блок полиспаста для компенсатора контактной сети железных дорог

Формула изобретения

1. Блок полиспаста для компенсатора контактной сети железных дорог, содержащий две скрепленные между собой подвески и размещенное между ними колесо со ступицей, установленной на опорной поверхности подшипникового узла трения, взаимодействующего с рабочими поверхностями соосно расположенных расточек подвесок блока, отличающийся тем, что подшипниковый узел выполнен в виде двух комбинированных по виду трения подшипниковых модулей, установленных на цапфах опорно-распорной втулки, размещенной в расточках подвесок и имеющей фланец, выполненный в центре втулки, а также трубчатые профили, образованные на торцах втулки, выступающие за пределы габаритов подвесок на 5-10 мм, при этом каждый подшипниковый модуль включает подшипник качения, например шарикоподшипник, и радиальный и торцевой подшипники скольжения, образованные на поверхностях внутреннего кольца подшипника качения, причем каждый подшипниковый модуль посажен на цапфы опорно-распорной втулки по посадке движения до упора в торцевые поверхности фланца втулки.

2. Блок по п.1, отличающийся тем, что для фиксации блока между подвесками полиспаста на наружной поверхности трубчатого профиля втулки установлены кольца, имеющие коническую поверхность и прилегающие к стенкам подвесок, а части стенок трубчатого профиля на торцах опорно-распорной втулки завальцованы с двух сторон относительно конической поверхности колец.

3. Блок по п.1, отличающийся тем, что для фиксации блока между подвесками полиспаста опорно-распорная втулка в месте образования торцевых трубчатых профилей приварена к торцевой плоскости подвесок.

4. Блок по п.1, отличающийся тем, что смазка модулей подшипников качения осуществлена посредством композитов типа СУРМ - ШРУС № 306.

5. Блок по п.1, отличающийся тем, что смазка модулей подшипников качения осуществлена посредством полифункциональных составов, содержащих добавки антифрикционные из твердофазных составляющих на основе природных и искусственных минералов, таких, например, как алмазная пыль, графитовые и дисульфидмолибденовые компоненты.

6. Блок по п.1, отличающийся тем, что радиальный и торцевой подшипники скольжения выполнены из антифрикционной технической двухслойной ткани, сотканной, например, из волокон политетрафторэтилена, находящихся на лицевой поверхности ткани, и волокон аримида, используемых в качестве подложечной поверхности и пропитанных связующей композицией, например ГИПК-114, а лицевая поверхность ткани дополнительно насыщена на глубину 0,5-1 мм антифрикционной композицией типа СУРМ-Т, реализующей при трении эффект избирательного переноса.

7. Блок по п.1, отличающийся тем, что на поверхности пар трения скольжения нанесена антифрикционная композиция типа СУРМ-Тк № 402 толщиной 0,1-0,3 мм.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электрифицированному железнодорожному транспорту и используется для технических проводов контактных подвесок, которые анкеруются при помощи грузовых компенсаторов.

Известны технические решения, когда в компенсаторах используют полиспасты, в блоках которых применяют подшипники качения (Ю.В.Борц и В.Е.Чукулаев. Контактная сеть, М.: Транспорт, 1991 г., стр.79).

Известен компенсатор контактной сети железной дороги (И.А. Беляев. Устройства контактной сети на зарубежных дорогах, М.: Транспорт, 1991 г., стр.120-124), в котором блоки, с установленными в их осевых отверстия подшипниками качения, смонтированы на осях между подвесками полиспаста.

Применение в блоках компенсаторов подшипников качения повышает чувствительность компенсаторов за счет снижения потерь на трение. Вместе с тем подшипники качения требуют сложных уплотнительных узлов, предохраняющих от попадания воды и пыли. Кроме того, подшипники качения требуют постоянного технического обслуживания, так как при попадании влаги и пыли выходят из строя.

Использование полиспастов с подшипниками качения в компенсаторах значительно снижает надежность всей системы обеспечения постоянного натяжения проводов.

Особенно эти недостатки проявляются при эксплуатации полиспастов компенсаторов в условиях низких температур, когда смазка в модулях подшипниковых пар качения замерзает, вязкость ее повышается, что ведет к заклиниванию пар трения качения.

Известен компенсатор контактной сети железной дороги, включающий кинематическую передачу, связанную с одной стороны с грузом, а с другой - с компенсируемым проводом, оси подвижных элементов передачи установлены на подшипниках, при этом, по меньшей мере, один подшипник выполнен в виде подшипника скольжения из стеклопластика с нанесенным на его поверхность антифрикционным слоем, содержащим фторсодержащий наполнитель (патент РФ № 21560, МПК В60М 1/26, публикация 2002 г.).

К недостаткам этой конструкции можно отнести сложность в изготовлении подшипника скольжения, что резко повышает его стоимость.

Известен блок полиспаста компенсатора контактной сети железных дорог, содержащий две скрепленные между собой подвески и размещенный между ними шкив со ступицей, установленной на опорной поверхности подшипникового узла трения, взаимодействующего с рабочими поверхностями соосно расположенных расточек подвесок блока, при этом подшипниковый узел выполнен в виде опоры скольжения, взаимодействующей с внутренней цилиндрической поверхностью ступицы шкива через слой антифрикционного самосмазывающего композита (патент РФ № 25885, МПК В60М 1/20, B66D 3/08, публикация 2002 г. - прототип).

К недостаткам прототипа можно отнести высокий, по отношению к блокам с подшипниками качения, коэффициент трения, нестабильность технологических показателей, например, величины адгезии подшипника скольжения к металлической подложке втулки, что требует особого контроля при изготовлении и эксплуатации таких блочно полиспастных компенсаторов в реальных условиях их применения и при необходимости замены и ремонта.

Задача изобретения - повышение надежности работы блочно полиспастных компенсаторов и упрощение обслуживания их в реальных условиях применения.

Сущность заявляемого изобретения состоит в следующем.

Блок компенсатора контактной сети железных дорог содержит две скрепленные между собой подвески и размещенное между ними колесо со ступицей, установленной на опорной поверхности подшипникового узла трения, взаимодействующего с рабочими поверхностями соосно расположенных расточек подвесок блока. Подшипниковый узел выполнен в виде двух комбинированных по виду трения подшипниковых модулей, установленных на цапфах опорно-распорной втулки, размещенной в расточках подвесок, и имеющей фланец, выполненный в центре втулки, а также трубчатые профили, образованные на торцах втулки, выступающие за пределы габаритов подвесок на 5-10 мм. Каждый подшипниковый модуль включает подшипник качения, например, шарикоподшипник, и радиальный и торцовый подшипники скольжения, образованные на поверхностях внутреннего кольца подшипника качения, причем каждый подшипниковый модуль посажен на цапфы опорно-распорной втулки по посадке движения до упора в торцевые поверхности фланца втулки.

Для фиксации блока между подвесками полиспаста на наружной поверхности трубчатого профиля втулки установлены кольца, имеющие коническую поверхность и прилегающие к стенкам подвесок, а части стенок трубчатого профиля на торцах опорно-распорной втулки завальцованы с двух сторон относительно конической поверхности колец.

Для фиксации блока между подвесками полиспаста опорно-распорная втулка в месте образования торцевых трубчатых профилей может быть приварена к торцевой плоскости подвесок.

Смазка модулей подшипников качения осуществляется посредством композитов типа СУРМ - ШРУС № 306.

Смазка модулей подшипников качения может осуществляться посредством полифункциональных составов, содержащих добавки антифрикционные из твердофазных составляющих на основе природных и искусственных минералов, таких, например, как алмазная пыль, графитовые и дисульфидмолибденовые компоненты.

Радиальный и торцевой подшипники скольжения выполнены из антифрикционной технической двухслойной ткани, сотканной, например, из волокон политетрафторэтилена, находящихся на лицевой поверхности ткани, и волокон аримида, используемых в качестве подложечной поверхности и пропитанных связующей композицией, например ГИПК-114, а лицевая поверхность ткани дополнительно насыщена на глубину 0,5÷1 мм антифрикционной композицией типа СУРМ-Т, реализующий при трении эффект избирательного переноса.

На поверхности пар трения скольжения нанесена антифрикционная композиция типа СУРМ-Тк № 402 толщиной 0,1-0,3 мм.

На фиг.1 представлен полиспаст компенсатора с безразборным блоком; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.4 - вариант технологического решения механизма фиксации блока.

Полиспаст с безразборным блоком для компенсатора (фиг.1, 2) содержит, по крайне мере, две подвески 1 и 2, между которыми размещен блок, выполненный в виде колеса 3 со ступицей 4 и желобом 5 или широким ободом (не показан), в осевое отверстие которого установлена комбинированная по виду трения опора 6.

Опора трения блока (фиг.3) состоит из двух комбинированных по виду трения подшипниковых модулей 7 и 8, установленных по наружному диаметру 9 до упора 10 в осевые отверстия колеса 3 по неподвижной посадке, например по D (Н7/m6), а по внутреннему диаметру на цапфе 11 опорно-распорной втулки 12 до упора в торцевые поверхности фланца 13, расположенного посередине втулки 12, которая своими выступами 14 и 15 упирается в торцевые поверхности 16 и 17 подвесок 1 и 2 и опирается своими цапфами 18 и 19 на поверхности отверстий в подвесках 1 и 2.

Комбинированные по виду трения подшипниковые модули 7 и 8 содержат подшипники качения 20 и 21, на внутренних кольцах которых закреплены радиальные 22 и торцовые 23 подшипники скольжения, изготовленные из двухслойной технической ткани, сотканной из волокон политетрафторэтиленовых волокон, расположенных на лицевой антифрикционной поверхности подшипника скольжения и волокон, например аримида, выступающими на изнаночной стороне подшипника и которые связаны с поверхностями внутренних колец подшипников качения 20 и 21 антифрикционным связующим, например ГИПК-114, находящимся на всей толщине технической ткани.

Механизм фиксации блока (фиг.3) включает в себя элемент трубчатого профиля 24 и 25 с двух сторон опорно-распорной втулки 12, конических колец 26 и 27, на которые механически под давлением завальцовываются с двух сторон стенки трубчатых элементов 24 и 25 опорно-распорной втулки 12.

Допускается использование при фиксации блока (фиг.4) приварки стенок трубчатых элементов 24 и 25 с двух сторон втулки 12 к торцевым поверхностям подвесок 1 и 2.

При сборке опоры комбинированные по виду трения подшипниковые модули 7 и 8 заполняются смазкой, в которую предварительно вводятся композиты типа СУРМ - ШРУС № 306, либо полифункциональный состав согласно ТУ 2436-001-45548965-99, содержащий добавки антифрикционные из твердосмазочных составляющих на основе природных и искусственных минералов, таких как, например, алмазная пыль, графитовые и дисульфидмолибденовые компоненты.

Далее модули устанавливают на приработочный стенд и вращают до появления на поверхностях пар трения качения сервовитной пленки, которая при эксплуатации реализует эффект безызносности.

Одновременно поверхность трения подшипников скольжения 22 и 23 обрабатывается путем введения в нее на толщину 0,3-0,5 мм композицию, например СУРМ-Т, а на поверхностях цапфы и фланцах опорно-распорной втулки наносят тонкий слой антифрикционной композиции СУРМ-Тк.

Эти антифрикционные покрытия при трении в режиме эксплуатации элементов пар трения обеспечивают режимы самосмазки и эффекта избирательного переноса (эффекта безызносности).

Таким образом легирование рабочих трущихся поверхностей пар трения модулей подшипниковых антифрикционными композитами позволяет реализовать при эксплуатации блоков полиспастов эффект избирательного переноса, который способствует созданию безызносных механизмов трения в парах и разработке конструктивных решений безразборных блоков полиспастов, например компенсаторов и других аналогичных устройств, например в уравнительных блочных полиспастах для различных моделей кранов, в шлюпочных устройствах для спуска и подъема шлюпок, находящихся на борту судов.

Работает блок полиспаста компенсатора следующим образом.

При нормальных эксплуатационных условиях в течение заявленного ресурса работают подшипники качения 20, 21, реализуя вид трения качения. По мере повышения коэффициента трения качения по различным причинам (например, замерзание смазки, износ) периодически включаются в работу подшипники скольжения 22 и 23. При этом происходит процесс приработки их с цапфами опорно-распорной втулки 12. При заклинивании, по различным причинам, подшипников качения 20 и 21 включаются в работу подшипники скольжения 22 и 23.

В случае, если причиной отказа является замерзание смазки и повышение ее вязкости, то при работе подшипника скольжения происходит нагревание поверхностей элементов пар трения на поверхностях контактов, через которые тепло передается на подшипниковые модули качения, тепло разогревает смазку и подшипники качения автоматически включаются в работу.

Если произошло заклинивание модуля по механической причине, то в эксплуатацию вступает подшипник скольжения, в котором предусмотрен механизм, реализующий эффект избирательного переноса (эффекта безызносности) при полном отсутствии смазки.

Предложенная конструкция полиспаста с безразборным блоком для грузового компенсатора к электрифицированному железнодорожному транспорту позволяет увеличить показатели надежности, снизить трудоемкость при изготовлении и эксплуатации, что вместе существенно увеличит эффективность блочно-полиспастной системы при ее использовании в грузовых компенсаторах.