Особенности конструкции поглощающих аппаратов повышенной энергоемкости.

На железных дорогах РФ в настоящем временем внедряют в эксплуатацию поглощающие аппараты повышенной энергоемкости: пружинно-фрикционного типа ПМК-110 и Ш-6-ТО-4; эластомерных поглощающих аппаратов 73 ZW, 73ZW12 (производства заводов Польши), АПЭ-95-УВЗ, АПЭ-120-И.500 и ЭПА-120 (производства заводов России).

Табл. 2. Основные показатели поглощающих аппаратов

Поглощающий аппарат ПМК -110А (см. рис. 5) (металлокерамический) относится к аппаратам пружинно-фрикционного типа, у которого в целях повышения энергоемкости и стабильности характеристик применены в качестве фрикционных элементов металлокерамические пластины. Пружинно — фрикционный поглощающий аппарат имеет корпус аппарата 10, в внутри которого установлены неподвижные пластины 5, заведены пружины 7 и 8 на опорную поверхность которых установлена опорная пластина 6. Между боковыми стенками корпуса и неподвижными пластинами 5, размещены подвижные пластины 1, которые своими опорными ребрами ложатся на опорную пластину 6 на наклонные поверхности которой установлены фрикционные клинья 4, между которыми размещен нажимной конус 2. Для фиксирования деталей стяжной болт 9 вводиться в отверстие со стороны днища корпуса 10 и крепится гайкой 3.

Рис.5

Аппаратами данного типа оборудуются вагоны рефрижераторного подвижного состава, платформы для перевозки контейнеров и частично восьмиосные вагоны. Поглощающий аппарат ПМК110А имеет рабочий ход 110мм. Энергоемкость поглощающего аппарата ПМК110А в состоянии поставки составляет около 35кДж. Работа аппарата в условиях эксплуатации характеризуется более высокой скоростью приработки, чем у поглощающего аппарата Ш-2-В. Энергоемкость приработанных поглощающих аппаратов ПМК110А составляет 70-80кДж.

Поглощающий аппарат Ш-6-ТО-4 - шестигранный 6 тип термообработанный объединенный для 4-х осных вагонов (см. рис. 6 и рис. 7) разработан для грузового четырехосного подвижного состава и относится к аппаратам пружинно-фрикционного типа. Аппарат имеет шестигранную схему фрикционного узла по типу аппаратов Ш-1ТМ и Ш-2-В, но другое конструктивное исполнение. Рабочий ход аппарата составляет 120мм. Энергоемкость аппарата в состоянии поставки составляет около 40кДж, а в приработанном состоянии - 85-90кДж.

Поглощающий аппарат Ш-6-ТО-4 взаимозаменяемый с аппаратами TTI-1-ТМ и Ш-2-В по установочным размерам. Однако следует отметить, что при установке данного аппарата на вагоны прежней постройки требуется модернизация упоров для обеспечения возможности свободного размещения между ними съемного днища. Аппарат состоит из корпуса 4, выполненного за одно целое с тяговым хомутом, отъемного днища 9, нажимного конуса 1, фрикционных клиньев 2, опорной шайбы 3, наружной пружины 6, внутренних пружин 7 (между которыми установлена промежуточная шайба 5), стяжного болта 8 с гайкой., опорной пластины 6, на наклонные поверхности которой установлены фрикционные клинья 4, между которыми размещен нажимной конус 2. Для фиксирования деталей стяжной болт 9 вводиться в отверстие со стороны днища корпуса 10 и крепится гайкой 3.

Рисунок 6.

Рисунок 7

Поглощающий аппарат 73ZW12 (см. рис. 8) состоит из эластомерного амортизатора 1 с задней плитой 3 и с болтами 5, корпуса поглощающего аппарата 2 и крышки 4. Для предварительного поджатия аппарата с целью обеспечения монтажа при постановке на вагон, между гайками 6 и приливами корпуса закладываются дистанционные вкладыши 7, которые выпадают при первом сжатии в процессе маневровых работ.

Эластомерный амортизатор представляет собой цилиндрический корпус из высокопрочной стали, заполненный высоковязким упруго сжимаемым рабочим материалом (эластомером). При сжатии амортизатора шток входит в корпус и сжимает эластомер, создавая высокое внутреннее давление.

При ударном (динамическом) сжатии амортизатора поглощение энергии происходит за счет перетекания (дросселирования) рабочего материала через калиброванный зазор между корпусом амортизатора и поршнем, установленном на штоке. Обратный ход штока обеспечивается за счет накопления энергии в камере сжатия.

Поглощающий аппарат АПЭ-95-УВЗ (см. рис. 9) состоит из литого корпуса поглощающего аппарата 1 с антифрикционным кольцом 3 и амортизатора 2. Эластомерный амортизатор 2 представляет цилиндрический корпус из высокопрочной стали, заполненный высоковязким, упруго сжимаемым рабочим материалом (эластомером).

При сжатии амортизатора шток входит в корпус и сжимает эластомер, создавая высокое внутреннее давление. При ударном (динамическом) сжатии амортизатора поглощение энергии происходит за счет перетекания (дросселирования) рабочего материала через калиброванный зазор между корпусом амортизатора и поршнем, установленном на штоке. Обратный ход штока обеспечивается за счет накопления энергии в камере сжатия.

Рисунок 9

Поглощающий аппарат АПЭ-120-И.500 (см. рис. 10) в состоянии поставки состоит из следующих основных частей: Корпуса 1, плиты упорной 5, штока-поршня 2, двух стяжных болтов 6, четырех полуколец 7, служащих для обеспечения монтажа аппарата на вагон. Корпус аппарата является основной деталью и изготовляется из высокопрочной стали. Внутри корпуса размещены: шток-поршень 2, донышко 3 и гайка 4, разделяющая внутреннюю полость

корпуса на две изолированные камеры — сжатия и дросселирования. Обе камеры заполнены амортизирующей демпфирующей композицией АДК или АСК, разработанных специально для использования в поглощающих аппаратах автосцепного устройства грузовых вагонов. При маневровых работах и в процессе эксплуатации, воздействие через упорную плиту на шток аппарата приводит к сжатию АДК или АСК в одной из камер и дросселирования через калиброванный зазор в другой, в результате чего происходит поглощение и рассеивание (диссипация) энергии. Обратный ход штока обеспечивается за счет накопленной энергии в камере сжатия.

Рисунок 10 Фрикционный поглощающий аппарат РТ-120 (класс Т1)

Изготовление ООО «Коммерческий центр РИЦ» по документации компании «Майнер» (США). Аппарат с полимерными упругими элементами полностью взаимозаменяем с находящимися в эксплуатации фрикционными поглощающими аппаратами и предназначен для оборудования четырехосных грузовых вагонов, осуществляющих перевозку массовых не опасных грузов. Аппараты должны устанавливаться на вагоны с ударной розеткой длиной выступающей части 130мм и передними планками против истирания длиной 180 мм. Основной конструктивной особенностью поглощающего аппарата РТ-120 является наличие в корпусе в зоне контакта с клиньями Н-образных канавок в которых запрессованы бронзовые вкладыши.

Аппарат работает следующим образом. При маневровых соударениях вагонов и в процессе движения поезда воздействие через упорную плиту приводит (см. рис.11, фото) к перемещению нажимного конуса 3 и фрикционных клиньев 2 внутрь корпуса 1, сжимая упругие элементы 4 через шайбу 6. При этом нажимной конус распирает фрикционные клинья, которые перемещаются по внутренним стенкам горловины со значительным трением, выделяя тепло и поглощая энергию. Наличие бронзовых вкладышей в зоне контакта клиньев с корпусом выполняющих функцию твердой смазки, снижает интенсивность износа корпусов и клиньев.

Технические характеристики:

Рисунок 11

1- корпус. 2 - фрикционные клинья. 3 - нажимной конус. 4 - комплект упругих элементов (резинометаллический). 5 - направляющий стержень.6 - шайба.

Во время технического обслуживания вагонов при подготовке поездов к следованию, а также вагонов под погрузку исправность поглощающего аппарата контролируется по расстоянию между упором головы автосцепки и ударной розеткой, которое должно находиться в пределах 110-150 мм в незаторможенном состоянии поезда. Суммарный зазор между передним упором и упорной плитой, и задним упором и корпусом аппарата должен быть не более 5 мм.

Поддерживающий кронштейн поддерживает расцепной рычаг, стержень которого проходит через отверстие в нем.

Фиксирующий кронштейн удерживает рычаг в расцепленном и нормальном положениях. В нормальном положении плоская часть расцепного рычага находится в прямоугольном пазу отверстия

Цепь расцепного привода состоит из регулировочного болта с гайкой, контргайкой и шплинтом, круглого звена, удлиненного звена для соединения с валиком подъемника автосцепки и промежуточный звеньев.

Длина цепи считается нормальной, если при таком положении автосцепки и рычага замок утоплен в карман и не выступает за плоскость ударной стенки зева. Если при постановке рычага «на буфер» замок полностью утоплен в карман и упирается в серповидный прилив с внутренней стороны стенки малого зуба, то цепь коротка и, ее надо удлинить за счет свертывания гайки с регулировочного болта, а в случае нехватки длины болта нарастить цепь новыми промежуточными звеньями.

При длинной цепи, когда рычаг установлен на полочку кронштейна (положение «на буфер»), а замок не ушел в карман корпуса и выступает за ударную стенку зева, цепь укорачивают подкручиванием гаек регулировочного болта, а при недостатке длины резьбы уменьшают число звеньев цепи. При этом все звенья цепи, по окончанию регулировки длины ее, должны быть заварены газовой сваркой (электросварку разрешается применять только для удлиненного соединительного звена).

7. Поддерживающая планка (см. рис.1, фото).

Поддерживающая планка 4 удерживает тяговый хомут в горизонтальном положении, а через него корпус автосцепки на определенной высоте от головки рельса, крепится к нижним полкам хребтовой балки восемью болтами диаметром 22 мм с гайками, контргайками и шплинтами. Допускается крепление десятью болтами диаметром 20 мм. Имеет привалочную и опорную плоскости. В зависимости от конструкции вагона планки устанавливаются прямые или изогнутые вниз или выгнутые вверх.

8. Тяговый хомут (см. рис. 12 фото).

Тяговый хомут 6 через клин 8 передает поглощающему аппарату тяговое усилие от автосцепки, состоит из головной и задней опорной частей, которые соединены между собой верхней и нижней тяговыми полосами. Внизу головной части находятся приливы с отверстиями для болтов, поддерживающих клин.

В автосцепном устройстве восьмиосных вагонов соединение автосцепки с тяговым хомутом выполнено посредством цилиндрического валика, при этом между валиком и хвостовиком автосцепки устанавливается вкладыш, а валик удерживается от выпадения с помощью планки, проходящей через отверстия в переднем упоре. Расстояние между внутренними поверхностями соединительных планок увеличено, что позволяет автосцепке отклоняться от продольной оси на больший угол. Расстояние между верхней и нижней тяговыми полосами 252 мм, что необходимо для размещения поглощающего аппарата типа Ш-2-Т.

Рисунок 12 Тяговый хомут

9. Клин тягового хомута.

Клин тягового хомута в нижней части имеет заплечики, которые удерживают его от выжимания вверх, упираясь в кромки отверстия хомута.

Клин вставляют снизу через отверстие в головной части хомута и хвостовика автосцепки (см. рис. 13) и устанавливают два болта 1, под которые устанавливают запорную шайбу 6, разгибая ее до упора в нижнюю тяговую полосу хомута (в целях исключения поднятия болтов выше предохранительного козырька).

Под гайки 2 болтов 1 устанавливают запорную планку 3, которую после затяжки гаек и постановки проволочного фиксатора 4 длинной 120 мм загибают на грани гаек. Для дополнительной блокировки болтов со стороны их головок, к приливу тягового хомута привариваются стенки 5, (стенки могут быть отлиты при изготовлении хомута) и через отверстия в них пропускается проволока 7 диаметром 5 мм, концы которой загибают под углом не менее 90 °.

В автосцепном устройстве с поглощающим аппаратом бесхомутовой конструкции типа Ш-6-ТО-4 соединение автосцепки с тяговым хомутом выполнено посредством клина без заплечиков. Поскольку отверстия под клин хомутовой части этих аппаратов имеют увеличенные размеры и клин с заплечиками может попасть в отверстие, нарушив тем самым взаимодействие деталей, устанавливают поддерживающую планку 8 через отверстия, в которой пропускают поддерживающие болты, закрепляя их от выпадания, как указано выше. Головки и торцы болтов окрашивают белой краской. Запрещается наличие клина с заплечиками, отсутствие предохранительной планки в узле крепления тягового хомута, выход вкладышей крепления крышки поглощающего аппарата за наружные плоскости боковых стенок корпуса.

В связи с затрудненным доступом осмотра состояния клина поглощающего аппарата Ш-6-ТО-4 ОРВ обязаны обращать особое внимание на вагоны, имеющие окрашенные головки болтов крепления клина аппарата, в момент их перестановки (выводки) из сортировочного парка в парки отправления или при прибытии поезда на станцию. Во время осмотра вагонов поезда сходу ОРВ должны контролировать выход автосцепки более установленного размера (т.е. возможный излом клина в процессе роспуска с сортировочной горки с нарушением технологии роспуска и др.).

Рис. 13 Крепление клина тягового хомута поглощающего аппарата Ш-6-ТО-4

В связи с тем, что клин тягового хомута в отличие от серийной установки перемещается по удлиненному отверстию, во избежание выпадания клина и истирания крепежных болтов, необходимо особое внимание обращать на наличие планки, а также на наличие на планке металлической стружки.