Устройство остановки поезда при сходе колесной пары
Владельцы патента RU 2768095:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (RU)
Заявляемое устройство относится к средствам повышения безопасности железнодорожного транспорта, в частности к устройствам остановки поезда при сходе колесной пары с рельсов. Устройство включает закрепленный на буферном брусе вагона монтажный блок 1, в котором размещены рычаг 2, диск 3 и кран 4 экстренного торможения. На верхнем фланце монтажного блока 1 установлена камера 5 с упруго закрепленным грузом 6. Стержень 7 прикреплен к грузу 6 снизу, регулируется по длине и служит для контакта с рычагом 2. Диск 3 жестко закреплен на оси 8 поворотов и снабжен пружиной 9, соединенной с монтажным блоком 1. На диске 3 имеется упор, выполненный в виде выемки, для взаимодействия с рычагом 2. К нижнему фланцу монтажного блока 1 прикреплен корпус 10 крана 4. В корпусе 10 имеется патрубок 11 тормозной магистрали и отверстия 12 для выхода воздуха в атмосферу. Кран 4 имеет хвостовик 13 с горизонтальным пазом, в котором размещается палец 14 диска 3, и клапан 15 для перекрытия проходного сечения патрубка 11 тормозной магистрали. Рычаг 2 выполнен Г-образным, двуплечим и подпружинен относительно диска 3 пружиной 16. В устройство введены подшипники, размещенные на концах плеч рычага 2. Один из подшипников служит для контакта со стержнем 7, а другой для контакта с выемкой на диске 3. Ось 17 поворотов рычага 2 установлена в подшипниковом узле. В устройстве имеется регулируемый шток 18, прикрепленный сверху к грузу 6. Шток 18 регулируется по длине гайкой 19 и посредством верхнего ограничителя 20 и нижнего ограничителя 21, установленного на фланце 22 камеры 5, опирается на предварительно поджатую пружину 23. Технический результат - повышение надежности работы устройства. 1 ил.
Заявляемое устройство относится к средствам повышения безопасности железнодорожного транспорта, в частности, к устройствам остановки поезда при сходе колесной пары с рельсов.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство остановки поезда при сходе колесной пары (см. патент на изобретение РФ №2271288 «Детектор схода подвижного состава с рельсов», МПК В60Т 7/12, опубл. 10.03.2006, бюл. №7), которое включает закрепленный на буферном брусе вагона монтажный блок с установленными в нем с возможностью поворотов рычагом и жестко закрепленным на оси поворотов подпружиненным диском с упором для взаимодействия с рычагом, краном экстренного торможения, подключенным к тормозной магистрали и соединенным с диском, установленную на монтажном блоке камеру с упруго закрепленным грузом, выполненным с возможностью перемещения в вертикальном направлении и со стержнем для взаимодействия с рычагом.
Недостатком устройства является невысокая надежность работы, обусловленная свободным подвешиванием груза на пружине, вследствие чего возникают неконтролируемые резонансные колебания груза, приводящие к ложному срабатыванию устройства.
Другой причиной ненадежности работы является недостаточная чувствительность подвижных элементов устройства, связанная, в частности, с излишним трением рычага на оси поворотов и с трением между рычагом и упором на диске, что может приводить к несрабатыванию устройства при сходе колесной пары (ложное несрабатывание).
Данное техническое решение принято автором в качестве прототипа.
Задачей настоящего изобретения является повышение надежности работы устройства.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве остановки поезда при сходе колесной пары, включающем закрепленный на буферном брусе вагона монтажный блок с установленными в нем с возможностью поворотов рычагом и жестко закрепленным на оси поворотов подпружиненным диском с упором для взаимодействия с рычагом, краном экстренного торможения, подключенным к тормозной магистрали и соединенным с диском, установленную на монтажном блоке камеру с упруго-закрепленным грузом, выполненным с возможностью перемещения в вертикальном направлении и со стержнем для взаимодействия с рычагом, введен закрепленный сверху на грузе регулируемый по длине шток, через который груз опирается на предварительно поджатую пружину, рычаг выполнен Г-образным, двуплечим и подпружинен относительно диска, а ось поворотов рычага установлена в подшипниковый узел, причем на плечах рычага установлены подшипники, один из которых служит для взаимодействия с упором на диске, выполненным в виде выемки, а другой для взаимодействия со стержнем, выполненным регулируемым по длине, а конец оси поворотов диска огранен под ключ для возврата устройства в исходное положение, причем расположение граней конца оси служит для индикации срабатывания устройства.
Такое выполнение устройства, в котором введен закрепленный сверху на грузе регулируемый по длине шток, через который груз опирается на предварительно поджатую пружину, рычаг выполнен Г-образным, двуплечим и подпружинен относительно диска, а ось поворотов рычага установлена в подшипниковый узел, причем на плечах рычага установлены подшипники, один из которых служит для взаимодействия с упором на диске, выполненным в виде выемки, а другой для взаимодействия со стержнем, выполненным регулируемым по длине, а конец оси поворотов диска огранен под ключ для возврата устройства в исходное положение, причем расположение граней конца оси служит для индикации срабатывания устройства, позволяет исключить неконтролируемые резонансные колебания груза, приводящие к ложному срабатыванию устройства, а также уменьшить приводящее к ложному несрабатыванию излишнее трение рычага на оси поворотов и трение между рычагом и упором на диске за счет установки подшипников на концах рычага и установки оси поворотов рычага в подшипниковый узел, что позволяет увеличить чувствительность рычага, и, тем самым, повысить надежность работы устройства.
На чертеже представлена схема устройства остановки поезда при сходе колесной пары в исходном положении. Пунктиром показано положение подвижных элементов устройства после его срабатывания.
Устройство включает закрепленный на буферном брусе вагона(не показан) монтажный блок 1, в котором размещены рычаг 2, диск 3 и кран 4 экстренного торможения.
На верхнем фланце монтажного блока 1 установлена камера 5 с упруго закрепленным грузом 6. Стержень 7 прикреплен к грузу 6 снизу, регулируется по длине и служит для контакта с рычагом 2. Диск 3 жестко закреплен на оси 8 поворотов и снабжен пружиной 9, соединенной с монтажным блоком 1. На диске 3 имеется упор, выполненный в виде выемки, для взаимодействия с рычагом 2.
К нижнему фланцу монтажного блока 1 прикреплен корпус 10 крана 4. В корпусе 10 имеется патрубок 11 тормозной магистрали и отверстия 12 для выхода воздуха в атмосферу. Кран 4 имеет хвостовик 13 с горизонтальным пазом, в котором размещается палец 14 диска 3, и клапан 15 для перекрытия проходного сечения патрубка 11 тормозной магистрали.
Рычаг 2 выполнен Г-образным, двуплечим и подпружинен относительно диска 3 пружиной 16. В устройство введены подшипники, размещенные на концах плеч рычага 2. Один из подшипников служит для контакта со стержнем 7, а другой для контакта с выемкой на диске 3. Ось 17 поворотов рычага 2 установлена в подшипниковом узле.
В устройство дополнительно введен регулируемый шток 18, прикрепленный сверху к грузу 6. Шток 18 регулируется по длине гайкой 19 и посредством верхнего ограничителя 20 и нижнего ограничителя 21, установленного на фланце 22камеры 5, опирается на предварительно поджатую пружину 23. Шток 18, ограничители 20 и 21, пружина 23 и гайка 19 закрыты колпаком 24.
Конец оси 8 поворотов диска 3 выполнен ограненным, например, под квадратное сечение, для соответствующего ключа, служащего для возврата устройства в исходное положение. Расположение граней конца оси 8 относительно корпуса монтажного блока 1, т.е., их ориентация по отношению к фланцам монтажного блока, служит для индикации срабатывания устройства.
Устройство может быть снабжено дополнительным индикатором срабатывания (не показан), связанным с положением граней конца оси 8.
Устройство работает следующим образом. В исходном положении кран 4 экстренного торможения находится в крайнем нижнем положении и его клапан 15 перекрывает проходное сечение патрубка 11. Подшипник нижнего плеча рычага 2 находится в выемке диска 3. Палец 14 диска 3 находится внутри горизонтального паза хвостовика 13. Пружины 9 и 16 растянуты. Груз 6 прижат пружиной 23 к верхнему фланцу 22 камеры 5 и находится в крайнем верхнем положении. Стержень 7 груза 6 не касается подшипника верхнего плеча рычага 2. Грани конца оси 8 в исходном положении ориентированы определенным образом, например, так, что одна пара противоположных граней параллельна фланцам монтажного блока 1.
При сходе колесной пары с рельсов происходит ее удар о шпалу или закладной болт, в результате чего в колесной паре возникает направленное вверх вертикальное ускорение, которое передается монтажному блоку 1. При этом груз 6 смещается вниз относительно блока 1, стержень 7 ударяется в подшипник верхнего плеча рычага 2 и смещает рычаг 2 вниз, что выводит подшипник нижнего плеча из выемки в диске 3. Диск 3 под усилием пружины 9 поворачивается на угол ~45°, а палец 14, находящийся в пазу хвостовика 13, движется вверх, поднимает клапан 15 крана 4 и открывает проходное сечение патрубка 11 тормозной магистрали. Воздух из патрубка 11 через отверстия 12 в корпусе 10 выходит в атмосферу и тормозная система поезда срабатывает. Грани оси 8 после срабатывания устройства оказываются непараллельными фланцам монтажного блока 1 (повернуты на угол ~45°), что и является индикацией срабатывания.
Для возврата устройства в исходное положение на конец оси 8 накладывают ключ, которым поворачивают диск 3 до момента захода подшипника нижнего плеча рычага 2 в выемку диска 3. При этом две противоположные грани конца оси 8 оказываются параллельными фланцам монтажного блока 1, что и соответствует исходному положению устройства.
Устройство остановки поезда при сходе колесной пары, включающее закрепленный на буферном брусе вагона монтажный блок с установленными в нем с возможностью поворотов рычагом и жестко закрепленным на оси поворотов подпружиненным диском с упором для взаимодействия с рычагом, краном экстренного торможения, подключенным к тормозной магистрали и соединенным с диском, установленную на монтажном блоке камеру с упруго закрепленным грузом, выполненным с возможностью перемещения в вертикальном направлении и со стержнем для взаимодействия с рычагом, отличающееся тем, что введен закрепленный сверху на грузе регулируемый по длине шток, через который груз опирается на предварительно поджатую пружину, рычаг выполнен Г-образным, двуплечим и подпружинен относительно диска, а ось поворотов рычага установлена в подшипниковый узел, причем на плечах рычага установлены подшипники, один из которых служит для взаимодействия с упором на диске, выполненным в виде выемки, а другой для взаимодействия со стержнем, выполненным регулируемым по длине, а конец оси поворотов диска огранен под ключ для возврата устройства в исходное положение, причем расположение граней конца оси поворотов диска служит для индикации срабатывания устройства.
