CZ192997A3 - Braking device for railway vehicles - Google Patents

Description

Vynález se týká brzdicího zařízení pro kolejová vozidla, obsahujícího tahové prostředky upravené pro přitlačování brzdového špalíku na brzdicí plochu spojenou s kolem vozidla.

Dosavadní stav techniky

Taková zařízení jsou již známa a jsou zejména používána na železničních nákladních vozech. Brzdový špalík působí třením na obruč kola a tím je vyvolávána brzdná síla. Tahové prostředky jsou obecně tvořeny trojúhelníkovým dílem, vyrobeným z kovových tyčí a nazývaným brzdovým trojúhelníkem. Trojúhelník je rovnoramenným trojúhelníkem s vrcholem uloženým v rovině souměrnosti vozidla a jeho dva další úhly jsou umístěny v blízkosti dvou kol vozidla, osazených na stejné nápravě .

Brzdnou silou se působí ve vrcholu trojúhelníka v již zmíněné rovině souměrnosti vozidla a tato síla je rozváděna ke dvěma brzdovým špalíkům, které jsou pak přitlačovány na příslušnou obruč pro brzdění vozidla.

Jsou také známy kotoučové brzdy stejného typu jako jsou brzdy používané u automobilů, kterými jsou u kolejových vozidel zpravidla vybaveny motorové vozy a osobní vozy. Tyto brzdové systémy mají výhodu spočívající v tom, že zajišťují velmi účinné brzdění, jsou tišší a generují méně vibrací než konvenční brzdy působící na obruč kola. Tyto brzdy jsou však velmi drahé a působí zcela odlišným způsobem. Kotoučové brzdy nemohou být přizpůsobeny kolejovým vozidlům opatřeným brzdovými trojúhelníky.

Zařízení podle předvýznakové části patentového nároku 1 je známo z US-PS 4 008 789. Toto zařízení však však obsahuje složitou zavěšenou soustavu.

Úkolem vynálezu je vyřešit brzdicí zařízení pro kolejová vozidla. Zejména je úkolem vynálezu vyřešení takového brzdicího zařízení, které by kombinovalo jednoduchost a robustnost konvenčních brzdových systémů s větší účinností brzdění. Vynálezem má být také vyřešeno takové zařízení, které by mohlo využít některých součástí konvenčních brzdových systémů opatřených brzdovým trojúhelníkem. Kromé toho je cílem řešení zvýšení brzdicího výkonu takových brzdových řetězců bez zvýšení brzdicí síly vyvozované na í brzdový trojúhelník.

Podstata vynálezu

Tyto úkoly jsou vyřešeny brzdicím zařízením pro kolejová vozidla, obsahujícím tažné prvky upravené pro přiložení brzdového špalíku na brzdicí plochu upevněnou na kole vozidla, reakční člen, nejméně jednu páku upravenou pro spolupráci s reakčním členem, a spojovací prostředky mezi tažnými prvky a pákami. Podstata vynálezu spočívá v tom, že brzdicí špalík je nesen pákou pro přitlačení na brzdicí plochu natočením páky účinkem tažného prvku a reakčního členu.

L

Pákové ústrojí podle vynálezu umožňuje zvýšení brzdicí » síly při zachování v podstatě stejného řetězce brzdových ovládacích prvků jako u konvenčních brzdových soustav.

(

J|

Ve výhodném provedení zařízení podle vynálezu je reakční člen tvořen obručí kola vozidla a páka spolupracuje s obručí pomocí podpěrného prvku.

Podpěrný prvek tvoří v jiném výhodném provedení vynálezu brzdicí patku a brzdicí plocha je vytvořena ve formě komplementární brzdicí plochy.

• Komplementární brzdicí plocha umožňuje zvýšení brzdicí i síly oproti konvenčnímu brzdovému systému s brzdicím troju μ

úhelníkovým zařízením. Také v tomto případě ovšem platí, že celý řetězec brzdicích ovládacích prvků zůstává v podstatě stejný jako u konvenčních brzdových soustav.

V alternativním výhodném provedení se podpěrný prvek nepodílí na brzdění a je tvořen například válečkem odvalujícim se na obruči kola.

V jiném výhodném provedení je reakčni prvek upevněn ke < konstrukci vozidla. Jestliže je ovšem vozidlem podvozkový osobní vůz, je reakčni člen upevněn ve skutečnosti ke konstrukci podvozku vozu.

Toto výhodné konstrukční provedení umožňuje zamezit zapojení obruče kola do brzdicího procesu a tím také vyloučit možnost poškození obruče. Výsledkem tohoto řešení je snížení hluku a vibrací vznikajících při brzdění.

V ještě jiném výhodném provedení vynálezu obsahuje páka dvě ramena páky na obou stranách jejího otočného čepu,, přičemž jedno z ramen páky nese podpěrný prvek a druhé rameno páky nese brzdicí prvek.

if

Brzdicí plocha může být zejména tvořena válcovou | plochou, souosou s kolem.

Brzdicí plochou může být také rovinná prstencová plocha, v podstatě rovnoběžná s rovinou kola a souosá s kolem.

V tomto posledním případě může zařízení podle vynálezu obsahovat zejména dvě upevněné brzdicí plochy, z nichž každá je spojena s brzdicím špalíkem a s pákou, přičemž dva brzdicí špalíky působí svými brzdicími silami ve vzájemně opačných směrech na svoje příslušné brzdicí plochy.

Tím je možno zvýšit celkovou brzdnou sílu a také brzdový výkon zařízení bez zvýšení síly působící na tahové prvky. Ve skutečnosti jé síla působící na brzdicí plochy směrována příčně a kompenzována z obou stran.

Podle výhodného provedení, popsaného v předchozí části, může zařízení podle vynálezu obsahovat dvě přidržovací páky pro držení brzdových špalíků a ovládací páku, přičemž jedna z přidržovacích pák pro přidržování brzdových špalíků je upevněna na svém konci, protilehlém k brzdovému špalíku, a natáčí reakční člen, ovládací páka je rovněž uchycena výkyvné na reakčním členu a je spojena s tahovými prostředky a konec další přidržovací páky pro přidržování dalších brzdových špalíků, protilehlý ke špalíku, je spojen s ovládací pákou a přidržovací páky pro držení brzdových špalíků jsou spolu spojeny ve své střední části spojovacím článkem.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže objasněn pomocí příkladů provedení zobrazených na výkresech, kde znázorňují obr. 1 schematický pohled na první příkladné provedení brzdicího zařízení, obr. 2 schematický pohled na druhé příkladné provedení brzdicího zařízení, obr. 3 pohled shora na třetí příkladné provedení brzdicího zařízení, obr. 4 čelní pohled na brzdicí zařízení z obr. 3, obr. 5 a 6 axonometrické pohledy na jednu z pák zobrazených na obr. 3 a 4, obr. 7 pohled shora na čtvrté příkladné provedení brzdicího zařízení a obr. 8 a 9 axonometrické pohledy na dva díly brzdicího zařízení z obr. 7.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 znázorňuje v čelním schematickém pohledu brzdový trojúhelník známého typu, vytvořený za dvou kovových prvních tyčí 1, majících stejnou délku, a ze třetí tyče 2.· Neznázorněné zvedací zařízení umožňuje působit silou ve směru šipky F v bodě 3, který je společným styčníkem obou prvních tyčí l.

V sousedství každého z kol 5, nesených stejnou nápravou vozidla, jsou umístěny styčné body ve formě závěsů 4, které jsou společné pro třetí tyč 2 a každou z prvních tyčí 1. Působí-li na bod 3 tažná síla ve směru šipky F, závěs 4 se dostává blíže ke kolům 5.

Závěsy 4 jsou v podstatě vytvořeny závěsnými čepy pro dvouramenné páky 6., z nichž každá je tvořena dvěma rameny 7, 8 páky. První ramena 7 páky jsou v podstatě rovnoběžná s osami kol 5, zatímco druhá ramena 8 páky jsou v podstatě rovnoběžná s podélnou osou vozidla.

První ramena 2 páky nesou na svém konci, odvráceném od závěsu 4, pomocí neznázorněného držáku první brzdový špalík 9. Podobně také druhá ramena 8 páky nesou na svém konci, odvráceném od závěsu 4, druhý brzdový špalík 10. První brzdové špalíky 9 jsou vyrobeny známým způsobem z litiny a druhé brzdové špalíky 10 jsou vyrobeny z kompozitního třecího materiálu.

Působí-li na brzdový trojúhelník tahová síla, přivádějí se první brzdové špalíky 9 známým způsobem do kontaktu s obručemi 11 kol 5, což vede k vyvození první brzdné síly. Reakcí na tuto sílu je natáčení dvouramenných pák 6 ve směru šipek Fl. Při tomto pohybu přichází každý druhý brzdový špalík 10 do kontaktu s prstencovým třecím pásmem 12, vytvořeným rovině rovnoběžné s rovinou kol 5, což zajišůuje druhou brzdicí sílu.

Prstencové třecí pásy 12 jsou vyrobeny z vhodného třecího materiálu a jsou souosé s osami kol 5, ke kterým jsou připojeny a ke kterým jsou upevněny tak, aby mezi nimi nemohlo dojít k natočení.

Je proto třeba poznamenat, že pro stejnou tahovou sílu, působící ve směru šipky F a mající stejnou velikost jako u dosud známých brzdových soustav, umožňuje řešení podle vynálezu působit stejnou brzdicí silou F/2 na obruče kol 5 a kromě je možno působit druhou brzdicí silou na prstencové třecí pásy 12. Dvě brzdicí síly, vyvozované na dva prstencové třecí pásy 12, jsou směrovány ven od sebe a jsou tedy vzájemně opačné, což zajišťuje rovnovážný stav brzdového trojúhelníka.

V příkladném provedení podle obr. 2 nese rameno páky, které je protilehlé k prvnímu ramenu ]_ páky, to znamená druhé rameno 8¹ páky, druhý brzdový špalík 10¹. spolupracující s válcovou komplementární brzdicí plochou 12¹. souosou s kolem 5. Stejně jako v předešlém příkladném provedení vyvozuje obruč 11 reakční sílu, která se snaží natočit dvouramennou páku 6 kolem závěsu 4 ve směru šipky Fl. Druhý brzdový špalík 10¹ se tím přitlačí na brzdicí plochu 12♦ a tak se zajišťuje druhá brzdicí síla.

Příkladná provedení zobrazená na obr. 3 až 6 se odlišují od příkladu z obr. 1 v podstatě tím, že obsahují dvě dvouramenné páky 6 ¹ , 6 upevněné na dva závěsy 4 * . 4. Tyto závěsy 4', 4 jsou uloženy na prvku 19 upevněném na konci prvních tyčí 1 a třetí tyče 2 a tvořeném kryty 20 osazenými na závěsech 42, 4”. Na ramenech 82, 8” páky jsou upevněny držáky 21 prvních brzdových špalíků 9, které také podepírají třecí druhé brzdové špalíky 10a. lob.

První ramena 7 ’ , 7¹¹ páky nesou v tomto příkladu na svém konci vratné výstupky 21', 21”. ve kterých je uložen vodorov7 ný nosný hřídel 22 rovnoběžný s nápravou kol a podepírající držák 9' . Osa 22 tak spojuje konce prvních ramen 7 ¹ , 7 a držáku 9¹ prvního brzdového špalíku 9.

Kolo 5 je v tomto případě opatřeno dvěma vzájemně se doplňujícími třecími plochami, se kterými při brzdění spolupůsobí dva druhé brzdové špalíky 10a. 10b, které jsou využívány podobně jako kotouče u známých kotoučových brzd.

Působí-li na brzdový trojúhelník tahová síla, přitlačí se první brzdový špalík 9. na obruč 11, která odtlačí zpět nosný hřídel 22 a vyvolá natočení dvouramenných pák 6 ¹ , 6” kolem závěsů 4' , 4”, takže druhé brzdové špalíky 10a, 10b jsou přitlačovány na příslušné brzdicí oblasti.

V příkladném provedení zobrazeném na obr. 7 až 9 je reakčním prvkem pevný díl 20 upevněný ke konstrukci nesoucí kola a tím také ke skříni vozu nebo ke konstrukci podvozku. Pevný díl 20 podepírá dvě úchytky 21, 22, jejichž funkce bude objasněna v další části popisu.

Na první úchytce 21 je uchycena čtvercová ovládací páka

23, upravená pro natáčení ve svém středovém bodě kolem osy

24. Konec jednoho jejího prvního ramena 25 je vytvořen ve formě vidlice 26 a konec jejího druhého ramena 27 je opatřen otvorem 28.

Konce tyčí 1, 2 jsou připojeny ke spojovacímu dílu 29, ve kterém je vytvořen . podlouhlý otvor 30. Tímto podlouhlým otvorem 30 a také otvory 32 ve vidlici 26 prochází hřídel 31.

Jeden z obou konců dvou pák 33 , 33¹ podepírá brzdový špalík 34, 34' spolupracující s příslušnými brzdicími plochami .35, 35¹ vytvořenými na bocích kol 36.

Konec druhého ramena 27 čtyřhranné ovládací páky 23 je spojen pomocí spojovací páky 37 s koncem páky 33., protilehlým k brzdovému špalíku 34. Tato spojovací páka 37 je kloubově uložena na jednom svém konci na hřídeli 38 procházejícím otvorem 28 a na druhém konci na hřídeli 39 vsazeném do uvedeného konce páky 33., protilehlého k brzdovému špalíku 34.

Konec páky 33¹, protilehlý k brzdovému špalíku 34' , je kloubově upevněn k příchytce 22 pevného dílu 20. Střední části pák 21/ 33¹ jsou vzájemně spojeny spojovacím článkem 41, upevněným na příslušných hřídelích 42, 42¹ .

Působí-li na brzdový trojúhelník tahová síla, natáčí se čtyřhranná ovládací páka 23 ve směru šipky F2. Toto natáčení vyvolává na druhé straně otáčení páky 33 ve směru šipky F3 kolem hřídele 42. Výsledkem toho je jednak podepření brzdového špalíku 34 na brzdicí ploše 35 a jednak tah vyvozovaný spojovacím článkem 41 na páku 33' ve směru šipky F4. Tím se dva brzdové špalíky 34., 34¹ přitlačují na své příslušné brzdicí plochy 35, 35¹ . Obruč 43 kola 36 není v tomto případě zatěžována brzdicími silami.

Claims (8)

1. Brzdicí zařízení pro kolejová vozidla, obsahující tahové prostředky (1, 2)^ upravené pro přiložení brzdového špalíku na brzdicí plochu upevněnou na kole vozidla, reakční člen (11, 20), nejméně jednu páku (6, 6', 6, 33, 33)^upravenou pro spolupráci s reakčním členem, a spojovací prostředky (23, 41) mezi tažnými prvky a pákami, vyznačuj í cí se tím,že brzdicí špalík je nesen pákou pro přitlačení na brzdicí plochu natočením páky účinkem tahového prostředku a reakčního členu.

2. Brzdicí zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že reakční člen je tvořen obručí (11) kola vozidla a páka spolupracuje s obručí pomocí podpěrného prvku (9).

3. Brzdicí zařízení podle nároku 2, vyznačující se t í m , že podpěrný prvek tvoří brzdicí patku a brzdicí plocha je vytvořena ve formě komplementární brzdicí plochy.

4. Brzdicí zařízení podle nároků 2 a 3, vyznačující se tím, že páka obsahuj e dvé ramena (7, 8) páky na obou stranách jejího otočného čepu (4), přičemž jedno z ramen páky nese podpěrný prvek a druhé rameno páky nese brzdicí prvek.

5. Brzdicí zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že reakční prvek (20) je upevněn ke konstrukci vozidla.

6. Brzdicí zařízení podle nároků laž 5, vyznačující se tím , že brzdicí plochou je válcová brzdicí plocha (12*), souosá s kolem vozidla.

7. Brzdicí zařízení podle nároků laž 5, vyznačující se tím, že brzdicí plochou je rovinná prstencová plocha (12), v podstatě rovnoběžná s rovinou kola a souosá s kolem.

8. Brzdicí zařízení podle nároku 7, vyznačující se tí m, že obsahuje dvě upevněné komplementární brzdicí plochy, z nichž každá je přiřazena k brzdicímu špalíku a k páce, přičemž dva brzdicí špalíky působí svými brzdicími silami ve vzájemně opačných směrech na příslušné brzdicí plochy.