CZ306673B6

CZ306673B6 - Trámcová brzda kolejových vozidel

Info

Publication number: CZ306673B6
Application number: CZ2012-876A
Authority: CZ
Inventors: Jiří Svoboda; Jiří Sommer
Original assignee: Dako-Cz A.S.
Priority date: 2012-12-05
Filing date: 2012-12-05
Publication date: 2017-05-03
Also published as: CZ2012876A3

Abstract

Trámcová brzda kolejových vozidel je integrovaná v podvozku kolejového vozidla a obsahuje aktivní trámec (2) a pasivní trámec (3), zavěšené do podvozku mezi nápravy kolejového vozidla. Součástí aktivního trámce (2) jsou po jeho stranách situované dvě brzdové jednotky (1) s vnitřním převodem pro vyvíjení brzdné síly, vybavené jednotlivě samočinnými stavěči odlehlosti, kde brzdná síla je přenášena pomocí tlačných tyčí (7) na pasivní trámec (3) a kde na obou koncích každého trámce (2, 3) jsou uspořádány brzdové špalíky (4), doléhající při brzdění na dvojkolí (5) kolejového vozidla. Osy tlačných tyčí (7) jsou ve směru od aktivního trámce (2) k pasivnímu trámci (3) odkloněny směrem od podélné osy podvozku železničního vozidla a pro minimalizaci až eliminování ohybového momentu namáhajícího pasivní trámec (3) směřující šikmo k čepům (8) v koncové oblasti pasivního trámce (3) při kole dvojkolí (5). Osy tlačných tyčí (7) jsou odkloněny od podélné osy podvozku železničního vozidla pod úhlem .alfa., určeným vztahem a. tan .alfa. = b. tan .beta. + c, kde a je vzdálenost mezi osou pasivního trámce (3) a osou čepu (8) v koncové části pasivního trámce (3), b je vzdálenost mezi bodem, kde se brzdový špalík (4) dotýká vnějšího povrchu kola dvojkolí (5), a osou pasivního trámce (3), c je vzdálenost mezi osou čepu (8) v koncové oblasti pasivního trámce (3) a rovinou, která je kolmá na osu dvojkolí (5) a prochází bodem, kde se brzdový špalík (4) dotýká vnějšího povrchu kola dvojkolí (5), a .beta. je úhel mezi rovinou kolmou na osu dvojkolí (5) a normálou k povrchu kola dvojkolí (5) v bodu, kde se brzdový špalík (4) dotýká vnějšího povrchu kola dvojkolí (5).

Description

Trámcová brzda kolejových vozidel

Oblast techniky

Předložený vynález se týká uspořádání trámcové brzdy kolejových vozidel, která je aktivována stlačeným vzduchem aje plně integrována v podvozku.

Dosavadní stav techniky

K. brzdění zejména nákladních kolejových vozidel se používají trámcové brzdy s aktivním a pasivním trámcem, integrované do podvozku vozidla, zahrnující brzdové jednotky s vnitřním převodem. Tyto jednotky mohou obsahovat samočinný stavěč odlehlosti brzdových elementů a mohou být rovněž doplněny ruční parkovací brzdou. Příklady řešení takových jednotek jsou popsány například v patentových dokumentech CZ291182, EP1457401 a EP1593571. Trámcová brzda podle dokumentu CZ291182 zahrnuje uspořádání brzdy v podvozku kolejového vozidla, dokument EP1593571 popisuje zavěšení trámcové brzdy do podvozku kolejového vozidla. Dokument EP1457401 představuje odlišné řešení, kdy je brzdná síla vyvozena dvěma písty umístěnými rovnoběžně s osou dvojkolí, přičemž jsou umístěny ve společném tělese. Převod je v tomto případě realizován pomocí páky ve tvaru L. Existují i trámcové brzdy s jedním pohonným prvkem jako například v dokumentu CA2354506, který popisuje uspořádání aktivního a pasivního trámce tak, aby bylo dosaženo nízké hmotnosti a nízkých nákladů na výrobu trámců při dostatečné pevnosti trámců tak, aby trámce byly schopny přenést zatížení, které v trámcích vzniká při přenosu sil při brzdění.

Podstata vynálezu

Úkolem tohoto vynálezu je takové uspořádání trámcové brzdy, které umožňuje snížení hmotnosti pasivního trámce s podstatným zmenšením až eliminací ohybového momentu, namáhajícího tento pasivní trámec brzdy.

Předmětem vynálezu je trámcová brzda kolejových vozidel, integrovaná v podvozku kolejového vozidla, obsahující aktivní trámec a pasivní trámec, zavěšené do podvozku mezi nápravy kolejového vozidla. Podstata tohoto vynálezu spočívá v tom, že součástí aktivního trámce jsou k němu v bezprostřední blízkosti dvojkolí natáčivě upevněné dvě brzdové jednotky s vnitřním převodem pro vyvíjení brzdné síly, vybavené jednotlivě samočinnými stavěči odlehlosti, kde tato brzdná síla je přenášena pomocí tlačných tyčí na pasivní trámec a kde na obou koncích každého trámce jsou uspořádány brzdové špalíky, doléhající při brzdění na dvojkolí kolejového vozidla, přičemž osy tlačných tyčí jsou ve směru od aktivního trámce k pasivnímu trámci odkloněny směrem od podélné osy podvozku železničního vozidla a pro minimalizaci až eliminování ohybového momentu, namáhajícího pasivní trámec, směřují šikmo k čepům v koncové oblasti pasivního trámce při kole dvojkolí. Osy tlačných tyčí jsou odkloněny od podélné osy podvozku železničního vozidla pod úhlem a, který je určen vztahem a. tan a = b. tan β + c, kde aje vzdálenost mezi osou pasivního trámce a osou čepu v koncové části pasivního trámce, b je vzdálenost mezi bodem, kde se brzdový špalík dotýká vnějšího povrchu kola dvojkolí, a osou pasivního trámce, c je vzdálenost mezi osou čepu v koncové oblasti pasivního trámce a rovinou, která je kolmá na osu dvojkolí a prochází bodem, kde se brzdový špalík dotýká vnějšího povrchu kola dvojkolí, a úhel β je úhel mezi rovinou kolmou na osu dvojkolí a normálou k povrchu kola dvojkolí v bodu, kde se brzdový špalík dotýká vnějšího povrchu kola dvojkolí.

Jako nejbližší řešení se jeví řešení podle CZ patentu 291182, kde jsou použity brzdové jednotky pevně namontované do trámců. Avšak v případě, že tlačné tyče jsou odkloněny od podélné osy, jako je tomu v případě předloženého vynálezu, není toto pevné namontování brzdových jednotek do trámce možné a je proto nutno upevnit brzdové jednotky do trámce natáčivě.

Objasnění výkresu

Na připojených výkresech jsou znázorněny dva příklady provedení trámcové brzdy. Na obr. 1 je znázorněno známé provedení s rovnoběžnými tlačnými tyčemi trámcové brzdy, kdy je pasivní brzdový trámec namáhaný ohybovým momentem, daným velikostí součinu brzdné síly a ramene r. Na obr. 2 je znázorněno provedení podle tohoto vynálezu s tlačnými tyčemi vedenými tak, aby byla splněna podmínka, která zajišťuje, že pasivní trámec je namáhán nulovým ohybovým momentem. V tomto případě je pasivní trámec brzdy namáhaný pouze tahem, a to silou F_B, která je dána součtem složky síly F_B“ a složky síly F_A, jíž působí brzdové jednotky prostřednictvím tlačných tyčí na pasivní trámec. Toto tahové namáhání je minimalizováno tím, že brzdová jednotka je umístěna co možná nejblíže kola a tím je zmenšen úhel a odklonu tlačné tyče od podélné osy podvozku železničního vozidla.

Příklady uskutečnění vynálezu

Trámcová brzda je integrována do podvozku kolejového vozidla a je složena ze dvou trámců, zavěšených do podvozku mezi nápravy kolejového vozidla, a to aktivního trámce 2 a pasivního trámce 3. Součástí aktivního trámce 2 jsou dvě brzdové jednotky 1 s vnitřním převodem, které vyvíjejí brzdnou sílu přenášenou pomocí tlačných tyčí 7 na pasivní trámec 3. Aktivní trámec 2 i pasivní trámec 3 je na každém svém konci opatřen brzdovými špalíky 4, které při brzdění vozu doléhají na dvojkolí 5. Brzdová síla F_B je vyvozována brzdovými jednotkami 1, které jsou umístěny v aktivním trámci 2 pomocí čepu 6 tak, aby byly v minimální vzdálenosti od dvojkolí 5, tím minimalizovaly úhel a tlačných tyčí 7 a tak minimalizovaly složku síly F_A, která zatěžuje pasivní trámec 3 tahem. Zároveň jsou zde rozměry a, b, c, kde a je vzdálenost mezi osou pasivního trámce 3 a osou čepu 8 v koncové části pasivního trámce 3, b je vzdálenost mezi bodem, kde se brzdový špalík 4 dotýká vnějšího povrchu kola dvojkolí 5 a osou pasivního trámce 3, c je vzdálenost mezi osou čepu 8 v koncové oblasti pasivního trámce 3 a rovinou, která je kolmá na osu dvojkolí 5 a prochází bodem, kde se brzdový špalík 4 dotýká vnějšího povrchu kola dvojkolí 5, zvoleny tak, aby byla co nejlépe splněna podmínka nulového ohybového momentu namáhajícího pasivní trámec 3 to je podmínka a. tan a = b . tan β + c. Uhel / je mezi rovinou kolmou na osu dvojkolí 5 a normálou k povrchu kola dvojkolí 5 v bodu, kde se brzdový špalík 4 dotýká vnějšího povrchu kola dvojkolí 5.

Při aktivaci brzdových jednotek J. tlakovým vzduchem dojde k vymezení odlehlosti mezi brzdovým špalíkem 4 a kolem dvojkolí 5 a následně k vytvoření brzdné síly. Brzdová jednotka 1 je v aktivním trámci 2 upevněna na otočném čepu 6 tak, aby byla v minimální vzdálenosti od kola a tlačná tyč 7 byla vedena k pasivnímu trámci 3 pod takovým úhlem, aby byl eliminován nebo alespoň téměř eliminován ohybový moment namáhající pasivní trámec 3, což má za následek možnost jeho subtilnějšího provedení a tedy výraznou redukci jeho vlastní hmotnosti. Tlačná tyč 7 je spojena s pasivním trámcem 3 pomocí čepu 8 této tlačné tyče 7. Při takovém uspořádání je minimalizováno namáhání pasivního trámce 3, což umožňuje jeho subtilnější provedení a tím výraznou úsporu hmotnosti celé trámcové brzdy.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Trámcová brzda kolejových vozidel, integrovaná v podvozku kolejového vozidla a obsahující aktivní trámec (2) a pasivní trámec (3), zavěšené do podvozku mezi nápravy kolejového vozidla, vyznačující se tím, že součástí aktivního trámce (2) jsou, k němu v bezprostřední blízkosti dvojkolí (5) natáčivě upevněné, dvě brzdové jednotky (1) s vnitřním převodem pro vyvíjení brzdné síly, vybavené jednotlivě samočinnými stavěči odlehlosti, kde tato brzdná sílaje přenášena pomocí tlačných tyčí (7) na pasivní trámec (3) a kde na obou koncích každého trámce (2, 3) jsou uspořádány brzdové špalíky (4), doléhající při brzdění na dvojkolí (5) kolejového vozidla, přičemž osy tlačných tyčí (7) jsou ve směru od aktivního trámce (2) k pasivnímu trámci (3) odkloněny směrem od podélné osy podvozku železničního vozidla a pro minimalizaci až eliminování ohybového momentu, namáhajícího pasivní trámec (3), směřují šikmo k čepům (8) v koncové oblasti pasivního trámce (3) při kole dvojkolí (5), přičemž osy tlačných tyčí (7) jsou odkloněny od podélné osy podvozku železničního vozidla pod úhlem a, určeným vztahem a. tan a = b . tan β + c, kde a je vzdálenost mezi osou pasivního trámce (3) a osou čepu (8) v koncové části pasivního trámce (3), b je vzdálenost mezi bodem, kde se brzdový špalík (4) dotýká vnějšího povrchu kola dvojkolí (5), a osou pasivního trámce (3), c je vzdálenost mezi osou čepu (8) v koncové oblasti pasivního trámce (3) a rovinou, která je kolmá na osu dvojkolí (5) a prochází bodem, kde se brzdový špalík (4) dotýká vnějšího povrchu kola dvojkolí (5), a β je úhel mezi rovinou kolmou na osu dvojkolí (5) a normálou k povrchu kola dvojkolí (5) v bodu, kde se brzdový špalík (4) dotýká vnějšího povrchu kola dvojkolí (5).