Замедлитель рельсового транспортного средства

 

Использование: в области железнодорожного транспорта и может быть использовано на сортировочных горках для регулирования скорости движения вагонов при их роспуске. Сущность изобретения: замедлитель содержит пусковую 1 и тормозную 2 позиции, силовые цилиндры которых размещены на расстоянии В, равном базе тележки транспортного средства, и автоматически взаимодействуют между собой посредством гидравлической системы, на входе которой подключено распределительное устройство 11, пневматически соединенное с системой управления, при этом силовые цилиндры 3 пусковой позиции 1 шарнирно соединены нажимной балкой (на расстоянии 0,5 В), взаимодействующей с гребнем колеса, и преобразуют кинетическую энергию транспортного средства в гидравлический импульс на тормозной позиции и в упомянутом распределительном устройстве, выполненном в виде пневмогидравлического компенсатора, обратнопитательный клапан которого взаимодействует гидравлически с подвижными перегородками цилиндров, подключенных к указанной системе управления. К тому же упомянутая тормозная позиция 2 оснащена силовыми цилиндрами 18, горизонтально расположенными на подвижных скобах 19, имеющих независимую упругую подвеску к основанию в виде пневмоцилиндра 23, посредством которого скобы 19, охватывая рельс, взаимодействуют с ним через направляющие, закрепленные на рельсе. 4 ил.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано на сортировочных горках для регулирования скорости движения вагонов при их роспуске, а также на других путях железнодорожных станций для закрепления подвижного состава, отцепленного от локомотива и особенно составов, сформированных из вагонов с роликовыми подшипниками.

Известен замедлитель, содержащий шарнирно смонтированный на основании с возможностью перемещения в вертикальной плоскости от привода силовой цилиндр с элементом для взаимодействия с транспортным средством, снабженный охватывающим его с возможностью осевого перемещения трубчатым элементом, а его шток выполнен полым и снабжен дополнительным поршнем, приводящим элемент для взаимодействия с транспортным средством и шарнирно смонтированном на трубчатом элементе, при этом между дополнительным поршнем, трубчатым элементом и торцом корпуса цилиндра образована полость, сообщенная воздухораспределительным устройством с атмосферой с полостью между корпусом и штоком и с приводом подъема, который выполнен в виде пневмоцилиндра [1] Эта конструкция не обладает достаточно большим интервалом регулирования тормозной (удерживающей) мощностью, ограниченной давлением сжатого воздуха в демпфере-усилителе посредством обратнопитательного клапана. В этом случае регулировка тормозной мощности возможна преимущественно для порожних и легко груженых вагонов.

Известен также и другой замедлитель (авт.св. N 1390107), который содержит тормозной ползун, снабженный защелкой с датчиком нагрузки для взаимодействия с внутренней поверхностью обода колеса, дросселирующее устройство амортизатора выполнено регулируемым, а в цепь его управления подключен указанный датчик. К недостаткам данной конструкции следует отнести громоздкость и металлоемкость, а также ограниченный датчиком предел регулировки тормозной мощности устройства.

Из указанного следует, что в известных конструкциях замедлителей и в том числе в типовых устройствах не представляется возможность повысить эффективность посредством автоматического или автономного с пульта управления регулирования мощностью тормозных позиций в зависимости от массы транспортного средства, при этом необходимы большие затраты энергетических ресурсов, например, сжатого воздуха.

Целью изобретения является повышение надежности, эффективности работы устройства и сокращение энергетических ресурсов.

Достигается это тем, что замедлитель содержит пусковую и тормозную позиции, силовые цилиндры которых размещены на расстоянии В, равном базе тележки транспортного средства, и автоматически взаимодействуют между собой посредством гидравлической системы, на входе которой подключено распределительное устройство, пневматически соединенное с системой управления, при этом силовые цилиндры пусковой позиции шарнирно соединены нажимной балкой (на расстоянии 0,5 В), взаимодействующей с гребнем колеса, и преобразуют кинетическую энергию транспортного средства (или массу движущегося вагона) в гидравлический импульс на тормозной позиции и в упомянутом распределительном устройстве, выполненном в виде пневмогидравлического компенсатора, обратнопитательный клапан которого взаимодействует гидравлически с подвижными перегородками цилиндров, подключенных к указанной системе управления. К тому же упомянутая тормозная позиция оснащена силовыми цилиндрами, горизонтально расположенными на подвижных скобах, имеющих независимую упругую подвеску к основанию в виде пневмоцилиндра, посредством которого скобы, охватывая рельс, взаимодействуют с ним через направляющие, закрепленные на рельсе.

На фиг. 1 дана принципиальная конструктивная схема замедлителя (вид сбоку); на фиг.2 сечение по А-А (пусковой позиции) на фиг.1; на фиг.3 сечение по Б-Б (тормозной позиции) на фиг.1; на фиг.4 узел I на фиг.1 распределительного устройства.

Замедлитель (фиг.1) содержит две позиции пусковую 1 и тормозную 2, размещенные друг от друга на расстоянии В, равном базе типовой тележки железнодорожного транспортного средства (например, 4-осного грузового вагона). Такое размещение позиций 1 и 2 позволит максимально использовать массу движущегося вагона для автоматического регулирования тормозной мощности устройства по позиции 2.

Пусковая позиция содержит два силовых гидроцилиндра 3, закрепленных на опорной балке 4, которая жестко монтируется на подошве рельса 5 болтами и скобами 6, как показано на фиг.2, с внутренней стороны рельса. Штоки 7 силовых цилиндров 3 шарнирно соединены между собой на расстоянии 0,5 В нажимной балкой 8 в единую силовую систему и фиксируются в отпущенном (нерабочем) состоянии пружиной 9. Силовые цилиндры сообщены между собой (фиг.1) гидроприводом 10 и распределительным устройством 11, которое в свою очередь подключено к пневматической магистрали 12 через электромагнитные клапаны 13, 14, пусковые кнопки 15 и 16 системы управления 17.

Тормозная позиция 2 содержит два горизонтально расположенных тормозных гидроцилиндров 18 (фиг.3), каждый из которых смонтирован на скобах 19, расположенных друг от друга на расстоянии 0,6 В и охватывающих рельс 5. Скобы посредством регулируемых пружинных подвесок 20 и валика 21 подвешены на штоке 22 силового пневмоцилиндра 23, выполняющего в данном случае роль основания для скоб, закрепленного на фундаменте. Смонтированный описанным образом каждый из двух узлов силовых тормозных цилиндров 18 имеет возможность (самостоятельно) независимо устанавливаться по отношению к оси пневмоцилиндра 23, а следовательно, и рельсу.

В местах расположения скоб 19 на рельсе 5 закреплены балки 24, выполняющие роль направляющих для скоб и воспринимающих реактивные силы, возникающие при работе цилиндров 18 в тормозном режиме. Тормозные цилиндры 18 и верхние концы опорных стоек 25 скоб 19 шарнирно соединены тормозными колодками 26, которые удерживаются в рабочем положении и в одной горизонтальной плоскости пружинами 27. Гидропривод постоянно подключен к гидроприводу 10 пусковой позиции. Расположение силовых цилиндров 3 и 18 на 1 и 2 позициях на расстояниях равных 0,5 В и 0,6 В (базы тележки) позволяет максимально увеличить тормозной путь тележки при движении ее по замедлителю.

Распределительное устройство 11 (фиг.4) состоит из цилиндрического корпуса 29, внутри которого размещена подвижная перегородка 30, нагруженная пружиной 31. Крышкой корпуса является камера 32, оснащенная по центру обратнопитательным клапаном 33, нагруженным пружиной 34. Внутри клапана пропущен стержень 35 с головкой 36, соединенный с поршнем 37 с пружиной 38, которые размещены в цилиндре 39, закрепленном на корпусе камеры 32.

Распределительное устройство подключено штуцером 40 к пневматической магистрали 12 (вход), штуцером 41 к гидроприводу 10 пусковой позиции 1 (выход), штуцером 42 к пневмомагистрали 12 через электромагнитный клапан 14. Все рабочие полости и объемы гидроприводов 10 и 28 силовых цилиндров 3 и 18, а также корпуса 29, камеры 32 заполнены жидкостью, при этом над подвижной перегородкой образована камера 43 сжатия, из которой жидкость должна периодически пополнять (компенсировать) все утечки в гидросистеме.

Работа замедлителя происходит в следующем порядке.

Включение замедлителя. Система управления дистанционная из центрального поста, подключенного к сети переменного тока напряжением 220 В. На пульте управления кнопкой 15 включается ток в цепь электромагнитного клапана 13. Сжатый воздух из магистрали 12 через клапан 13 поступает к штуцеру 40 распределительного устройства 11 и перемещает перегородку 30, при этом жидкость в камере 43 сжимается и открывает обратнопитательный клапан 33, ранее прижатый к своему седлу пружиной 34, перетекает в камеру 32, а затем нагнетается с усилием в гидравлическую систему замедлителя (гидропривода 10 и 18). При этом поршни силовых гидроцилиндров 3 и 18 занимают исходное рабочее положение, при котором нажимная балка 8 на позиции 1 поднимается в крайне верхнее положение (см. пунктир дет.8 на фиг.2) и расположится с внутренней стороны головки рельса 5, а тормозные колодки 26 на цилиндрах 18, удерживаемые пружинами в этих цилиндрах переместятся в сторону рельса на незначительное расстояние (1,5-2 мм). Одновременно когда и почему сжатый воздух из магистрали 12 через электромагнитный клапан по трубопроводу поступит в пневмоцилиндры 23. Штоки 22 вместе со скобами 19 поднимутся вверх до упора скобы 19 в нижнюю плоскость подошвы рельса 5 и таким образом происходит фиксация скоб 19 в их рабочем положении, при этом пружинные подвески 20 фиксируют скобы от смещения их поперек рельса, а балки 24 от смещения их вдоль рельса.

Автоматический режим торможения. При прокатывании колеса по рельсу пусковой позиции 1, его гребень (колеса) взаимодействует с нажимной балкой 8 и с усилием, соответствующим массе вагона, отжимает ее вниз. При этом поршни и штоки 7 силовых цилиндров 3, опускаясь вниз, сжимают находящуюся в них жидкость и с весьма большим давлением (порядка 75-500 кгс/см²), перекачивают ее по гидроприводам 10 и 28 в силовые цилиндры 18, поршни которых вместе с тормозной колодкой 26 перемещаются в сторону рельса и при прокатывании по этой позиции колеса тележки взаимодействуют с торцовой поверхностью его обода, при этом скобы 19 перемещаются вправо, а валик 21 штока 22 скользит по продольному пазу в скобе (фиг.3). Тормозная колодка 26 на опорной стойке 25 в этом случае прижимается к внутренней стороне обода колеса (со стороны гребня). Таким образом колодки 26 зажимают обод колеса с обеих сторон одновременно, осуществляя необходимый тормозной эффект, который автоматически воспроизводится без использования дополнительной энергии получаемой извне, например, компрессорных установок.

При прокатывании колес вагона по позициям 1 и 2 замедлителя с допустимой скоростью 3,5-4,8 м/с (или 12,6-17,3 км/ч) тормозной эффект максимально реализуется на длине всей базы В тележки вагона.

Замедлитель может работать автоматически в тормозном режиме в течение всего времени, пока по его позициям прокатываются колеса вагонов.

Выключение замедлителя (полное). На пульте управления кнопкой 15 выключать клапан 13. Сжатый воздух из-под перегородки 30 через штуцер 40 выйдет в атмосферу и перегородка под действием усилия пружины 31 и избыточного давления жидкости в камере 43 займет нижнее положение. Давление в камере упадет до атмосферного. Затем кнопкой 16 включить клапан 14, через который сжатый воздух из магистрали 12 поступит к штуцеру 42 под поршень 37 цилиндра 39. Поршень 37 переместится (по фиг.4) вверх и головкой 36 стержня 35 поднимает клапан 33, сжимая пружины 34 и 38. Камеры 32 и 43 сообщаются. Жидкость из камеры 32, а следовательно, и из всей гидросистемы, где она находится, под избыточным давлением перетечет в камеру сжатия 43. Давление в гидросистеме снизится и поршни силовых цилиндров 3 и 18 под действием пружин, в том числе и 9, переместятся в исходное отпускное положение.

В то же время штоки 22 пневмоцилиндров 23 и скобы 19 опустятся вниз, тормозные колодки 26 займут положение ниже головки рельса. Нажимная балка 8 также опустится ниже головки рельса, это позволит безопасному проследованию подвижного состава беспрепятственно в любую сторону.

При необходимости автономно ступенями уменьшить тормозное усилие х замедлителя необходимо на пульте управления кнопкой 16 через клапан 14 коротким импульсом подать сжатый воздух под поршень 37. В этом случае обратнопитательный клапан 33 откроется указанным способом и камеры 32 и 43 сообщатся. Часть жидкости из гидросистемы, где она находится под значительным давлением, перетечет в камеру сжатия 43, в которой давление жидкости также повысится и перегородка 30 опустится (по фиг.4), выжимая воздух из цилиндра 29 в напорную магистраль 12. После этого клапан 14 выключается, поршень 37 под действием пружины 38 опустится, а клапан 33 пружиной 34 закроется. Сообщение камер 32 и 43 прекратится. В гидросистеме давление жидкости уменьшится, следовательно понизится тормозная эффективность замедлителя.

Использование замедлителя в качестве средства для закрепления отцепленных от локомотива вагонов, осуществляется в любом случае, когда замедлитель включен, а колесные пары тележки вагона остановятся на замедлителе и как описано выше будут взаимодействовать с ним.

Формула изобретения

ЗАМЕДЛИТЕЛЬ РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащий тормозные балки, установленные на основании вдоль рельсового пути, и гидроцилиндры приведения тормозных балок в рабочее положение, бесштоковыми полостями подключенные через управляемый распределитель к гидросистеме и к бесштоковым полостям по меньшей мере двух последовательно установленных вдоль рельсового пути вертикальных гидроцилиндров, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, он снабжен по крайней мере двумя пневмоцилиндрами подъема тормозных балок, которые вместе с гидроцилиндрами приведения их в рабочее положение смонтированы на охватывающих рельс снизу и размещенных в выполненных на нем вертикальных направляющих скобах, шарнирно связанных с штоками пневмоцилиндров и упруго с основанием, при этом штоки вертикальных гидроцилиндров связаны между собой нажимной лыжей для взаимодействия с колесом рельсового транспортного средства, а указанный распределитель включает в себя корпус, разделенный двумя перегородками на три камеры, в крайних из которых установлены подпружиненные поршни, и клапанное устройство, включающее в себя пропущенный через перегородки и закрепленный на поршне одной из крайних камер стержень с головкой, расположенной с возможностью взаимодействия с клапаном, расположенным в средней камере и поджатым к разделяющей среднюю и другую крайнюю камеры перегородке для перекрытия выполненного в ней отверстия, при этом средняя и другая крайняя камеры заполнены жидкостью и последняя со стороны ограничивающего ее торца сообщена с бесштоковыми полостями пневмоцилиндров и через первый электромагнитный клапан с пневмомагистралью, средняя камера гидравлически сообщена с указанными гидроцилиндрами, а одна крайняя камера со стороны ограничивающей ее перегородки сообщена с пневмомагистралью через второй электромагнитный клапан.

РИСУНКИ

Рисунок 1