устройство для закрепления надбуксовых накладок на боковой раме тележки

Формула изобретения

Устройство для закрепления надбуксовых накладок на боковой раме тележки, содержащее корпус с пазами под направляющие для буксы, силовой гидроцилиндр, давильник, закрепленный на шаровой опоре штока и состоящий из двух плит, шарнирно соединенных между собой, с распорной пружиной между ними, две пары прижимов, два из которых имеют плоскую, а два других имеют Г-образную рабочие поверхности, закрепленных на нижней плите и имеющих рычаги, шарнирно соединенные с верхней плитой, отличающееся тем, что включает нажимную плиту, удерживаемую на нижней плите давильника двумя болтами с потайными головками, гайками и контргайками на концах резьбовой части, при этом болты свободно перемещаются в сквозных сверлениях в нижней плите давильника, и отжимаемую нажимной пружиной, размещенной в стакане, вставленном через центральное отверстие в нижней плите давильника внутрь распорной пружины и удерживаемом буртом, входящим в проточку заподлицо с рабочей поверхностью нижней плиты давильника, две рамки, каждая из которых имеет пару стоек, закрепленных на верхней плите давильника и входящих в пазы нижней его плиты, к которым снизу прикреплена планка с выборкой для прохода Г-образных прижимов, при этом рамки осуществляют при движении вниз предварительный загиб на 90° и прижатие к боковой раме тележки напусков надбуксовой накладки, две пары рычагов, посаженных втулками на шипы, закрепленные на передней и задней стенках корпуса, с верхними плечами каждой пары рычагов, заключенными в прорези кожуха пружины, раздвигающей их, шарнирно связанными между собой с возможностью взаимозависимого и ограниченного поворота вокруг горизонтальных осей, и нижними плечами с лапами, по ширине превосходящими толщину направляющей для буксы, со скосами, частично заглубленными в выборки в стенках корпуса, при этом лапы обхватывают направляющие, совмещают плоскости симметрии устройства и буксового проема тележки и удерживают устройство в таком положении при опускании на боковую раму тележки, две пары захватов, шарнирно закрепленных на верхней части корпуса, попарно соединенных между собой с боков, обхватывающих боковую раму тележки с обеих сторон опорной поверхности, приводимых в действие от силового гидроцилиндра двумя парами плавающих пальцев, размещенных в сверлениях верхней плиты давильника, проходящих через вертикальные прорези в передней и задней стенках корпуса и входящих в направляющие пазы захватов, имеющих возможность удерживать устройство от вертикального перемещения, вставки из эластичного материала между прижимами и сменными рабочими пластинками, закрепленные болтами с потайной головкой, выравнивающими усилия между прижимами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологическому оборудованию предприятий железнодорожного транспорта, но может быть использовано и на других предприятиях, ремонтирующих грузовые вагоны.

Оно предназначено для закрепления износостойких накладок из плоских заготовок, нагретых до температуры 850-900°С и формируемых непосредственно в буксовом проеме тележки грузового вагона, путем их плотного прижатия к опорной поверхности, загиба и заворачивания напусков за выступающие элементы боковых рам с одновременным обжатием.

Оно может быть также применено для закрепления в холодном состоянии предварительно сформированных корытообразных накладок с износостойкой рабочей поверхностью.

Известно устройство для осадки и закрепления в горячем состоянии износостойких накладок в буксовых проемах боковой рамы тележки (патент RU 2215606 С2, В 21 D 3/10, В 60 S 5/00, В 23 Р 6/00, опубл. 10.11.2003, Бюл. №31). Однако оно имеет следующие недостатки:

1. Отсутствие предварительного прижатия надбуксовой накладки к опорной поверхности до начала загиба напусков и обжатия, что нередко приводит к сдвигу и нарушению симметрии при обжатии.

2. Недостаточный предварительный загиб выступающих частей надбуксовой накладки перед обжатием (менее 90°), что иногда приводит к преждевременному заворачиванию выступающих частей надбуксовой накладки за нижнюю полку двутаврового профиля верхнего пояса боковой рамы.

3. Осуществление соосности соприкасающихся плоскостей устройства и опорной поверхности боковой рамы производится вручную.

4. Закрепление устройства в буксовом проеме производится вручную.

5. Неодинаковость прижатия напусков надбуксовой накладки к боковой раме отдельными прижимами.

Целью изобретения является повышение производительности и повышение качества ремонта боковых рам.

Указанная цель достигается применением следующих существенных отличительных технических решений:

1. Для предварительного прижатия надбуксовой накладки к опорной поверхности боковой рамы применена нажимная подпружиненная плита, прикрепленная к нижней плите давильника. При выполнении операции закрепления надбуксовой накладки самым первым действием является предварительное прижатие надбуксовой накладки к опорной поверхности нажимной подпружиненной плитой.

2. Предварительный загиб напусков на 90° (с предварительным прижатием к боковым поверхностям) осуществляется рамками, жестко прикрепленными к верхней плите давильника, а не выступами ушек на нижней плите, как сделано в прототипе.

3. Для обеспечения автоматического совпадения осей симметрии устройства и опорной поверхности боковой рамы при его установке в буксовом проеме применены два ловителя, закрепленных на передней и задней стенках корпуса, представляющие собой две пары рычагов с двумя парами лап. Рычаги каждой пары зависимо связаны между собой и, под действием пружины, их рабочие поверхности сомкнуты, при этом расстояние между ними меньше ширины направляющей для буксы. Концевые части лап имеют скосы для уверенного захода направляющих для буксы между лапами. Силой пружин рабочие поверхности лап удерживают направляющие для буксы в плоскости симметрии в момент опускания устройства и в рабочем положении.

4. Для автоматического закрепления устройства в буксовом проеме применены две пары захватов, приводимых в действие от силового гидроцилиндра. Для этого в верхней плите давильника смонтированы четыре плавающих пальца, входящих через щелевые прорези в корпусе в фигурные пазы в захватах. В самом начале движения давильника вниз захваты смыкаются в обхват боковой рамы и в продолжении движения давильника вниз остаются запертыми пальцами в таком положении. После завершения всех операций по обжатию надбуксовой накладки, при движении давильника вверх пальцы на конечном участке фигурного паза воздействуют на захваты, разводя их в стороны и освобождая боковую раму от устройства.

5. Для выравнивания усилий между отдельными прижимами, при обжиме надбуксовой накладки, последние содержат вставки из эластичного материала, закрепленные болтами между сменными рабочими пластинками и прижимами.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 представлено заявляемое устройство для закрепления с обжатием надбуксовых накладок; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - то же в разрезе по Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - то же в разрезе по В-В на фиг.2; на фиг.5 - то же в разрезе по Г-Г на фиг.1; на фиг.6 - то же в разрезе по Д-Д на фиг.5.

Устройство содержит корпус 1, в верхней части которого закреплен силовой гидроцилиндр 2. К штоку 5 гидроцилиндра прикреплен давильник, состоящий из верхней 3 и нижней 4 плит, шарнирно соединенных между собой. Верхняя плита 3 давильника в центре имеет сферическую выемку для размещения шаровой опоры штока 5 силового гидроцилиндра. С нижней стороны в ней проточена кольцевая выборка 6, в которую входит распорная пружина 7. С двух сторон верхней плиты содержится по два симметрично расположенных ушка 8, к которым с помощью серег 9, осей 10 и 11, двух прижимов 12 и двух прижимов с выступами 13 крепится нижняя плита. Ее нижняя поверхность представляет собой горизонтальную площадку трапециевидной формы, повторяющую форму опорной поверхности буксового проема. На боковых сторонах нижней плиты имеются три пары ушек 14 с соосными отверстиями (у которых геометрические оси каждой тройки отверстий параллельны краям плиты), через которые пропущены оси 15 для соединения нижней плиты с прижимами. Сверху, в центре, нижняя плита имеет кольцевую выборку 16 для размещения распорной пружины. В собранном виде давильника, при его нерабочем положении, распорная пружина находится в разжатом состоянии, но несколько заневолена с тем, чтобы прижимы были разведены в стороны.

К нижней плите давильника снизу прикреплена нажимная плита 17, которая по форме и размерам такая же, как нижняя плита давильника. Она удерживается двумя болтами 20 с потайной головкой, свободно плавающими в направляющих отверстиях нижней плиты давильника. Нажимная плита в нормальном состоянии отжата от нижней плиты давильника внутренней пружиной 18, которая размещена в стакане 19, вставленном через центральное отверстие в нижней плите давильника внутрь распорной пружины и удерживаемом буртом, входящим в проточку заподлицо с рабочей поверхностью нижней плиты. Пружина находится в заневоленном состоянии и, упираясь одним концом в днище стакана, другим - в нижнюю плиту, отжимает последнюю на величину, равную длине участка болта от верха нижней плиты давильника до нижнего торца гайки 21. Гайка 21 застопорена от проворачивания контргайкой.

Назначение нажимной плиты - зафиксировать надбуксовую накладку 22 на опорной поверхности 23 боковой рамы 37 путем прижатия ее усилием внутренней пружины.

Усилие прижатия надбуксовой накладки увеличивается по мере сжатия внутренней пружины, а при смыкании пластины с нижней плитой давильника резко увеличивается за счет начала действия распорной пружины.

На передней и задней стенках верхней плиты давильника болтами 24 закреплены две рамки, каждая из которых состоит из двух стоек 25, к которым болтами 26 прикреплена планка 27 с вырезом для прохода Г-образных прижимов 13 с выступами. Назначение рамок - выполнить предварительный загиб на 90° напусков надбуксовой накладки с предварительным прижатием их к боковой раме.

Для предотвращения отгибания стоек усилиями, действующими на них при загибании напусков надбуксовой накладки, последние имеют выступы, перемещающиеся в пазах 28 нижней плиты давильника.

Стойки 25 рамок, кроме этого, фиксируют от осевых перемещений оси 15, соединяющие прижимы с нижней плитой давильника.

На передней и задней стенках корпуса закреплены два ловителя, представляющие собой две пары рычагов 29 с лапами, закрепленных с помощью втулок на шипах 30, соединенных с тягами 31 и уравнителем 32 и раздвигаемых пружиной 33, заключенной в кожух 34. Лапы на концах рычагов имеют уширения по величине большие, чем толщина направляющих для букс. Уширенные части лап выполнены со скосами, и этой частью они заходят в специальные выборки металла в передней и задней стенках корпуса. Это сделано для гарантированного захвата лапами направляющих для буксы. Верхние плечи обоих рычагов с лапами, ловителя, зависимо связаны между собой посредством тяг 31 и уравнителя 32, что обеспечивает, даже при воздействии на один из них, поворот обоих на одинаковый угол.

Пружина 33, заключенная в кожух 34, воздействуя на верхние плечи рычагов, находящихся в прорезях кожуха, разводит их в стороны до упора в захваты 35, а нижние плечи (лапы) сближаются между собой, при этом расстояние между рабочими поверхностями лап меньше ширины направляющей для буксы, а расстояние между концами скошенных граней лап - значительно большее. Таким образом, скосы, сделанные на лапах, обеспечивают уверенный заход направляющей для буксы, а подпружиненные лапы обеспечивают совпадение плоскостей симметрии устройства и опорной поверхности боковой рамы.

На верхней плите корпуса, на осях 36 корончатыми гайками закреплены две пары захватов 35, смыкающихся между собой в обхват боковой рамы 37. Захваты попарно стянуты шпильками 38. Снизу каждый захват содержит опорную площадку с упругой подкладкой 39.

Захваты приводятся в действие с помощью силового гидроцилиндра. С этой целью в горизонтальных сверлениях верхней плиты давильника размещены две пары плавающих пальцев 40, которые проходят через щелевые прорези 41 в торцевых стенках корпуса и входят в щелевые пазы 42 захватов. Щелевые прорези в торцевых стенках корпуса - вертикальные. Щелевые пазы в захватах тоже вертикальные, но в верхней части они имеют плавные повороты в сторону вертикальной плоскости симметрии. Это сделано для возможности силового воздействия пальцами на захваты. Когда пальцы перемещаются с верхней плитой давильника вверх, то на вертикальном участке пазов они не встречают никакого сопротивления, кроме трения. При переходе же на повернутые участки пазов они встречают сопротивление захватов, преодолевают его, следствием чего является разведение их в разные стороны. Такое разведенное положение захватов остается до тех пор, пока поршень с верхней плитой давильника не начнет перемещаться вниз. При движении штока гидроцилиндра с верхней плитой давильника вниз захваты начнут поворачиваться в направлении смыкания, и оно закончится после прохода пальцами повернутых участков пазов. В этот момент захваты займут сомкнутое положение, которое будет сохраняться все время, пока пальцы будут находиться на вертикальном участке пазов, а захваты - в запертом положении. Для монтажа пальцев при сборке устройства в захватах предусмотрены сквозные отверстия 43.

В прижимах 12 и 13 между сменными рабочими пластинками 45 и телом размещены вставки 44 из эластичного материала, удерживаемые на прижимах болтами 46 с потайной головкой. Эластичные вставки служат для равномерного распределения усилия обжатия между четырьмя прижимами.

Для размещения захватных приспособлений, при транспортировке устройства подъемным механизмом в верхней части корпуса имеются транспортировочные петли 47. На боковых противолежащих стенках корпуса снаружи имеются пазы 48, в которые входят направляющие для буксы 49 боковой рамы, обеспечивающие размещение устройства в буксовом проеме и препятствующие его смещениям в горизонтальной плоскости при обжатии надбуксовой накладки.

Подключение устройства предусмотрено к гидростанции (на чертежах не показана), обеспечивающей давление масла в гидросистеме 100 кг/см² и производительностью 40-50 л/мин.

Устройство для закрепления надбуксовых накладок на боковой раме тележки работает следующим образом. Предварительно подготовленная к ремонту боковая рама устанавливается на специальный стеллаж буксовыми проемами вверх и фиксируется струбцинами от падения. С помощью подъемного механизма устройство размещается в одном из буксовых проемов таким образом, чтобы лапы рычажных систем обхватывали с боков направляющие для букс боковой рамы и они вошли в пазы на корпусе устройства. При этом большая сторона нижней плиты давильника была обращена в сторону рессорного проема боковой рамы. Плоская заготовка надбуксовой накладки, нагретая до температуры 860-900°С, помещается на опорную поверхность буксового проема так, чтобы ее напуски за боковые стенки детали были одинаковыми с обеих сторон боковой рамы. Затем включается насос гидростанции, и с помощью гидрораспределителя (на чертежах не показаны) масло направляется в надпоршневую полость гидроцилиндра. Шток гидроцилиндра с давильником начинает перемещаться вниз. Плавающие пальцы 40 верхней плиты 3 давильника также начнут перемещаться вниз, скользя в прорезях 41 корпуса и пазах 42 захватов 35. Перемещаясь по пазам 42, пальцы 40 воздействуют на захваты, которые начинают поворачиваться на своих осях 36, и после достижения пальцами вертикальных участков пазов захваты смыкаются, обхватив снизу боковую раму 37, и остаются в таком сомкнутом и запертом положении, пока пальцы находятся в данных участках пазов.

При дальнейшем движении давильника вниз подпружиненная нажимная плита 17 прижимает надбуксовую накладку 21 к опорной поверхности 23 боковой рамы 37, зафиксировав ее в таком положении, и, по мере движения давильника вниз, сила прижатия будет увеличиваться. Одновременно с увеличением силы прижатия надбуксовой накладки ее напуски, выступающие за пределы опорной поверхности боковой рамы, под воздействием рамок, закрепленных на верхней плите давильника, загибаются на 90° с одновременным прижатием к боковой раме. Дальнейшее движение давильника вниз вызывает смыкание нижней плиты давильника с нажимной плитой и резкое увеличение давления на надбуксовую накладку за счет вступления в работу распорной пружины 7. Рамки, выполнив загиб и прижатие напусков к боковой раме, опускаются вниз и освобождают проход для прижимов 12 и 13, которые, по мере сжатия распорной пружины, обжимают надбуксовую накладку с боков, а прижимы 13 с выступами заворачивают напуски, находящиеся на участке боковой рамы с двутавровым профилем, за нижнюю полку двутавра с одновременным прижатием их к полке.

Процесс осадки и загиба напусков накладки считается завершенным, когда движение штока прекратится. После этого, воздействием на гидрораспределитель, масло направляется в штоковую полость гидроцилиндра. Шток гидроцилиндра перемещается вверх, распорная пружина при этом начинает разжиматься, верхняя плита перемещается вверх, воздействуя через серьги на рычаги прижимов, поворачивая их в направлении удаления от надбуксовой накладки, закрепленной на боковой раме. При дальнейшем движении штока гидроцилиндра вверх пружина полностью разжимается, прижимы окончательно разводятся в стороны, заняв исходное положение, внутренняя пружина полностью разжимается. Давильник, увлекаемый штоком гидроцилиндра, перемещается в крайнее верхнее положение. Вместе с верхней плитой давильника возвращаются в исходное положение рамки предварительного загиба.

Плавающие пальцы, перемещающиеся в пазах, при переходе на повернутые участки пазов приводят в действие захваты, разводя их в стороны.

При достижении верхней плитой давильника крайнего верхнего положения захваты принимают крайнее разведенное положение.

Устройство с помощью подъемного механизма снимается и перемещается ко второму буксовому проему боковой рамы для постановки и закрепления износостойкой надбуксовой накладки во втором буксовом проеме.

Заявляемое устройство адаптировано к различным конструкциям износостойких надбуксовых накладок, предназначенных для защиты опорных поверхностей буксовых проемов от износа.