PL198836B1 - Hamulec torowy - Google Patents

Abstract

W hamulcu torowym korpus (3) hamulca tłokowego (1) wyposażony jest w dwa czopy (4), które osadzone są w gniazdach (5) podstawy (7), która z kolei przytwierdzona jest do szyny (12). Ponadto w korpusie wykonane jest ucho (21), z którym to uchem połączony jest trzpień (22) elementu wykonawczego (23) zamocowanego przegubowo na podstawie. Dodatkowo na korpusie znajduje się powierzchnia oporowa (26), która podczas aktywnego położenia hamulca tłokowego wspiera się na zderzaku (27) utworzonym na podstawie. Ponadto hamulec torowy wyposażony jest w osłonę wieloczęściową (28).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest hamulec torowy przeznaczony do wyhamowywania pojazdów szynowych za pomocą hamulca tłokowego.

Znany jest z europejskiego zgłoszenia patentowego EP 0786391 hamulec torowy, w którym tłokowy hamulec umieszczony jest pomiędzy aktywnym i nieaktywnym położeniem obrotowo na osi położonej równolegle do szyny jezdnej albo przesuwnie, poprzecznie do szyny jezdnej, i że jest przewidziany mechanizm nastawczy do obracania albo przesuwania hamulca tłokowego. Hamulec tłokowy może być ułożyskowany obrotowo lub przesuwnie na podkładkach lub na płytach ślizgowych do mocowania szyn i może być unieruchamiany w położeniach krańcowych. W preferowanym wykonaniu przewidziany jest element mocujący dla przynajmniej jednego hamulca tłokowego i ten element mocujący posiada z obydwu stron ułożyskowane czopy, które podparte są na sąsiadujących ze sobą podkładach kolejowych. Na ogół w jednym elemencie mocującym, pomiędzy sąsiednimi podkładami, mogą być umieszczone dwa hamulce tłokowe, które mogą być obracane wspólnie. W wykonaniu tym istnieje możliwość sprzęgania ułożyskowanych czopów sąsiednich elementów mocujących. Do tego celu ułożyskowany czop elementu mocującego może posiadać po strome czołowej rowek, a drugi ułożyskowany czop elementu mocującego może posiadać po stronie czołowej dopasowany klin. Poprzez sprzęganie umieszczonych wzdłuż szyny jezdnej elementów mocujących, z umieszczonymi w nich hamulcami tłokowymi, możliwe jest odchylanie kilku elementów mocujących za pomocą jednego mechanizmu nastawczego. Dla przejmowania sił hamowania wolne końce ułożyskowanych czopów mogą być w kierunku osiowym podparte podporami, które można zamocować na szyjce szyny lub na podkładzie kolejowym. Łożyska czopów mogą być umieszczone na podkładkach żebrowych, które są zamocowane przy pomocy wkrętów do podkładów kolejowych i które posiadają również wkręty z łbem hakowym do mocowania szyny jezdnej. Do niezawodnego przenoszenia sił poprzecznych na podkłady kolejowe przewidziano połączenie ze sobą podkładek żebrowych, należących do toru kolejowego, profilami stalowymi lub płaskownikami. Zastosowano elektryczny mechanizm nastawczy. Przewidziano przyłączenie do mechanizmu nastawczego drążka nastawczego, na którym zamocowany jest pomiędzy sprężynami element wykonawczy, który prowadzony jest przesuwnie pod działaniem sprężyn wzdłuż drążka i który umieszczony jest na elemencie mocującym w pewnej odległości od osi. Celowe jest umieszczenie mechanizmu nastawczego po zewnętrznej stronie szyn jezdnych. Mogą być przewidziane przestawne wyłączniki krańcowe do nadzorowania aktywnego i nieaktywnego położenia hamulca tłokowego. Hamulec tłokowy może też posiadać zderzak współdziałającym, w aktywnym położeniu, ze stopką szyny jezdnej. Ponadto przewidziano zastosowanie otwartych od góry skrzynek do zamocowania ruchomych części, umieszczonych między sąsiednimi podkładami, tak żeby nie dostawał się do nich tłuczeń z podbudowy. W celu dopasowania do wysokości szyny jezdnej, hamulce tłokowe mogą podpierać się na swoich elementach mocujących za pośrednictwem odpowiednio wysokich kołnierzy wymiennych i/lub kołnierzy o regulowanej wysokości. Możliwe jest też wykonanie elementów mocujących w formie wału korbowego, w których czopy mogą być dwukrotnie odgięte w kierunku środka toru.

Powyższe rozwiązanie posiada skomplikowaną budową. Nie zapewniono też należytej sztywność połączenia hamulca z torem kolejowym. Ponadto, urządzenie nie jest dostatecznie zabezpieczenie przed działaniem czynników mogących zakłócić jego pracę.

Celem wynalazku jest wyeliminowanie powyższych niedogodności. Osiągnięto to, według wynalazku, przez zastosowanie hamulca tłokowego, którego korpus wyposażony jest w dwa czopy, które osadzone są w gniazdach podstawy, która z kolei przytwierdzona jest do szyny kolejowej. Powyższe pozwala na przechylanie hamulca tłokowego względem szyny przy jednoczesnym zachowaniu stabilnego położenia osi obrotu względem tego elementu toru. Ponadto, w korpusie wykonane jest ucho, z którym połączony jest trzpień elementu wykonawczego zamocowanego przegubowo na podstawie. Dodatkowo na korpusie znajduje się powierzchnia oporowa, która podczas aktywnego położenia hamulca tłokowego wspiera się na zderzaku utworzonym na podstawie. Ponadto, hamulec torowy wyposażony jest w osłonę wieloczęściową.

Preferowane jest przy tym zastosowanie elementu wykonawczego w postaci siłownika pneumatycznego, elektromagnesu albo silnika elektrycznego z przekładnią. Jest przy tym oczywiste, że wynalazkiem jest objęte również każde inne rozwiązanie, w którym jako element wykonawczy zastosowany jest też inny rodzaj siłownika lub silnika do przemieszczania hamulca tłokowego.

PL 198 836 B1

Korzystne jest również zastosowanie osłony wieloczęściowej składającej się z osłony sztywnej umieszczonej pod podstawą oraz osłony elastycznej umieszczonej nad podstawą. Zastosowane osłony zabezpieczają urządzenie przed działaniem czynników zewnętrznych mogących zakłócać pracę urządzenia.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania przedstawiono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia hamulec torowy z siłownikiem pneumatycznym, w widoku prostopadłym do toru kolejowego, w częściowym przekroju, fig. 2 - w widoku równoległym do toru, fig. 3 - hamulec torowy wyposażony w elektromagnes, w chwili gdy koło wagonu naciska na hamulec tłokowy, fig. 4 - hamulec torowy z siłownikiem pneumatycznym w pozycji wyłączonej, a fig. 5 przedstawia hamulec torowy z elementem wykonawczym w postaci silnika elektrycznego z przekładnią.

Hamulec torowy wyposażony jest w hamulec tłokowy 1, który zawiera część roboczą 2 oraz korpus 3. Korpus posiada dwa czopy 4, których oś x jest prostopadła do osi głównej y hamulca tłokowego i jest do niej odsunięta na odległość a. Czopy te osadzone są obrotowo w gniazdach 5, równolegle usytuowanych do osi toru kolejowego, wykonanych w ramionach 6 podstawy 7. Czopy zabezpieczone są przed wypadnięciem z gniazd przy pomocy kołka 8 osadzonego w każdym ramieniu i zabezpieczonego przy pomocy elementu złącznego 9. Podstawa posiada wgłębienie 10, które obejmuje jedną stronę stopy 11 szyny 12. Po główce 13 szyny przetacza się koło 14 nieuwidocznionego na rysunku wagonu. Ponadto, podstawa przytwierdzona jest przy pomocy docisku 15 do drugiej strony stopy szyny. Docisk usytuowany jest w końcowej części 16 podstawy znajdującej się po zewnętrznej stronie toru kolejowego. W skład docisku wchodzi element śrubowy 17, który osadzony jest w podstawie. Na elemencie tym umieszczona jest podkładka kształtowa 18, która dociskana jest nakrętką 19, poprzez podkładkę sprężystą 20, do stopy szyny. Zamocowanie to umożliwia uzyskanie sztywnego połączenia hamulca torowego z szyną. Ponadto, korpus hamulca tłokowego posiada ucho 21, z którym połączony jest wahliwie trzpień 22 elementu wykonawczego 23. Element ten zamocowany jest przegubowo na wsporniku 24 przytwierdzonym do podstawy. Na fig. 1 przedstawiony został element wykonawczy w postaci siłownika pneumatycznego 25. Znajdująca się nad uchem powierzchnia walcowa korpusu stanowi powierzchnię oporową 26, która wspiera się, podczas aktywnego położenia hamulca torowego na zderzaku 27 utworzonym w miejscu połączenia ramion podstawy. Hamulec torowy wyposażony jest w osłonę wieloczęściową 28 chroniącą mechanizm nastawczy. W jej skład wchodzi osłona sztywna 29, która umieszczona jest pod podstawą. Osłania ona korpus hamulca tłokowego, element wykonawczy wraz z jego połączeniami z podstawą oraz z korpusem przed działaniem stałych czynników mogących zakłócać pracę urządzenia, przykładowo takich jak tłuczeń, piasek, śnieg. Ponadto, we wnętrzu osłony sztywnej znajdują się przewody zasilające 30, które wyprowadzone są na zewnątrz urządzenia za pośrednictwem złącza pneumatycznego 31. W skład osłony wieloczęściowej wchodzi ponadto osłona elastyczna 32, która znajduje się nad podstawą i przytwierdzona jest górną częścią do kołnierza 33 korpusu. Dolna część tej osłony dociskana jest zaciskiem 34 do podstawy. Osłona ta spełnia podobną rolę jak osłona sztywna, a przy tym umożliwia przemieszczanie się hamulca tłokowego.

W innym wykonaniu wynalazku, przedstawionym na fig. 3, element wykonawczy 35 różni się przede wszystkim, od uprzednio opisanego, rodzajem zastosowanego siłownika. W tym przypadku jest to elektromagnes 36 z trzpieniem 37, współpracujący ze sprężyną powrotną 38. Jest on zasilany za pośrednictwem przewodu elektrycznego 39 wyprowadzonego na zewnątrz urządzenia poprzez złącze elektryczne 40.

Urządzenie, według wynalazku, uwidocznione na fig. 5 posiada element wykonawczy 41 w postaci silnika elektrycznego 42 współpracującego z przekładnią 43.

Hamulec torowy, który przytwierdzony jest za pośrednictwem podstawy 7 oraz elementu śrubowego 15 do stopy 11 szyny 12, jest normalnie w aktywnym położeniu, gdyż część robocza 2 hamulca tłokowego 1 znajduje się w położeniu najbardziej zbliżonym do główki szyny. Pozycja ta wymuszona jest działaniem siły ciężkości oraz usytuowaniem osi x czopów 4 w odległości a od osi głównej y hamulca tłokowego. Powierzchnia oporowa 26 korpusu 3 wspiera się przy tym na zderzaku 27 podstawy i w związku z tym hamulec torowy może przenosić pełne obciążenie pochodzące od przetaczanych wagonów. W tym położeniu hamulca tłokowego przemieszczające się nad nim koło 14, nieuwidocznionego na rysunku wagonu, pokonuje opór występujący przy zagłębianiu się części roboczej w korpusie 3. Tym samym część energii kinetycznej toczącego się wagonu zamieniana jest, w chwili nacisku koła na hamulec tłokowy, na ciepło i prędkość wagonu stopniowo maleje.

W przypadku dostarczenia impulsu sterującego na element wykonawczy 23, 35 pokonuje on siłę ciężkości działającą na mimośrodowo zawieszony na czopach 4 hamulec tłokowy 1. Następuje

PL 198 836 B1 wówczas odchylenie części roboczej 2 od główki 13 szyny 12, a w związku z tym przemieszczające nad hamulcem torowym koło 14, nieuwidocznionego na rysunku wagonu, nie napotyka na opór i nie dochodzi w tym miejscu do zmniejszenia prędkości wagonu.

Z przedstawionych wyżej opisów przykładów wykonania wynalazku wynika, że pozostawanie hamulca tłokowego 1 w stanie aktywnego położenia wywołane jest siłą grawitacji i jest jego pozycją normalną. Przejście w ten stan, jak również pozostawanie w tej pozycji, nie wymaga dostarczania energii z zewnątrz, z uwagi na mimośrodowe osadzenie czopów 4 względem głównej osi y hamulca tłokowego. Zatem do odchylenia hamulca roboczego od położenia aktywnego wystarcza zastosowanie elementu wykonawczego jednostronnego działania, takiego jak przykładowo elektromagnes 36. Tym niemniej jest oczywiste jest, że wynalazkiem objęte są również rozwiązania, w których zastosowany element wykonawczy 23, 41 jest dwustronnego działania. Użycie tego typu elementu wykonawczego przewiduje się w celu zwiększenia niezawodności w trudnych warunkach pracy.

Claims (5)

1. Hamulec torowy, w którym hamulec tłokowy umieszczony jest pomiędzy aktywnym i nieaktywnym położeniem obrotowo na osi położonej równolegle do szyny jezdnej, i zawierający mechanizm nastawczy do obracania hamulca tłokowego, znamienny tym, że korpus (3) hamulca tłokowego (1) wyposażony jest w dwa czopy (4), które osadzone są w gniazdach (5) podstawy (7), która z kolei przytwierdzona jest do szyny (12), a ponadto w korpusie wykonane jest ucho (21), z którym to uchem połączony jest trzpień (22) elementu wykonawczego (23, 35, 41) zamocowanego przegubowo na podstawie i przy tym na korpusie znajduje się powierzchnia oporowa (26), która podczas aktywnego położenia hamulca tłokowego wspiera się na zderzaku (27) utworzonym na podstawie, oraz że wyposażony jest w osłonę wieloczęściową (28).

2. Hamulec według zastrz. 1, znamienny tym, że elementem wykonawczym (23) jest siłownik pneumatyczny (25).

3. Hamulec według zastrz. 1, znamienny tym, że elementem wykonawczym (35) jest elektromagnes (36).

4. Hamulec według zastrz. 1, znamienny tym, że elementem wykonawczym (41) jest silnik elektryczny (42) współpracującego z przekładnią (43).

5. Hamulec według zastrz. 1, znamienny tym, że osłona wieloczęściową (28) składa się z osłony sztywnej (29) umieszczonej pod podstawą (7) oraz osłony elastycznej (32) umieszczonej nad podstawą.