Изобретение относится к области транспортного машинострое- ния и касается поглощающих аппаратов для автосцепок вагонов же- лезнодорожного состава.

Известен поглощающий аппарат автосцепки [1 , В.В.Коломийченко, В.И.Беляев, И.Б.Феоктистов, Н.А.Костина «Автосцепные устройства подвижного состава железных дорог». - М.: Транспорт, 2002, стр.59], содержащий корпус С образованной его стенками горловиной, и с имеющим короткие и длинные стороны основанием, при этом внутри горловины располо- жен фрикционный узел, состоящий из нажимного клина и контакти- рующих с ним по одним наклонным поверхностям распорных клиньев, контактирующих в горловине корпуса с ее упомянутыми стенками и контактирующих по другим наклонным поверхностям с опорной пли- той, между которой и основанием расположено возвратно-подпорное устройство, через которое пропущен закрепленный в основании стяж- ной болт, на который накручена гайка, обеспечивая предварительное сжатие возвратно-подпорного устройства.

Данная конструкция аппарата обладает невысокой энергоемко- стью, нестабильностью работы в процессе эксплуатации, что часто проявляется в заклинивании фрикционного узла.

Более эффективным и надежным является принятый за прото- тип изобретения, поглощающий аппарат автосцепки, производст- ва Майнер Энтерпрайзис, Инк. (US) [2, Патент RU 2225306 С2, МПК B61 G9/18, приоритет 15.05.2001, опубликован 10.03.2004]. Он содержит корпус С образованной его стенками горловиной, и с имеющим короткие и длинные стороны основанием, при этом внутри горловины располо- жен фрикционный узел, состоящий из нажимного клина и контакти- рующих с ним по одним наклонным поверхностям распорных клиньев, контактирующих в горловине корпуса с ее упомянутыми стенками и контактирующих с опорной плитой, между которой и основанием рас- положено возвратно-подпорное устройство, через которое пропу- щен закрепленный в основании стержень и которое предварительно сжато через упор зацепов нажимного клина в выступы стенок корпуса в его горловине.

Однако, у аппарата-прототипа [2], стенки корпуса шестигранной горловины выполняются равной толщины, и из-за одинаково дейст- вующих на них при приложении нагрузки к фрикционному узлу рас- порных давлений со стороны распорных клиньев, износ всех стенок корпуса происходит одинаково. При этом толщины стенок недостаточ- ны для обеспечения длительного безремонтного периода его эксплуа- тации, что вызывает раннее ухудшение характеристик аппарата- прототипа. Увеличение же толщины всех стенок корпуса влечет уменьшение объема внутренней полости корпуса, что не позволяет устанавливать высокоэнергоемкое возвратно-подпорное устройство.

Поэтому задачей изобретения является повышение долговеч- ности и эффективности работы поглощающего аппарата автосцепки за счет достижения технического результата по снижению со стороны распорных клиньев его фрикционного узла давлений, действующих на стенки корпуса с более длинных сторон его основания с пропорцио- нальным этому увеличением таких давлений на другие стенки.

Поставленная задача решается тем, что поглощающий аппарат автосцепки, содержащий корпус с образованной его стенками горло- виной, и с имеющим короткие и длинные стороны основанием, при этом внутри горловины расположен фрикционный узел, состоящий из нажимного клина и контактирующих с ним по одним наклонным по- верхностям распорных клиньев, контактирующих в горловине корпуса с ее упомянутыми стенками и контактирующих по другим наклонным поверхностям с опорной плитой, между которой и основанием распо- ложено возвратно-подпорное устройство, имеет отличительные признаки: распорные клинья выполнены и расположены с возможно- стью передачи через них на стенки горловины корпуса при перемеще- нии нажимного клина разных по величине распорных давлений, при- чем больших в направлении коротких сторон основания корпуса, чем в направлении его длинных сторон.

Такой отличительный признак позволяет перераспределить рас- порные давления таким образом, что их воздействие в горловине кор- пуса на его стенки в направлении коротких сторон основания корпуса оказывается большим, чем на смежные стенки в направлении длин- ных сторон основания корпуса, ограниченных тяговым хомутом авто- сцепного устройства железнодорожного вагона. Это позволяет утол- щить в горловине корпуса его стенки в направлении коротких сторон основания корпуса и принужденно увеличить возможность их больше- го изнашивания, что позволит достичь в этом случае практически рав- номерного изменения геометрических параметров горловины корпуса, не вызывая сильного нарушения рабочих характеристик аппарата и предупреждая преждевременный выход его из строя.

Дополнительные отличительные признакиизобретения :

- упомянутая возможность передачи разных распорных давлений обеспечена через наклонные поверхности распорных клиньев и на- жимного клина;

- при этом наклонные поверхности распорных клиньев и нажимного клина могут быть выполнены из расположенных под углом друг к другу двух частей; - упомянутая возможность передачи разных распорных давлений обеспечена через наклонные поверхности распорных клиньев и опор- ной плиты; з - упомянутая возможность передачи разных распорных давлений обеспечена большей площадью контакта распорных клиньев в горло-

90 вине корпуса с его стенками в направлении длинной стороны осно- вания корпуса, чем в направлении короткой стороны этого основания;

- корпус выполнен шестигранным и в его горловине расположено че- тыре распорных клина;

- в горловине корпуса толщина его стенок в направлении короткой 95 стороны основания корпуса больше, чем в направлении длинной сто- роны этого основания;

- в горловине корпуса между его стенками и распорными клиньями расположены вставки твердой смазки;

- центрирование возвратно-подпорного устройства обеспечено через 100 закрепленный в основании стержень.

Сущность изобретения поясняется иллюстрациями, где на фиг.1 показан вид сверху на поглощающий аппарат автосцепки, на фиг. 2 показан его совмещенный профильный разрез А-А по фиг. 1 , где на левой части изображен аппарат в исходном состоянии, а на

105 правой части - при полном перемещении его нажимного клина; на фиг. 3 - 6 показаны распорные клинья в различных вариантах своего исполнения; на фиг.7 показан вид сверху по фиг. 3 и 4; на фиг. 8 - вид сверху по фиг. 5; на фиг. 9 показано распределение распорных давлений в горловине корпуса на его стенки при работе аппарата.

110 Поглощающий аппарат автосцепки, (фиг. 1 , 2), содержит корпус 1 с горловиной 2, образованной его стенками 3, 4 и с имеющим длинные 5 и короткие 6 стороны основанием 7, в контакте с которым расположено возвратно-подпорное устройство 8 (на фиг. 2 условно показано скрещивающимися линиями), в контакте с которым располо-

115 жен фрикционный узел 9. Стенки 3 расположены в направлении длин- ных сторон 5 основания 7 корпуса 1 , а стенки 4 - в направлении ко- ротких сторон 6 основания 7.

Возвратно-подпорное устройство 8 может быть выполнено в ви- де вставленных друг в друга пружин сжатия или в виде пакета упруго-

120 эластичных элементов (не показано).

Фрикционный узел 9 (фиг. 1 , 2) состоит из нажимного клина 10 и контактирующих с ним распорных клиньев 11 по наклонным поверхно- стям 12. Распорные клинья 11 контактируют со стенками 3, 4 горлови- ны 2 корпуса 1 , а также по другим наклонным поверхностям 13 - с

125 опорной плитой 14.

Полезно с целью снижения интенсивности изнашиваемости сте- нок 3, 4 корпуса 1 , а также для повышения стабильности работы фрикционного амортизатора, устанавливать между стенками 3, 4 и распорными клиньями 11 вставки твердой смазки 15 (фиг. 2).

130 Центрирование возвратно-подпорного устройства 8 выполнено по стержню 16, закрепленному в основании 7 корпуса 1.

Возможно выполнение (фиг. 6) наклонных поверхностей 12 на распорных клиньях 11 , контактирующих с нажимным клином 10, со- стоящих из нескольких, например, расположенных под углом друг к 135 Другу двух частей 17, 18. Это улучшает взаимную устойчивость и ста- бильность нажимного клина 10 и распорных клиньев 11.

Возвратно-подпорное устройство 8 (фиг.2) предварительно сжа- то или как показано, через упор зацепов 19 (показаны пунктирными линиями) нажимного клина 10 в выступы 20 стенок 4 корпуса 1 , или 140 через болт с гайкой (не показано), как у известной конструкции анало- га [1]. Для долговечной работы такого аппарата возможно увеличивать толщину стенок горловины его корпуса, однако толщины стенок 3, ог- раниченных тяговым хомутом автосцепного устройства вагона (не по- казано), исходя из ограничений, наложенных его конструкцией на га- 145 баритные размеры корпуса аппарата, не могут быть значительно уве- личены без уменьшения внутренней полости горловины. Но и умень- шение размеров внутренней полости горловины является вредным фактором, потому что для реализации аппарата с высокой эффектив- ностью (энергопоглощением) требуется большой объем этой полости 150 для размещения в ней энергоемкого возвратно-подпорного устройст- ва.

Поэтому, в конструкции изделия по изобретению имеется воз- можность перераспределения распорных давлений с ограниченных тяговым хомутом стенок 3, толщину которых с целью увеличения дол- 155 говечности увеличить невозможно, на стенки 4 в направлении корот- ких сторон 6 основания 7 корпуса 1. При этом, толщины стенок 4 воз- можно увеличить значительно, тем самым увеличивая срок службы фрикционного амортизатора.

Это достигается нижеследующими конструктивными изменения- 160 ми в сравнении с прототипом [2].

Во-первых, за счет выполнения распорных клиньев 11 (фиг. 3) с наклонными поверхностями 12, по которым они контактируют с на- жимным клином 10. Благодаря такому расположению наклонных по- верхностей 12, при приложении (правая половина фиг. 2) внешней си-

165 лы Q к нажимному клину 10, будет происходить (фиг. 9) неравномер- ное распределение распорных давлений Р1 и Р2 со стороны распор- ного клина 11 на стенки 3, 4. Причем на стенки 3 будет приходиться распорное давление Р1 по величине меньшее, чем Р2, действующее на стенки 4. По этой причине, изнашивание стенок 4 происходит ин-

170 тенсивнее, чем стенок 3, то есть более тонкие стенки 3 работают в бо- лее щадящих условиях. Во-вторых, за счет выполнения (фиг. 4) распорных клиньев 11 с наклонными поверхностями 13, по которым они контактируют с опор- ной плитой 14. В результате получается то же, что и в предыдущем 175 способе.

В-третьих, на распорных клиньях 11 (фиг. 5, 8) могут выполнять- ся наклонные поверхности 12, 13 так, что величины сил, действующих на стенки 3 и 4 будут равны, однако разные распорные давления Р1 , Р2 возникнут благодаря разной площади контакта S1 и S2 распорных 180 клиньев 11 со стенками 3 и 4. Если площадь контакта S1 распорного клина со стенкой 3 будет больше, чем площадь его контакта S2 со стенкой 4, то и распорное давление на стенку 3 будет меньше, чем на стенку 4 горловины 2 корпуса 1.

Все описанные способы перераспределения распорных давле- 185 ний могут применяться как самостоятельно, так и в совокупности.

Для увеличения площадей контакта распорных клиньев 11 со стенками 3 горловины 2 корпуса 1 , а также для увеличения полости внутри горловины 2 с целью установки наиболее энергоемкого воз- вратно-подпорного устройства 8, полезно максимально увеличивать 190 протяженность стенок 3 вдоль длинных сторон 5 основания 7 корпуса 1 , при этом выполняя корпус шестигранным и устанавливать четыре распорных клина 11.

Принцип действия фрикционного амортизатора основан на том, что при воздействии внешней силы Q (правая половина фиг. 2) 195 прилагаемой к нажимному клину 10, например, со стороны автосцеп- ного устройства при соударении вагонов, сжимается возвратно- подпорное устройство 8. этом случае фрикционный узел 9 работает следующим обра- 200 Нажимной клин 10 увлекает распорные клинья 11 вовнутрь гор- ловины 2 корпуса 1.

За счет наклонных поверхностей 12 между распорными клинья- ми 11 и нажимным клином 10, или наклонных поверхностей 13 между распорными клиньями 11 и опорной плитой 14, или разных площадей 205 контакта распорных клиньев 11 со стенками 3, 4 горловины 2, распре- деление силы Q вызывает возникновение разных распорных давлений Р1 и Р2 на стенки 3, 4 (фиг. 9). При этом, давление Р1 на стенку 3 в направлении длинных сторон 5 основания 7 корпуса 1 меньше давле- ния Р2 на стенку 4 в направлении коротких сторон 6 основания 7.

210 При прекращении воздействия внешней силы Q на фрикционный амортизатор, возвратно-подпорное устройство 8 разжимается, вытал- кивает опорную плиту 14 вместе с установленными на ней распорны- ми клиньями 11 и нажимным клином 10.

Источники информации:

215 1. В.В.Коломийченко, В.И.Беляев, И.Б.Феоктистов, Н.А.Костина «Автосцепные устройства подвижного состава железных дорог». - М.: Транспорт, 2002, стр.59.

2. Патент RU 2225306 С2, МПК B61G9/18, приоритет 15.05.2001 , опубликован 10.03.2004 /прототип/.