Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
PMK-110-K23 SHOCK ABSORBER FOR RAILWAY TRANSPORT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/166074
Kind Code:
A1
Abstract:
Use: in the railway transport sector for the production of spring-actuated frictional shock absorbers. Essence: the shock absorber comprises a hollow body, movable friction plates, immovable friction plates with metal-ceramic inserts, friction wedges, a pressing cone, a support plate, and an internal and an external spring. The movable friction plates are equipped with lateral guiding ribs interacting with the springs via the support plate. Bevels with corresponding joinable configuration are formed on the surface of the above-mentioned plate, symmetrically relative to the plane thereof, at the abutment points of the friction wedges. Technical advantages: improving the operating characteristics, providing more reliable protection of elements of the construction from transverse movements, increasing the energy capacity and simplifying the construction and the manufacturing technology of the shock absorber.

Inventors:
SIDORCHUK, Andrey Vladimirovich (ul. Chernobilskaya, 20-14Kiev, 03179, UA)
Application Number:
UA2011/000064
Publication Date:
December 06, 2012
Filing Date:
July 28, 2011
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SIDORCHUK, Andrey Vladimirovich (ul. Chernobilskaya, 20-14Kiev, 03179, UA)
International Classes:
B61G9/08; B61G11/14; F16F3/04
Foreign References:
SU253861A
SU1093590A21984-05-23
GB926933A1963-05-22
Other References:
KOLOMIYCHENKO V.V. ET AL.: "Avtostsepnye ustroystva podvizhnogo sostava zheleznykh gorod. M.", TRANSPORT, 2002, pages 63 - 65
Attorney, Agent or Firm:
KALUZNIY, Valeriy Vilinovich (kv. Volkova, 8-20Lugansk, 91057, UA)
Download PDF:
Claims:
ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

Поглощающий аппарат для железнодорожного транспорта, со- держащий пустотелый корпус, подвижные фрикционные пластины, неподвижные фрикционные пластины с металлокерамическими вставками, фрикционные клинья, нажимной конус, опорную пласти- ну, внутреннюю и внешнюю пружины, отл и чающи йся те м, что подвижные фрикционные пластины оснащены боко- выми направляющими ребрами, взаимодействующими с пружинами через опорную пластину, на поверхности которой в местах прилега- ния фрикционных клиньев симметрично относительно ее плоскости выполнены скосы соответствующей сопрягаемой конфигурации.

Description:
ПОГЛОЩАЮЩИЙ АППАРАТ ПМК-110-К23 ДЛЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Область техники, к которой относится полезная модель

Полезная модель относится к отрасли железнодорожного ма- шиностроения, а именно: к устройствам для амортизации железно- дорожного подвижного состава, и может быть использована в конст- рукциях пружинно-фрикционных поглощающих аппаратов, широко применяемых для защиты вагонов от чрезмерных ударных и тяго- вых нагрузок.

Предшествующий уровень техники

Известен поглощающий аппарат для железнодорожного транс- порта, содержащий пустотелый корпус с расположенными в нем на- жимным клином, парой фрикционных клиньев, контактирующих с поджатым пружинным комплектом, опорной шайбой, парой подвиж- ных фрикционных пластин, парой неподвижных фрикционных пла- стин и стяжным болтом [см. а. с. СССР NQ 253861 по классу B61G 11/16, опубликованное в 1968 году]. Недостатком известного поглощающего аппарата является его низкая стабильность и недостаточная энергоемкость, что предопре- делено использованием в его конструкции пары трения сталь-сталь, которая приводит к значительной деформации рабочих поверхно- стей, в частности, к возникновению наростов, периодическому за- клиниванию и т.п. Это ограничивает функциональные возможности поглощающих аппаратов со стальными поверхностями трения под- вижных рабочих деталей.

Данный недостаток устранен в известном поглощающем аппа- рате для железнодорожного транспорта, содержащем пустотелый корпус, в полости которого расположены стянутые болтом нажимной клин, пара фрикционных клиньев, контактирующих с поджатым пру- жинным комплектом, опорной шайбой, пара подвижных фрикцион- ных пластин, а также пара неподвижных фрикционных пластин, на которых закреплены с возможностью взаимодействия с рабочими поверхностями трения износостойкие элементы в виде металлоке- рамических вставок [см. а. с. СССР N° 198382 по классу B61G 9/04, опубликованное в 1966 году].

Недостатком этого поглощающего аппарата является неста- бильность его силовой характеристики, что предопределено, преж- де всего, большими углами наклона поверхностей нажимного клина, которые необходимо задавать при использовании такого малоэнер- гоемкого пружинного комплекта. Данный недостаток поясняется, в частности, тем, что усилие на указанный нажимной клин осуществ- ляется по пятну контакта, положение которого не прогнозируемо. Таким образом размещение пятна контакта может быть любым, что предопределяет неравномерное распределение усилий. Это вызы- вает неравномерный износ поверхностей и исключает возможность прогнозирования такого износа.

Указанный недостаток устранен в известном поглощающем ап- парате для железнодорожного транспорта, содержащем пустотелый корпус, подвижные фрикционные пластины и неподвижные фрикци- онные пластины, оснащенные износостойкими металлокерамиче- скими элементами, фрикционные клинья, нажимной конус, опорную пластину, внутреннюю и внешнюю пружины, при этом с целью обес- печения равномерного распределения усилий и прогнозируемого износа рабочих поверхностей, форма клиньев в местах контакта с нажимным конусом и опорной пластиной образована двумя плоско- стями, пересекающимися под тупым углом [см. патент Украины Ne 18877 по классу F16F 15/00, опубликованный в 15.11.2006 года в Бюл. Ns 11].

Недостатком известного поглощающего аппарата является то, что подвижные фрикционные пластины и фрикционные клинья мо- гут свободно перемещаться в поперечной плоскости относительно з неподвижных фрикционных пластин, с которыми они контактируют. Таким образом, относительное размещение в поперечной плоскости этих деталей может быть любым и имеет возможность изменяться в процессе эксплуатации. Это приводит к неравномерному воспри- ятию усилия неподвижными фрикционными пластинами от фрикци- онных клиньев и передаче его на подвижные фрикционные пласти- ны, что влечет за собой неравномерный износ сопрягаемых рабочих поверхностей.

Наиболее близким по своей сущности и достигаемому эффекту, принимаемым за прототип, является поглощающий аппарат для же- лезнодорожного транспорта, содержащий пустотелый корпус, под- вижные фрикционные пластины, неподвижные фрикционные пла- стины с металлокерамическими вставками, фрикционные клинья, нажимной конус, опорную пластину, внутреннюю и внешнюю пружи- ны, при этом на поверхностях подвижных фрикционных пластин и на поверхностях фрикционных клиньев со стороны неподвижных фрик- ционных пластин выполнены углубления, в которых длина хорды является больше ширины металлокерамических вставок подвижных фрикционных пластин, а глубина углубления не превышает 25 % толщины указанных вставок [см. патент Украины Ns 19351 U по классу B61G 9/00, опубликованный в 15.12.2006 года в Бюл. N° 12]. Основным недостатком известного поглощающего аппарата яв- ляется ухудшение его технико-эксплуатационных характеристик, в частности, прочности, что предопределено снижением общей жест- кости конструкции из-за наличия углублений на подвижных фрикци- онных пластинах и клиньях. Указанные детали являются важными рабочими элементами конструкции, воспринимающими в полной мере и перераспределяющими ударные нагрузки, поэтому ослабле- ние их общей площади сечения путем выполнения в них предло- женных углублений приводит к возникновению трещин и изломов металла в местах концентрации максимальных напряжений. Это существенно ограничивает ресурс эксплуатации известного погло- щающего аппарата и приводит к возникновению аварийных ситуа- ций во время движения железнодорожного состава.

Еще одним важным недостатком известного поглощающего ап- парата является низкая функциональность предложенных усовер- шенствований его конструкции. Данный недостаток заключается в том, что предложенные углубления на поверхностях подвижных фрикционных пластин и клиньев из-за своей незначительной глуби- ны, которая, в частности, не превышает толщину металлокерамиче- ских вставок на неподвижных пластинах, не могут эффективно огра- ничивать поперечные перемещения указанных деталей, особенно в условиях постоянных динамических нагрузок, а увеличить размеры указанных углублений в пределах общепринятых габаритов погло- щающих аппаратов не представляется возможным.

Также недостатком известного поглощающего аппарата являет- ся сложность конструкции, а также технологическая сложность изго- товления его деталей, что предопределено необходимостью выпол- нения вышеупомянутых углублений с точным соблюдением их раз- меров.

В основу полезной модели поставлена задача улучшения тех- нико-эксплуатационных характеристик поглощающего аппарата для железнодорожного транспорта с одновременным упрощением его конструкции и технологии изготовления за счет ограничения попе- речного перемещения подвижных фрикционных пластин и фрикци- онных клиньев путем соответствующего усовершенствования кон- фигурации рабочих поверхностей устройства.

Сущность полезной модели

Решение поставленной задачи достигается тем, что в погло- щающем аппарате для железнодорожного транспорта, содержащем пустотелый корпус, подвижные фрикционные пластины, неподвиж- ные фрикционные пластины с металлокерамическими вставками, фрикционные клинья, нажимной конус, опорную пластину, внутрен- б нюю и внешнюю пружины, согласно предложения, подвижные фрик- ционные пластины оснащены боковыми направляющими ребрами, взаимодействующими с пружинами через опорную пластину, на по- верхности которой в местах прилегания фрикционных клиньев сим- метрично относительно ее плоскости выполнены скосы соответст- вующей сопрягаемой конфигурации.

Благодаря тому, что подвижные фрикционные пластины имеют боковые направляющие ребра, происходит их самоцентрирование относительно неподвижных пластин, что исключает возможность возникновения поперечных перемещений. Кроме того, за счет внут- ренней части указанных боковых ребер создаются дополнительные рабочие поверхности трения, что позволяет определенным образом повысить энергоемкость предложенного поглощающего аппарата. При этом проблема поперечных перемещений фрикционных клинь- ев устраняется с помощью выполненных на поверхности опорной пластины скосов соответствующей сопрягаемой формы, в пределах которых указанные клинья надежно фиксируются. Одновременно с этим предложенные усовершенствования являются полностью тех- нологичными в изготовлении и никоим образом не усложняют конст- рукцию устройства.

Таким образом, вся совокупность существенных признаков предложенного решения относительно поглощающего аппарата для железнодорожного транспорта обеспечивает достижение техниче- ского результата.

Перечень фигур иллюстративных материалов

Фигура 1 - общий вид предложенного поглощающего аппарата с частичным разрезом для лучшего показа конструкции.

Описание предпочтительного варианта полезной модели

Предложенный поглощающий аппарат содержит пустотелый корпус 1 , внутри которого симметрично относительно его внутрен- них стенок размещен нажимной конус 2, контактирующий с парой фрикционных клиньев 3, опирающихся на опорную пластину 4 и за- фиксированных от возможных поперечных перемещений в пределах скосов 5, выполненных на поверхности указанной опорной пластины 4. Своими боковыми поверхностями фрикционные клинья 3 контак- тируют с неподвижными фрикционными пластинами 6, содержащи- ми металлокерамические вставки 7 и зафиксированные в окнах 8 корпуса 1. Между внешними поверхностями неподвижных фрикци- онных пластин 6 и внутренними стенками корпуса 1 установлены подвижные фрикционные пластины 9, оснащенные боковыми на- правляющими ребрами 10, контактирующими с поверхностью опор- ной пластины 4. Под опорной пластиной 4 размещен пружинный комплект, состоящий из внешней пружины 11 и внутренней пружины 12. Указанный пружинный комплект вместе с нажимным конусом 2 и опорной плитой 4 стянут болтом 13 и зафиксирован гайкой 14.

Предложенный поглощающий аппарат работает следующим образом.

Под действием сжимающей нагрузки нажимной конус 2 пере- мещается во внутрь корпуса 1 , перемещая при этом фрикционные клинья 3 по металлокерамическим поверхностям вставок 7 непод- вижных фрикционных пластин 6, и включает в работу подвижные фрикционные пластины 9, а также внутренние рабочие поверхности их боковых направляющих ребер 10, и передает усилие через опор- ную пластину 4 на пружины 11 и 12. Во время сжатия подвижного узла аппарата поглощающего и включения в работу всех поверхно- стей трения осуществляется поглощение энергии. После прекраще- ния действия сжимающей нагрузки все подвижные детали возвра- щаются в исходное положение.

В процессе работы предложенного поглощающего аппарата решение поставленного задания достигается следующим образом.

Подвижные фрикционные пластины 9, благодаря предложен- ным боковым направляющим ребрам 10, самоцентрируются относи- тельно неподвижных фрикционных пластин 6 и таким образом полу- 0064 чают возможность двигаться исключительно в возвратно- поступательном направлении, а фрикционные клинья 3 ограничи- вают от возможных поперечных перемещений благодаря своему расположению в скосах 5 на поверхности опорной пластины 4. Та- ким образом обеспечивается равномерное распределение усилия, и, соответственно, равномерный износ рабочих поверхностей уст- ройства.

Предложенное техническое решение проверено на практике.

Предлагаемый поглощающий аппарат для железнодорожного транспорта, изготовляемый, например, по чертежу Ns 3002.35.00.010-01СБ «Аппарат поглощающий ПКМ-110-К23», не со- держит никаких элементов или материалов, которые невозможно было бы воспроизвести на современном этапе развития науки и техники, в частности, при производстве пружинно-фрикционных по- глощающих аппаратов, следовательно, предложенное техническое решение приемлемо для промышленного применения, имеет техни- ческие и другие преимущества перед известными аналогами благо- даря предложенным конструктивным усовершенствованиям, что подтверждает возможность достижения технического результата заявляемым объектом. В известных источниках патентной и другой научно-технической информации не обнаружено поглощающих ап- паратов для железнодорожного транспорта с указанной в предло- жении совокупностью существенных признаков, поэтому предло- женное техническое решение считается таковым, что может полу- чить правовую охрану.

Существенное отличие предложенного поглощающего аппарата для железнодорожного транспорта от ранее известных заключается в наличии боковых направляющих ребер, выполненных на подвиж- ных фрикционных пластинах с возможностью взаимодействия с пружинным комплектом через опорную пластину, а также в наличии на поверхности последней скосов для более технологичного, в сравнении с аналогами, расположения фрикционных клиньев. Ука- занные отличия, в совокупности, обеспечивают улучшение технико- эксплуатационных характеристик предложенного поглощающего ап- парата, а также позволяют упростить его конструкцию и технологию изготовления. Ни один из известных поглощающих аппаратов не может одновременно обладать всеми перечисленными свойствами, поскольку не предусматривает в своем составе всей совокупности заявленных в предложении существенных признаков.

Технические преимущества полезной модели

К техническим преимуществам предложенного поглощающего аппарата, в сравнении с прототипом, можно отнести: - улучшение технико-эксплуатационных характеристик благода- ря повышению прочности и жесткости конструкции;

- обеспечение более надежной защиты подвижных фрикцион- ных пластин и клиньев от поперечных перемещений благодаря на- личию в конструкции аппарата, соответственно, боковых направ- ляющих ребер и скосов на поверхности опорной пластины;

- упрощение конструкции и технологии изготовления аппарата по этой же причине;

- повышение энергоемкости поглощающего аппарата благодаря наличию дополнительных рабочих поверхностей трения с внутрен- ней стороны боковых направляющих ребер.

После описания предложенного технического решения специа- листам в данной отрасли знаний должно быть очевидным, что все вышеописанное является лишь иллюстративным, а не ограничи- тельным, будучи представленным данным примером. Многочислен- ные возможные варианты выполнения предложенного поглощающе- го аппарата, в частности, ширина боковых направляющих ребер подвижных фрикционных пластин, угол выполнения скосов на по- верхности опорной пластины и т.п., могут изменяться в широком диапазоне, в зависимости от желаемых силовых характеристик и области применения поглощающего аппарата, и, понятно, находят- ся в пределах объема одного из обычных и естественных подходов в данной области знаний, и рассматриваются таковыми, что нахо- дятся в пределах объема предложенного технического решения.

Квинтэссенцией предложенного технического решения является то, что в конструкции поглощающего аппарата подвижные фрикци- онные пластины дополнительно оснащены боковыми направляю- щими ребрами с возможностью взаимодействия с пружинами через опорную пластину, а на поверхности указанной опорной пластины в местах прилегания фрикционных клиньев выполнены скосы соот- ветствующей сопрягаемой конфигурации, благодаря чему и дости- гается желаемый технический результат. Использование отдельных существенных признаков из всей совокупности заявленных, естест- венно, ограничивает спектр преимуществ, перечисленных выше, и не может считаться новым техническим решениям в данной области знаний, поскольку другие подобные конструкции уже не будут тре- бовать никакого творческого подхода от инженеров и конструкторов, и не могут считаться результатами их творческой деятельности или новыми объектами интеллектуальной собственности, соответст- вующими защите охранными документами.