RU90397U1

RU90397U1 - ABSORBING DEVICE

Info

Publication number: RU90397U1
Application number: RU2009128249/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Петрович Андреев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Производственное объединение "ВАГОНМАШ"
Priority date: 2009-07-22
Filing date: 2009-07-22
Publication date: 2010-01-10

Abstract

1. Аппарат поглощающий, содержащий корпус с закрытой концевой частью и противоположной открытой концевой частью, через которые проходит главная ось, причем открытая концевая часть выполнена со сходящимися на конус внутрь удлиненными фрикционными поверхностями, а также содержащий воспринимающий усилие конус, установленный с возможностью осевого перемещения в открытой концевой части корпуса, фрикционные башмаки, расположенные по окружности в корпусе между конусом и внутренними фрикционными поверхностями, в выемках которых установлены вкладыши, и способные контактировать с конусом и внутренней фрикционной поверхностью, упор, прилегающий к фрикционным башмакам, и пакет эластомерных подушек, установленный между закрытой концевой частью корпуса и упором для воздействия через упор на фрикционные башмаки для обеспечения их контакта с конусом и внутренней фрикционной поверхностью, каждая отдельная эластомерная подушка оснащена пластиной, а каждый из башмаков имеет наклонную внутреннюю поверхность, контактирующую с наклонной внутренней поверхностью конуса, каждый из фрикционных башмаков имеет наклонную наружную поверхность, контактирующую с удлиненными сходящимися на конус внутренними фрикционными поверхностями, каждый из фрикционных башмаков имеет плоскую внутреннюю поверхность, контактирующую с плоской наружной поверхностью, с которой выполнен упор, отличающийся тем, что наименьший диаметр конической поверхности находится напротив ближайшей к открытой концевой части эластомерной подушки, а величина зазора между внутренней поверхностью корпуса и боковой поверхностью пакета из пластин и эласт�1. The absorbing apparatus, comprising a housing with a closed end part and an opposite open end part, through which the main axis passes, and the open end part is made with elongated friction surfaces converging on the cone inward, and also containing a force-sensing cone mounted axially movable in open end of the housing, friction shoes located around the circumference in the housing between the cone and the internal friction surfaces, in the recesses of which are installed inserts, and capable of contacting the cone and the internal friction surface, an abutment adjacent to the friction shoes, and a package of elastomeric pillows installed between the closed end part of the body and the abutment to act through the abutment on the friction shoes to ensure their contact with the cone and the internal friction surface, each individual elastomeric pillow is equipped with a plate, and each of the shoes has an inclined inner surface in contact with the inclined inner surface of the cone, each of the fr iktsionnyh shoes has an inclined outer surface in contact with elongated tapering internal friction surfaces, each of the friction shoes has a flat inner surface in contact with a flat outer surface, which made a stop, characterized in that the smallest diameter of the conical surface is opposite to the closest to the open the end of the elastomeric cushion, and the gap between the inner surface of the housing and the side surface of the package of plates and elast

Description

Настоящая полезная модель относится к рельсовым транспортным средствам и может быть использована в качестве амортизатора тяговых устройств.This utility model relates to rail vehicles and can be used as a shock absorber traction devices.

Известен фрикционно-эластомерный поглощающий аппарат, содержащий корпус с закрытой концевой частью и противоположной открытой концевой частью, между которыми проходит главная ось. Указанная открытая концевая часть выполнена со сходящимися на конус внутрь удлиненными фрикционными поверхностями, а также содержащий воспринимающее усилие конус, установленный с возможностью осевого перемещения в открытой концевой части корпуса. Фрикционные башмаки, расположенные по окружности в корпусе между конусом и внутренними фрикционными поверхностями и способные контактировать с конусом и внутренней фрикционной поверхностью, упор, прилегающий к фрикционным элементам, и пакет эластомерных подушек, установленный между закрытой концевой частью корпуса и упором для воздействия через упор на фрикционные элементы для обеспечения их контакта с конусом и внутренней фрикционной поверхностью. Каждая отдельная эластомерная подушка оснащена пластиной, а каждый из башмаков имеет наклонную внутреннюю поверхность, контактирующую с наклонной внутренней поверхностью конуса, причем наклонная внутренняя поверхность фрикционного башмака и внутренняя поверхность конуса расположены относительно главной оси корпуса под первым заданным углом около 35+3°. Каждый из фрикционных башмаков имеет наклонную наружную поверхность, контактирующую с удлиненными сходящимися на конус внутренними фрикционными поверхностями, причем наклонная наружная поверхность и удлиненная сходящаяся на конус внутренняя фрикционная поверхность расположены относительно оси указанного корпуса под вторым заданным углом около 2,25+0,25°. Каждый из фрикционных башмаков имеет плоскую внутреннюю поверхность, контактирующую с плоской наружной поверхностью, с которой выполнен указанный упор, причем плоская внутренняя поверхность фрикционных башмаков и плоская наружная поверхность упора расположены относительно оси корпуса под третьим заданным углом около 90+4°. Указанный аппарат снабжен направляющим стержнем, прикрепленным к закрытой концевой части, а пакет эластомерных подушек выполнен с направляющим отверстием, упор выполнен с центральным отверстием, а конус выполнен с центральным каналом, причем направляющий стержень пропущен через направляющее отверстие, центральное отверстие и частично через центральный канал (Патент РФ на изобретение №2283791, кл. МПК B61G 9/18, опубл 20.09.2006).Known friction-elastomeric absorbing apparatus comprising a housing with a closed end part and an opposite open end part, between which the main axis passes. The specified open end part is made with elongated friction surfaces converging on a cone inward, as well as a cone containing a force-sensing cone mounted axially movable in the open end part of the housing. Friction shoes located around the circumference in the housing between the cone and the internal friction surfaces and capable of contacting the cone and the internal friction surface, an abutment adjacent to the friction elements, and an elastomer pad package installed between the closed end portion of the housing and the abutment for acting through the abutment on the friction elements to ensure their contact with the cone and the internal friction surface. Each individual elastomeric cushion is equipped with a plate, and each shoe has an inclined inner surface in contact with the inclined inner surface of the cone, the inclined inner surface of the friction shoe and the inner surface of the cone being located relative to the main axis of the housing at a predetermined angle of about 35 + 3 °. Each of the friction shoes has an inclined outer surface in contact with elongated tapering inner friction surfaces, the tilted outer surface and the elongated tapering inner friction surface are located relative to the axis of the housing at a second predetermined angle of about 2.25 + 0.25 °. Each of the friction shoes has a flat inner surface in contact with a flat outer surface from which said stop is made, the flat inner surface of the friction shoes and the flat outer surface of the stop are located relative to the housing axis at a third predetermined angle of about 90 + 4 °. The specified apparatus is equipped with a guide rod attached to the closed end part, and the package of elastomeric pillows is made with a guide hole, the stop is made with a central hole, and the cone is made with a central channel, and the guide rod is passed through the guide hole, the central hole and partially through the central channel ( RF patent for invention No. 2283791, class IPC B61G 9/18, publ. September 20, 2006).

Несмотря на наличие в аппарате направляющего стержня, осуществляется надежное позиционирование эластомерных подушек в корпусе, однако при воздействии высоких нагрузок в башмаках происходит процесс трещинообразования, приводящий к тому, что нагрузки, воздействующие на фрикционный башмак, смещают его в осевом направлении, при этом происходит смещение оси башмака относительно оси направляющего стержня, что приводит к стопорению башмака и прекращению работы всего аппарата. Кроме того, коррозия стержня и пластин, которыми снабжена каждая отдельная эластомерная подушка, приводит к ослаблению самих пластин и, как следствие, при боковом усилии к деформации данных пластин, что также приводит к стопорению пластин относительно направляющего стержня. Как следствие вышеуказанных недостатков то, что при изготовлении аппарата первый, второй и третий заданные углы не должны иметь отклонений от заданных значений, что приводит к трудностям при изготовлении всего аппарата и не позволяет использовать аппарат при измененных схемах нагружения.Despite the presence of a guide rod in the apparatus, the elastomeric cushions are reliably positioned in the case, however, under the action of high loads in the shoes, a cracking process occurs, which causes the loads acting on the friction shoe to displace it in the axial direction, while the axis is shifted shoe relative to the axis of the guide rod, which leads to locking of the shoe and the cessation of the entire apparatus. In addition, corrosion of the rod and plates, which each individual elastomeric pillow is equipped with, leads to weakening of the plates themselves and, as a result, with lateral force to deformation of these plates, which also leads to locking of the plates relative to the guide rod. As a consequence of the above disadvantages, the first, second and third set angles must not deviate from the set values during the manufacture of the apparatus, which leads to difficulties in the manufacture of the entire apparatus and does not allow the apparatus to be used with modified loading schemes.

Техническим результатом, который может быть получен в заявляемой полезной модели, является создание аппарата поглощающего, в котором будет осуществляться надежное позиционирование пакета из эластомерных подушек с пластинами в корпусе при отсутствии непредвиденного стопорения его отдельных элементов и увеличение поглощающей энергии аппарата.The technical result that can be obtained in the claimed utility model is the creation of an absorbing apparatus, in which reliable positioning of a package of elastomeric pillows with plates in the housing will be carried out in the absence of unforeseen locking of its individual elements and an increase in the absorbing energy of the apparatus.

Технический результат достигается тем, что в аппарате поглощающем, содержащем корпус с закрытой концевой частью и противоположной открытой концевой частью, через которые проходит главная ось, причем открытая концевая часть выполнена со сходящимися на конус внутрь удлиненными фрикционными поверхностями, в выемках которых установлены вкладыши, а также содержащий воспринимающий усилие конус, установленный с возможностью осевого перемещения в открытой концевой части корпуса, фрикционные башмаки, расположенные по окружности в корпусе между конусом и внутренними фрикционными поверхностями и способные контактировать с конусом и внутренней фрикционной поверхностью, упор, прилегающий к фрикционным башмакам, и пакет эластомерных подушек, установленный между закрытой концевой частью корпуса и упором для воздействия через упор на фрикционные башмаки для обеспечения их контакта с конусом и внутренней фрикционной поверхностью, каждая отдельная эластомерная подушка оснащена пластиной, а каждый из башмаков имеет наклонную внутреннюю поверхность, контактирующую с наклонной внутренней поверхностью конуса, каждый из фрикционных башмаков имеет наклонную наружную поверхность, контактирующую с удлиненными сходящимися на конус внутренними фрикционными поверхностями, каждый из фрикционных башмаков имеет плоскую внутреннюю поверхность, контактирующую с плоской наружной поверхностью, с которой выполнен упор, причем величина зазора между внутренней поверхностью корпуса и боковой поверхностью пакета из пластин и эластомерных подушек не превышает 20% от величины максимального диаметра внутренней поверхности корпуса, а конус и упор выполнены сплошными, при этом наклонная внутренняя поверхность фрикционного башмака и внутренняя поверхность конуса расположены относительно главной оси корпуса под первым заданным углом, составляющим 28°-52°, а наклонная наружная поверхность и удлиненная сходящаяся на конус внутренняя фрикционная поверхность расположены относительно оси указанного корпуса под вторым заданным углом, составляющим 1,5°-4°, а плоская внутренняя поверхность фрикционных башмаков и плоская наружная поверхность упора расположены относительно оси корпуса под третьим заданным углом, составляющим 90°±7°, кроме того, между участком внутренней конической поверхности корпуса и внутренними фрикционными поверхностями выполнен переходный участок, который может быть коническим или цилиндрическим.The technical result is achieved by the fact that in an absorbing apparatus comprising a housing with a closed end part and an opposite open end part through which the main axis passes, the open end part is made with elongated friction surfaces converging on a cone, in the recesses of which liners are installed, and containing a force-sensing cone mounted axially movable in the open end portion of the housing, friction shoes arranged circumferentially in the housing waiting for the cone and the internal friction surfaces and able to contact the cone and the internal friction surface, the abutment adjacent to the friction shoes, and the package of elastomeric pillows installed between the closed end part of the housing and the abutment to act through the abutment on the friction shoes to ensure their contact with the cone and an internal friction surface, each individual elastomeric cushion is equipped with a plate, and each of the shoes has an inclined inner surface in contact with the inclined the inner surface of the cone, each of the friction shoes has an inclined outer surface in contact with elongated converging conical inner friction surfaces, each of the friction shoes has a flat inner surface in contact with a flat outer surface with which the stop is made, and the gap between the inner surface of the housing and the lateral surface of the package of plates and elastomeric pillows does not exceed 20% of the maximum diameter of the inner surface of the core pus, and the cone and abutment are solid, while the inclined inner surface of the friction shoe and the inner surface of the cone are located relative to the main axis of the housing at a first predetermined angle of 28 ° -52 °, and the inclined external surface and the elongated convergent conical surface are located relative to the axis of the specified housing at a second predetermined angle of 1.5 ° -4 °, and the flat inner surface of the friction shoes and the flat outer surface of the stop are located flax axis of the housing at a third predetermined angle of 90 ° ± 7 °, in addition, between the portion of the inner conical surface of the housing and the internal friction surfaces, a transition section is made, which can be conical or cylindrical.

Заявленная полезная модель поясняется при помощи схемы на фиг.1, которая представляет собой поперечный разрез аппарата поглощающего.The claimed utility model is illustrated using the scheme in figure 1, which is a cross section of the absorbing apparatus.

Аппарат поглощающий состоит из корпуса 1, внутри которого размещен пакет из пластин 6 и эластомерных подушек 7, конуса 10, взаимодействующего с фрикционными башмаками 11, которые взаимодействуют с пакетом из пластин 6 и эластомерных подушек 7 через упор 16.The absorbing apparatus consists of a housing 1, inside which a package of plates 6 and elastomeric pads 7 is placed, a cone 10 interacting with friction shoes 11 that interact with a package of plates 6 and elastomeric pads 7 through an emphasis 16.

Корпус 1 включает закрытую концевую часть 2 и противоположную ей открытую концевую часть 3, внутренняя поверхность 4 последней выполнена со сходящимися на конус внутрь удлиненными фрикционными поверхностями 5. Участок внутренней цилиндрической поверхности 8 корпуса 1, примыкающий к закрытой концевой части 2 корпуса 1, переходит в участок с конической поверхностью 9, сходящейся в направлении открытой концевой части 3 корпуса 1, а наименьший диаметр конической поверхности 9 находится напротив ближайшей к открытой концевой части эластомерной подушки 7. Величина зазора между внутренней поверхностью корпуса 1 и боковой поверхностью пакета из пластин 6 и эластомерных подушек 7 не превышает 20% от величины максимального диаметра внутренней поверхности корпуса 1, который необходим при расширении каждой подушки 7 в поперечном направлении под воздействием нагрузки. Такое расположение ближайшей к открытой концевой части эластомерной подушки 7 исключает смещение пакета из пластин 6 и эластомерных подушек 7 относительно центральной оси корпуса при приложении усилия к указанному упору 16. При установке в корпус 1, пакет из пластин 6 и эластомерных подушек 7 подвергается предварительному напряжению и поэтому смещение одной эластомерной подушки 7 относительно другой исключено.The housing 1 includes a closed end part 2 and an opposite open end part 3, the inner surface 4 of the latter is made with elongated friction surfaces converging inwardly into a cone 5. A portion of the inner cylindrical surface 8 of the housing 1 adjacent to the closed end part 2 of the housing 1 passes to the portion with a conical surface 9 converging in the direction of the open end part 3 of the housing 1, and the smallest diameter of the conical surface 9 is opposite the elastomeric surface nearest to the open end part dots 7. The size of the gap between the inner surface of the housing 1 and the side surface of the package of plates 6 and elastomeric pillows 7 does not exceed 20% of the maximum diameter of the inner surface of the housing 1, which is necessary when expanding each pillow 7 in the transverse direction under the influence of the load. Such an arrangement of the closest to the open end part of the elastomeric pillow 7 eliminates the displacement of the package of plates 6 and elastomeric pillows 7 relative to the central axis of the housing when applying force to the specified stop 16. When installed in the housing 1, the package of plates 6 and elastomeric pillows 7 is subjected to prestressing and therefore, the displacement of one elastomeric pillow 7 relative to another is excluded.

Конус 10, воспринимающий усилие, установлен с возможностью осевого перемещения в открытой концевой части 3 корпуса 1 и взаимодействует с фрикционными башмаками 11, каждый из которых имеет наклонную внутреннюю поверхность 12, контактирующую с наклонной внутренней поверхностью 13 конуса 10, причем эти внутренние наклонные поверхности (12 и 13) направлены под углом к продольной оси корпуса 1, величина которого составляет 28-52 градусов. Наружная наклонная поверхность 14 фрикционных башмаков 11 контактирует с удлиненной внутренней фрикционной поверхностью 5 открытой части 3 корпуса 1, эти поверхности (14 и 5) направлены под углом к продольной оси корпуса 1, величина которого составляет 1,5-4 градуса. Между наружной наклонной поверхностью 14 фрикционных башмаков 11 и удлиненной внутренней фрикционной поверхностью 5 в выемках установлены вкладыши 15. Вкладыши 15 выполнены из бронзы или другого аналогичного по механическим свойствам материала, при этом длина фрикционных конусных поверхностей 5 корпуса 1 составляет 142-170 мм и может быть механически обработана для повышения энергоемкости фрикционной пары.The force cone 10 is axially movable in the open end portion 3 of the housing 1 and interacts with friction shoes 11, each of which has an inclined inner surface 12 in contact with the inclined inner surface 13 of the cone 10, these inner inclined surfaces (12 and 13) are directed at an angle to the longitudinal axis of the housing 1, the magnitude of which is 28-52 degrees. The outer inclined surface 14 of the friction shoes 11 is in contact with the elongated inner friction surface 5 of the open part 3 of the housing 1, these surfaces (14 and 5) are directed at an angle to the longitudinal axis of the housing 1, the magnitude of which is 1.5-4 degrees. Liners 15 are installed in the recesses between the outer inclined surface 14 of the friction shoes 11 and the elongated internal friction surface 5. The liners 15 are made of bronze or other material similar in mechanical properties, while the length of the friction conical surfaces 5 of the housing 1 is 142-170 mm and can be machined to increase the energy intensity of the friction pair.

Упор 16 прилегает к фрикционным башмакам 11. Между упором 16 и закрытой концевой частью 2 корпуса 1 установлен пакет из пластин 6 и эластомерных подушек 7, необходимый для воздействия через упор 16 на фрикционные башмаки 11 для обеспечения их контакта с конусом 10 и внутренней фрикционной поверхностью 5.The stop 16 is adjacent to the friction shoes 11. Between the stop 16 and the closed end part 2 of the housing 1, a package of plates 6 and elastomeric pillows 7 is installed, which is necessary for acting through the stop 16 on the friction shoes 11 to ensure their contact with the cone 10 and the inner friction surface 5 .

Работает аппарат предохраняющий следующим образом.The safety device operates as follows.

При воздействии динамической ударной нагрузки на конус 10 последний перемещается вдоль продольной оси корпуса 1 во внутрь его. При этом благодаря наличию наклонной внутренней поверхности 13 на конусе 10, наклонных внутренних поверхностей 12 на башмаках 11 и внутренней фрикционной поверхности 5 открытой концевой части 3 корпуса 1 происходит центрирование составляющих динамической нагрузки вдоль продольной оси корпуса и равномерное распределение на стенки корпуса 1 в сечении в вертикальной плоскости. Одновременно усилие от конуса 10 через башмаки 11 передается на пакет из пластин 6 и эластомерных подушек 7, которые под воздействием принятой нагрузки деформируются сжимаясь, благодаря чему на конструкцию вагона передается значительно меньшее усилие.When a dynamic shock load acts on the cone 10, the latter moves along the longitudinal axis of the housing 1 into it. Moreover, due to the presence of an inclined inner surface 13 on the cone 10, inclined inner surfaces 12 on the shoes 11 and the inner friction surface 5 of the open end part 3 of the housing 1, the components of the dynamic load are centered along the longitudinal axis of the housing and the walls are evenly distributed in the vertical section the plane. At the same time, the force from the cone 10 through the shoes 11 is transmitted to the package of plates 6 and elastomeric pillows 7, which under the influence of the received load are deformed compressing, due to which much less force is transmitted to the car structure.

Выполнение конуса 10 и упора 16 сплошными, а фрикционных башмаков и внутренней поверхности открытой части корпуса с наклонными соответственно сопряженными поверхностями под углами наклона к продольной оси корпуса в указанных интервалах позволяет в процессе эксплуатации наиболее эффективно произвести на начальном этапе перераспределение усилия ударной нагрузки на детали конструкции аппарата и, как следствие, снижение величины воздействующего ударного усилия на конструкцию вагона.The execution of the cone 10 and the stop 16 are continuous, and the friction shoes and the inner surface of the open part of the housing with inclined respectively mating surfaces at angles of inclination to the longitudinal axis of the housing at these intervals allows the most efficient during the initial stage to redistribute the shock load on the structural parts of the apparatus and, as a consequence, a decrease in the magnitude of the impact force on the structure of the car.

Увеличение длины фрикционных поверхностей, расположенных в открытой части корпуса в пределах 142-200 мм, позволяет значительно снизить величину усилия от воздействия ударной динамической нагрузки, передаваемого вагону, за рабочий цикл в процессе эксплуатации аппарата. Полезный рабочий ход может составить до 0,2 к монтажной длине аппарата.The increase in the length of the friction surfaces located in the open part of the body within the range of 142-200 mm, can significantly reduce the amount of force from the impact of the dynamic shock load transmitted to the car during the operating cycle during operation of the apparatus. Useful working stroke can be up to 0.2 to the installation length of the device.

Таким образом, за счет того, что в аппарате поглощающем наименьший диаметр конической поверхности находится напротив ближайшей к открытой концевой части эластомерной подушки, причем величина зазора между внутренней поверхностью корпуса и боковой поверхностью пакета из пластин и эластомерных подушек не превышает 20% от величины максимального диаметра внутренней поверхности корпуса, а конус и упор выполнены сплошными, за счет чего увеличивается размер угла между наклонными внутренними поверхностями конуса и башмака и таким образом увеличивается поглощающая энергия аппарата и осуществляется надежное позиционирование пакета эластомерных подушек в корпусе при отсутствии непредвиденного стопорения его отдельных элементов.Thus, due to the fact that the smallest diameter of the conical surface in the absorber is opposite to the elastomeric pillow closest to the open end part, and the gap between the inner surface of the housing and the side surface of the package of plates and elastomeric pillows does not exceed 20% of the maximum inner diameter the surface of the body, and the cone and emphasis are solid, thereby increasing the size of the angle between the inclined inner surfaces of the cone and shoe, and thus The absorbing energy of the apparatus is eliminated and the package of elastomeric pillows is reliably positioned in the housing in the absence of unforeseen locking of its individual elements.

Claims

1. The absorbing apparatus, comprising a housing with a closed end part and an opposite open end part, through which the main axis passes, and the open end part is made with elongated friction surfaces converging on the cone inward, and also containing a force-sensing cone mounted axially movable in open end of the housing, friction shoes located around the circumference in the housing between the cone and the internal friction surfaces, in the recesses of which are installed inserts, and capable of contacting the cone and the internal friction surface, an abutment adjacent to the friction shoes, and a package of elastomeric pillows installed between the closed end part of the body and the abutment to act through the abutment on the friction shoes to ensure their contact with the cone and the internal friction surface, each individual elastomeric pillow is equipped with a plate, and each of the shoes has an inclined inner surface in contact with the inclined inner surface of the cone, each of the fr iktsionnyh shoes has an inclined outer surface in contact with elongated tapering internal friction surfaces, each of the friction shoes has a flat inner surface in contact with a flat outer surface, which made a stop, characterized in that the smallest diameter of the conical surface is opposite to the closest to the open the end of the elastomeric cushion, and the gap between the inner surface of the housing and the side surface of the package of plates and elast dimensional pillow does not exceed 20% of the maximum diameter of the inner surface of the housing, the cone and the abutment are made continuous.

2. The apparatus according to claim 1, characterized in that the inclined inner surface of the friction shoe and the inner surface of the cone are located relative to the main axis of the housing at a first predetermined angle of 28-52 °.

3. The apparatus according to claim 1, characterized in that the inclined outer surface and the elongated tapering inner friction surface are located relative to the axis of the specified housing at a second predetermined angle of 1.5-4 °.

4. The apparatus according to claim 1, characterized in that the flat inner surface of the friction shoes and the flat outer surface of the stop are located relative to the axis of the housing at a third predetermined angle of 90 ° ± 7 °.

5. The apparatus according to claim 1, characterized in that between the portion of the inner conical surface of the housing and the internal friction surfaces, a transition section is made.

6. The apparatus according to claim 5, characterized in that the transition section is made conical.

7. The apparatus according to claim 5, characterized in that the transition section is cylindrical.