Привод стояночного тормоза грузового вагона
Стояночный тормоз грузового вагона
Заявляемая полезная модель относится к конструкциям стояночных тормозов, приводимых в действие вручную.
Стояночный тормоз грузового вагона, с потележечной схемой торможения, оборудован дополнительным промежуточным рычагом, установленным в кронштейне «мертвой точки» на раме вагона, в промежутке между червячным сектором и рычажной передачей. Рычаг выполнен ступенчатым зигзагообразной формы. Одной из полок рычаг шарнирно соединен, посредством тяги, проходящей в пространстве между надрессорной балкой тележки и шкворневой балкой рамы вагона, с червячным сектором. Второй полкой, установленной на кронштейне «мертвой точки» на раме, двухуровневый зигзагообразный рычаг соединен, шарнирно посредством тяги, с рычажной передачей. Плечи ступенчатого зигзагообразного рычага имеют отношение 1,3-2,5, а высота рычага между этими плечами составляет 90-130 мм.
Заявляемая полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности к стояночным тормозам, приводимых в действие вручную.
Известна конструкция стояночного тормоза «Miner» грузового вагона [«Car and Locomotive Cyclopedia», Simmons-Boardman Publishing Corporation, N.Y., 1970, стр.706-708], который состоит из, размещенного на торцевой стене вагона, редуктора с храповым механизмом фиксации. На рабочем валу редуктора закреплен штурвал и ведущая шестерня, входящая в зацепление с ведомой шестерней, имеющей общий вал, с жестко-насаженным на него барабаном, несущего тормозную цепь. Передача усилия на тормозные колодки осуществляется путем вращения штурвала по часовой стрелке. Наматываемая на барабан, цепь передает усилие на поворотный сектор, закрепленный на раме вагона. Поворотный сектор в свою очередь связан с рычажной передачей вагона посредством цепи.
Недостатком данной тормозной передачи является сложность конструкции редуктора с храповым механизмом. В процессе эксплуатации необходимы дополнительные затраты на обслуживание редуктора, а возможный износ элементов стопорящего механизма может привести к непредусмотренному отпусканию ручного стояночного тормоза и как следствие возникновение аварийной ситуации. Использование в качестве, передающего усилие, элемента — цепи, не обеспечивает достаточной надежности в работе тормоза. В частности, не исключено заклинивание цепи внутри редуктора, и как следствие, не полный отпуск стояночного тормоза, а в случае провисания цепи, передающей усилие на рычажную передачу вагона, возможен ее зацеп за элементы конструкции рамы вагона, в результате чего необходимое для затормаживания усилие на тормозные колодки не будет передано.
Также известна конструкция привода ручного тормоза железнодорожного вагона [Авторское свидетельство СССР №177925 от 08.01.1966 г.], состоящего
из самотормозящего червяка, установленного в цапфе, обеспечивающей его вращение при торможении и поворот в горизонтальной плоскости при отпуске тормоза, и сидящего на откидном валу со штурвалом на одном конце, установленного на кронштейне рамы вагона. Червяк взаимодействует с червячным сектором, установленным на оси с возможностью поворота. Червячный сектор соединен с тягой, связанной с горизонтальными рычагами автоматического тормоза, со стороны штока тормозного цилиндра. Установленные в кронштейне, червяк с валом проходит через фиксатор, приваренный к концевой балке вагона. Фиксатор фиксирует червяк с валом в рабочем и отпускном положениях.
Данная конструкция выбрана в качестве прототипа. Недостатком данной конструкции ручного привода является то, что при вращении штурвала, силы, приводящие в действие стояночный тормоз, не являются достаточными, что бы обеспечить торможение, в случае применения потележечного торможения вагона. Кроме того, при использовании в конструкции тележек вагона надрессорной балки с верхним горизонтальным поясом и пониженным центром тяжести, тяга соединяющая рычажную передачу автоматического тормоза и червячный сектор ручного тормоза, должна проходить через тело надрессорной балки, а значит конструкция последней должна предусматривать наличие окон в боковых стенках для прохождения соединяющей и передающей усилие, тяги, что является нежелательным, так как ведет к уменьшению сечения надрессорной балки и как следствие, повышенная наружность надрессорной балки в зоне отверстий, и возможная ее поломка и возникновение аварийной ситуации при эксплуатации вагона.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание конструкции стояночного тормоза грузового вагона, обеспечивающей рычажной передаче, достаточного усилия, необходимого для торможения вагона, имеющего потележечную схему торможения и исключающую взаимодействие элементов стояночного тормоза с элементами надрессорной балки тележки и шкворневой балки кузова вагона.
Поставленная задача решается следующим образом.
Стояночный тормоз грузового вагона, с потележечной схемой торможения, оборудован дополнительным промежуточным рычагом, установленным в кронштейне «мертвой точки» на раме вагона, в промежутке между червячным сектором и рычажной передачей. Рычаг выполнен ступенчатым зигзагообразной формы. Плечи рычага выполнены параллельными друг другу. Одним плечом рычаг шарнирно соединен, посредством тяги, проходящей в пространстве между надрессорной балкой тележки и шкворневой балкой рамы вагона, с червячным сектором. Вторым плечом, установленным на кронштейне «мертвой точки» на раме, ступенчатый зигзагообразный рычаг соединен, шарнирно посредством тяги, с рычажной передачей. Плечи рычага имеют отношение в интервале 1,3-2,5, а высота рычага между ними составляет 90-130 мм.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что на вращающемся валу привода стояночного тормоза грузового вагона установлен штурвал, приводящий в действие тормоз. С другого конца вала расположен червяк. Червяк взаимодействует с червячным сектором, который вращается на оси привода, установленного на кронштейне раме вагона. Усилие от червячного сектора на рычажную передачу автоматического тормоза передается с помощью ступенчатого зигзагообразного промежуточного рычага. Ступенчатый зигзагообразный промежуточный рычаг шарнирно установлен на кронштейне «мертвой точки» на раме вагона одним из его плеч, которое соединено в свою очередь шарнирно посредством тяги с рычажной передачей автоматического тормоза. Второе плечо ступенчатого зигзагообразного промежуточного рычага соединено шарнирно посредством тяги с червячным сектором. Плечи рычага имеют отношение в интервале 1,3-2,5, а высота рычага между ними составляет 90-130 мм.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, на которых изображены:
фиг.I — общий вид стояночного тормоза вагона;
фиг.II — вид А, вид сбоку ступенчатого зигзагообразно промежуточного рычага.
Стояночный тормоз грузового вагона состоит из привода 1 стояночного тормоза, закрепленного на кронштейне рамы 2 вагона. Привод 1 состоит из вала 3, оканчивающегося с одной стороны червяком 4, а с другой стороны посадочным местом под штурвал 5.
Червяк 4 с валом 5 установлен в цапфе 6, обеспечивающей его вращение при осуществлении торможения и поворот в горизонтальной плоскости при отпуске тормоза. Червяк 4 взаимодействует с червячным сектором 7, вращающимся на оси 8 привода 1, установленного на кронштейне рамы 2 вагона. Червячный сектор 7 соединен шарнирно с помощью тяги 9 с плечом С промежуточного ступенчатого зигзагообразного рычага 10. Плечи С и В рычага 10 выполнены параллельными друг другу и имеют отношение в интервале 1,3-2,5. Плечом В ступенчатый зигзагообразный промежуточный рычаг 10 установлен в кронштейне 11 «мертвой точки», закрепленном на раме 2. Этим же плечом В рычаг 10 соединен шарнирно посредством тяги 12 с рычажной передачей 13 автоматического тормоза. Высота Н ступенчатого зигзагообразного рычага 10 между его плечами В и С составляет 90-130 мм.
Технический результат от использования заявляемой полезной модели заключается в том, что применение дополнительного промежуточного рычага в конструкции стояночного тормоза обеспечивает необходимое усилие для торможения вагона с потележечной схемой торможения, а выполнение промежуточного рычага ступенчатым зигзагообразной формы исключает взаимодействие соединительных тяг стояночного тормоза с элементами кузова и тележки вагона. В частности такая конструкция рычага и соединение его с червячным сектором обеспечивает размещение соединяющей их тяги в пространстве между шкворневой балкой кузова вагона и надрессорной балкой тележки в случае выполнения надрессорной балки с горизонтальным верхним поясом и пониженным центром тяжести вагона. Тем самым не требуется выполнения отверстий под тягу, ослабевающих сечение или шкворневой
балки кузова или надрессорной балки тележки, и как результат обеспечение надежности вагона в целом.
Отношение плеч двухуровневого зигзагообразного рычага в интервале от 1,3 до 2,5 обеспечивает унификацию узла для различных типов вагонов. Так для вагонов-цистерн применяется тормозная передача, в которой отношение плеч двухуровневого зигзагообразного рычага должно составлять 1,3, для обеспечения необходимого усилия для торможения. Для полувагонов отношение данных плеч устанавливается 2,5, а на платформах для перевозки контейнеров-цистерн 2,09, при той же конструкции рычажной передачи стояночного тормоза. Такая передача позволяет при единой конструкции, варьируя передаточным отношением рычага в интервале от 1,3 до 2,5 получить достаточное усилие воздействия колодки, посредством рычажной передачи, на колесо для удержания вагона на уклоне не менее 30%.
Применение в схеме рычажной передачи ступенчатого зигзагообразного промежуточного рычага с высотой между его плечами 90-130 мм. позволяет унифицировать узел для вагонов имеющих различную высоту пятников. Так, например, для исключения прохождения тяги стояночного тормоза через тело шкворневой балки, при этом используя без изменения типовую конструкцию деталей и узлов автоматического тормоза, для вагонов с высотой пятников 110 мм высота рычага составляет 90 мм, для вагонов с высотой пятника 105 мм высота рычага составит 95 мм, для вагонов с высотой пятников 90 мм высота рычага составит 110 мм. Высота рычага 130 мм позволяет использовать на вагонах пятники размером 70 мм, что значительно позволяет уменьшить центр тяжести вагона и улучшить его динамические характеристики.
В настоящее время на конструкцию стояночного тормоза грузового вагона разработана конструкторская документация, изготовлены образцы и проведены необходимые испытания.
1. Стояночный тормоз грузового вагона, приводимый в действие с помощью штурвала, установленного на конце вала, на другом конце которого расположен червяк, взаимодействующий с червячным сектором, вращающимся на оси привода, закрепленного на кронштейне рамы вагона, отличающийся тем, что рычаг, шарнирно соединяющий посредством тяг червячный сектор и рычажную передачу, выполнен ступенчатым зигзагообразным, плечи которого имеют отношение в интервале 1,3-2,5.
2. Стояночный тормоз грузового вагона по п.1, отличающийся тем, что высота ступенчатого зигзагообразного рычага между плечами составляет 90-130 мм.
Для всех грузовых вагонов колеи 1520 мм характерной особенностью конструкции тормозной рычажной передачи является одностороннее нажатие тормозных колодок на колеса и возможность применения чугунных и композиционных колодок. Настройка рычажной передачи на определенный тип тормозных колодок выполняется
перестановкой валиков затяжки 1-2 в соответствующие отверстия горизонтальных рычагов тормозного цилиндра). Ближние к тормозному цилиндру отверстия к используются при композиционных колодках, а дальние отверстия ч — при чугунных колодках.
Устройство тормозной рычажной передача четырехосного грузового вагона показано на рисунке. Шток 6 поршня тормозного цилиндра и кронштейн мертвой точки 7 соединены валиками с горизонтальными рычагами 10 и 4, которые в средней части связаны между собой затяжкой 5. Затяжка 5 устанавливается в отверстия 8 при композиционных колодках, а при чугунных колодках в отверстие 9. С противоположных концов рычаги 4 и 10 сочленены валиками с тягой 11 и авторегулятором 3. Нижние концы вертикальных рычагов 1 и 14 соединены между собой распоркой 15, а верхние концы рычагов 1 соединены с тягами 2, верхние концы крайних вертикальных рычагов 14 закреплены на рамах тележек с помощью серег 13 и кронштейнов. Триангели 17, на которых установлены башмаки 12 с тормозными колодками, соединены валиками 18 с вертикальными рычагами 1 и 14.
Для предохранения от падения на путь триангелей и распорок в случае их разъединения или обрыва предусмотрены предохранительные угольники 19 и скобы. Тормозные башмаки и триангели 17 подвешены к раме тележки на подвесках 16. Тяговый стержень регулятора 3 соединен с нижним концом левого горизонтального рычага 4, а регулирующий винт — с тягой 2. При торможении корпус регулятора 3 упирается в рычаг, соединенный с горизонтальным рычагом 4 затяжкой.
Аналогичную рычажную передачу, отличающуюся только размерами горизонтальных рычагов, имеют полувагоны, платформы, цистерны и др.
Действие рычажной передачи четырехосного вагона подобно действию рассмотренной
выше рычажной передачи. Для ручной регулировки рычажной передачи в тягах 2, серьгах 13 и затяжках 15 имеются запасные отверстия.
Привод ручного тормоза посредством тяги соединен с горизонтальным рычагом 4 в точке соединения с штоком 6 тормозного цилиндра, поэтому действие рычажной передачи будет такое же, как и при автоматическом торможении, но процесс совершается медленнее.
В таблице приведены характеристики рычажных передач основных типов грузовых вагонов, эксплуатируемых на железных дорогах России.
Наиболее ответственными деталями рычажной передачи грузовых вагонов являются триангели с глухой посадкой тормозных башмаков 3.
Закладка 2 устанавливается с внутренней стороны башмака. Размещенный за башмаком наконечник 5 ложится на полочку боковой балки тележки в случае обрыва подвески 4 и предохраняет триангель от падения на путь. Смонтированные на цапфах детали закрепляются корончатыми гайками 8 и фиксируются шплинтами 9. Колодки 7 крепятся в башмаках чеками 6. Триангель шарнирно соединяется с боковыми балками тележки посредством подвесок 4. Все грузовые вагоны должны иметь подвески башмаков с резиновыми втулками в отверстиях. Это позволяет снять нагрузки с подвески, вызывающие усталостные трещины, предупреждает изломы и падение деталей на путь.
Для повышения надежности рычажной передачи и предупреждения падения затяжек и тяг обе полосы 1 каждого вертикального и горизонтального рычага сваривают между собой планками 2. Соединительные валики при постановке в отверстия таких рычагов крепятся как обычно шайбой и шплинтом диаметром 8 мм.
Дополнительно со стороны головки валика в специально приваренные щечки 3 вставляется предохранительный шплинт такого же диаметра, чтобы предотвратить выпадение валика, если основной шплинт будет утерян
.
Тяги и горизонтальные рычаги около цилиндра снабжены предохранительными и поддерживающими скобами.
С целью удержания тормозных колодок с зазором относительно поверхности катания колеса в положении отпуска между распорками 2 триангеля и вертикальным рычагом 4 устанавливают отводящее устройство в виде скобы 5, которую надевают, разъединив распорку 6 и вертикальный рычаг 4. После соединения валиком 1 распорки и рычага скоба 5 удерживает триангель от поворота относительно валика 3 и обеспечивает зазор между колесом и колодкой.
Особенность конструкции рычажной передачи восьмиосных вагонов состоит в наличии балансира, обеспечивающего распределение тормозного усилия на обе тележки.
Многие грузовые вагоны оборудованы ручным или стояночным тормозом со штурвалом, выведенным на боковую сторону вагона
Рычажная передача пассажирских вагонов
Основная часть цельнометаллических пассажирских вагонов оборудована рычажной передачей колодочного тормоза с цилиндром диаметром 356 мм и двусторонним нажатием колодок.
Характеристика таких рычажных передач приведена в таблице.
Примечание. В числителе значения при наличия чугунный колодок, в знаменателе — композиционный.
Рычажная передача пассажирского вагона отличается от передач грузовых вагонов тем, что вместо триангелей применены траверсы 17, на цапфы которых установлены башмаки 15 с тормозными колодками 21. Вертикальные рычаги 24 и затяжки 28 подвешены к раме на подвесках 22.
Нажатие тормозных колодок двустороннее; вертикальные рычаги расположены в два ряда по бокам возле колес.
Траверсы 17 с башмаками и колодками подвешены на одинарных подвесках 20, ушки которых проходят между бортами башмаков. Кроме горизонтальных рычагов 7, имеются промежуточные рычаги 10, соединенные с вертикальными рычагами тягами 2. Тормозные башмаки снабжаются фиксирующим устройством, состоящим из поводка с пружиной 19, гаек и шплинта. С помощью этого устройства башмак с колодкой, при отпущенном тормозе удерживается на определенном расстоянии от поверхности колеса На случай разъединения тяг. рычагов и траверс или их излома предусмотрены предохранительные скобы 4, 9 и 11, предупреждающие падение деталей на путь.
Регулировка рычажной передачи осуществляется автоматическим регулятором 8 со стержневым приводом 6. Для ручной регулировки рычажной передачи предусмотрены отверстия в головках тяг и стяжные муфты 14.
В отличие от грузовых вагонов каждый пассажирский вагон оборудован ручным приводом тормоза, который размещен в тамбуре со стороны купе проводника. Привод ручного тормоза состоит из рукоятки 18, которая помещается в тамбуре вагона, винта 16, пары конических шестерен и тяга 13, соединенной с рычагом 12, который сочленен тягой 1 с рычагом 3 и далее тягой 5 с горизонтальным рычагом 7.
При постановке композиционных колодок ведущие плечи горизонтальных рычагов 7 изменяются перестановкой валиков распорки в ближние к тормозному цилиндру отверстия.
Анимация (мультик) по схемам прямодействующего, непрямодействующего тормоза и ЭПТ. Для скачивания проги кликните по картинке
Отличное пособие по новому воздухораспределителю пассажирских вагонов № 242.
С анимацией и дикторским сопровождением. Для скачивания PDF кликните по картике
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ТОРМОЗА ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
Весь электронный учебник по автотормозам можно скачать одним архивным файлом ЗДЕСЬ
[Статья] Автоматический стояночный тормоз
Применение автоматического стояночного тормоза (АСТ) грузового вагона позволит:
— повысит безопасность движения из-за истощения автоматических пневматических тормозов (АПТ): при перекрытии концевого крана воздухопровода тормозной магистрали (ТМ), разрыве поезда на перегоне, длительной стоянке подвижного состава на станционных путях, путях примыкания и подъездных путях без специального его закрепления, необходимости остановки поезда на уклоне вследствие отключения компрессоров при снятии напряжения в контактной сети, неисправности дизелей на тепловозе и по другим причинам;
— снизить вероятность отправления поезда с незаряженной ТМ и неготовым к действию АПТ;
— использовать АСТ как ручной тормоз;
— облегчить труд локомотивных бригад (особенно при управлении «в одно лицо»), сигналистов, составителей и кондукторов.
Автоматический стояночный тормоз для грузового вагона разработан инженером В.И. Шёлковым (г. Барнаул). Общее устройство ACT показано на рисунке. Корпус стояночного тормоза монтируется в передней крышке тормозного цилиндра (ТЦ). На штоке ТЦ нарезается или устанавливается зубчатая рейка 9.
Непосредственно ACT состоит из цилиндра 2, поршня 4, ножа блокировочного устройства 3, пружины 5, ножа с рукояткой для отключения тормоза 7, выключающего устройства 6. Режимы работы стояночного тормоза на вагоне — выключен и включен.
Тормоз выключен. При зарядке тормозной магистрали давлением более 2 кгс/см воздух поступает под поршень 4, который, преодолевая усилие пружины 5, поднимается вверх. При этом нож 3 оказывается в положении вне зацепления с зубчатой рейкой 9 на штоке 1 тормозного цилиндра. В этом случае ACT не оказывает никакого воздействия на работу тормозного оборудования вагона.
Автоматический стояночный тормоз: 1 — шток тормозного цилиндра; 2 -блокировочное устройство; 3 — нож блокировочного устройства; 4 — поршень блокировочного устройства; 5 — блокировочная пружина; 6 — выключатель ACT; 7 -нож с рукояткой для отключения стояночного тормоза; 8 — передняя крышка тормозного цилиндра; 9 — зубчатая рейка; 10 — возвратная пружина
Тормоз включен. Когда машинист применяет экстренное торможение, давление в полости под поршнем 4 падает до нуля. В результате усилием пружины 5, воздействующей на поршень сверху, нож 3 опускается и прижимается к штоку с зубчатой рейкой.
Тем временем, вследствие срабатывания воздухораспределителя на торможение, воздух из запасного резервуара поступает в ТЦ. Его поршень перемещается влево — в положение полного торможения. Зубчатая рейка входит в зону воздействия стояночного тормоза.
Устройство ACT таково, что при движении штока ТЦ на усиление торможения отсутствует препятствие для его перемещения. Но при падении давления воздуха в ТЦ блокируется обратное движение штока в сторону отпуска.
Дополнительные преимущества автоматического стояночного тормоза. В случае применения машинистом экстренного торможения на затяжном спуске величина тормозной силы не будет зависеть от давления сжатого воздуха в объеме «запасный резервуар — тормозной цилиндр». Если произойдет отказ локомотива, то машинисту при наличии ACT следует применить во время стоянки экстренное торможение, после чего он может приступать к устранению неисправности. При этом устанавливать тормозные башмаки не требуется.
Автоматические стояночные тормоза получили широкое распространение на зарубежном подвижном составе, например на немецком двухсистемном электровозе серии 185. На этом локомотиве применяется стояночный тормоз с пружинным аккумулятором и запасным резервуаром. Четыре из восьми тормозных цилиндров дополнительно имеют пружинные аккумуляторы энергии. Последние срабатывают одновременно при разрядке питающей стояночный тормоз магистрали (FS). В локомотивном режиме машинист может включать и отключать стояночный тормоз нажатием светящихся кнопок зарядки или разрядки магистрали FS, расположенных на задней стенке кабины. Состояние этого тормоза контролируется датчиком давления, связанным с тормозной микроЭВМ. Включение стояночного тормоза во время движения приводит к принудительному остановочному торможению поезда. В нерабочем состоянии локомотива блокирование в отключенном положении крана аккумуляторной батареи приводит к постепенной разрядке тормозной магистрали. Если давление в ней меньше 1 бар, срабатывает стояночный тормоз. Тем самым компенсируется истощение пневматического тормоза, связанное с допустимой степенью неплотности системы. Если тормозная магистраль находящегося в нерабочем состоянии локомотива включена в общую тормозную магистраль поезда и заряжена до давления, превышающего 3 бар, стояночный тормоз отключается. Разрыв соединительного рукава приводит к остановочному торможению.
Несмотря на существенные конструктивные различия, основная функция отечественного и зарубежного устройств одинакова и направлена на повышение безопасности движения.
Привод стояночного тормоза грузового вагона
Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности, к стояночному тормозу грузовых вагонов, платформ и несамоходного специального подвижного состава.
Известен стояночный тормоз для железнодорожного вагона, содержащий тормозной цилиндр и поршень со штоком, отвечающие за рабочее пневматическое торможение и отпуск тормоза железнодорожного вагона; по крайней мере один эксцентричный шатун, выходящий через отверстие в корпусе тормозного цилиндра со стороны штоковой полости и соединенный с поршнем; усилитель (рычаг смонтированный на тормозном цилиндре), соединенный по крайней мере с одним эксцентричным шатуном; силовой привод, соединенный с усилителем для управления усилителем с целью передачи силы для перемещения по крайней мере одного эксцентричного шатуна и поршня для приведения тормоза железнодорожного вагона в надлежащее положение /1/.
Недостатком известного устройства является усложнение конструкции тормозного цилиндра со стороны штоковой полости по крайней мере, с одним дополнительным отверстием через которое эксцентричный шатун соединен с поршнем тормозного цилиндра.
Другим недостатком этого устройства является то, что при пневматическом торможении и отпуске перемещение штока тормозного цилиндра воздействует на усилитель и силовой привод стояночного тормоза, поскольку усилитель через по крайней мере один эксцентричный шатун, соединен с поршнем тормозного цилиндра, что может привести элементы привода стояночного тормоза в неисправное состояние.
Известен стояночный тормоз грузового железнодорожного вагона, принятый за прототип, включающий в себя: штурвал, установленный на конце вращающегося вала привода; на другом конце вала расположен червяк (самотормозящийся), взаимодействующий с червячным сектором (сектор червячного колеса), вращающимся на оси привода, закрепленного на кронштейне рамы вагона; рычаг, шарнирно соединяющий сектор червячного колеса посредством тяг с головным рычагом рычажной передачи грузового вагона, приводимой в действие тормозным цилиндром /2/.
Недостатками известного устройства являются низкий к.п.д. и низкая надежность стояночного тормоза из-за передачи усилия от сектора червячного колеса посредством тяг, одна из которых соединена с головным рычагом рычажной передачи посредством шарнирного соединения, которое постоянно воздействует на тягу стояночного тормоза при перемещении штока тормозного цилиндра при пневматическом торможении и отпуске, что приводит к износу или повреждениям как элементов соединения тяги с рычажной передачей, так и самой тяги.
Кроме того, в данном устройстве невозможно использовать тормозные цилиндры со встроенными регуляторами выхода штока, поскольку по мере износа тормозных колодок и соответственно увеличении выхода винта регулятора увеличивается зазор в соединении тяги с рычажной передачей. При затяжке стояночного тормоза угловое перемещение сектора червячного колеса расходуется на выборку указанного зазора, при этом снижается передаваемое усилие на рычажную передачу до полной его потери по мере износа тормозных колодок.
Техническим результатом заявленного изобретения является повышение к.п.д. и надежности стояночного тормоза железнодорожного транспортного средства, упрощение конструкции тормозного цилиндра, обеспечение стабильных нажатий на тормозные колодки, независящих от величины износа колодок, регулируемой ручными или автоматическими регуляторами тормозных рычажных передач, включая и встроенные регуляторы выхода штока тормозных цилиндров, за счет передачи ручного усилия, прилагаемого к штурвалу червячного привода стояночного тормоза посредством продольной тяги, двуплечего рычага и штока тормозного цилиндра, непосредственно на тормозную рычажную передачу железнодорожного транспортного средства.
Указанный технический результат достигается тем, что стояночный тормоз железнодорожного транспортного средства, содержит закрепленный на раме железнодорожного транспортного средства тормозной цилиндр, тормозную рычажную передачу, двуплечий рычаг, ось вращения которого закреплена в кронштейне рамы перпендикулярно продольной оси тормозного цилиндра, одним концом шарнирно соединенный посредством продольной тяги с сектором червячного колеса, смонтированным на раме с возможностью вращения и сцепленным с самотормозящимся червяком на отклоняющемся валу, приводимом во вращение штурвалом, при этом второй конец двуплечего рычага в виде вилки охватывает выступающую часть штока тормозного цилиндра, на котором напротив вилки с зазором выполнено перпендикулярно оси штока не менее одного выступа для упора вилки после выбора зазора при вращении штурвала в направлении затяжки стояночного тормоза железнодорожного транспортного средства.
Сущность предлагаемого изобретения представлена на следующих чертежах:
На фиг.1 — вид сбоку на стояночный тормоз железнодорожного транспортного средства;
На фиг.2 — вид А на фиг.1 на сектор червячного колеса стояночного тормоза;
На фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.1 по штоку тормозного цилиндра;
На фиг.4 — фрагмент В фиг.1 — вариант исполнения выступа на штоке тормозного цилиндра;
На фиг.5 — вариант исполнения тормозного цилиндра стояночного тормоза с авторегулятором выхода штока.
Стояночный тормоз железнодорожного транспортного средства содержит закрепленный на раме 1 (фиг.1, 2, 3) железнодорожного транспортного средства тормозной цилиндр 2, тормозную рычажную передачу 3 (показана условно), двуплечий рычаг 4, ось вращения 5 которого закреплена в кронштейне 6 рамы 1 перпендикулярно продольной оси тормозного цилиндра 2. Двуплечий рычаг 4 одним концом шарнирно соединен посредством продольной тяги 7 с сектором червячного колеса 8, смонтированным на раме 1 с возможностью вращения вокруг оси 9 и сцепленным с самотормозящимся червяком 10 на отклоняющемся валу 11, приводимом во вращение штурвалом 12. Второй конец двуплечего рычага 4 в виде вилки 13 охватывает выступающую часть штока 14 тормозного цилиндра 2. На штоке 14 напротив вилки 13 двуплечего рычага 4 с зазором «δ» выполнено перпендикулярно оси штока 14 не менее одного цилиндрического выступа 15 для упора вилки 13 двуплечего рычага 4 после выбора зазора «δ» при затяжки тормозной рычажной передачи железнодорожного транспортного средства.
Во втором варианте, в отличии от первого варианта, на штоке 14 тормозного цилиндра 2 выполнен напротив вилки 13 двуплечего рычага 4 с зазором «δ» выступ в виде кольцевого упора 16 (фиг.4).
Тормозной цилиндр 2 может содержать авторегулятор 17 выхода штока 14, который может быть закреплен в кронштейне 18 рамы 1 с возможностью поворота на пальцах 19. Ось пальцев 19 проходит через ось тормозного цилиндра 2 параллельно оси вращения двуплечего рычага 4 (фиг.5). В этом случае на штоке 14 может быть выполнен цилиндрический выступ 15 или выступ в виде кольцевого упора 16.
Стояночный тормоз железнодорожного транспортного средства работает следующим образом.
Для приведения в действие стояночного тормоза на торможение вал 11 (фиг.2) червяка 10 поворачивают по стрелке «Д» (устройство для фиксации вала 11 в двух его крайних положениях в настоящей заявке не рассматривается ввиду его общеизвестности). В результате поворота червяк 10 входит в зацепление с сектором червячного колеса 8. При вращении штурвала 12 в направлении затяжки тормозной рычажной передачи 3 сектор червячного колеса 8 поворачивается, воздействуя через продольную тягу 7 на конец двуплечего рычага 4 (фиг.1). Двуплечий рычаг 4 поворачивается вокруг оси 5 и после выбора зазора «δ» опирается вторым концом в виде вилки 13 на цилиндрические выступы 15 на штоке 14 тормозного цилиндра 2. При дальнейшем повороте двуплечего рычага 4 вокруг оси 5 перемещается шток 14 и приводит в заторможенное состояние тормозную рычажную передачу 3 железнодорожного транспортного средства.
Для отпуска тормоза железнодорожного транспортного средства, приведенного в действие стояночным тормозом, вал 11 (фиг.2) поворачивают против стрелки «Д», червяк 10 расцепляется с сектором червячного колеса 8, под действием сжатой внутренней пружины (на чертеже не показана) тормозного цилиндра 2 на шток 14 двуплечий рычаг 4 и тормозная рычажная передача 3 возвращаются в исходное положение. При этом восстанавливается зазор «δ» между вилкой двуплечего рычага 4 и цилиндрическим выступом 15 на штоке 14 тормозного цилиндра 2, что исключает воздействие штока 14 на вышеупомянутые элементы стояночного тормоза при рабочем пневматическом торможении и отпуске тормоза.
Аналогично работает стояночный тормоз с выступом в виде кольцевого упора 16 и с авторегулятором 17 выхода штока 14.
Предложенный стояночный тормоз реализован и испытан на опытных полувагонах модели 12-9828 и показал положительные результаты по работоспособности и эффективности закрепления полувагонов с осевой нагрузкой 27 тс на уклонах пути до 30%. При этом на полувагоне обеспечиваются стабильные нажатия на тормозные колодки при действии стояночного тормоза, независящие от величины износа колодок и выхода винта авторегулятора, встроенного в тормозной цилиндр.
стояночный тормоз железнодорожного транспортного средства
Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к стояночному тормозу грузовых вагонов, платформ и несамоходного специального подвижного состава. Стояночный тормоз содержит закрепленный на раме железнодорожного транспортного средства тормозной цилиндр, тормозную рычажную передачу и двуплечий рычаг. Ось вращения двуплечего рычага закреплена в кронштейне рамы перпендикулярно продольной оси тормозного цилиндра. Двуплечий рычаг одним концом шарнирно соединен посредством продольной тяги с сектором червячного колеса, смонтированным на раме с возможностью вращения и сцепленным с самотормозящимся червяком на отклоняющемся валу, приводимом во вращение штурвалом. Второй конец двуплечего рычага в виде вилки охватывает выступающую часть штока тормозного цилиндра, на котором напротив вилки с зазором выполнено перпендикулярно оси штока не менее одного выступа для упора вилки после выбора зазора при вращении штурвала в направлении затяжки стояночного тормоза железнодорожного транспортного средства. Достигается повышение кпд и надежности стояночного тормоза железнодорожного транспортного средства. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.
Формула изобретения
1. Стояночный тормоз железнодорожного транспортного средства, содержащий закрепленный на раме железнодорожного транспортного средства тормозной цилиндр, тормозную рычажную передачу, двуплечий рычаг, ось вращения которого закреплена в кронштейне рамы перпендикулярно продольной оси тормозного цилиндра, одним концом шарнирно соединенный посредством продольной тяги с сектором червячного колеса, смонтированным на раме с возможностью вращения и сцепленным с самотормозящимся червяком на отклоняющемся валу, приводимом во вращение штурвалом, отличающийся тем, что второй конец двуплечего рычага в виде вилки охватывает выступающую часть штока тормозного цилиндра, на котором напротив вилки с зазором выполнено перпендикулярно оси штока не менее одного выступа для упора вилки после выбора зазора при вращении штурвала в направлении затяжки стояночного тормоза железнодорожного транспортного средства.
2. Стояночный тормоз железнодорожного транспортного средства по п.1, отличающийся тем, что выступ на штоке тормозного цилиндра выполнен цилиндрическим.
3. Стояночный тормоз железнодорожного транспортного средства по п.1, отличающийся тем, что выступ на штоке тормозного цилиндра выполнен в виде кольцевого упора.
4. Стояночный тормоз железнодорожного транспортного средства по п.1, отличающийся тем, что тормозной цилиндр снабжен авторегулятором выхода штока и закреплен в кронштейне рамы на пальцах с возможностью поворота вокруг оси пальцев, проходящей через ось тормозного цилиндра параллельно оси вращения двуплечего рычага.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности, к стояночному тормозу грузовых вагонов, платформ и несамоходного специального подвижного состава.
Известен стояночный тормоз для железнодорожного вагона, содержащий тормозной цилиндр и поршень со штоком, отвечающие за рабочее пневматическое торможение и отпуск тормоза железнодорожного вагона; по крайней мере один эксцентричный шатун, выходящий через отверстие в корпусе тормозного цилиндра со стороны штоковой полости и соединенный с поршнем; усилитель (рычаг смонтированный на тормозном цилиндре), соединенный по крайней мере с одним эксцентричным шатуном; силовой привод, соединенный с усилителем для управления усилителем с целью передачи силы для перемещения по крайней мере одного эксцентричного шатуна и поршня для приведения тормоза железнодорожного вагона в надлежащее положение /1/.
Недостатком известного устройства является усложнение конструкции тормозного цилиндра со стороны штоковой полости по крайней мере, с одним дополнительным отверстием через которое эксцентричный шатун соединен с поршнем тормозного цилиндра.
Другим недостатком этого устройства является то, что при пневматическом торможении и отпуске перемещение штока тормозного цилиндра воздействует на усилитель и силовой привод стояночного тормоза, поскольку усилитель через по крайней мере один эксцентричный шатун, соединен с поршнем тормозного цилиндра, что может привести элементы привода стояночного тормоза в неисправное состояние.
Известен стояночный тормоз грузового железнодорожного вагона, принятый за прототип, включающий в себя: штурвал, установленный на конце вращающегося вала привода; на другом конце вала расположен червяк (самотормозящийся), взаимодействующий с червячным сектором (сектор червячного колеса), вращающимся на оси привода, закрепленного на кронштейне рамы вагона; рычаг, шарнирно соединяющий сектор червячного колеса посредством тяг с головным рычагом рычажной передачи грузового вагона, приводимой в действие тормозным цилиндром /2/.
Недостатками известного устройства являются низкий к.п.д. и низкая надежность стояночного тормоза из-за передачи усилия от сектора червячного колеса посредством тяг, одна из которых соединена с головным рычагом рычажной передачи посредством шарнирного соединения, которое постоянно воздействует на тягу стояночного тормоза при перемещении штока тормозного цилиндра при пневматическом торможении и отпуске, что приводит к износу или повреждениям как элементов соединения тяги с рычажной передачей, так и самой тяги.
Кроме того, в данном устройстве невозможно использовать тормозные цилиндры со встроенными регуляторами выхода штока, поскольку по мере износа тормозных колодок и соответственно увеличении выхода винта регулятора увеличивается зазор в соединении тяги с рычажной передачей. При затяжке стояночного тормоза угловое перемещение сектора червячного колеса расходуется на выборку указанного зазора, при этом снижается передаваемое усилие на рычажную передачу до полной его потери по мере износа тормозных колодок.
Техническим результатом заявленного изобретения является повышение к.п.д. и надежности стояночного тормоза железнодорожного транспортного средства, упрощение конструкции тормозного цилиндра, обеспечение стабильных нажатий на тормозные колодки, независящих от величины износа колодок, регулируемой ручными или автоматическими регуляторами тормозных рычажных передач, включая и встроенные регуляторы выхода штока тормозных цилиндров, за счет передачи ручного усилия, прилагаемого к штурвалу червячного привода стояночного тормоза посредством продольной тяги, двуплечего рычага и штока тормозного цилиндра, непосредственно на тормозную рычажную передачу железнодорожного транспортного средства.
Указанный технический результат достигается тем, что стояночный тормоз железнодорожного транспортного средства, содержит закрепленный на раме железнодорожного транспортного средства тормозной цилиндр, тормозную рычажную передачу, двуплечий рычаг, ось вращения которого закреплена в кронштейне рамы перпендикулярно продольной оси тормозного цилиндра, одним концом шарнирно соединенный посредством продольной тяги с сектором червячного колеса, смонтированным на раме с возможностью вращения и сцепленным с самотормозящимся червяком на отклоняющемся валу, приводимом во вращение штурвалом, при этом второй конец двуплечего рычага в виде вилки охватывает выступающую часть штока тормозного цилиндра, на котором напротив вилки с зазором выполнено перпендикулярно оси штока не менее одного выступа для упора вилки после выбора зазора при вращении штурвала в направлении затяжки стояночного тормоза железнодорожного транспортного средства.
Сущность предлагаемого изобретения представлена на следующих чертежах:
На фиг.1 — вид сбоку на стояночный тормоз железнодорожного транспортного средства;
На фиг.2 — вид А на фиг.1 на сектор червячного колеса стояночного тормоза;
На фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.1 по штоку тормозного цилиндра;
На фиг.4 — фрагмент В фиг.1 — вариант исполнения выступа на штоке тормозного цилиндра;
На фиг.5 — вариант исполнения тормозного цилиндра стояночного тормоза с авторегулятором выхода штока.
Стояночный тормоз железнодорожного транспортного средства содержит закрепленный на раме 1 (фиг.1, 2, 3) железнодорожного транспортного средства тормозной цилиндр 2, тормозную рычажную передачу 3 (показана условно), двуплечий рычаг 4, ось вращения 5 которого закреплена в кронштейне 6 рамы 1 перпендикулярно продольной оси тормозного цилиндра 2. Двуплечий рычаг 4 одним концом шарнирно соединен посредством продольной тяги 7 с сектором червячного колеса 8, смонтированным на раме 1 с возможностью вращения вокруг оси 9 и сцепленным с самотормозящимся червяком 10 на отклоняющемся валу 11, приводимом во вращение штурвалом 12. Второй конец двуплечего рычага 4 в виде вилки 13 охватывает выступающую часть штока 14 тормозного цилиндра 2. На штоке 14 напротив вилки 13 двуплечего рычага 4 с зазором « » выполнено перпендикулярно оси штока 14 не менее одного цилиндрического выступа 15 для упора вилки 13 двуплечего рычага 4 после выбора зазора « » при затяжки тормозной рычажной передачи железнодорожного транспортного средства.
Во втором варианте, в отличии от первого варианта, на штоке 14 тормозного цилиндра 2 выполнен напротив вилки 13 двуплечего рычага 4 с зазором « » выступ в виде кольцевого упора 16 (фиг.4).
Тормозной цилиндр 2 может содержать авторегулятор 17 выхода штока 14, который может быть закреплен в кронштейне 18 рамы 1 с возможностью поворота на пальцах 19. Ось пальцев 19 проходит через ось тормозного цилиндра 2 параллельно оси вращения двуплечего рычага 4 (фиг.5). В этом случае на штоке 14 может быть выполнен цилиндрический выступ 15 или выступ в виде кольцевого упора 16.
Стояночный тормоз железнодорожного транспортного средства работает следующим образом.
Для приведения в действие стояночного тормоза на торможение вал 11 (фиг.2) червяка 10 поворачивают по стрелке «Д» (устройство для фиксации вала 11 в двух его крайних положениях в настоящей заявке не рассматривается ввиду его общеизвестности). В результате поворота червяк 10 входит в зацепление с сектором червячного колеса 8. При вращении штурвала 12 в направлении затяжки тормозной рычажной передачи 3 сектор червячного колеса 8 поворачивается, воздействуя через продольную тягу 7 на конец двуплечего рычага 4 (фиг.1). Двуплечий рычаг 4 поворачивается вокруг оси 5 и после выбора зазора « » опирается вторым концом в виде вилки 13 на цилиндрические выступы 15 на штоке 14 тормозного цилиндра 2. При дальнейшем повороте двуплечего рычага 4 вокруг оси 5 перемещается шток 14 и приводит в заторможенное состояние тормозную рычажную передачу 3 железнодорожного транспортного средства.
Для отпуска тормоза железнодорожного транспортного средства, приведенного в действие стояночным тормозом, вал 11 (фиг.2) поворачивают против стрелки «Д», червяк 10 расцепляется с сектором червячного колеса 8, под действием сжатой внутренней пружины (на чертеже не показана) тормозного цилиндра 2 на шток 14 двуплечий рычаг 4 и тормозная рычажная передача 3 возвращаются в исходное положение. При этом восстанавливается зазор « » между вилкой двуплечего рычага 4 и цилиндрическим выступом 15 на штоке 14 тормозного цилиндра 2, что исключает воздействие штока 14 на вышеупомянутые элементы стояночного тормоза при рабочем пневматическом торможении и отпуске тормоза.
Аналогично работает стояночный тормоз с выступом в виде кольцевого упора 16 и с авторегулятором 17 выхода штока 14.
Предложенный стояночный тормоз реализован и испытан на опытных полувагонах модели 12-9828 и показал положительные результаты по работоспособности и эффективности закрепления полувагонов с осевой нагрузкой 27 тс на уклонах пути до 30%. При этом на полувагоне обеспечиваются стабильные нажатия на тормозные колодки при действии стояночного тормоза, независящие от величины износа колодок и выхода винта авторегулятора, встроенного в тормозной цилиндр.
