PL173389B1 - Układ hamulcowy do wagonów towarowych - Google Patents

Abstract

1. Uklad hamulcowy do wagonów towarowych, którego czesc pneumatyczna sklada sie z cylindra hamulcowego, sterowanego zaw o- rem rozrzadczym polaczonym z pomocniczym zbiornikiem sprezonego powietrza, zas czesc m echaniczna stanowi przekladnie z mechaniczna zmiana przelozenia, zlozona z poziomych dzwigni wyrównawczych polaczonych przegubowo z jednej strony z glównymi drazkami ham ul- cowymi, z drugiej zas z tloczyskiem i cylindrem hamulcowym, przy czym obydwie dzwignie sa wzajemnie polaczone za pomoca drazków, których przeguby stanowia osie obrotu tych dzwigni, a ponadto uklad jest korzystnie w yposazony w dodatkowy drazek, polaczony przegubo- wo z poziomymi dzwigniami wyrównawczymi w wiekszej odleglosci od cylindra hamulcowego i sluzacy do m echanicznego przelaczania obcia- zeniowego ukladu dla wagonu zaladowanego, przy czym przynajmniej jeden z naprzem ianleglych otworów przegubowych obydwu drazków, z których jeden jest przeznaczony dla wagonu pustego, drugi zas dla wagonu naladowanego jest podluzny, umozliwiajac przesuniecie osiowe konca drazka, znam ienny tym, ze jego czesc pneumatyczna jest wypo- sazona w dwa zawory rozrzadcze (41) oraz (51), polaczone z przynalez- nym i im oddzielnym i pom ocniczym i zbiornikam i (42) o ra z (52) sprezonego powietrza, dostosowanymi d o dwóch oddzielnych systemów eksploatacji ukladu, przy czym obydwa te zawory rozrzadcze sa pola- czone z cylindrem hamulcowym (1) za posrednictwem zaworu trójdroz- nego (50), którego dzw ignia (49) umozliwia wlaczenie tylko jednego zaworu rozrzadczego (41) albo (51), przy czym równoczesnie czesc mechaniczna ukladu jest wyposazona przynajmniej w dwa drazki (21, 22), z których równoczesnie tylko jeden drazek (21) albo (22) jest polaczony z poziomymi dzwigniami wyrównawczymi (8 , 9) za pomoca przegubów (G oraz H ) albo (F oraz E) FIG 1 P L 173389 B 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ hamulcowy do wagonów towarowych w transporcie międzynarodowym, przystosowany do dwóch różnych wartości ciśnienia i do różnych przekład4 «-Ι 4 4 1 Z> 4 4 ł Λ t ni iiaiuuiCuw y vn.

Europejskie koleje stosują układy eksploatacyjne hamowania pojazdów szynowych według przepisów systemu UIC (Union Internationale des Chemins de Fer). Natomiast w niektórych państwach stosowany jest inny układ eksploatacyjny hamowania GUS, dostosowany do różniących się od poprzedniego przekładni hamulcowych i wartości ciśnienia roboczego. W układzie UIC nominalne ciśnienie robocze w głównym przewodzie powietrznym wynosi 5,0 barów, a w układzie GUS używane jest zwykle ciśnienie 5,5 barów. Również sposób luzowania hamulców w obydwu systemach wykazuje zasadnicze różnice.

Z niemieckiego opisu patentowego nr DE 610803 znany jest układ hamulcowy, którego część pneumatyczna składa się z głównego przewodu sprężonego powietrza, umieszczonego na całej długości pod ramą wagonu, z zaworu rozrządczego z pomocniczym zbiornikiem sprężonego powietrza, z urządzeń włączających sprężone powietrze oraz z cylindra hamulcowego połączonego z elementami mechanicznymi zespołu hamulcowego, przy czym spadek ciśnienia roboczego powoduje w tym układzie uruchomienie hamulców. Część mechaniczna układu składa się ze środkowej przekładni hamulcowej złożonej z dwóch poziomych dźwigni wyrównawczych, które z jednej strony są połączone przegubowo w cylindrem hamulcowym lub z tłoczyskiem, z drugiej zaś - z głównymi drążkami hamulcowymi - połączonymi przez elementy pośrednie z hamulcami w wózkach skrętnych. Pomiędzy obiema dźwigniami wyrównawczymi znajduje się drążek, przy czym dźwignie wyrównawcze w czasie ruchu tłoczyska obracają się dokoła przegubów, znajdujących się na końcach tego drążka. Znane układy hamulcowe są również wyposażone w nastawne zespoły ładunkowe, które regulują układ w zależności od tego, czy wagon towarowy jest załadowany, czy pusty.

Podobny układ hamulcowy wagonu towarowego jest omówiony w wydawnictwie KnorrBremse GmbH, Bremstechnische Werke fuer Eisenbahnfahrzeuge z 1951 r. (str. 8) z zastosowaniem w systemie UIC.

Z polskiego opisu patentowego nr PL 76639 znany jest hamulec pneumatyczny, przeznaczony dla wagonów kolejowych o stosunkowo niewielkiej masie i dużej ładowności, wyposażony w dodatkowe urządzenie do sterowania siły hamowania w zależności od obciążenia wagonu. Hamulec ten jest wyposażony w dwa pneumatyczne cylindry hamulcowe, z których jeden, działający w stanie obciążenia wagonu, jest połączony z jednej strony przez podwójny zawór zwrotny oraz przełącznik ciśnienia z zaworem rozrządczym, z drugiej zaś strony - z zaworem stałego ciśnienia hamowania. W jednym położeniu podwójnego zaworu zwrotnego cylinder hamulcowy, działający pod obciążeniem, jest zasilany przez zawór stałego ciśnienia, w drugim zaś położeniu tego zaworu zwrotnego - przez przełącznik ciśnienia. Hamulec ten jest jednak dostosowany wyłącznie do jednego systemu eksploatacji, na przykład UIC i nie może być przestawiony w celu eksploatacji w drugim systemie, na przykład GUS.

Z polskiego wzoru użytkowego nr PL-Ru 44503 znany jest hamulec pneumatyczny do wagonów towarowych, w którym cylinder hamulcowy jest uruchamiany sprężonym powietrzem przez zawór rozrządczy. Hamulec ten jest wyposażony w dwa zbiorniki powietrza: pomocniczy o pojemności rzędu kilkudziesięciu dcm³ i sterujący o pojemności kilkunastu dcm³. Ponadto przewód powietrzny, łączący zawór rozrządczy z cylindrem hamulcowym, jest połączony przez zawór odcinający z dodatkowym zbiornikiem powietrza o pojemności kilku dcm³. W przypadku nastawienia zaworu odcinającego za pomocą dźwigni sterującej w położenie otwarty, następuje połączenie tego dodatkowego zbiornika powietrza z cylindrem hamulcowym, a tym samym powiększenie jego pojemności skokowej. Umożliwia to zmniejszenie długości skoku, korzystne przy niewielkim obciążeniu wagonu, zgodnie z warunkami systemu eksploatacji UIC. W przypadku wagonu załadowanego zawór odcinający zostaje zamknięty przez dźwignię sterującą, umożliwiając odpowiednie zmniejszenie objętości skokowej cylindra hamulcowego, a tym samym odpowiednie skrócenie czasu jego napełniania i opróżniania.

Opisany hamulec pneumatyczny jest ponadto zaopatrzony w przekładnię hamulcową z mechanicznym zmieniaczem przełożenia. Hamulec ten, podobnie jak poprzednio opisane kon4

173 389 strukcje, jest jednak dostosowany wyłącznie do systemu eksploatacji UIC i nie może być przestawiony na system GUS.

Nie są natomiast znane układy hamulcowe umieszczane w podwoziach wagonów towarowych, które mogłyby być używane zarówno w systemie eksploatacyjnym UIC, jak i w systemie eksploatacyjnym GUS, które to systemy różnią się zarówno wartościami ciśnienia roboczego, jak i konstrukcją przekładni hamulcowych i wózków skrętnych.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego układu hamulcowego, umieszczonego w podwoziu wagonu towarowego, który umożliwiałby po jego prostym przestawieniu na pracę układu w różnych systemach eksploatacyjnych, różniących się zarówno wartościami ciśnienia roboczego, jak i konstrukcją przekładni hamulcowych i wózków skrętnych, w szczególności zaś w systemie UIC lub podobnych oraz w systemie GUS lub podobnych.

Cel ten zrealizowano w konstrukcji układu hamulcowego do wagonów towarowych według wynalazku, którego część pneumatyczna jest wyposażona w dwa zawory rozrządcze, połączone z przynależnymi im oddzielnymi pomocniczymi zbiornikami sprężonego powietrza dostosowanymi do dwóch oddzielnych systemów eksploatacji układu. Zawory rozrządcze są przy tym połączone z cylindrem hamulcowym, za pośrednictwem zaworu trójdrożnego, którego dźwignia umożliwia włączenie tylko jednego zaworu rozrządczego. Równocześnie część mechaniczna układu jest wyposażona przynajmniej w dwa drążki, z których tylko jeden jest połączony z poziomymi dźwigniami wyrównawczymi za pomocą przegubów.

Obydwa główne drążki hamulcowe, połączone za pomocą przegubów z końcówkami poziomych dźwigni wyrównawczych środkowej przekładni hamulcowej, są zaopatrzone na swych końcach w przesuwniki, umożliwiające przesuwanie zakończonych przegubami końców głównych drążków hamulcowych zarówno wzdłuż jak i w poprzek osi tych drążków.

Drążki, połączone za pomocą przegubów z poziomymi dźwigniami wyrównawczymi, są również wzajemnie połączone za pomocą poprzeczek, stanowiąc jedną całość konstrukcyjną.

Otwory przegubów są zaopatrzone w wyjmowalne sworznie, umożliwiające połączenie z poziomymi dźwigniami wyrównawczymi tylko jednego z drążków, przez osadzenie tych sworzni w otworach przegubów.

Dźwignia włączająca zaworu trójdrożnego jest zaopatrzona w mechaniczny rygiel unieruchamiający ją w nastawionym położeniu.

Drążek, połączony za pomocą przegubów z poziomymi dźwigniami wyrównawczymi i znajdujący się w pobliżu cylindra hydraulicznego, jest wygięty na zewnątrz, aby nie stykał się z tym cylindrem.

Przynajmniej jeden przegub, utworzony przez sworzeń umieszczony w podłużnym otworze na końcu drążka, jest wyposażony w otaczający go pazur, zaopatrzony w zderzak, współpracujący ze zderzakiem przymocowanym do obudowy skrzynki zmiany obciążenia.

Układ hamulcowy według wynalazku stanowi prostą konstrukcję utworzoną z niewielkiej ilości części, umożliwiającą po dokonaniu niewielkich przełączeń i przestawień zastosowanie go w odmiennych systemach eksploatacyjnych różnych kolei.

Wynalazek jest przykładowo wyjaśniony na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia schemat części pneumatycznej oraz części mechanicznej układu hamulcowego według wynalazku; fig. 2 - schemat środkowej przekładni hamulcowej dla układu hamulcowego pracującego w systemie , eksploatacyjnym UIC w stanie obciążenia pusty w położeniu zluzowanym; fig. 3 - schemat środkowej przekładni hamulcowej przedstawionej w położeniu hamowania w stanie obciążenia pusty, a fig. 4 - schemat środkowej przekładni hamulcowej dla układu hamulcowego pracującego w systemie eksploatacyjnym GUS w położeniu zluzowanym.

Figura 1 przedstawia umieszczoną na nie pokazanym na rysunku podwoziu wagonu towarowego środkową przekładnię hamulcową, składającą się z cylindra hamulcowego 1 wraz z tłoczyskiem 2 i z umieszczonych obustronnie poziomych dźwigni wyrównawczych 8, 9 oraz z łączących wzajemnie te dźwignie drążków 21, 22.

Dźwignia wyrównawcza 9 jest z jednej strony połączona za pomocą przegubu B z cylindrem hamulcowym 1, z drugiej zaś - za pomocą przegubu D - z głównym drążkiem hamulcowym 7, sprzężonym z nie pokazanym na rysunku wózkiem skrętnym.

173 389 • 5

Dźwignia wyrównawcza 8 jest natomiast połączona z jednej strony za pomocą przegubu A z tłoczyskiem 2, z drugiej zaś za pomocą przegubu C z drugostronnym, głównym drążkiem hamulcowym 7.

Drążek 22 jest połączony za pomocą przegubów G i H z obydwiema dźwigniami wyrównawczymi 8, 9.

Działanie środkowej przekładni hamulcowej jest następujące. Po doprowadzeniu sprężonego powietrza do cylindra hamulcowego 1, jego tłoczysko 2 wysuwa się z cylindra, zaś dźwignie wyrównawcze 8. 9 obracając się wokół przegubów C i D łączącego je drążka 22 zbliżają się do siebie w swych dolnych częściach, przesuwając w kierunku do siebie połączone z nimi za pomocą przegubów C i D główne drążki hamulcowe 7 i powodując powstanie siły hamującej koła.

Między przegubami A i G oraz B i H dźwigni wyrównawczych 8 i 9, umieszczony jest działający w systemie hamulcowym GUS - dodatkowy drążek 21, połączony z tymi dźwigniami 8 i 9 za pomocą przegubów E i F.

W systemie hamulcowym GUS, pracującym pod wyższym ciśnieniem roboczym, przeguby E i H są z powodu odmienności przełożeń, jak również zastosowania hamulców ze sztucznego tworzywa - umieszczone stosunkowo blisko cylindra hamulcowego 1 (czyli przegubów A i B), wobec czego drążek 21 jest wygięty lub załamany tak, aby nie stykał się z tym cylindrem. Natomiast drążek 22, działający w systemie hamulcowym UlC, jest umieszczony w nieco większym oddaleniu od cylindra hamulcowego 1.

A więc w zależności od stosowanego systemu eksploatacji GUS lub UIC do poziomych dźwigni wyrównawczych 8, 9 mocuje się, przy użyciu przestawnych sworzni oznaczonych czarnymi punktami, drążek 21 za pomocą przegubów E i F lub - drążek 22 za pomocą przegubów G i H.

Otwory przegubów nie połączonych z drążkiem 21 lub 22 są oznaczone jako białe kółka. Przeguby E i F lub G i H na dźwigniach wyrównawczych 8, 9 mogą być więc swobodnie przesuwane wzdłuż tych dźwigni (fig. 3).

Najbardziej korzystne jest połączenie obydwu drążków 21 i 22 za pomocą poprzeczek 23, dzięki czemu stanowią one wraz z dźwigniami wyrównawczymi jedną całość konstrukcyjną.

Oba główne drążki hamulcowe 7 są połączone za pomocą przesuwnego drążka 10, którego jeden koniec jest zaopatrzony w jarzmo przesuwane wzdłuż drugiego drążka 7, zaopatrzonego ponadto w człon nastawczy 4. Na obu wolnych końcach drążków 7 znajdują się przesuwki 5, przemieszczane w kierunku osi drążków 7 i połączone za pomocą przegubów z dalszymi elementami układu hamulcowego w wózkach skrętnych.

Przedstawiona na fig. 1 część pneumatyczna składa się z głównego przewodu 40 sprężonego powietrza, zaopatrzonego na swych obydwu końcach w zawory odcinające i zawory łączące go z przewodami sąsiednich wagonów. W środkową część głównego przewodu 40 sprężonego powietrza jest włączony zawór rozrządczy 41 dla systemu UIC, połączony z pomocniczym zbiornikiem 42 sprężonego powietrza. Główny przewód 40 sprężonego powietrzajest połączony z zaworem rozrządczym 41 za pośrednictwem zaworu odcinającego, zaopatrzonego z dźwignię włączającą 43.

Dźwignia nastawcza 44 umożliwia ustawienie zaworu rozrządczego 41 dla różnych warunków hamowania, odpowiednio do zmiany obciążenia wagonu pustego i załadowanego, natomiast dźwignia nastawcza 59 umożliwia ustawienie zaworu rozrządczego 41, odpowiednio do warunków hamowania dla pociągu towarowego lub pasazerskiego.Zawór odcinający, sterowany dźwignią włączającą 43, łączy główny przewód 40 sprężonego powietrza przez przewód odgałęziający z drugim zaworem rozrządczym 51, używanym w systemie GUS. Również ten zawór rozrządczy 51 jest połączony z pomocniczym zbiornikiem 52 sprężonego powietrza. Dźwignia włączająca 54 służy do ustawienia zaworu rozrządczego 51, odpowiednio do zmiany obciążenia, zaś dźwignia włączająca 57 steruje tym zaworem 51 w systemie GUS zależnie od rodzaju hamowania, za przykład dla równin lub gór.

Zawory rozrządcze 41 i 51 są wzajemnie połączone przewodami 45 i 55, poprzez zawór trójdrożny 50 - z cylindrem hamulcowym 1. Dźwignia przełączająca 49 zaworu trójdrożnego umożliwia połączenie cylindra hamulcowego 1 na przemian z zaworem rozrządczym 41, lub z

173 389 zaworem rozrządczym 51. Zawór trójdrożny 50 winien być jednak zabezpieczony przed możliwością nieprzewidzianego przestawienia z jednego systemu hamowania na inny, na przykład przy zmianie wózka skrętnego. _i

Figury 2 i 3 przedstawiają dwa różne połqżenia środkowej przekładni hamulcowej, dostosowanej do systemu UIC i umożliwiającej dodatkowe dostosowanie jej do zmiany obciążenia za pomocą dźwigni włączającej 60. Do systemu UIC mają w tej konstrukcji zastosowanie drążki 32 i 33, zaś do systemu GUS - drążek 31. Również w tym przypadku drążki 31 i 32 są połączone poprzeczkami 34, tworząc zespół 35 o jednolitej konstrukcji.

W trakcie eksploatacji środkowej przekładni hamulcowej, przedstawionej na fig. 4, drążek 31 jest połączony z dźwignią wyrównawczą 8 i 9 za pomocą sworzni włożonych w przeguby E i F, natomiast sworznie z przegubów G i H są usunięte. Inaczej mówiąc następuje wymiana sworzni między przegubami G i H oraz F i E. Oczywiście może również nastąpić alternatywna wymiana sworzni między przegubami M i N oraz F i E.

Figura 2 przedstawia środkową przekładnię hamulcową w stanie obciążenia wagon pusty, w systemie eksploatacji UIC, w położeniu zluzowanym. Przegub H, utworzony przez sworzeń umieszczony w podłużnym otworze na końcu drążka 32, otacza pazur 36 zaopatrzony w zderzak 37, współpracujący ze zderzakiem 38. Między zderzakami 37 i 38 utworzona jest niewielka szczelina 39, umożliwiająca szybką likwidację luzu w przekładni hamulcowej, bezpośrednio po rozpoczęciu hamowania.

W celu przestawienia układu hamulcowego z położenie wagon załadowany, pazur 36 zostaje wyzębiony z przegubu H. Pazur 36 i zderzak 38 są umieszczone w nie pokazanej na rysunku skrzynce zmiany obciążenia.

Przeguby E i F, w położeniu środkowej przekładki hamulcowej, przedstawionym na fig. 2, nie są połączone z dźwigniami wyrównawczymi 8 i 9, co oznacza eksploatację w systemie UIC - z mechanicznym nastawieniem obciążenia.

Figura 3 przedstawia pokazaną na fig. 2 środkową przekładnię hamulcową, jednak w stanie hamowania. Otwory E’, F’ dla sworzni tworzących przeguby - na drążku 31 mają w tym przypadku nieco inne położenie w stosunku do otworów E, F na poziomych dźwigniach wyrównawczych 8 i 9.

Każdorazowe usytuowanie przegubów F-E, G-H i M-N na poziomych dźwigniach wyrównawczych może być obliczone w zależności od żądanej wartości przełożenia i wartości przenoszonej siły dla każdego systemu eksploatacji.

Układ hamulcowy według wynalazku stanowi prostą konstrukcję utworzoną z niewielkiej ilości części, umożliwiającą po dokonaniu niewielkich przełączeń i przestawień zastosowanie go w odmiennych systemach eksploatacyjnych różnych kolei.

173 389

FIG 2

173 389

FIG 3

173 389

FIG 4

173 389

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 2,00 zł

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Układ hamulcowy do wagonów towarowych, którego część pneumatyczna składa się z cylindra hamulcowego, sterowanego zaworem rozrządczym połączonym z pomocniczym zbiornikiem sprężonego powietrza, zaś część mechaniczna stanowi przekładnię z mechaniczną zmianą przełożenia, złożoną z poziomych dźwigni wyrównawczych połączonych przegubowo z jednej strony z głównymi drążkami hamulcowymi, z drugiej zaś z tłoczyskiem i cylindrem hamulcowym, przy czym obydwie dźwignie są wzajemnie połączone za pomocą drążków, których przeguby stanowią osie obrotu tych dźwigni, a ponadto układ jest korzystnie wyposażony w dodatkowy drążek, połączony przegubowo z poziomymi dźwigniami wyrównawczymi w większej odległości od cylindra hamulcowego i służący do mechanicznego przełączania obciążeniowego układu dla wagonu załadowanego, przy czym przynajmniej jeden z naprzemianległych otworów przegubowych obydwu drążków, z których jeden jest przeznaczony dla wagonu pustego, drugi zaś dla wagonu naładowanego jest podłużny, umożliwiając przesunięcie osiowe końca drążka, znamienny tym, że jego część pneumatyczna jest wyposażona w dwa zawory rozrządcze (41) oraz (51), połączone z przynależnymi im oddzielnymi pomocniczymi zbiornikami (42) oraz (52) sprężonego powietrza, dostosowanymi do dwóch oddzielnych systemów eksploatacji układu, przy czym obydwa te zawory rozrządcze są połączone z cylindrem hamulcowym (1) za pośrednictwem zaworu trójdrożnego (50), którego dźwignia (49) umożliwia włączenie tylko jednego zaworu rozrządczego (41) albo (51), przy czym równocześnie część mechaniczna układu jest wyposażona przynajmniej w dwa drążki (21, 22), z których równocześnie tylko jeden drążek (21) albo (22) jest połączony z poziomymi dźwigniami wyrównawczymi (8, 9) za pomocą przegubów (G oraz H) albo (F oraz E).
2. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, ze obydwa główne drążki hamulcowe (7), połączone za pomocą przegubów (C i D) z końcówkami poziomych dźwigni wyrównawczych (8 i 9) środkowej przekładni hamulcowej, są zaopatrzone na swych końcach w przesuwniki (5). umożliwiające przesuwanie zakończonych przegubami (C i D) końców głównych drążków hamulcowych (7) zarówno wzdłuż jak i w poprzek osi tych drążków.
3. 3. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że drążki (21 i 22), połączone przegubami (G i H) albo (F i E) z poziomymi dźwigniami wyrównawczymi (8 i 9), są wzajemnie połączone za pomocą poprzeczek (23), stanowiąc jedną całość konstrukcyjną.
4. 4. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że otwory przegubów (E, F, G i H) są zaopatrzone w wyjmowalne sworznie, umożliwiające połączenie z poziomymi dźwigniami wyrównawczymi (8 i 9) tylko jednego z drążków (21) albo (22) przez osadzenie tych sworzni w otworach przegubów (F i E) albo (G i H).
5. 5. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że dźwignia włączająca (49) zaworu trójdrożnego (50) jest zaopatrzona w mechaniczny rygiel unieruchamiający ją w nastawionym położeniu.
6. 6. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że jego drążek (21,31), połączony za pomocą przegubów (F i E) z poziomymi dźwigniami wyrównawczymi (8 i 9) i znajdujący się w pobliżu cylindra hydraulicznego (1), jest wygięty na zewnątrz, aby nie stykał się z tym cylindrem.
7. 7. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, ze przynajmniej jeden przegub (H), utworzony przez sworzeń, umieszczony w podłużnym otworze na końcu drążka (32), jest wyposażony w otaczający go pazur (36), zaopatrzony w zderzak (37), współpracujący ze zderzakiem (38) przymocowanym do obudowy skrzynki zmiany obciążenia.

   173 389