Дополнительная тормозная система длительного действия
Владельцы патента RU 2667431:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта (МИИТ)" РУТ (МИИТ) (RU)
Группа изобретений относится к области железнодорожного транспорта. Дополнительная тормозная система длительного действия содержит специальное устройство для замедления вагонов, которое при взаимодействии с нажимными колесами рычагов Г-образной формы приводит в действие механическую часть тормозной системы грузовых вагонов при замедлении скорости или их остановки. Устройство для замедления движения вагона содержит опорную и нажимную длинномерные балки, закрепленные на шпалах вдоль оси симметрии рельсового пути, и привод тележек для управления процессом изменения высоты подъема длинномерной нажимной балки при ее взаимодействии с нажимными колесами рычагов Г-образной формы, предусмотренных в механической части тормозной системы грузового вагона. Рычаги Г-образной формы присоединены к ведущим вертикальным рычагам тормозной рычажной передачи тележек вагона в местах шарнирного соединения с распорками триангелей и тягами. Достигается возможность управления тормозным эффектом с отключенными и с включенными приборами тормозного оборудования при замедлении скорости движения или остановки вагонов. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 6 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к железнодорожному оборудованию и к механической части тормозной системы вагона, в частности к дополнительной тормозной системе длительного действия грузового вагона, предназначенной для замедления скорости движения и остановки одного или группы вагонов с отключенными или включенными приборами тормозного оборудования при следовании в поездах, при роспуске с сортировочных горок и при позиционировании вагонов в процессе погрузки и выгрузки груза.
Уровень техники
Известна конструкция механической части тормозной системы грузового вагона (см. В.И. Крылов, В.В. Крылов и др. Тормозное оборудование железнодорожного подвижного состава: Справочник.- М.: Транспорт, 1989 - 487 с, рис. 272, с. 349., /Л-1/), содержащая тормозной цилиндр одностороннего действия, при передаче через который кинетической энергии сжатого воздуха приводится в действие тормозная рычажная передача вагона и закрепленные на триангелях тормозные колодки под действием тормозной силы прижимаются к поверхности круга катания колес и осуществляется торможение вагонов при движении в поезде с включенными приборами тормозного оборудования. Тормозная рычажная передача тележек грузового вагона состоит из ведущих вертикальных рычагов, соединенных шарнирно в верхней части с тягами рычажной тормозной передачи вагона, а в нижней части через распорку шарнирно соединены с ведомыми вертикальными рычагами, верхняя часть которых шарнирно соединена с кронштейнами надрессорных балок тележек вагона. Ведомые и ведущие вертикальные рычаги в средней части закреплены шарнирно на распорках триангелей. Для возможности возвратно-поступательного движения триангели через подвески башмаков тормозных колодок шарнирно соединены с кронштейнами боковых рам тележек.
Недостатком известной конструкции и принципа действия механической части тормозной системы грузового вагона являются невозможность осуществлять замедление скорости движения и остановку вагонов с отключенными приборами тормозного оборудования, в том числе при их роспуске с сортировочных горок.
Наиболее известным является вагонный замедлитель (см. патент RU №2333120 МПК B61K 7/08, 2008 г., /Л-2/), содержащий прямолинейные тормозные балки с шинами расположенные параллельно рельсам и жестко закреплены на внутренних и наружных рычагах, имеющих общую соединительную ось, установленную на стойке для возможности их поворота в вертикальной плоскости. Каждый рычаг имеет привод, выполненный в виде пневмокамеры, жестко соединенной с основанием через упоры с возможностью фиксации тормозных балок с шинами в положениях «отторможено» и «заторможено». Вагонные замедлители действуют по принципу зажима шинами торцевых поверхностей колес вагона, что приводит к износу и уменьшению ширины обода колес.
Указанный вагонный замедлитель имеет сложную конструкцию, большие габаритные размеры, стоимость, требует больших затрат на ремонт и техническое обслуживание. Для обеспечения надежности работы вагонных замедлителей требуется использование большого количества воздуха высокого давления и соблюдений требований по ограничению скорости движения вагонов при входе в замедлитель. В случае обледенения или загрязнения нефтепродуктами поверхностей колес вагонов и происходит снижение тормозного эффекта, что приводит к повреждению от соударения вагонов при роспуске с сортировочных горок и по этой причине для уменьшения скорости соударения вагонов дополнительно применяют тормозные башмаки.
Известно устройство для замедления железнодорожного состава (см. авторское свидетельство СССР №1659272, МПК B61K 7/02, 1991 г., /Л-3/), принятое в качестве ближайшего аналога и содержащее две связанные между собой гибкой связью тележки, установленные внутри рельсовой колеи и имеющие рычаги, где закреплены основные ролики, от взаимодействия которых с ребордами колес при движении вагона и при рабочем положении силовых цилиндров осуществляется перемещение тележек во взаимно противоположные направления за счет циклического перемещения их дополнительных роликов по нижним и верхним направляющим, снабженных поворотными опорными элементами, поворотными заслонками и наклонными опорными дорожками. При завершении рабочего цикла ролики тележки сходят с дополнительных верхних направляющих и под действием силы тяжести устанавливаются в исходное положение на основных нижних направляющих. Устройство прекращает работу при отключении силовых цилиндров и установки их штоков в исходное нерабочее положение.
Указанное устройство для замедления железнодорожного состава, может быть установлено только на прямом участке железнодорожного пути, цикличность перемещения тележек которого возможна только для железнодорожных транспортных средств, имеющих одинаковые размеры длины (базу) между тележками и колесными парами вагонов, а наличие гибкой связи межу тележками и системы заслонок в направляющих приводят к усложнению конструкции, к снижению технологичности изготовления устройства и надежности его работы.
Раскрытие изобретения
Техническим результатом заявляемого изобретения является создание простой, экономичной и надежной в эксплуатации конструкции дополнительной тормозной системы длительного действия, обеспечивающей возможность автоматизировать процесс замедления скорости движения и остановки вагонов с включенными или выключенными приборами тормозного оборудования, исключающей возможность повреждения вагонов при роспуске с сортировочных горок, позволяющей осуществлять позиционирование вагонов в процессе погрузки и выгрузки груза и управлять механической частью тормозной системы грузовых вагонов поезда.
Для достижения вышеуказанного технического результата предложена дополнительная тормозная система длительного действия, содержащая тормозное оборудование и механическую часть тормозной системы грузового вагона, при этом в шарнирных соединениях ведущих вертикальных рычагов тормозной рычажной передачи тележек вагона с распорками триангелей и с тягами закреплены специальные рычаги Г-образной формы, в нижней части которых с возможностью расположения в критических точках оси пути нижнего очертания габарита железнодорожного подвижного состава закреплены нажимные колеса с возможностью взаимодействия с поверхностью длинномерной нажимной балки устройства для замедления скорости движения вагонов с отключенными и с включенными приборами тормозного оборудования.
Для управления тормозным эффектом рычаги Г-образной формы шарнирно соединены с распоркой триангелей с возможностью радиального поворота и воздействия одновременно с ведущими вертикальными рычагами тормозной рычажной передачи тележек на механическую часть тормозной системы вагона при замедлении скорости его движения.
Также предложено устройство для замедления скорости движения вагонов, являющееся частью вышеуказанной дополнительной тормозной системы длительного действия, содержащее опорную и нажимную длинномерные балки с возможностью закрепления на шпалах вдоль оси симметрии железнодорожного пути, внутри поверхности которых установлены силовой цилиндр и тележки, имеющие рычаги для шарнирного закрепления на них нажимной балки с возможностью изменения высоты ее положения в процессе взаимодействия с нажимными колесами специальных рычагов Г-образной формы при активизации механической части тормозной системы грузового вагона, при этом для возможности установки ниже уровня верха головок рельсов нажимной длинномерной балки и вертикального ее перемещения относительно вертикальных поверхностей опорной длинномерной балки, имеющих криволинейную форму продольных поверхностей, соответствующую форме линии оси рельсового пути, нажимная длинномерная балка шарнирно закреплена на рычагах тележек, оси вращения колес которых между собой соединены шарнирно посредством продольных тяг с возможностью одновременного перемещения тележек по различным траекториям поверхности опорной длинномерной балки с применением одного силового цилиндра.
В результате осуществления изобретения расширяются технические возможности для сокращении времени одновременного срабатывания механической части тормозной системы группы вагонов и управления силой нажатия тормозных колодок вагона на поверхность круга катания колес пропорционально величине инерционной силы движения вагона с отключенными или включенными приборами тормозного оборудования, что исключает возможность повреждения от соударения вагонов при роспуске с сортировочных горок и повышает эффективность управления тормозами вагонов при позиционировании вагонов в процессе погрузки и выгрузки груза и следования в поездах.
Краткое описание чертежей
Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами, где представлены:
Фиг. 1 - конструктивная схема дополнительной тормозной системы длительного действия с выключенным устройством для замедления вагона;
Фиг. 2 - сечение по А-А на Фиг. 1 узла шарнирного соединения рычагов Г-образной формы с ведущими вертикальными рычагами тормозной рычажной передачи тележки вагона;
Фиг. 3 - сечение по В-В на Фиг. 1 рельсового пути и устройства для замедления движения вагона при исходном положении «отторможено»;
Фиг.4 - конструктивная схема положения элементов дополнительной тормозной системы длительного действия с включенным устройством для замедления вагона;
Фиг. 5 - исходное положение «отторможено» элементов дополнительной тормозной системы длительного действия;
Фиг. 6 - активизированное положение «заторможено» элементов дополнительной тормозной системы длительного действия при замедлении скорости движения вагона.
Осуществление изобретения
Дополнительная тормозная система длительного действия расширяет технические возможности работы известной конструкции тормозной рычажной передачи вагона, где дополнительно к ведущим вертикальным рычагам 5, в местах их шарнирного соединения 6 с распоркой 13 триангеля 11 и шарнирного соединения 8 с тягой 4, закреплены специальные рычаги 7 Г-образной формы с нажимными колесами 9. Для обеспечения возможности взаимодействия с длинномерной нажимной балкой 22 устройства для замедления вагона с рычагами 7 Г-образной формы их нажимные колеса 9 расположены в критических точках оси пути нижнего очертания габарита железнодорожного подвижного состава.
Тормозной эффект при движении одного или группы вагонов с отключенными и включенными приборами тормозного оборудования достигается при взаимодействии нажимных колес 9 рычагов 7 Г-образной формы с длинномерной нажимной балкой 22 стационарного устройства для замедления вагона, закрепленного на шпалах 1 при помощи длинномерной опорной балки 21 П-образной формы поперечного сечения.
Длинномерная нажимная балка 22 для равномерного распределения нагрузки и с возможностью для вертикального перемещения шарнирами 19 соединена с рычагами 18 тележек 17, соединенных шарнирами 20 с продольными тягами 16 с возможностью осуществлять горизонтальное перемещение под действием силового цилиндра 24.
Опорная поверхность длинномерной нажимной балки 22 в средней части горизонтальной поверхности имеет углубление для исключения возможности соприкосновения с распорками 10, с ведущими вертикальными рычагами 5 и ведомыми вертикальными рычагами 15 в процессе замедления скорости движения вагона. Длина L опорной поверхности нажимной балки 22 устройства, разнесенная по шарнирным соединениям 19 опорных рычагов 18 тележек 17, устанавливается в соответствии технологических требований замедления скорости движения одного или группы грузовых вагонов. Для обеспечения плавного перевода тормозной рычажной передачи вагона в положение «заторможено» на концах длинномерной нажимной балки 22 шарнирами 23 закреплены переходные площадки 25.
В конструкции устройства для замедления скорости движения вагона предусмотрено телескопическое сопряжение вертикальных боковых поверхностей длинномерных опорной балки 21 и нажимной балки 22, что позволяет в положение «отторможено» устанавливать опорные поверхности нажимной балки 22 ниже уровня верха головок рельсов 2.
Дополнительная тормозная система длительного действия вагона работает следующим образом.
Техническим средством управления тормозным эффектом дополнительной тормозной системы длительного действия вагона является устройство для замедления вагона, привод которого позволяет изменять высоту подъема длинномерной нажимной балки 22 с возможностью пропорционального изменения силового ее воздействия на тормозную рычажную передачу вагона через нажимные колеса 9 рычагов 7 Г-образной формы. При этом тормозная сила нажатия тормозных колодок 12 на поверхности круга катания колес 3 вагона изменяется в зависимости от высоты подъема длинномерной нажимной балки 22.
Включение или выключение устройства для замедления вагона осуществляется силовым цилиндром 24, под действием которого производится горизонтальное перемещение тяг 16, тележек 17 и при повороте опорных рычагов 18 относительно шарнирных соединений 19 осуществляется вертикальное перемещение длинномерной нажимной балкой 22.
При включении устройства для замедления вагона под действием силового цилиндра 24 одновременно осуществляется вертикальное перемещение длинномерной нажимной балки 22 и угловое перемещение закрепленных на противоположных их концах шарнирами 23 переходных площадок 25, предназначенных для плавного увеличения тормозной силы нажатия колодок 12 на поверхность круга катания колеса 3 вагона.
При отключении устройства для замедления вагона под действием силового цилиндра 24 одновременно осуществляется перемещение в исходное положение тележек 17, опорных рычагов 18, переходных площадок 25 и длинномерной нажимной балки 22, с возможностью ее расположения ниже уровня верха головок рельсов 2, для обеспечения беспрепятственного перемещения железнодорожных транспортных средств.
Замедление скорости движения вагонов, происходит в соответствие установленного принципа механической части тормозной системы грузового вагона при взаимодействии нажимных колес 9 рычагов 7 с поверхностью длинномерной нажимной балки 22. От действия образующегося при этом момента силы рычаги 7 Г-образной формы и ведущие вертикальные рычаги 5 при повороте относительно шарнирного соединения 6 с распоркой 13 триангеля 11 через распорку 10 воздействуют на ведомые вертикальные рычаги 15, при повороте которых вместе с триангелем относительно шарнира 14 тормозные колодки 12 прижимаются к поверхности круга катания колес 3, образуя дополнительные точки опор в тормозной рычажной передаче тележек вагонов.
При дальнейшем повороте рычагов 7 Г-образной формы и ведущих вертикальных рычагов 5 одновременно производится их перемещение с триангелем 11 вдоль продольной оси симметрии вагона и в результате другая пара тормозных колодок 12 прижимается к поверхности круга катания колес 3 второй колесной пары тележки вагона. Образующаяся таким образом тормозная сила нажатия колодок 12 на колеса 3 передается через тягу 4 и шарнирно закрепленные на затяжке 27 горизонтальные рычаги 26 и 30 на шток 29 тормозного цилиндра вагона, при выходе которого на установленную нормативную величину hШ происходит сжатие возвратной пружины 28. При этом механическая часть тормозной системы вагона устанавливается в положение «заторможено».
При выключении силового цилиндра 24 или при выходе вагона из зоны взаимодействия длинномерной нажимной балки 22 с нажимными колесами 9 рычагов 7 Г-образной формы под действием силы упругости сжатой возвратной пружины 28 тормозного цилиндра вагона механическая часть тормозной системы вагона устанавливается в положение «отторможено».
Источники информации, принятые во внимание
1. В.И. Крылов, В.В. Крылов и др. Тормозное оборудование железнодорожного подвижного состава: Справочник. - М.: Транспорт, 1989 г. /Л-1/.
2. Патент RU №2333120, 2008 г. /Л-2/.
3. Авторское свидетельство СССР №1659272, 1991 г. /Л-3/.
1. Дополнительная тормозная система длительного действия, содержащая тормозное оборудование и механическую часть тормозной системы грузового вагона, отличающаяся тем, что в шарнирных соединениях ведущих вертикальных рычагов тормозной рычажной передачи тележек вагона с распорками триангелей и с тягами закреплены специальные рычаги Г-образной формы, в нижней части которых с возможностью расположения в критических точках оси пути нижнего очертания габарита железнодорожного подвижного состава закреплены нажимные колеса с возможностью взаимодействия с поверхностью длинномерной нажимной балки устройства для замедления скорости движения вагонов с отключенными и с включенными приборами тормозного оборудования.
2. Дополнительная тормозная система длительного действия по п. 1, отличающаяся тем, что для управления тормозным эффектом рычаги Г-образной формы шарнирно соединены с распоркой триангелей с возможностью радиального поворота и воздействия одновременно с ведущими вертикальными рычагами тормозной рычажной передачи тележек на механическую часть тормозной системы вагона при замедлении скорости его движения.
3. Устройство для замедления скорости движения вагонов, являющееся частью дополнительной тормозной системы длительного действия по п. 1, содержащее опорную и нажимную длинномерные балки с возможностью закрепления на шпалах вдоль оси симметрии железнодорожного пути, внутри поверхности которых установлены силовой цилиндр и тележки, имеющие рычаги для шарнирного закрепления на них нажимной балки с возможностью изменения высоты ее положения в процессе взаимодействия с нажимными колесами специальных рычагов Г-образной формы при активизации механической части тормозной системы грузового вагона, отличающееся тем, что для возможности установки ниже уровня верха головок рельсов нажимной длинномерной балки и вертикального ее перемещения относительно вертикальных поверхностей опорной длинномерной балки, имеющих криволинейную форму продольных поверхностей, соответствующую форме линии оси рельсового пути, нажимная длинномерная балка шарнирно закреплена на рычагах тележек, оси вращения колес которых между собой соединены шарнирно посредством продольных тяг с возможностью одновременного перемещения тележек по различным траекториям поверхности опорной длинномерной балки с применением одного силового цилиндра.
