness and increasing durability (working capacity, service life up to overhaul) of these nodes, ensuring the safety of transportation by rail.

Одна из проблем, - уменьшение габаритов устройства, - напрямую связана и с возможностями сборки стабилизаторов не на вагонах (рельсовых путях), что не достаточно обеспечено технически и в принципе не может обеспечить должной точности сборки. В свою очередь, неточная сборка может стать причиной аварии с материальными и человеческими жертвами.One of the problems - reducing the dimensions of the device - is directly related to the possibility of assembling stabilizers not on cars (railways), which is not sufficiently provided technically and, in principle, cannot ensure the proper assembly accuracy. In turn, inaccurate assembly can cause an accident with material and human casualties.

В качестве наиболее близкого к заявляемому устройства аналога (прототипа) по назначению и по совокупности существенных конструктивных признаков, принят стабилизатор поперечной устойчивости кузова железнодорожного вагона, упруго связывающий раму кузова с колесной тележкой и содержащий торсионный вал поперечного горизонтального расположения с цилиндрическими концами и возможностью его знакопеременной закрутки под нагрузкой, левый и правый рычаги вилочного типа, каждый со ступицей и круглым отверстием в ней с возможностью его установки на конец торсионного вала без проворота и с раздвоенным концом, в котором выполнена пара отверстий под болты, с возможностью взаимосвязи с первым шаровым шарниром, левую и правую тяги, каждая из которых вертикально ориентирована на вагоне и соединена, одним концом с упомянутым первым шаровым шарниром, а другим концом - со вторым шаровым шарниром, при этом корпус первого шарового шарнира соединен с тягой посредством цилиндрического одностороннего корпусного пальца, а встроенный в корпус шаровой палец с внешними, по отношению к корпусу, концевыми участками оппозитной и симметричной конструкции, с посадочными поверхностями, сквозными отверстиями под болты и плоскими поверхностями под головки упомянутых болтов, жестко соединен последними с раздвоенным концом рычага [12. Auto-shimming und auto-levelling. - URL: https://wvvw.hemscheidt.de/produkte-services/federn/].As the analogue device (prototype) closest to the claimed device in terms of purpose and in terms of the totality of essential design features, a stabilizer bar of a railway car body was adopted, elastically connecting the body frame with a wheeled bogie and containing a torsion shaft of a transverse horizontal arrangement with cylindrical ends and the possibility of its alternating twist under load, left and right fork-type levers, each with a hub and a round hole in it with the possibility of installing it on the end of the torsion shaft without turning and with a forked end, in which a pair of holes for bolts is made, with the possibility of interconnection with the first ball joint, left and the right rod, each of which is vertically oriented on the car and is connected at one end to the said first ball joint, and at the other end to the second ball joint, while the body of the first ball joint is connected to the rod by means of a cylindrical one-sided housing pin, and a ball pin built into the body with outer, in relation to the body, end sections of an opposite and symmetrical design, with seating surfaces, through holes for bolts and flat surfaces for the heads of the said bolts, is rigidly connected by the latter to the bifurcated end of the lever [12. Auto-shimming and auto-levelling. - URL: https://wvvw.hemscheidt.de/produkte-services/federn/].

В нем имеют место следующие дополнительные конструктивные признаки, важные с позиции сравнительного анализа заявляемого устройства с прототипом:It has the following additional design features that are important from the standpoint of a comparative analysis of the proposed device with the prototype:

- рычаг выполнен с плоскими посадочными площадками на раздвоенном конце под концевые участки шарового пальца первого шарового шарнира, а упомянутые отверстия выполнены сквозными и гладкими, так, что продольная ось отверстия ориентирована поперек рычага, тангенциально отверстию в ступице, с возможностью фиксации шарового пальца упомянутыми болтами с противоположной стороны рычага, где предусмотрены параллельные плоские площадки под их головки, с неупомянутыми выше гайками (головки болтов снизу, гайки сверху рычага);- the lever is made with flat landing pads at the bifurcated end for the end sections of the ball pin of the first ball joint, and the mentioned holes are made through and smooth, so that the longitudinal axis of the hole is oriented across the lever, tangentially to the hole in the hub, with the possibility of fixing the ball pin with the mentioned bolts with the opposite side of the lever, where parallel flat areas are provided for their heads, with nuts not mentioned above (bolt heads from below, nuts from above the lever);

- посадочные поверхности концевых участков шарового пальца первого шарового шарнира выполнены, соответственно, плоскими (за счет второй лыски на цилиндрическом концевом участке шарового пальца, симметричной первой лыске - с угловым их разнесением на 180°);- seating surfaces of the end sections of the ball pin of the first ball joint are made, respectively, flat (due to the second flat on the cylindrical end section of the ball pin, symmetrical to the first flat - with their angular separation by 180°);

- при этом в собранном стабилизаторе первый шаровой шарнир установлен концевыми участками шарового пальца на указанных площадках рычага с плотным прилеганием их плоскостей друг к другу соединением «болт - гайка» с натягом;- at the same time, in the assembled stabilizer, the first ball joint is installed by the end sections of the ball pin on the indicated platforms of the lever with a snug fit of their planes to each other by a "bolt - nut" connection with an interference fit;

- торсионный вал установлен ниже второго шарнира.- the torsion shaft is installed below the second hinge.

Однако, при всей технико-технологической прогрессивности, особенно в контексте со всей конструкцией вагона, для которого он предназначен, устройство-прототип обладает недостаточно высокими технико-эксплуатационными характеристиками (ТЭХ) и возможностями:However, with all the technical and technological progress, especially in the context of the entire structure of the car for which it is intended, the prototype device has insufficiently high technical and operational characteristics (TEC) and capabilities:

во-первых, в нем остались резервы дальнейшего повышения компактности за счет сокращения габаритной длины (L) рычага, при сохранении рабочей его длины (О, со стороны расположения на его конце шарового пальца, а значит - и всей «выдающейся» в продольном (по вагону) направлении сборки «торсионный вал - рычаг»;firstly, it has reserves for further increasing compactness by reducing the overall length (L) of the lever, while maintaining its working length (O, from the location of the ball pin at its end, and hence the entire “outstanding” in the longitudinal (along wagon) assembly direction "torsion shaft - lever";

во-вторых, как следствие недостаточно высокой компактности сборки «вал -рычаг», сужены возможности монтажа стабилизатора на вагоне (особенно на путях) в сборе, с поставкой в сборе еще с предприятия-изготовителя, со склада, с ремонтной мастерской, что негативно отражается на точности (качестве) сборки, а значит -работоспособности и сроке службы стабилизатора и вагона в целом, чревато авариями с человеческими жертвами (особенно для скоростных пассажирских двухэтажных составов) и материальными издержками, может стать серьезным препятствием при некоторых конструкциях рамы вагона (обеспечении «безоконной» рамы, прочности рамы в заданных массогабаритных ограничениях);secondly, as a result of the insufficiently high compactness of the “shaft-lever” assembly, the possibilities of mounting the stabilizer on the car (especially on the tracks) as an assembly are narrowed, with delivery as an assembly from the manufacturer, from the warehouse, from the repair shop, which negatively affects on the accuracy (quality) of the assembly, and hence the operability and service life of the stabilizer and the car as a whole, is fraught with accidents with human casualties (especially for high-speed passenger double-decker trains) and material costs, can become a serious obstacle for some designs of the car frame (ensuring "windowless » frame, frame strength in given weight and size restrictions);

в-третьих, при таких конструкциях рычага и первого шарового шарнира, всей компоновки сборочного фрагмента «рычаг - первый шаровой шарнир», при наличии в работающем узле составляющей усилия, перпендикулярной плоскости, содержащей оси пальца и болта, эту «перпендикулярную» составляющую воспринимают только болты, работающие при этом на изгиб (помимо работы на растяжение), что, разумеется, тоже весьма негативно отражается на работоспособности и долговечности шарнирного узла и машины/механизма в целом.thirdly, with such designs of the lever and the first ball joint, the entire layout of the assembly fragment "lever - the first ball joint", if there is a force component in the working unit that is perpendicular to the plane containing the axes of the pin and bolt, this "perpendicular" component is perceived only by bolts , working at the same time in bending (in addition to tensile work), which, of course, also has a very negative effect on the performance and durability of the hinge assembly and the machine / mechanism as a whole.

Проблема (задача), на решение которой направлено заявляемое изобретение, - предложить устройство (техническое решение обозначенных выше проблем компактности и поперечной нагрузки, в виде изгибающего момента силы, на болты крепления шаровых пальца шарового шарнира), обладающее лучшими габаритными показателями и более высокими работоспособностью, долговечностью (ресурсом работы), эксплуатационной безопасностью. А значит - комплексно улучшенными ТЭХ / возможностями стабилизатора и машины / механизма в целом.The problem (task) to be solved by the claimed invention is to propose a device (a technical solution to the above problems of compactness and transverse load, in the form of a bending moment of force, on the bolts of fastening the ball pins of the ball joint), which has better overall performance and higher performance, durability (lifetime), operational safety. And that means - comprehensively improved technical characteristics / capabilities of the stabilizer and the machine / mechanism as a whole.

Соответственно, планируемый технический результат использования изобретения - улучшение ТЭХ стабилизатора.Accordingly, the planned technical result of using the invention is the improvement of the TEC of the stabilizer.

Решение обозначенной проблемы (задачи) достигается тем, что в стабилизаторе поперечной устойчивости кузова железнодорожного вагона, упруго связывающим раму кузова с колесной тележкой и содержащим торсионный вал поперечного горизонтального расположения с цилиндрическими концами и возможностью его знакопеременной закрутки под нагрузкой, левый и правый рычаги вилочного типа, каждый со ступицей и круглым отверстием в ней с возможностью его установки на конец торсионного вала без проворота и с раздвоенным концом, в котором выполнена пара отверстий под болты, с возможностью взаимосвязи с первым шаровым шарниром, левую и правую тяги, каждая из которых вертикально ориентирована на вагоне и соединена, одним концом с упомянутым первым шаровым шарниром, а другим концом - со вторым шаровым шарниром, при этом корпус первого шарового шарнира соединен с тягой посредством цилиндрического одностороннего корпусного пальца, а встроенный в корпус шаровой палец с внешними, по отношению к корпусу, концевыми участками оппозитной и симметричной конструкции, с посадочными поверхностями, сквозными отверстиями под болты и плоскими поверхностями под головки упомянутых болтов, жестко соединен последними с раздвоенным концом рычага, согласно заявляемому изобретению, рычаг выполнен с полуцилиндрическими расточками радиуса R и образующими, параллельными оси отверстия в ступице, с торцов его раздвоенного конца, с образованием посадочных гнезд под концевые участки шарового пальца или шаровой оси первого шарового шарнира, а упомянутые отверстия выполнены резьбовыми, на дне расточек так, что продольная ось отверстия выходит из центра расточки радиально к оси отверстия в ступице, с возможностью фиксации шарового пальца или шаровой оси на рычаге, посадочные поверхности концевых участков шарового пальца или шаровой оси первого шарового шарнира выполнены выпуклыми полуцилиндрическими радиуса R, с образующими, параллельными продольной оси шарового пальца или шаровой оси, при этом в собранном стабилизаторе первый шаровой шарнир установлен концевыми участками шарового пальца или шаровой оси в расточках рычага с плотным прилеганием полуцилиндрических посадочных поверхностей радиусом R друг к другу и прикреплен с натягом к раздвоенному концу рычага упомянутой парой болтов.The solution of the indicated problem (task) is achieved by the fact that in the stabilizer of the transverse stability of the body of a railway car, elastically connecting the body frame with a wheeled bogie and containing a torsion shaft of a transverse horizontal arrangement with cylindrical ends and the possibility of its alternating twist under load, the left and right levers of the fork type, each with a hub and a round hole in it with the possibility of its installation on the end of the torsion shaft without turning and with a forked end, in which a pair of holes for bolts is made, with the possibility of interconnection with the first ball joint, left and right rods, each of which is vertically oriented to car and is connected, at one end with the said first ball joint, and at the other end with the second ball joint, while the body of the first ball joint is connected to the rod by means of a cylindrical one-sided body pin, and the ball pin built into the body with external, in relation to the body, terminal sections of opposite and symmetrical design, with seating surfaces, through holes for bolts and flat surfaces for the heads of said bolts, are rigidly connected by the latter to the bifurcated end of the lever, according to the claimed invention, the lever is made with semi-cylindrical bores of radius R and generatrixes parallel to the axis of the hole in the hub, from the ends of its bifurcated end, with the formation of seats for the end sections of the ball pin or the ball axis of the first ball joint, and the said holes are threaded, at the bottom of the bores so that the longitudinal axis of the hole comes out from the center of the bore radially to the axis of the hole in the hub, with the possibility fixing the ball pin or ball axle on the lever, the seating surfaces of the end sections of the ball pin or the ball axle of the first ball joint are made convex semi-cylindrical of radius R, with generators parallel to the longitudinal axis of the ball pin or ball axle, while in the assembled stabilizer the first ball joint is installed by the end sections of the ball pin or the ball shaft in the bores of the lever with a tight fit of the semi-cylindrical seating surfaces with a radius R to each other and is attached with an interference fit to the bifurcated end of the lever by the said pair of bolts.

На решение поставленной комплексной задачи направлен и частный существенный признак устройства в рамках основной совокупности признаков, сформулированной в предыдущем абзаце и далее в формуле изобретения, а именно: торсионный вал может быть установлен на раме кузова, а левый и правый вторые шаровые шарниры - на колесной тележке (это усиливает технический результат использования изобретения путем адаптации ориентации устройства в пространстве к рамным конструкциям вагонов в спектре их вариантов в конкретных проектах, в данном случае к раме перспективного подвижного состава с водородной энергетической установкой).A particular essential feature of the device is also aimed at solving the set complex problem within the framework of the main set of features formulated in the previous paragraph and further in the claims, namely: the torsion shaft can be mounted on the body frame, and the left and right second ball joints can be mounted on a wheeled bogie (this enhances the technical result of using the invention by adapting the orientation of the device in space to the frame structures of cars in the range of their options in specific projects, in this case, to the frame of a promising rolling stock with a hydrogen power plant).

Среди массива известных устройств не обнаружены такие, совокупность существенных признаков которых совпадала бы с заявленной совокупностью признаков. В то же время, именно за счет последней достигается новый технический результат, что обусловливает наличие у заявляемого устройства первого квалификационного признака изобретения - «мировой уровень новизны».Among the array of known devices, no such devices were found, the set of essential features of which would coincide with the declared set of features. At the same time, it is due to the latter that a new technical result is achieved, which determines that the claimed device has the first qualifying feature of the invention - "world-class novelty".

Совокупность отличительных существенных признаков заявляемого устройства не является простой суммой известных технических результатов применения порознь известных компонентов системы. Имеет место «сверхэффект» (в патентоведческом значении этого термина), который не был очевидным для специалиста из достигнутого уровня техники (разумеется, до рассмотрения заявляемого технического решения). Это убедительно демонстрирует изобретательский уровень разработки как второй из триады квалификационных признаков изобретения.The set of distinctive essential features of the proposed device is not a simple sum of the known technical results of using separately known system components. There is a "super-effect" (in the patent meaning of this term), which was not obvious to a specialist from the state of the art (of course, before considering the proposed technical solution). This convincingly demonstrates inventive development as the second of the triad of invention qualifications.

Третий квалификационный признак изобретения, - промышленная применимость, - также неоспорим и вытекает из огромного мирового опыта проектирования, промышленного производства, ремонта и эксплуатации железнодорожных подвижных составов и его составных устройств (частей).The third qualifying feature of the invention - industrial applicability - is also undeniable and follows from the vast world experience in the design, industrial production, repair and operation of railway rolling stock and its components (parts).

Подробнее сущность изобретения (с примером практического применения в составе вагона подвижного состава (поезда) раскрывается в приведенных ниже примерах, иллюстрируемых фигурами 1-8:The essence of the invention (with an example of practical application as part of a rolling stock car (train)) is disclosed in more detail in the examples below, illustrated by figures 1-8:

на фиг. 1 упрощенно представлен первый пример выполнения рычага стабилизатора (с горячей прессовой посадкой рычага на конец торсионного вала), вид сбоку в горизонтальном положении, где l - рабочая длина рычага; L - габаритная длина рычага; D - диаметр отверстия в ступице; R - радиус полуцилиндрической выборки в раздвоенном конце рычага (в его «рогах»); d - диаметр резьбового отверстия под болт крепления к нему шарового пальца (или шаровой оси) первого шарнира;in fig. 1 shows a simplified version of the first example of the stabilizer arm (with a hot press fit of the arm on the end of the torsion shaft), side view in a horizontal position, where l is the working length of the arm; L - overall length of the lever; D is the diameter of the hole in the hub; R is the radius of the semi-cylindrical sample at the forked end of the lever (in its "horns"); d is the diameter of the threaded hole for the bolt of fastening the ball pin (or ball shaft) of the first hinge to it;

на фиг. 2 упрощенно представлен второй пример выполнения рычага стабилизатора (с клеммовым соединением рычага с концом торсионного вала), вид сбоку в горизонтальном положении, где l - рабочая длина рычага; L* - габаритная длина рычага; D - диаметр отверстия в ступице; R - радиус полуцилиндрической выборки в раздвоенном конце рычага (в его «рогах»); d- диаметр резьбового отверстия под болт крепления к нему шарового пальца (или шаровой оси) первого шарнира;in fig. 2 is a simplified view of the second example of the stabilizer lever (with a terminal connection of the lever to the end of the torsion shaft), side view in a horizontal position, where l is the working length of the lever; L* - overall length of the lever; D is the diameter of the hole in the hub; R is the radius of the semi-cylindrical sample at the forked end of the lever (in its "horns"); d is the diameter of the threaded hole for the bolt of fastening the ball pin (or ball shaft) of the first hinge to it;

на фиг. 3 представлен шаровой шарнир (сферический подшипник) с оппозитным шаровым пальцем, общий вид;in fig. 3 shows a ball joint (spherical bearing) with an opposed ball pin, general view;

на фиг. 4 - поперечное сечение концевого участка шарового пальца (или шаровой оси) с условным изображением болтового соединения с ответной деталью (обобщение упомянутого рычага), совмещенное со схемой действия усилий, где Fн, Fп - соответственно нормальная и перпендикулярная (касательная, боковая) составляющие; R - радиус кривизны посадочных поверхностей концевых участков пальца (оси);in fig. 4 - cross section of the end section of the ball pin (or ball axis) with a conditional image of a bolted connection with a mating part (a generalization of the said lever), combined with a diagram of the action of forces, where Fn, Fp are the normal and perpendicular (tangential, lateral) components, respectively; R is the radius of curvature of the seating surfaces of the end sections of the pin (axis);

на фиг. 5 - фрагмент 3D-изображения компьютерной модели установленного на железнодорожный вагон стабилизатора поперечной устойчивости кузова, с показом шарнирного соединения рычага торсиона с тягой, вид сбоку-спереди-снизу;in fig. 5 - a fragment of a 3D image of a computer model of a body anti-roll bar installed on a railway car, showing the swivel of the torsion bar lever with the rod, side-front-bottom view;

на фиг. 6 - то же, укрупнено вид спереди-сбоку-снизу (при условно снятых болтах и с выделением черной заливкой видимой части шарового пальца / шаровой оси);in fig. 6 - the same, enlarged front-side-bottom view (with conditionally removed bolts and with black highlighting of the visible part of the ball pin / ball shaft);

на фиг. 7 - то же, вид спереди-сбоку-сверху;in fig. 7 - the same, front-side-top view;

на рис. 8 - то же, укрупнено вид на соединение «головка торсионного вала -рычаг с клеммовой ступицей - первый сферический подшипник» под монтажным окном в раме кузова вагона, вид сверху (в плане);in fig. 8 - the same, an enlarged view of the connection "torsion shaft head - lever with terminal hub - first spherical bearing" under the mounting window in the frame of the car body, top view (in plan);

На фиг. 1-8 позициями обозначены:In FIG. 1-8 positions are designated:

1 - торсионный вал (торсион); 2 - концы торсионного вала; 3 - левый и правый (по бортам вагона) рычаги вилочного типа; 4 - ступица рычага; 5 - отверстие в ступице для посадки на конец торсионного вала; 6 - раздвоенный конец рычага («рога»); 7, 8 - отверстие под болты крепления первого шарового шарнира на конце рычага; 9, 10 - болты (винты) крепления первого шарового шарнира на конце рычага; 11 - левая и правая тяги; 12 - второй шаровой шарнир; 13 - корпус первого шарового шарнира; 14 - корпусной палец первого шарового шарнира; 15 - шаровой палец (или шаровая ось) первого шарового шарнира; 16, 17 - концевые участки шарового пальца (или шаровой оси) первого шарнира; 18, 19 - посадочные поверхности концевых участков шарового пальца (или шаровой оси) первого шарового шарнира; 20, 21 - сквозные отверстия под болты (винты) 9, 10; 22, 23 - плоские поверхности (лыски) под головки болтов (винтов); 24 - полуцилиндрические расточки в конце рычага с его торца; 25 - ось отверстия в ступице рычага; 26 - посадочные гнезда под концевые участки шарового пальца (или шаровой оси) первого шарового шарнира; 27 - посадочные поверхности концевых участков шарового пальца (или шаровой оси) первого шарового шарнира; 28 - продольная ось шарового пальца (или шаровой оси) первого шарового шарнира; 29 - болт (винт), например призонного типа, дополнительной фиксации ступицы рычага на конце торсионного вала; 30 - резьбовое отверстие под болт (винт) 29; 31 - клеммовое соединение рычага с концом торсионного вала; 32 - болты стяжки клеммы 31; 33 - рама кузова вагона; 34 - колесная тележка вагона.1 - torsion shaft (torsion bar); 2 - ends of the torsion shaft; 3 - left and right (on the sides of the car) fork-type levers; 4 - lever hub; 5 - hole in the hub for landing on the end of the torsion shaft; 6 - forked end of the lever ("horns"); 7, 8 - hole for the bolts of the first ball joint at the end of the lever; 9, 10 - bolts (screws) for fastening the first ball joint at the end of the lever; 11 - left and right traction; 12 - second ball joint; 13 - housing of the first ball joint; 14 - body pin of the first ball joint; 15 - ball pin (or ball shaft) of the first ball joint; 16, 17 - end sections of the ball pin (or ball axis) of the first hinge; 18, 19 - seating surfaces of the end sections of the ball pin (or ball shaft) of the first ball joint; 20, 21 - through holes for bolts (screws) 9, 10; 22, 23 - flat surfaces (flats) for the heads of bolts (screws); 24 - semi-cylindrical bores at the end of the lever from its end; 25 - the axis of the hole in the hub of the lever; 26 - seats for the end sections of the ball pin (or ball shaft) of the first ball joint; 27 - seating surfaces of the end sections of the ball pin (or ball shaft) of the first ball joint; 28 - longitudinal axis of the ball pin (or ball axis) of the first ball joint; 29 - bolt (screw), for example, a tight-fitting type, for additional fixation of the lever hub at the end of the torsion shaft; 30 - threaded hole for a bolt (screw) 29; 31 - terminal connection of the lever with the end of the torsion shaft; 32 - tie bolts for terminal 31; 33 - car body frame; 34 - wheeled car bogie.

Стабилизатор поперечной устойчивости кузова железнодорожного вагона содержит следующие существенные элементы и взаимосвязи элементов (фиг. 1-8):The anti-roll bar of a railway car body contains the following essential elements and interrelations of elements (Fig. 1-8):

- торсионный вал 1 поперечного горизонтального расположения с цилиндрическими концами 2 и возможностью его знакопеременной закрутки под динамической нагрузкой (см. фиг. 5, 7);- torsion shaft 1 of a transverse horizontal arrangement with cylindrical ends 2 and the possibility of its alternating twist under dynamic load (see Fig. 5, 7);

- левый и правый рычаги 3 вилочного типа, каждый со ступицей 4 и круглым отверстием 5 в ней с возможностью его установки на конец 2 торсионного вала 1 без проворота и с раздвоенным концом 6 (с двумя симметричными «рогами»), в котором выполнена пара отверстий 7, 8 под болты (винты) 9, 10, с возможностью взаимосвязи с первым шаровым шарниром (см. фиг. 1, 2. 4, 5-8);- left and right levers 3 of the fork type, each with a hub 4 and a round hole 5 in it with the possibility of its installation on the end 2 of the torsion shaft 1 without turning and with a bifurcated end 6 (with two symmetrical "horns"), in which a pair of holes is made 7, 8 for bolts (screws) 9, 10, with the possibility of interconnection with the first ball joint (see Fig. 1, 2. 4, 5-8);

- левую и правую тяги 11, каждая из которых вертикально ориентирована на вагоне и соединена, одним концом с упомянутым первым шаровым шарниром, а другим концом - со вторым шаровым шарниром 12 (см. фиг. 5-7).- left and right rods 11, each of which is vertically oriented on the car and is connected at one end with the first ball joint mentioned, and at the other end with the second ball joint 12 (see Fig. 5-7).

При этом корпус 13 первого шарового шарнира соединен с тягой 11 посредством цилиндрического одностороннего корпусного пальца 14, а встроенный в корпус 13 шаровой палец 15 с внешними, по отношению к корпусу 13, концевыми участками 16, 17 оппозитной и симметричной конструкции, с посадочными поверхностями 18, 19, сквозными отверстиями 20. 21 под упомянутые болты 9, 10 и плоскими поверхностями (лысками) 22, 23 под головки болтов (винтов) 9, 10, жестко соединен последними с раздвоенным концом 6 рычага 3 (см. фиг. 1, 2, 5-8).At the same time, the body 13 of the first ball joint is connected to the rod 11 by means of a cylindrical one-sided body pin 14, and the ball pin 15 built into the body 13 is connected to the outer, in relation to the body 13, end sections 16, 17 of an opposite and symmetrical design, with seating surfaces 18, 19, through holes 20. 21 under the said bolts 9, 10 and flat surfaces (flats) 22, 23 under the heads of bolts (screws) 9, 10, rigidly connected by the latter with the forked end 6 of the lever 3 (see Fig. 1, 2, 5-8).

Рычаг 3 выполнен с полуцилиндрическими расточками 24 радиуса R (см. фиг. 1, 2) и образующими, параллельными оси 25 отверстия 5 в ступице 4, с торцов его раздвоенного конца 6, с образованием посадочных гнезд 26 под концевые участки 16, 17 шарового пальца (или шаровой оси) 15 первого шарового шарнира.The lever 3 is made with semi-cylindrical bores 24 of radius R (see Fig. 1, 2) and forming, parallel to the axis 25 of the hole 5 in the hub 4, from the ends of its bifurcated end 6, with the formation of seats 26 under the end sections 16, 17 of the ball pin (or ball shaft) 15 of the first ball joint.

Отверстия 7, 8 выполнены резьбовыми, на дне расточек 24 так, что продольная ось отверстия выходит из центра расточки радиально к оси 25 отверстия 5 в ступице 4, с возможностью фиксации шарового пальца или шаровой оси на рычаге (см. фиг. 1, 2).Holes 7, 8 are made threaded, at the bottom of the bores 24 so that the longitudinal axis of the hole comes out from the center of the bore radially to the axis 25 of the hole 5 in the hub 4, with the possibility of fixing the ball pin or the ball axle on the lever (see Fig. 1, 2) .

Посадочные поверхности 18, 19 концевых участков 16, 17 шарового пальца (или шаровой оси) 15 первого шарового шарнира выполнены выпуклыми полуцилиндрическими радиуса R (как и расточек 24), с образующими, параллельными продольной оси 27 шарового пальца (или шаровой оси) 15 (см. фиг. 3, 4,5, 7).The seating surfaces 18, 19 of the end sections 16, 17 of the ball pin (or ball axle) 15 of the first ball joint are made convex semi-cylindrical of radius R (like the bore 24), with generatrices parallel to the longitudinal axis 27 of the ball pin (or ball axle) 15 (cm Fig. 3, 4.5, 7).

При этом в собранном стабилизаторе (см. фиг. 5-8) первый шаровой шарнир установлен концевыми участками 16, 17 шарового пальца (или шаровой оси) 15 в расточках 24 рычага 3 с плотным прилеганием полуцилиндрических посадочных поверхностей радиусом R (18, 19 и 24 соответственно с одной и другой сторон в гнездах 26) друг к другу и прикреплен с натягом к раздвоенному концу 6 рычага 3 парой болтов (винтов) 9, 10 (см. фиг. 4, 5, 8).At the same time, in the assembled stabilizer (see Fig. 5-8), the first ball joint is installed by the end sections 16, 17 of the ball pin (or ball axis) 15 in the bores 24 of the lever 3 with a snug fit of semi-cylindrical seating surfaces with a radius R (18, 19 and 24 respectively, on one side and the other in nests 26) to each other and is attached with an interference fit to the forked end 6 of the lever 3 with a pair of bolts (screws) 9, 10 (see Fig. 4, 5, 8).

Выполнение концов 2 торсионного вала 1 цилиндрическими гладкими в условиях значительных крутящих моментов сил продиктовано знакопеременностью этих нагрузок, исключающих применение шлицевых концов (головок). Допускается и в ряде случаев рекомендуется «подстраховочная» дополнительная фиксация соединения «ступица 4 рычага 3 - конец 2 торсионного вала 1» радиально ввинченным в ступицу 4 минимум одним болтом/винтом 28 (например, призонным), входящим в коническую выборку (не показана) в теле конца 2 торсионного вала 1 (резьбовое отверстие 29 под него показано на фиг. 1, 2, головка ввинченного болта - на фиг. 8, 5).The execution of the ends 2 of the torsion shaft 1 cylindrical smooth in conditions of significant torque forces dictated by the alternation of these loads, excluding the use of splined ends (heads). It is allowed and in some cases recommended "secure" additional fixation of the connection "hub 4 of the lever 3 - end 2 of the torsion shaft 1" with at least one bolt / screw 28 (for example, fitting), included in the conical sample (not shown) in the the body of the end 2 of the torsion shaft 1 (the threaded hole 29 under it is shown in Fig. 1, 2, the head of the screwed bolt - in Fig. 8, 5).

Соединение рычага 3 с концом 2 торсионного вала 1 допускается, в основном, в двух частных исполнениях:The connection of the lever 3 with the end 2 of the torsion shaft 1 is allowed, basically, in two particular versions:

- неразрезной ступицей 4 с отверстием 5 на конец 2 торсионного вала 1 заводкой в осевом направлении, горячей прессовой посадкой, то есть как в прототипе [12] (см. фиг. 1, рекомендуется приоритетно);- a continuous hub 4 with a hole 5 at the end 2 of the torsion shaft 1 winding in the axial direction, a hot press fit, that is, as in the prototype [12] (see Fig. 1, it is recommended as a priority);

- посредством клеммового соединения 30 (см. фиг. 2), то есть как в аналогах [1-4] и на фиг. 2-8, со стяжкой клеммы 30 в данном примере тремя болтами 31 на (см. фиг. 8, 5).- by means of a terminal connection 30 (see Fig. 2), that is, as in analogs [1-4] and in Fig. 2-8, with the terminal tie 30 in this example with three bolts 31 on (see Fig. 8, 5).

Торсионный вал 1 предлагается установить на раме 32 кузова (см. фиг. 5-8), а левый и правый вторые шаровые шарниры 12 - на колесной тележке 33 (см. фиг. 5). Таким образом, в сравнении с прототипом [12] и аналогами [1-4], стабилизатор перевернут на 180° и работает «вверх ногами».The torsion shaft 1 is proposed to be installed on the frame 32 of the body (see Fig. 5-8), and the left and right second ball joints 12 - on the wheel truck 33 (see Fig. 5). Thus, in comparison with the prototype [12] and analogs [1-4], the stabilizer is turned 180° and works “upside down”.

Сборку стабилизатора можно осуществлять по трем сценариям:The stabilizer can be assembled according to three scenarios:

- собранный в заводских условиях стабилизатор поставляют и устанавливают на вагон, если рама вагона позволяет это сделать (рекомендуемый приоритетно вариант, как обеспечивающий достаточно высокое качество (точность) сборки и регулировок);- the stabilizer assembled at the factory is delivered and installed on the car, if the frame of the car allows it (recommended priority option, as it provides a sufficiently high quality (accuracy) of assembly and adjustments);

- стабилизатор монтируют непосредственно на вагоне из поставленных комплектующих, одна (основная) из которых - торсионный вал 1 в сборе с рычагами 3;- the stabilizer is mounted directly on the car from the supplied components, one (main) of which is a torsion shaft 1 assembled with levers 3;

- то же, но торсионный вал 1 и рычаги 3 - отдельно, как самостоятельные комплектующие.- the same, but torsion shaft 1 and levers 3 - separately, as independent components.

При этом конструкция рычага 3 (в части ступицы 4) по фиг. 1, в связи с оговоренной выше горячей прессовой посадкой конец 2 торсионного вала 1, предполагает только первый или третий сценарии, а конструкция по фиг.2 (с клеммовым соединением 30) позволяет крепить рычаги 3 на концах 2 торсионного вала 1 непосредственно при монтаже стабилизатора на вагоне (что, однако, как оговорено выше, уступает первому и третьему сценариям по точности, т.е. качеству сборки, выдержки допустимых зазоров как в стабилизаторе, так и между его поверхностями и рамой 32 кузова. К тому же, дополнительным условием является пространственная доступность к этой сборке (подсборке) на вагоне. При клеммовой конструкции рычага 3 (см. фиг. 2) стяжку болтов 31 (в данном примере их три штуки в ряд на клемму 30 при общей шайбе-накладной пластине - см. фиг. 8), а также последующую дополнительную «подстраховочную» фиксацию рычага 3 от проворота минимум одним (винтом) 28, осуществляют сверху рамы 32 через предусмотренное в ней прямоугольное окно (см. фиг. 8). Демонтаж этого сборочного фрагмента осуществляют аналогично.In this case, the design of the lever 3 (in the part of the hub 4) according to Fig. 1, in connection with the above hot press fit, the end 2 of the torsion shaft 1 assumes only the first or third scenarios, and the design of figure 2 (with terminal connection 30) allows you to mount the levers 3 on the ends 2 of the torsion shaft 1 directly when mounting the stabilizer on car (which, however, as mentioned above, is inferior to the first and third scenarios in terms of accuracy, i.e., build quality, maintaining permissible gaps both in the stabilizer and between its surfaces and the body frame 32. In addition, an additional condition is the spatial accessibility to this assembly (sub-assembly) on the car.With the terminal design of the lever 3 (see Fig. 2), a coupler of bolts 31 (in this example, there are three of them in a row on terminal 30 with a common washer-overlay plate - see Fig. 8) , as well as the subsequent additional "secure" fixation of the lever 3 from rotation with at least one (screw) 28, is carried out on top of the frame 32 through the rectangular window provided in it (see Fig. 8). fragment is carried out similarly.

Выбор варианта (и, соответственно, ответственность за качество сборки) - за Заказчиком.The choice of option (and, accordingly, responsibility for the build quality) is up to the Customer.

Наиболее существенное значение в заявляемом устройстве стабилизатора имеет то, что при любой конструкции из частных примеров ее исполнения (см. фиг. 1 и фиг. 2), конструкция соединения конца 6 рычага 3 и первым шаровым подшипником осуществлена не сбоку-сверху с посадкой плоскими поверхностями одной из пар лысок (как в прототипе [12]), а «глубокой» его посадкой со стороны торца конца 6 рычага 3 в полуцилиндрические гнезда 26 с вогнутой опорной поверхностью 24 радиусом R, свободными концами шарового пальца (или шаровой оси) 15 - также полуцилиндрическими радиусом R. Поскольку при этом, очевидно и согласно конкретной конструкторской проработке авторами (рабочая чертежно-конструкторская документация, естественно, здесь не приложена), сокращается габаритная длина L в примере по фиг. 1 и L* в примере по фиг. 2. 5-8, при неизменной заданной рабочей длине l ычага 3.The most significant in the claimed stabilizer device is that for any design from particular examples of its execution (see Fig. 1 and Fig. 2), the design of the connection of the end 6 of the lever 3 and the first ball bearing is not carried out from the side-top with a fit with flat surfaces one of the pairs of flats (as in the prototype [12]), and its "deep" fit from the side of the end face of the end 6 of the lever 3 into semi-cylindrical sockets 26 with a concave support surface 24 of radius R, the free ends of the ball pin (or ball shaft) 15 - also semi-cylindrical radius R. Since in this case, obviously and according to the specific design study by the authors (the working drawing and design documentation, of course, is not attached here), the overall length L is reduced in the example of Fig. 1 and L* in the example of FIG. 2. 5-8, with a fixed working length l of the lever 3.

Разумеется, при этом в примере с клеммовым соединением «ступица 4 - конец 2 торсионного вала 1» (см. фиг. 2, 5-8), в сравнении с «безклеммовым» (см. фиг. 1), равный выигрыш по компактности сборочного фрагмента «рычаг 3 - первый шаровой шарнир» перекрывается приращением длины клемм 30 к габаритной длине рычага 3 (при сохранении положительного технического результата данного изобретения): L* > L. Но и в этом случае сокращение «вылета» L* рычага 3 очевидно.Of course, in this case, in the example with the terminal connection "hub 4 - end 2 of the torsion shaft 1" (see Fig. 2, 5-8), in comparison with the "clampless" (see Fig. 1), an equal gain in compactness of the assembly fragment "lever 3 - the first ball joint" is overlapped by incrementing the length of the terminals 30 to the overall length of the lever 3 (while maintaining the positive technical result of this invention): L* > L. But in this case, the reduction in the "overhang" L* of the lever 3 is obvious.

Устройство в собранном и установленном на вагон виде работает следующим образом.The device assembled and installed on the wagon works as follows.

Работа стабилизатора в целом, в соответствии с его назначением, аналогична работе таких устройств, включая аналоги [1-4] и прототип [12].The operation of the stabilizer as a whole, in accordance with its purpose, is similar to the operation of such devices, including analogues [1-4] and prototype [12].

С позиций заявляемого изобретения, интерес представляет работа сборочного фрагмента «рычаг 3 - первый шаровой шарнир» под рабочей знакопеременной нагрузкой. Отметим только (в обозначениях позиций на фиг. 5-8), что при этом первый шаровой шарнир, обеспечивающий подвижное в пространстве соединение свободного от связи с концом торсионного вала 1 конца 6 рычага 3 с тягой 11, другим своим концом шарнирно закрепленной на колесной тележке 33 вагона (см. фиг. 5 внизу).From the standpoint of the claimed invention, of interest is the operation of the assembly fragment "lever 3 - the first ball joint" under a working alternating load. We only note (in the notation of positions in Fig. 5-8) that in this case the first ball joint, which provides a movable in space connection, free from communication with the end of the torsion shaft 1, the end 6 of the lever 3 with a rod 11, with its other end pivotally mounted on a wheeled cart 33 cars (see Fig. 5 below).

В сравнении с конструкцией прототипа [12] - с плоскими посадочными поверхностями рычага с шарниром, перпендикулярная (касательная) составляющая Fп рабочего усилия (то есть силы взаимодействия соединяемых деталей - см. схемное изображение на фиг. 4) воспринимается соответствующей частью площадей сопрягаемых полуцилиндрических поверхностей 18 и 19 в расточках 24, образующих посадочные гнезда 26 и заполненных телами концевых участков 16 и 17 соответственно, в отличие от нормальной составляющей Fн, Благодаря чему болты (винты) 9 и 10 разгружены от изгибающих моментов силы.In comparison with the design of the prototype [12] - with flat seating surfaces of the lever with a hinge, the perpendicular (tangential) component Fp of the working force (that is, the interaction force of the parts to be connected - see the diagram in Fig. 4) is perceived by the corresponding part of the areas of the mating semi-cylindrical surfaces 18 and 19 in the bores 24, forming the landing seats 26 and filled with bodies of the end sections 16 and 17, respectively, in contrast to the normal component Fn, Due to which the bolts (screws) 9 and 10 are unloaded from bending moments of force.

При этом важно, что имеет место заметное сокращение габаритной длины L (L*) узла «рычаг 3 - первый сферический шарнир» в «нормальном» направлении (по линии действия силы Fн на фиг. 4, то есть вдоль рычага 3). Причем при сохранении рабочей длины l рычага 3. Это определяет повышение компактности рассматриваемого сборочного узла «торсионный вал 1 - рычаг 3» и стабилизатора в целом.At the same time, it is important that there is a noticeable reduction in the overall length L (L*) of the “lever 3 - first spherical hinge” assembly in the “normal” direction (along the line of action of the force Fn in Fig. 4, that is, along the lever 3). Moreover, while maintaining the working length l of the lever 3. This determines the increase in the compactness of the considered assembly "torsion shaft 1 - lever 3" and the stabilizer as a whole.

Ибо чем компактнее комплектующие детали, подсборки и сборки, в том числе узлы «рычаг 3 + первый шаровой шарнир» или «рычаг 3 - торсионный вал 1», тем больше возможностей его хранения, доставки, и, что особенно важно, - монтажа-демонтажа на вагоне. В частности, меньше потребный размер монтажного окна (при его необходимости) в раме 32 (или иных окон) и, в свою очередь, тем прочнее рама 32 при прочих равных ее размерах.For the more compact the component parts, subassemblies and assemblies, including the “lever 3 + first ball joint” or “lever 3 - torsion shaft 1” assemblies, the more opportunities for its storage, delivery, and, most importantly, installation and dismantling on the wagon. In particular, the smaller the required size of the mounting window (if necessary) in the frame 32 (or other windows) and, in turn, the stronger the frame 32, all other things being equal to its dimensions.

Более того, повышается технологичность и точность сборки и ремонта (в том числе соблюдение допустимых зазоров), поскольку при компактом устройстве (во всяком случае, сборки «вал 1 - рычаг 3») легче обеспечить сборку не на месте (на вагоне), а еще на сборочном производстве предприятия-изготовителя, ремонтной мастерской или промежуточного сборочного участка. В свою очередь, это снижает вероятность аварии на железной дороге при эксплуатации устройства, с возможными человеческими и материальными жертвами.Moreover, the manufacturability and accuracy of assembly and repair (including compliance with allowable gaps) is increased, since with a compact device (in any case, assembly “shaft 1 - lever 3”), it is easier to ensure assembly not in place (on the car), but also at the assembly plant of the manufacturer, repair shop or intermediate assembly site. In turn, this reduces the likelihood of an accident on the railway during the operation of the device, with possible human and material casualties.

Здесь немаловажна адаптация к рамным конструкциям вагонов в спектре их вариантов в конкретных проектах.Here, adaptation to the frame structures of cars in the range of their options in specific projects is important.

Таким образом, предлагаемое техническое новшество решает поставленную комплексную задачу. Использование таких технических предложений не только повышает компактность стабилизатора поперечной устойчивости кузова железнодорожного вагона (в частности габаритной длины его рычага), но и позволяет увеличить надежность и долговечность (срок службы) стабилизатора, технологичность и точность сборки и ремонта. А значит, улучшить ТЭХ вагонов и подвижного состава в целом (в том числе безопасность эксплуатации подвижного состава, особенно скоростного двухэтажного пассажирского).Thus, the proposed technical innovation solves the set complex problem. The use of such technical proposals not only increases the compactness of the anti-roll bar of a railway car body (in particular, the overall length of its lever), but also increases the reliability and durability (service life) of the stabilizer, manufacturability and accuracy of assembly and repair. This means improving the performance characteristics of cars and rolling stock as a whole (including the safety of rolling stock operation, especially high-speed double-decker passenger stock).

Claims (10)

1. Стабилизатор поперечной устойчивости кузова железнодорожного вагона, упруго связывающий раму кузова с колесной тележкой и содержащий1. The anti-roll bar of a railway car body, elastically connecting the body frame with a wheeled bogie and containing торсионный вал поперечного горизонтального расположения с цилиндрическими концами и возможностью его знакопеременной закрутки под нагрузкой,torsion shaft of a transverse horizontal arrangement with cylindrical ends and the possibility of its alternating twist under load, левый и правый рычаги вилочного типа, каждый со ступицей и круглым отверстием в ней с возможностью его установки на конец торсионного вала без проворота и с раздвоенным концом, в котором выполнена пара отверстий под болты, с возможностью взаимосвязи с первым шаровым шарниром,left and right fork-type levers, each with a hub and a round hole in it with the possibility of its installation on the end of the torsion shaft without turning and with a forked end, in which a pair of holes for bolts is made, with the possibility of interconnection with the first ball joint, левую и правую тяги, каждая из которых вертикально ориентирована на вагоне и соединена, одним концом с упомянутым первым шаровым шарниром, а другим концом - со вторым шаровым шарниром,left and right rods, each of which is vertically oriented on the car and connected at one end to the said first ball joint, and at the other end to the second ball joint, при этом корпус первого шарового шарнира соединен с тягой посредством цилиндрического одностороннего корпусного пальца, а встроенный в корпус шаровой палец с внешними, по отношению к корпусу, концевыми участками оппозитной и симметричной конструкции, с посадочными поверхностями, сквозными отверстиями под болты и плоскими поверхностями под головки упомянутых болтов, жестко соединен последними с раздвоенным концом рычага,in this case, the body of the first ball joint is connected to the rod by means of a cylindrical one-sided body pin, and the ball pin built into the body with the outer end sections of the opposite and symmetrical design, with respect to the body, with seating surfaces, through holes for bolts and flat surfaces for the heads of the mentioned bolts, rigidly connected last to the forked end of the lever, отличающийся тем, чтоcharacterized in that рычаг выполнен с полуцилиндрическими расточками радиуса R и образующими, параллельными оси отверстия в ступице, с торцов его раздвоенного конца, с образованием посадочных гнезд под концевые участки шарового пальца или шаровой оси первого шарового шарнира, а упомянутые отверстия в рычаге выполнены резьбовыми, на дне расточек так, что продольная ось отверстия выходит из центра расточки радиально к оси отверстия в ступице, с возможностью фиксации шарового пальца или шаровой оси на рычаге,the lever is made with semi-cylindrical bores of radius R and forming, parallel to the axis of the hole in the hub, from the ends of its bifurcated end, with the formation of seats for the end sections of the ball pin or the ball axis of the first ball joint, and the said holes in the lever are threaded, at the bottom of the bores so that the longitudinal axis of the hole emerges from the center of the bore radially to the axis of the hole in the hub, with the possibility of fixing the ball pin or ball shaft on the lever, посадочные поверхности концевых участков шарового пальца или шаровой оси первого шарового шарнира выполнены выпуклыми полуцилиндрическими радиуса R, с образующими, параллельными продольной оси шарового пальца или шаровой оси,the seating surfaces of the end sections of the ball pin or the ball axis of the first ball joint are made convex semi-cylindrical of radius R, with generators parallel to the longitudinal axis of the ball pin or ball axis, при этом в собранном стабилизаторе первый шаровой шарнир установлен концевыми участками шарового пальца или шаровой оси в расточках рычага с плотным прилеганием полуцилиндрических посадочных поверхностей радиусом R друг к другу и прикреплен с натягом к раздвоенному концу рычага упомянутой парой болтов.in this case, in the assembled stabilizer, the first ball joint is installed by the end sections of the ball pin or the ball shaft in the bores of the lever with a tight fit of the semi-cylindrical seating surfaces of radius R to each other and is attached with an interference fit to the forked end of the lever by the said pair of bolts. 2. Стабилизатор по п. 1, отличающийся тем, что торсионный вал установлен на раме кузова, а левый и правый вторые шаровые шарниры - на колесной тележке.2. The stabilizer according to claim 1, characterized in that the torsion shaft is mounted on the body frame, and the left and right second ball joints are mounted on a wheeled bogie.
RU2021126829A 2021-09-10 2021-09-10 Railroad car body anti-roll bar RU2770029C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021126829A RU2770029C1 (en) 2021-09-10 2021-09-10 Railroad car body anti-roll bar

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021126829A RU2770029C1 (en) 2021-09-10 2021-09-10 Railroad car body anti-roll bar

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2770029C1 true RU2770029C1 (en) 2022-04-14

Family

ID=81255560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021126829A RU2770029C1 (en) 2021-09-10 2021-09-10 Railroad car body anti-roll bar

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2770029C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114801701A (en) * 2022-04-29 2022-07-29 北京理工大学 Wheel hub motor driven articulated vehicle marshallable configuration structure
RU2807559C1 (en) * 2023-07-17 2023-11-16 Сергей Викторович Павлов Hydraulic stabilizer for railway car

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2267665C2 (en) * 2004-03-09 2006-01-10 Олег Валентинович Бойченко Ball pivot
CN201834021U (en) * 2010-10-16 2011-05-18 常州市金路轨道交通科技发展有限公司 Anti-side-rolling torsion bar device of railway vehicle and transition connecting device of vehicle body
CN110254462A (en) * 2019-07-11 2019-09-20 株洲时代新材料科技股份有限公司 A kind of torsion bar mechanism for preventing side rolling of train carriage and rail vehicle of no fixed mounting base
RU2738872C1 (en) * 2020-07-22 2020-12-17 Общество с ограниченной ответственностью "ПетроРемСтрой" (ООО "ПРС") Rod end of torsion stabilizer of transverse stability of vehicle body

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2267665C2 (en) * 2004-03-09 2006-01-10 Олег Валентинович Бойченко Ball pivot
CN201834021U (en) * 2010-10-16 2011-05-18 常州市金路轨道交通科技发展有限公司 Anti-side-rolling torsion bar device of railway vehicle and transition connecting device of vehicle body
CN110254462A (en) * 2019-07-11 2019-09-20 株洲时代新材料科技股份有限公司 A kind of torsion bar mechanism for preventing side rolling of train carriage and rail vehicle of no fixed mounting base
RU2738872C1 (en) * 2020-07-22 2020-12-17 Общество с ограниченной ответственностью "ПетроРемСтрой" (ООО "ПРС") Rod end of torsion stabilizer of transverse stability of vehicle body

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114801701A (en) * 2022-04-29 2022-07-29 北京理工大学 Wheel hub motor driven articulated vehicle marshallable configuration structure
CN114801701B (en) * 2022-04-29 2024-05-24 北京理工大学 In-wheel motor driven articulated vehicle marshalling configuration structure
RU2807559C1 (en) * 2023-07-17 2023-11-16 Сергей Викторович Павлов Hydraulic stabilizer for railway car

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112550340B (en) Bogie and rail vehicle
US9845098B2 (en) Railcar bogie
CN210707404U (en) Rail vehicle and bogie thereof
CN114162164B (en) Train adopting hinged bogie
TWI746824B (en) Railway vehicle bogie comprising axles rigidly fixed to the body of the bogie
RU2770029C1 (en) Railroad car body anti-roll bar
JPS6344590B2 (en)
CN105415996A (en) Suspension system and steering system for distributed driving and independent steering electric automobile
EP4008601A1 (en) Bogie and rail vehicle
US20190276056A1 (en) Traction mechanism, bogie assembly, and straddle-type monorail vehicle
CN112519827B (en) Bogie crossbeam, bogie and rail vehicle
JP2866718B2 (en) Hinge bogies for railway vehicles
JP2019524560A (en) Portal axles for low-floor track and track / road vehicles
US20220081012A1 (en) Traction mechanism, bogie assembly, and straddle-type monorail vehicle
CN114194232A (en) Side wall structure, automobile body and rail vehicle
CN113415303B (en) Bogie with self-running wheel set and self-guiding mechanism and railway wagon
CN114194233A (en) Carriage and train
CN111114576B (en) Bogie and monorail train
CN114162161A (en) Underframe, car body and rail car
CN112009516B (en) Bogie and rail vehicle and rail transit system with same
CN108382459B (en) Front suspension knuckle assembly system
RU2782732C1 (en) Bolted connection for fastening a cylindrical body in a semi-cylindrical seat of the supporting part
CN215621977U (en) Bogie with self-running wheel pair and self-guiding mechanism and railway wagon
RU2763301C1 (en) Ball joint
CN211568094U (en) Novel trolley frame