Узел сочленения и механизм поворота. Монтаж исполнительных и регулирующих устройств Узел сочленения для исполнительных механизмов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 О 51)5 В 61 Р 15 10 ОСУДАРСТВЕНКЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОИСТВО СОЧЛЕНЕНИЯ БОКОВОЙ РАМЫ ТЕЛЕЖКИ С БУКСАМИ КОЛЕСНЫХ ПАР(57) Изобретение относится к железнодорожному транспорту и позволяет улучшить ходовые качества тележки за счет снижения силового воздействия на тележку и путь. Устройство содержит промежуточный опорный элемент 3, имеющий конечную упругость (гибкость) в вертикальном направлении, выпукло-вогнутая форма которого обеспечивает возможность маятниковых колебаний боковой рамы 1 относительно корпуса оуксы 2 в вертикальной поперечной плоскости, возможность относительного смешения (сдвига или поворота) по любой из двух опорных поверхностей и возможность увеличения подвижности тележки в горизонтальной плсскости. 3 и,.1585194 Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции тележки грузовых вагонов.Цель изобретения - улучшение ходовых Качеств тележки за счет снижения силового Воздействия на тележку и путь,На фиг. 1 показано устройство сочлеНения, вид спереди; на фиг, 2 - то же, вид верху; на фиг. 3 - опорный элемент.Устройство сочленения боковой рамы 1 теежки с буксами 2 колесных пар содержит 10 ромежуточный опорный элемент 3, устаовленный с зазором на плоскую круговую лощадку 4 буксы, ограниченную с двух стоон концентричными с ней боковыми ребра- и - выступами 5. Формула изобретения Устройство сочленения боковой рамы тележки с буксами колесных пар, содержащее установленный в буксовом проеме боковой рамы на горизонтальной поверхности буксы выпуклый опорный элемент, ограниченный выступами на горизонтальной поверхности буксы, отличающееся тем, что, с целью улуч щения ходовых качеств тележки за счет снижения силового воздействия на тележку и путь, опорный элемент установлен с зазором относительно выступов, выполнен в плане в виде диска, а его выпуклая поверхность образована верхним плоским горизонтальным участком и сопряженным с ним кольцевым сферическим участком, при этом указанная поверхность боковой рамы выполнена горизонтальной. Опорный элемент 3 выполнен в виде круглой пластины, верхняя опорная поверхность которой имеет сферическую форму 6, срезаную горизонтальной плоскостью 7, а нижняя порная поверхность - плоскую кольцевую.При действии в горизонтальной поперечой плоскости динамических сил, передаюихся от кузова вагона на тележку и вызывающих отклоняющий момент, происходят относительные перемещения боковой рамы и буксы. Благодаря плоскосферической форме опорного элемента 3 маятниковые колебания боковой рамы относительно корпуса буксы Начнутся только после преодоления определенного удерживающего момента (реактивного усилия), величина которого зависит от размера (диаметра) плоской части этой поверхности, т. е. происходит уменьшение жесткости восприятия тележкой боковых сил. Кроме того, обеспечивается возможность относительного перемещения как по верхней, так и по нижней опорным поверхностям опорного элемента, чем обуславливается уменьшение сил трения между боковой рамой и буксой.нияшска нт,Саста витель М Техред А. Кравчук Тираж 397 комитета по изобрет осква, Ж - 35, Рау ьский комбинат Пат

Заявка

4483715, 27.07.1988

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ВАГОНОСТРОЕНИЯ

КУЗЬМИЧ ЛЕОНИД ДМИТРИЕВИЧ, ЗАВТ БОРИС САМУИЛОВИЧ, СЫЧЕВ ВАЛЕРИЙ АЛЕКСЕЕВИЧ, КАШКИН АЛЕКСЕЙ ИЛЬИН, ДВУХГЛАВОВ ВЯЧЕСЛАВ АЛЕКСАНДРОВИЧ, ГЕЙЛЕР МОИСЕЙ ПЕТРОВИЧ, БАРБАШОВ ВАЛЕНТИН МИХАЙЛОВИЧ

МПК / Метки

Код ссылки

Устройство сочленения боковой рамы тележки с буксами колесных пар

Похожие патенты

Изображен узелсочленения буксы с боковой рамой тележ ки 10грузового вагона в сечении по горизонтальной оси колесной пары (два варианта выполнения узла) .Приведены два варианта выполнения узла сочленения с одним ограничительнымвыступом (на сечении справа от оси) илис двумя ограничительными выступами (насечении слева от оси). Узел сочленения буксы 1 с боковой рамой 2 тележки содержитнасаженные на ось колесной пары 3 подшипники 4, установленные в буксе 1, имею1 цей челюсти 5 с упорами 6, охватывающими направляющие буксового проема боковой рамы 2 тележки, причем челюсти 5снабжены вертикальными пазами 8, в которые входят вертикальные ограничительныеребра 9, выполненные на направляющих 725буксового проема с зазорами а, б, превышаюшими...

Другарычагов 5, 6 и 7, 8.Свободные концы рычагов 5, 6 и7, 8 попарно соединены между собойосями 9 и 10, на концах которых установлены элементы 11 вращения, наприммер подшипники качения, расположенные на расстоянии, превышающим ширину буксового проема боковой рамы 12,Воспринимающий нагрузку блок 13 установлен в месте соединения звеньев2 иЗ.Устройство работает следующим образомм. Рычажную передачу 1 устанавпивагот в буксовом проеме боковой рамы 12, при этом элементы 11 вращения устанавливаются на горизонтальную опорную поверхность основания 14 таким, образом, чтобы оси 9 и 10 упирались в челюстные направляющие 15 и 16, После этого на груэовоспринимающий блок 13,устанавливают жесткий П-образный элемент 17, посредством которого переменное...

Для пружин рессорного комплекта, и колонки, где требуется установка площадок и направляющих для клиньев гасителя колебаний, а также кронштейнов для крепления подвесок триангеля. Указанное можно выполнить только ручной сваркой, Также трудоемкой является зона буксового проема, где сварочные работы также в основном могут быть выполнены вручную.Цель и.:обретения - повышение технологичностиснижение трудоемкости изготовления боковой рамы.Поставленная цель достигается тем, что в известной боковой раме, содержащей жестко связанные между собой верхний и нижний с поддоном для установки пружин рессорного комплекта пояса, соединяющие 5 10 15 20 25 30 35 40 45 их колонки и наклонные пояса, сопряженные с концевыми частями для букс, нижний...

Помимо прямой связи силового элемента исполнительного механизма с регулирующим органом существуют следующие виды сочленений: рычажное, кулачковое, редукторное, тросовое.

Всегда желательно, чтобы характеристика регулирующего органа была линейной (Q-расход cреды). Если нелинейность характеристики РО неустранима, то она может быть компенсирована конструкцией сочленения.

Рычажные сочленения (рис. 3-4)бывают с линейной и нелинейной характеристикой.

Они просты по конструкции и надежны в эксплуатации, но применяются только в том случае, когда поворот выходного рычага сервопривода (1) и приводного рычага (2) регулирующего органа осуществляется в одной плоскости, и при условии, что угол поворота выходного рычага, равный 90° обеспечивает максимальное открытие регулирующего органа. Применение рычажного соединения ограничивается также расстоянием между сервоприводом и регулирующим органом.

Кулачковое соединение (рис. 3-5) позволяет использовать сервоприводы с углом поворота выходного вала до 360° , при этом плоскости вращения кулачка и приводного рычага РО могут не совпадать.

Существенным преимуществом этого сочленения является возможность изменения характеристики в широких пределах путем различного профилирования кулачка. Это позволяет добиться линейности характеристики РО при любом виде характеристики . Кулачковые соединения применяют при сравнительно небольших перестановочных усилиях и совместном расположении ИМ и РО.

Редукторное сочленение электрического сервопривода с РО применяется в случае больших перестановочных усилий при перемещениях РО (например, при регулировании питания водой мощных паровых котлов высокого и сверхвысокого давления). Угол поворота выходного вала редуктора практически не ограничен, его передаточные характеристики линейны.

Тросовое соединение в случае необходимости позволяет устанавливать сервопривод на значительном расстоянии от регулирующего органа, но все же это расстояние ограничивается вытяжкой троса. Угол поворота выходного вала ИМ может изменяться от 0 до 270. Повороты диска, укрепленного на выходном валу и приводного рычага, РО могут совершаться в различных плоскостях. Требуемую расходную характеристику РО можно получить, изменяя профиль приводного диска. Для надежности сочленения соединительный трос прокладывается в защитных трубах.

В. Орлов, инженер городского транспорта, Минск

В августе 1997 г. автобусное отделение МАЗ пополнило выпускаемое семейство новой моделью – сочлененной особо большой вместимости, получившей обозначение 105. На городской маршрут первый такой автобус вышел весной 1999 г. Автобус спроектирован по «тянущей» схеме – с ведущим средним мостом. Конструкция имеет заметную отличительную особенность: двигатель, расположенный в «тягаче» (первой секции), установлен вертикально слева. Помимо того, что нет необходимости в сложном и дорогостоящем узле сочленения (противоскладывания), увеличилась сцепная масса, т. е. улучшилась проходимость и устойчивость, а сцепное устройство на основе сферического шарнира обеспечивает секциям три степени свободы. Принятая компоновка позволила понизить уровень пола салона до 600 мм по всей длине, а дверные проемы имеют одну ступеньку. В 2002 г. на московском Мотор-шоу Ликинский автобусный завод представил сочлененный автобус ЛиАЗ-6212 с расположением двигателя в базе (горизонтально). В настоящее время автобус выпускают серийно. Механизм его противоскладывания разработан конструкторами ЛиАЗа самостоятельно. Следует заметить, что собственные разработки таких узлов есть всего лишь у нескольких компаний в мире. В 2005 г. собрана опытная низкопольная «гармошка» мод. 6213 (с покупным узлом противоскладывания), и в настоящее время опытные образцы автобуса проходят эксплуатационные испытания.
Достоин одобрения сегодняшний шарнирно-сочлененный автобус Львовского автобусного завода «Сити» ЛАЗ-20 который поставляется и в варианте троллейбуса. Удачными являются самостоятельно разработанный кузов и схема его окраски. Длина машины, превышающая «стандартные» 18 м, ставит ее в ряд новейших «гармошек» всемирно известных изготовителей – EvoBus (мод. CapaCity) и NeoMAN (GXL).
В 1993 г. завод из г. Ликино-Дулёво представил городской сочлененный автобус большой вместимости ЛиАЗ-6220. Заводские конструкторы самостоятельно разработали ранее не выпускавшийся в СНГ типоразмер автобуса (сочлененный), причем новой, заднемоторной компоновки по так называемой «толкающей» схеме. Изучение условий обеспечения устойчивости и управляемости принципиально новой машины и разработку соответствующих механизмов конструкторы ЛиАЗа вели совместно со специалистами Московского автомеханического института (МГТУ МАМИ). Их выводы не противоречили опыту коллег из промышленно развитых стран (там сочлененные автобусы появились раньше), особенно учитывая, что для автобусов такого типоразмера эти задачи и на Западе не решены окончательно.
Узел сочленения секций при «толкающей» схеме имеет только две степени свободы (т. е. не позволяет им закручиваться друг относительно друга при движении по неровным дорогам или повреждении элементов пневмоподвески одного борта), что приводит к возникновению дополнительных нагрузок на кузов и сочленение, снижающих их ресурс. Было установлено: для предотвращения «складывания» секций автобуса в поворотах (и при движении на скользкой дороге) в конструкции заднемоторных «сочлененников» требуется применять специальное устройство. Возможностей АБС тормозов, помогающей избежать складывания при торможении, для сочлененного автобуса с приводом на третий мост недостаточно. Установка в узле сочленения гидравлического (нерегулируемого) демпфера в целом обеспечивает устойчивость движения автобуса, гася поперечные колебания секций и предотвращая их раскачку. Вместе с тем опасность складывания сохранялась. Для ее предотвращения или снижения до безопасной величины использовали демпфер с золотниковым клапаном переменного диаметра. Забегая вперед, скажем, что задачей максимум являлась увязка работы демпфера с угловой скоростью, величиной поворота (и буксования) управляемых колес, учет коэффициента сцепления с дорогой. Кроме этого, был необходим концевой датчик, при угле складывания секций 45º (максимально допустимом для различных конструкций узла) подающий команду в систему противоскладывания и тем самым предотвращающий дальнейшее увеличение угла поворота. Основу устройства противоскладывания составляют гидроцилиндры двойного действия, еще называемые гидравлическими амортизаторами с изменяющимся сопротивлением. Однако для регулирования величины их сопротивления требовался специальный электронный блок.
Остается сказать, что стоимость системы противоскладывания или обеспечения устойчивости заднеприводного автобуса, представляющей собой сложное электронно-гидравлическое устройство, сопоставима со стоимостью современного двигателя и гидромеханической коробки передач!
В сочлененных автобусах промышленно развитых стран, имеющих «толкающую» схему, использован более сложный механизм противоскладывания секций. В упоминавшейся мод. О305G устройство состояло из двух датчиков угла поворота, встроенных в рулевой механизм, и дросселей с электромагнитными клапанами, встроенных в трубопроводы, связывающие гидроцилиндры (по два на каждую секцию автобуса). При увеличении угла складывания дроссели усиливали сопротивление потоку жидкости между гидроцилиндрами. Если угол складывания превышал 45º, электромагнитные клапаны блокировали перетекание жидкости, запирая гидроцилиндры. Бортовая электронная система сравнивала частоту вращения колес средней и задней осей, отключая подачу топлива при превышении допустимых значений соотношения между ними. Все колеса комплектовали датчиками бокового скольжения, сигнал которых вызывал соответствующие управляющие воздействия на механизм противоскладывания. Как бы то ни было, отечественная разработка узла противоскладывания и системы его управления стала настоящим успехом ЛиАЗа.
C чем связана популярность особо больших городских автобусов с толкающей задней секцией? Раньше – с возможностью их унификации с одиночными городскими автобусами и снижением уровня шума двигателя в салоне, сейчас – со снижением высоты пола, поскольку под полом салона нет силовой установки. Иначе говоря, главный недостаток сочлененных автобусов с горизонтальным расположением двигателя в базе и средней ведущей осью (схемы, до недавних пор считавшейся классической) на сегодняшний день связан со сравнительно высокими полом и шумом в салоне при такой компоновке. В целом современные шарнирно-сочлененные автобусы различаются приводом на колеса и расположением двигателя (горизонтальное или вертикальное).
Также известны сочлененные автобусы с двигателем, расположенным в задней части и средней ведущей осью (мод. SG24OH MAN, мод. 260-SH170 Magirus-Deutz, некоторые другие), а в ряде случаев с ведущими задним и средним мостами (либо передним и средним при установке одноосной секции перед двухосным заднемоторным автобусом). При этом крутящий момент от двигателя передается многосекционным карданным валом через узел сочленения на ведущую ось передней секции. Как отмечали специалисты МГТУ МАМИ, передача крутящего момента через место сочленения в данном случае, при ведущих задних колесах передней секции (среднем мосте), значительно усложняет конструкцию автобуса. Конструкторам требовалось тщательнейшим образом проработать место прохода карданного вала через узел сочленения. Такому автобусу еще необходима более полная нагрузка средней (ведущей) оси, для чего в ряде случаев приходилось отделять коробку передач от двигателя, устанавливая ее в передней части автобуса. К тому же применение такой конструкции вело к разунификации с базовой (одиночной) моделью.
Преимущество автобусов со средней ведущей осью и «задним» двигателем – отсутствие механизма управления складыванием.
Компании EvoBus и NeoMAN в 2007 г. практически одновременно представили новейшие сочлененные автобусы. Их главной особенностью стала нестандартная для двухсекционной конструкции длина, в свою очередь обусловившая:
изготовление автобусов по схеме «одиночный» + «прицеп» в виде ходовой части 15-метрового «трехосника»;
необходимость использования во 2-й секции двух осей;
возможность использовать оба (3-й и 4-й) ведущих моста «прицепа», поскольку 4-я ось является подруливающей.
Вместе с тем худшая компоновка «кормовой» части автобусов CapaCity – 2 ступеньки 4-й двери, думаю, заставит пассажиров вспомнить о пословице: «Не все то золото, что блестит». «Изюминкой» же GXL от NeoMAN является прозрачный гофр над узлом сочленения. Чем ответит IrisBus?
Что касается заокеанских автобусостроителей, то хотя и считается, что «гармошки» появились в США в 1930-е годы, сегодня на европейском континенте их парк и популярность значительно выше.
Уже отмечалось, что среди различных компоновочных схем сочлененных автобусов наибольшее распространение, несмотря на все сложности, получила заднемоторная схема как раз из-за возможности понизить высоту пола салона. К выполненным по «толкающей» схеме «сочлененникам» перешли, но добились ли при этом низкой высоты пола салона? И как это обеспечивается в рассмотренных моделях?
В МАЗ-105 удалось обеспечить одинаковую по всей длине салона высоту пола (600 мм) при наличии одной ступеньки на каждом входе.
Автобусы с бесступенчатыми входами называются низкопольными. Обеспечить отсутствие ступенек у всех дверей в «гармошках» оказывается значительно сложнее, чем в одиночных моделях. Так, в ЛиАЗ-6213 и «Сити» ЛАЗ-20 А292 нет ступенек только у первой и второй дверей (в передней секции). Почему? В зоне последней двери высота пола увеличена, для того чтобы разместить главную передачу и двигатель, а в зоне третьей двери высота пола зависит от расположения под полом механизмов устройства противоскладывания.
«Частичная низкопольность» характерна не только для техники СНГ. В новейшей «гармошке» CapaCity от EvoBus из задней двери в салон ведут… две ступеньки. Чтобы исключить такую «лестницу», четвертую дверь сочлененных автобусов европейских изготовителей (Neoplan, Setra, Volvo) ранее нередко «зашивали».
Чтобы обеспечить бесступенчатый вход во вторую секцию либо уменьшить число ступенек до одной, некоторые автобусостроители, в частности IrisBus, отдельные элементы механизма противоскладывания размещают над гофром узла сочленения (в этом случае возвышается часть крыши).
Остается добавить, что в сочлененных троллейбусах бесступенчатый вход можно обеспечить даже при расположении тягового двигателя в передней секции, поскольку габариты его небольшие, особенно если двигатель переменного тока. Так, в изготовленной заводом «Белкоммунмаш» (Белоруссия) еще весной 1998 г. «гармошке» мод. 333 в передней секции (напротив второй двери) был установлен не только электродвигатель, но и вспомогательная дизель-генераторная установка (для передвижений без питания «от проводов»). В этой модели ступеньки отсутствовали у всех четырех дверей, а напротив третьей была устроена накопительная площадка. Известны и троллейбусы с размещением тягового электродвигателя в задней секции и применением узла противоскладывания.

УЗЕЛ СОЧЛЕНЕНИЯ КУЗОВА АВТОБУСА ЛиАЗ-621321 - ЧАСТЬ 1

Узел сочленения HNGK 19.5 фирмы HUBNER предназначен для гибкого соединения в единое целое кузова автобуса. Узел позволяет изменяться взаимному положению секций автобуса относительно друг друга в трех плоскостях (рис. 1.28).

На простейшей кинематической схеме (рис. 14.2) показаны основные элементы узла сочленения: поворотное устройство, состоящее из верхнего корпуса б, нижнего корпуса 3 и подшипника качения 7; устройство демпфирования 4, средняя рама 8; сильфоны 11, платформа 5. Управление, сигнализация и диагностика осуществляются с помощью электронного блока управления, который получает информацию о скорости и направлении движения, об угле и скорости изменения угла складывания. Общий вид узла сочленения показан на рис. 14.3.

Поворотное устройство, представляющее собой по сути подшипник большого размера, состоит из верхнего корпуса 1 (рис. 14.4), нижнего корпуса 44 и подшипника. Нижний корпус 44 поворотного устройства жестко закреплен на поперечной балке 8 задней секции автобуса самостопорящимися болтами 9. Поперечная балка 8 закреплена в свою очередь на каркасе основания автобуса. Верхний корпус 1 шарнирно - резинометаллическими подшипниками 32 -соединен с поперечной балкой 2 передней секции автобуса. Поворотное устройство обеспечивает требуемый угол в горизонтальной плоскости между секциями автобуса при повороте (складывании). Шарнирное сочленение верхнего корпуса с передней секцией автобуса посредством резинометаллических подшипников 32 компенсирует изменения профиля дороги в продольном направлении (угол изгиба), обеспечивая поворот (в небольших пределах) задней секции автобуса относительно передней в вертикальной плоскости. Эти же резинометаллические подшипники 32 за счет собственных деформаций обеспечивают также компенсацию неровностей дороги в поперечном направлении (угол закручивания).

Резинометаллический подшипник 32 устанавливается в приливах верхнего корпуса и фиксируется от продольного смещения стопорными кольцами 30. Вал резинометаллического подшипника 32 своими концами опирается на кронштейны поперечной балки передней секции, которые имеют крючкообразные концы. Крепление осуществляется с помощью штифтов 5, болтов 3 и гаек б.

Устройство демпфирования служит для противодействия самопроизвольному складыванию автобуса, которому, учитывая заднее размещение двигателя ("толкающая" схема), могут способствовать такие факторы, как состояние дороги (например, обледенение), неравномерная

загрузка и другие. Устройство демпфирования состоит из двух гидроцилиндров 12 (рис. 14.3), шарнирно сочлененных с корпусами поворотного устройства. В каждом цилиндре есть обводная трубка 3 (рис. 14.5), по которой рабочая жидкость перетекает из одной полости цилиндра в Другую.

Принцип действия устройства демпфирования заключается в том, что при повороте автобуса жидкость перетекает из одной полости цилиндра в другую через обводную трубку 3 и

Пропорциональный клапан 5 (или 12). Клапан оказывает определенное сопротивление потоку жидкости (дросселирование), чем и обеспечивается демпфирующее действие устройства. Пропорциональные электромагнитные клапаны 5 и 12 регулируют давление в той или иной полости гидроцилиндра, причем регулирование осуществляется независимо в каждом цилиндре. Клапаны управляются электронным блоком узла сочленения. Для отслеживания давления в гидроцилиндрах на них установлены датчики давления б и 13.

Устройство демпфирования имеет также клапан аварийного демпфирования 14, который функционирует при отказах (электронного блока управления, пропорционального клапана, аварийном отключении электропитания и др.) и обеспечивает при этом постоянную минимально необходимую степень демпфирования.

Средняя рама б (рис. 14.3) служит для крепления резинометаллических сильфонов, закрывающих пространство между секциями автобуса.

В нижней части средняя рама крепится к главному валу (см. рис. 14.4, поз. 42 и 43). В верхней части средней рамы установлен стабилизатор 3 (рис. 14.3) и энергопровод 2.

Средняя рама состоит из двух профилей специального сечения, которые сверху и снизу соединяются рейками. На боковых частях рамы установлены поддерживающие опоры 7 (рис. 14.3) с роликами 10.