Патент на полезную модель Республики Беларусь

1. (19) BY (11) 10771
(13) U
(46) 2015.08.30
(51) МПК
B 61F 5/14
F 16F 3/06
(2006.01)
(2006.01)
ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54) ОПОРНЫЙ СКОЛЬЗУН
(21) Номер заявки: u 20140445
(22) 2014.12.08
(71) Заявитель: Общество с ограничен-
ной ответственностью "Техсинтэк"
(BY)
(72) Автор: Янушкевич Виктор Николаевич
(BY)
(73) Патентообладатель: Общество с огра-
ниченной ответственностью "Техсин-
тэк" (BY)
(57)
1. Опорный скользун, содержащий между своими корпусом и подвижной крышкой
демпфер, расположенный на днище корпуса и выполненный в виде эластомерной втулки
из термопластичного полимера с отверстием, в которое вставлена как минимум снабжен-
ная опорной площадкой одна направляющая, торец которой, расположенный также в от-
верстии эластомерной втулки, выполнен с возможностью ограничения хода подвижной
крышки, отличающийся тем, что демпфер дополнительно содержит контактирующий с
направляющей как минимум один эластомерный диск с выпуклой поверхностью в его как
минимум одном торце.
2. Опорный скользун по п. 1, отличающийся тем, что отверстием эластомерной втул-
ки образована ее стенка, толщина которой не более половины ширины ее отверстия.
3. Опорный скользун по п. 1, отличающийся тем, что внешняя поверхность эласто-
мерной втулки выполнена криволинейной.
4. Опорный скользун по п. 3, отличающийся тем, что внешняя криволинейная по-
верхность эластомерной втулки выполнена бочкообразной формы.
5. Опорный скользун по п. 1, отличающийся тем, что выпуклая поверхность эласто-
мерного диска образована или сплошным цилиндрическим буртиком, или параллельно
расположенными удлиненными призмами, или массивом рядов укороченных призм, или
концентрично расположенными кольцами, или расположенными по окружности и в ее
центре укороченными цилиндрами.
Фиг. 1
BY10771U2015.08.30

2. BY 10771 U 2015.08.30
2
6. Опорный скользун по п. 1, отличающийся тем, что на эластомерной втулке распо-
ложена подвижная крышка, причем опорная площадка направляющей расположена на
выпуклой поверхности одного торца эластомерного диска, выпуклая поверхность другого
торца которого расположена на промежуточной пластине, которая расположена на выпук-
лой поверхности одного торца другого эластомерного диска, выпуклая поверхность дру-
гого торца которого расположена на днище корпуса.
7. Опорный скользун по п. 1, отличающийся тем, что эластомерная втулка располо-
жена на днище корпуса, причем на опорной площадке направляющей расположена вы-
пуклая поверхность одного торца эластомерного диска, на выпуклой поверхности другого
торца которого расположена промежуточная пластина, на которой расположена выпуклая
поверхность одного торца другого эластомерного диска, на выпуклой поверхности друго-
го торца которого расположена подвижная крышка.
8. Опорный скользун по п. 1, отличающийся тем, что подвижная крышка расположе-
на на выпуклой поверхности одного торца эластомерного диска, выпуклая поверхность
другого торца которого расположена на промежуточной пластине, которая расположена
на эластомерной втулке, и опорная площадка направляющей расположена на выпуклой
поверхности одного торца другого эластомерного диска, выпуклая поверхность другого
торца которого расположена на днище корпуса.
9. Опорный скользун по п. 1, отличающийся тем, что подвижная крышка расположе-
на на выпуклой поверхности одного торца эластомерного диска, выпуклая поверхность
другого торца которого расположена на опорной площадке направляющей, при этом в от-
верстие эластомерной втулки вставлена другая направляющая, опорная площадка которой
расположена на выпуклой поверхности одного торца другого эластомерного диска, вы-
пуклая поверхность другого торца которого расположена на днище корпуса.
(56)
1. Патент RU 2416540 C2, МПК B 61F 5/14, F 16F 3/06, 2011.
2. Патент RU 2351495 C2, МПК B 61F 5/14, 2009 (прототип).
Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности к скользу-
нам тележек грузовых вагонов.
Известен опорный скользун [1], содержащий между корпусом и подвижной крышкой
демпфер, выполненный в виде наружной витой металлической пружины и внутренней ви-
той металлической пружины, в которой расположена эластомерная втулка без отверстия
из термопластичного полимерного материала.
Однако недостатком известного аналога является сложность его конструкции из-за
наличия витых металлических пружин, а также недостаточная его надежность при интен-
сивных нагрузках из-за возможных поломок витых металлических пружин, особенно при
повышении их охрупчания при низких температурах, а также из-за неспособности таких
пружин гасить вводимую энергию. Кроме того, изготовление витых металлических пру-
жин является сложным и дорогостоящим процессом. Кроме того, при интенсивных и про-
должительных нагрузках возникает перегрев эластомерной пружины, что ухудшает ее
свойства или даже приводит к расплавлению.
Более проще по конструкции и надежнее в эксплуатации принятый за прототип изо-
бретения опорный скользун [2], содержащий между корпусом и подвижной крышкой
демпфер, выполненный в виде эластомерной втулки с отверстием из термопластичного
полимера.
При этом демпфер расположен между корпусом и подвижной крышкой через встав-
ленные снизу и сверху в его отверстие направляющие, между торцами которых образован
зазор для ограничения хода подвижной крышки.

3. BY 10771 U 2015.08.30
3
Несмотря на такое ограничение хода крышки, он достаточен для выполнения рабочих
функций опорного скользуна. Однако его недостатком является то, что при возможном
превышении рабочего хода, вызванного кривизной железнодорожного пути, центробеж-
ной силой или сильным боковым ветром, что увеличивает крен и виляние тележки с уста-
новленным на ней кузовом вагона, эластомерная втулка опорного скользуна не способна
воспринимать еще большее сжатие, так как в его конструкции предусмотрены направ-
ляющие, которые для предотвращения передеформации эластомерного демпфера смыка-
ются с жестким ударом. При неоднократных ударах возможно сминание и поломка
направляющих и даже корпуса с подвижной крышкой, когда они смыкаются между собой.
В этом случае жесткий удар переносится на опорную площадку на надрессорной балке
железнодорожного вагона, где опорные скользуны такого типа установлены, вызывая ее
постепенное разрушение. Поэтому необходимо производить замену поврежденных эле-
ментов опорных скользунов.
Задачей полезной модели является получение технического результата по разработке
опорного скользуна с таким демпфером, который был бы способен работать при увели-
ченных ходах подвижной крышки, воспринимающей значительные нагрузки, без смыка-
ния подвижной крышки и корпуса скользуна и их разрушения, что позволит повысить
надежность опорного скользуна.
Поставленная задача решается тем, что опорный скользун, содержащий между своими
корпусом и подвижной крышкой демпфер, расположенный на днище корпуса и выпол-
ненный в виде эластомерной втулки из термопластичного полимера с отверстием, в кото-
рое вставлена как минимум снабженная опорной площадкой одна направляющая, торец
которой, расположенный также в отверстии эластомерной втулки, выполнен с возможно-
стью ограничения хода подвижной крышки, имеет отличительные признаки: демпфер до-
полнительно содержит контактирующий с направляющей как минимум один эластомер-
ный диск с выпуклой поверхностью в его как минимум одном торце.
Введение в конструкцию как минимум одного эластомерного диска позволит повы-
сить надежность работы опорного скользуна за счет перераспределения ударной нагрузки
с эластомерной втулки на этот диск.
Контактирование эластомерного диска с направляющей позволит разграничить два
элемента демпфера жесткой опорой для обеспечения очередности их деформации при
возникающих нагрузках, что обеспечит увеличение рабочего хода подвижной крышки.
Выполнение выпуклой поверхности как минимум в одном торце эластомерного диска
позволит еще больше увеличить рабочий ход подвижной крышки и создать демпфер, ко-
торый способен работать при многократных ходах подвижной крышки, воспринимающей
значительные нагрузки, без смыкания ее и корпуса опорного скользуна, то есть предот-
вратить их разрушение в процессе эксплуатации.
Дополнительные отличительные признаки полезной модели:
отверстием эластомерной втулки образована ее стенка, толщина которой не более по-
ловины ширины ее отверстия;
внешняя поверхность эластомерной втулки выполнена криволинейной;
внешняя криволинейная поверхность эластомерной втулки выполнена бочкообразной
формы;
выпуклая поверхность эластомерного диска образована или сплошным цилиндриче-
ским буртиком, или параллельно расположенными удлиненными призмами, или массивом
рядов укороченных призм, или концентрично расположенными кольцами, или располо-
женными по окружности и в ее центре укороченными цилиндрами;
на эластомерной втулке расположена подвижная крышка, причем опорная площадка
направляющей расположена на выпуклой поверхности одного торца эластомерного диска,
выпуклая поверхность другого торца которого расположена на промежуточной пластине,

4. BY 10771 U 2015.08.30
4
которая расположена на выпуклой поверхности одного торца другого эластомерного дис-
ка, выпуклая поверхность другого торца которого расположена на днище корпуса;
эластомерная втулка расположена на днище корпуса, причем на опорной площадке
направляющей расположена выпуклая поверхность одного торца эластомерного диска, на
выпуклой поверхности другого торца которого расположена промежуточная пластина, на
которой расположена выпуклая поверхность одного торца другого эластомерного диска,
на выпуклой поверхности другого торца которого расположена подвижная крышка;
подвижная крышка расположена на выпуклой поверхности одного торца эластомерно-
го диска, выпуклая поверхность другого торца которого расположена на промежуточной
пластине, которая расположена на эластомерной втулке, и опорная площадка направляю-
щей расположена на выпуклой поверхности одного торца другого эластомерного диска,
выпуклая поверхность другого торца которого расположена на днище корпуса;
подвижная крышка расположена на выпуклой поверхности одного торца эластомерно-
го диска, выпуклая поверхность другого торца которого расположена на опорной площад-
ке направляющей, при этом в отверстие эластомерной втулки вставлена другая
направляющая, опорная площадка которой расположена на выпуклой поверхности одного
торца другого эластомерного диска, выпуклая поверхность другого торца которого распо-
ложена на днище корпуса.
Сущность полезной модели поясняется фигурами, где на фиг. 1-3, 4-6, 7-9, 10-12 пока-
заны начальное, промежуточное и конечное положение опорного скользуна соответствен-
но для трех вариантов его исполнения; на фиг. 13 показан иной вариант расположения
корпуса и подвижной крышки опорного скользуна, чем вариант, согласно фиг. 1, 4, 7, 10;
на фиг. 14-18 показаны варианты выполнения выпуклой поверхности эластомерного диска
опорного скользуна; на фиг. 19 показана схема установки готового изделия опорного
скользуна в тележке железнодорожного вагона; на фиг. 20 - вид А сверху по фиг. 19; на
фиг. 21 - то же, что и на фиг. 19, но при совершении поворота тележки железнодорожного
вагона; на фиг. 22 - вид Б сверху по фиг. 21.
Опорный скользун (фиг. 1-12) содержит корпус 1 и охватывающую его подвижную
крышку 2 или же расположенную в нем (фиг. 13). Между днищем 3 корпуса 1 и днищем 4
подвижной крышки 2 расположен демпфер 5.
Подвижная крышка 2 выполнена в виде перевернутого стакана, внешняя поверхность
днища 4 которого снабжена фрикционной накладкой 6, по которой может скользить пла-
стина 37 (фиг. 19-21). Боковина 8 подвижной крышки 2 снабжена полимерной вставкой 7,
контактирующей с боковиной 9 корпуса 1, который снабжен площадками 10 с крепежны-
ми отверстиями 11 для соединения (не показано) опорного скользуна с корпусом надрес-
сорной балки вагонной тележки (не показаны).
Демпфер 5 выполнен в виде пакета деталей, в который входит эластомерная втулка 12
из термопластичного полимера с отверстием 13, которым образованы ее стенка 14, тол-
щина которой не более половины ширины ее отверстия 13, в которое вставлена снабжен-
ная опорной площадкой 15 направляющая 16, торец 17 которой, расположенный также в
отверстии 13 эластомерной втулки 12, предназначен для ограничения рабочего хода L
(фиг. 1, 4, 7, 10) подвижной крышки 2.
Внешняя поверхность эластомерной втулки 12 может быть выполнена криволинейной,
например торообразной, сферической, или, как показано, бочкообразной формы и др.
Демпфер 5 также содержит контактирующий с направляющей 16 эластомерный диск
18 с выпуклой поверхностью 19 в одном из его торцов или в двух (как показано). Такие
выпуклые поверхности 19 необходимы для придания подвижной крышке 2 дополнитель-
ного хода Н (фиг. 2, 3, 5,6, 8, 9, 11, 12) после прохождения ею своего рабочего хода L
(фиг. 1, 4, 7, 10).
Выпуклая поверхность 19 эластомерного диска 18 может быть образована или сплош-
ным цилиндрическим буртиком 20 (фиг. 14), или параллельно расположенными удлинен-

5. BY 10771 U 2015.08.30
5
ными призмами 21 (фиг. 15), или концентрично расположенными кольцами 22 (фиг. 16),
или массивом рядов укороченных призм 23 (фиг. 17), или расположенными по окружно-
сти и в ее центре укороченными цилиндрами 24 (фиг. 18).
В варианте выполнения скользуна (фиг. 1-3) подвижная крышка 2 может быть распо-
ложена на эластомерной втулке 12. Причем опорная площадка 15 направляющей 16 рас-
положена на выпуклой поверхности 19 одного торца эластомерного диска 18, выпуклая
поверхность 19 другого торца которого расположена на промежуточной пластине 25, ко-
торая расположена на выпуклой поверхности 19 одного торца другого эластомерного дис-
ка 26, выпуклая поверхность 19 другого торца которого расположена на днище 3 корпуса 1.
В варианте выполнения скользуна (фиг. 4-6) эластомерная втулка 12 расположена на
днище 3 корпуса 1, причем на опорной площадке 15 направляющей 16 расположена вы-
пуклая поверхность 19 одного торца эластомерного диска 18, на выпуклой поверхности 19
другого торца которого расположена промежуточная пластина 25, на которой расположе-
на выпуклая поверхность 19 одного торца другого эластомерного диска 26, на выпуклой
поверхности 19 другого торца которого расположена подвижная крышка 2.
В варианте выполнения скользуна (фиг. 7-9) подвижная крышка 2 расположена на вы-
пуклой поверхности 19 одного торца эластомерного диска 18, выпуклая поверхность 19
другого торца которого расположена на промежуточной пластине 25, которая расположе-
на на эластомерной втулке 12, и опорная площадка 15 направляющей 16 расположена на
выпуклой поверхности 19 одного торца другого эластомерного диска 26, выпуклая по-
верхность другого торца которого расположена на днище 3 корпуса 1.
В варианте выполнения скользуна (фиг. 10-12) подвижная крышка 2 расположена на
выпуклой поверхности 19 одного торца эластомерного диска 18, выпуклая поверхность 19
другого торца которого расположена на опорной площадке 15 направляющей 16. При
этом в отверстие 13 эластомерной втулки 12 вставлена другая направляющая 27, опорная
площадка 28 которой расположена на выпуклой поверхности 19 одного торца другого
эластомерного диска 26, выпуклая поверхность 19 другого торца которого расположена на
днище 3 корпуса 1.
Диапазон рабочего хода L устанавливается для определенного типа вагона расстояни-
ем от внутренней поверхности днища 4 подвижной крышки 2 (фиг. 1) или днища 3 корпу-
са 1 (фиг. 4) до верхнего (фиг. 1) или нижнего (фиг. 4) торца 17 направляющей 16. Для
определенного рабочего хода L проектируются эластомерная втулка 12 с требуемой сило-
вой характеристикой, имеющей конечное усилие около 50 кН.
Возможен также вариант взаимного расположения корпуса 1 и подвижной крышки 2
готового изделия опорного скользуна 29, отличного от вариантов, показанных на фиг. 1-
12, в которых подвижная крышка 2 охватывает корпус 1. Подвижная крышка 2 может
быть расположена внутри корпуса 1 на его полимерной вставке 7 (фиг. 13).
Собранная конструкция из описанных выше элементов с различными вариантами ис-
полнения представляет собой готовое изделие опорного скользуна 29.
Такие изделия устанавливают (фиг. 19, 20) на надрессорной балке 30 тележки 31, со-
стоящей в общем из колесной пары с полуконическими колесами 32, расположенными на
рельсах 33, и рессорных узлов 34. Готовые изделия опорного скользуна 29 предназначены
для контроля виляния кузова 35 железнодорожного вагона при его повороте (фиг. 21, 22).
Кузов 35 железнодорожного вагона через подпятники 36 установлен на надрессорной бал-
ке 30 тележки 31 и через пластины 37 - на готовых изделиях опорного скользуна 29.
Когда полуконические колеса 32 тележки 31 железнодорожного вагона движутся по
железнодорожному пути, создается поворот оси тележки 31 железнодорожного вагона в
горизонтальной плоскости (фиг. 22). Когда тележка 31 совершает поворот в горизонталь-
ной плоскости, тогда часть одного из готовых изделий опорного скользуна 29 должна
скользить вдоль обратной стороны компенсирующей износ пластины 37 на расстояние a,
сболченной с брусом (не показан) кузова 35 железнодорожного вагона, опирающегося на

6. BY 10771 U 2015.08.30
6
подпятник 36. Результирующее трение создает противоположный вращающий момент,
который препятствует указанному повороту в горизонтальной плоскости.
Другой задачей готовых изделий опорного скользуна 29 тележки 31 железнодорожно-
го вагона является контроль или ограничение движения крена его кузова 35, возникающе-
го в результате раскачиваний во время движения и действия внешних сил. Опираясь на
подпятники 36, кузов 35 железнодорожного вагона постоянно раскачивается из стороны в
сторону, сжимая и расслабляя готовые изделия опорного скользуна 29. В показанном на
фиг. 21 крене кузова 35 железнодорожного вагона соответствующее готовое изделие
опорного скользуна 29 оказывает при сжатии на ход b противодействующее усилие, не
позволяющее боковому крену кузова 35 железнодорожного вагона достичь критического
значения, при котором возможно его опрокидывание.
В то время как тележка 31 совершает различные движения, фрикционная накладка 6
(фиг. 1-12) подвижной крышки 2 каждого готового изделия 29 опорного скользуна
(фиг. 21) взаимодействует с пластиной 37 кузова 35 железнодорожного вагона, упираясь в
нее и/или совершая скользящие движения по его нижней поверхности. При этом своим
днищем 4 (фиг. 2, 5, 8, 11) подвижная крышка 2 оказывает давление на эластомерную
втулку 12 или непосредственно на нее (фиг. 2), или через связку последовательно распо-
ложенных в опорном скользуне элементов 26, 25, 18, 15 (фиг. 5), или через аналогичную
связку элементов 18, 25 (фиг. 8), или через аналогичную связку элементов 18, 15 (фиг. 11).
За счет этого гасится часть нагрузки, передаваемой от пластин 37 (фиг. 21, 22) на готовые
изделия опорных скользунов 29 в диапазоне рабочего хода L (фиг. 1, 4, 7, 10) их подвиж-
ной крышки 2. При этом в силу специфики материала эластомерной втулки 12 опорный
скользун способен работать при значительных рабочих ходах L, до 20 мм и более, при
воспринимаемой нагрузке в пределах 50 кН в зависимости от типа железнодорожного ва-
гона. При этом сохраняется возможность для подвижной крышки 2 совершить дополни-
тельный ход H.
При повышенных нагрузках и превышении предварительно установленного рабочего
хода L подвижной крышки 2, когда смыкаются или днище 4 подвижной крышки 2 с тор-
цем 17 направляющей 16 (фиг. 2), или торец 17 направляющей 16 с днищем 3 корпуса 1
(фиг. 5), или промежуточная пластина 25 с торцем 17 направляющей 16 (фиг. 8), или тор-
цы 17 направляющих 16 и 27 (фиг. 11), деформируются эластомерные диски 18 и 26 опор-
ного скользуна 29 (фиг. 3, 6, 9, 12) и в них полностью погружаются выпуклые
поверхности 19 (фиг. 14-18). В результате увеличиваются площади контакта эластомер-
ных дисков 18 и 26 с соответствующими элементами опорного скользуна. Благодаря это-
му нагрузка, приходящая на опорный скользун, становится более рассредоточенной. В
результате снижается давление на него со стороны кузова 35 (фиг. 19-22) железнодорож-
ного вагона. Опорный скользун способен работать с дополнительным ходом H (фиг. 2, 3,
5, 6, 8, 9, 11, 12), равным порядка 20 мм, выдерживая нагрузку до 600 кН. Причем при та-
ких характеристиках не происходит смыкания корпуса 1 и подвижной крышки 2 скользу-
на, а следовательно, исключено их разрушение.
Нештатные ситуации, когда чрезмерное усилие в существующих конструкциях [1 и 2]
приводит к смыканию корпуса 1 с подвижной крышкой 2 и их расплющиванию (разруше-
нию), в данной полезной модели не способны причинить вред всем другим деталям внут-
ри опорного скользуна, и его ремонт будет заключаться в замене только подвижной
крышки 2 и корпуса 1.
Конструкция всех деталей опорного скользуна предельно проста. Использован малый
объем материалов для эластомерной втулки 12 и эластомерных дисков 18 и 26. Изготов-
ление металлических элементов 1, 2, 15, 16 и 25 достигается простыми операциями. Ком-
плектующие, выполненные по полезной модели, могут быть установлены в корпуса
скользунов уже существующих изделий, например, для замены металлических пружин.

7. BY 10771 U 2015.08.30
7
Фиг. 2
Фиг. 3
Фиг. 4
Фиг. 5
Фиг. 6

8. BY 10771 U 2015.08.30
8
Фиг. 7
Фиг. 8
Фиг. 9
Фиг. 10
Фиг. 11

9. BY 10771 U 2015.08.30
9
Фиг. 12
Фиг. 13
Фиг. 14
Фиг. 15

10. BY 10771 U 2015.08.30
10
Фиг. 16
Фиг. 17
Фиг. 18
Фиг. 19

11. BY 10771 U 2015.08.30
11
Фиг. 20
Фиг. 21
Фиг 22
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.