Uprawniony z patentu: Rheinmetall GmbH, Dusseldorf (Republika Federalna Niemiec) Hydrauliczne urzadzenie zderzakowe dla pojazdów szynowych zwlaszcza wyposazonych w sprzegi centralne Przedmiotem wynalazku jest hydrauliczne urzadzenie zderzakowe dla pojazdów szynowych zwlaszcza wyposazonych w sprzegi centralne, które reguluje przy róznych szybkosciach nabiegowych wartosc naprezen wstepnych w zderzakach hamowania pociagu.Znane sa zderzaki hydrauliczne, w których sila wytlumiajaca efekty dynamiczne uzyskiwana jest w ten sposób, ze zawarta w cylindrze ciecz przy zanurzaniu tloka zostaje wypchnieta przez otwór dlawikowy.Przekrój strumienia przeplywajacego przez dlawik moze byc regulowany za pomoca wsuwanego do tego otworu rdzenia regulacyjnego w zaleznosci od skoku zderzaka, tak ze ta droga mozna uzyskac okreslone wartosci sil nacisków, zmiennych w granicach skoku tloka.W taborze kolejowym tego rodzaju zderzaki z tlumikami hydraulicznymi nadaja sie szczególnie do amortyzowania uderzen nabiegowych w pracy przetokowej na stacjach rozrzadowych. W ruchu przetokowym wystepuja stosunkowo wysokie szybkosci wagonów, na które nabiegaja wagony odrzucane lokomotywa lub schodzace z górki rozrzadowej. Wystepujace wówczas wielkie przyspieszenia dla jednych wagonów i takiez opóznienia dla drugich maja charakter wstrzasowy i jako szkodliwe zarówno dla taboru jak i dla ladunku, powinny byc lagodzone droga wytracania sil dynamicznych, jakie w opisywanych warunkach pracy taboru wystepuja.W warunkach ruchu skladu pociagowego w rezimie liniowym, jak równiez w czasie hamowania pojawiaja sie jednakze pomiedzy poszczególnymi wagonami zaledwie nieznaczne róznice szybkosci tak, ze talerze zderzakowe wpychane sa w mufy zderzakowe przy niewielkiej szybkosci nabiegowej. Przy zderzakach wyzej opisanego typu moze sie zdarzyc, ze sklad wagonowy przy hamowaniu pociagu Ulegnie znacznym silom sciskajacym, skutkiem czego podczas nastepnego rozruchu pociagu, wzglednie po zluzowaniu hamulców pojawiaja sie wysoce niepozadane ruchy harmoniczne poszczególnych wagonów, wywolujace przy hamowaniu naglym dlugich skladów znaczne sily podluzne. Zatem dla ruchu liniowego wskazane jest aby sklad wagonowy byl mozliwie sztywno ze soba sprzegniety, co gwarantuje ze przy niewielkich szybkosciach nabiegowych sily oporowe zderzaków sa odpowiednio wysokie.2 71171 Zadaniem niniejszego wynalazku jest skonstruowanie takiego urzadzenia hydraulicznego dla zderzaków w pojazdach, zwlaszcza w pojazdach szynowych, które przy malych szybkosciach nabiegowych, jakie wystepuja pomiedzy poszczególnymi wagonami skladu przy hamowaniu pociagu, dawaloby wysoka wartosc naprezen wstepnych zas przy uderzeniach nabiegowych o wyzszych szybkosciach powodowaloby stosunkowo nizsze naprezenia wstepne, przy czym sila zderzaka hydraulicznego powinna byc zalezna od szybkosci nacisku i od vvielkosci nabiegajacych mas.Zadanie to zostalo w taki sposób rozwiazane, ze w koncentrycznie umieszczonym w tloku otworku dlawikowym miesci sie przesuwny grzybek zaworowy o ksztalcie pierscieniowym, osadzony na trzonku regulacyjnym i przeciwdzialajacy naciskowi sprezyny, przy czym grzybek ten dziala jako zawór ograniczajacy cisnienie.Podczas postoju pociagu jak równiez przy minimalnych szybkosciach nabiegowych, jakie wystepuja w zderzakach przy hamowaniu pociagu, otwór dlawikowy zamkniety jest przez grzybek zaworowy, który odgrywa role elementu blokujacego i powoduje, ze sklad pociagowy dziala stosunkowo sztywna masa. Dopiero kiedy w cylindrze przed tlokiem pojawi sie nacisk odpowiedni do wartosci naprezen wstepnych, wówczas zaworek pokonujac przeciwnacisk sprezyn zostaje cofniety, otwierajac otwór dlawikowy.W ten sposób zaworek zamykajacy otwór dlawikowy ustala przy niewielkich szybkosciach nabiegowych sile powstajaca w zderzakach.Natomiast przy wysokich szybkosciach nabiegowych, które wystepuja przy nabieganiu udarowym, zaworek zamykajacy otwór dlawikowy juz nie jest w stanie nadazyc za wciskanym z duza szybkoscia tlokiem, tak ze przekrój otworu dlawika zostaje otwarty.W odmianie rozwiazania zawór umieszczony jest na jednym koncu tulei prowadzonej na odcinku cylindrycznej czesci przy czym drugi jej koniec tworzy komore cylindryczna, posiadajaca na sciance otwór dlawikowy. W zaleznosci od wymiaru otworu dlawikowego mozliwa jest regulacja szybkosci zamykania zaworka, albowiem medium hydrauliczne, znajdujace sie w komorze cylindrycznej, musi byc sila sprezyny zaworka przecisniete przez otwór dlawikowy.Charakterystyka sprezyn zamykajacej zaworek jest tak dobrana, ze przy malych szybkosciach nabiego¬ wych, w zaleznosci od skoku zderzaka, uzyskuje sie prawie poziomy przebieg sily nacisku. Przy wspóldzialaniu ze sprezyna mechaniczno-hydraulicznego urzadzenia cieglowo-zderzakowego nastepuje tego rodzaju przebieg sil na zderzakach, przy którym podczas nacisku na zderzak sila odporowa sprezyny zderzaka wzrasta, podczas gdy sila sprezyny zamykajacej zawór ograniczajacy cisnienie maleje iw ten sposób, przez otwarcie zaworu cisnienie medium hydraulicznego w cylindrze zderzaka ulega obnizeniu.Wynalazek wyjasniony jest przykladowo na rysunku, na którym fig. 1—3 przedstawia aparat cieglowo-zde- rzakowy dla sprzegu centralnego z hydraulicznym urzadzeniem amortyzujacym, w przekrojach ukazujacych rózne polozenia elementów, fig. 4 i 5 ukazuja hydrauliczne urzadzenie w róznych polozeniach tloka zderzako¬ wego, w przekroju podluznym, jako powiekszony detal z fig. 1.Fig. 3 przedstawia mechaniczno-hydrauliczny aparat cieglowo-zderzakowy w pozycji wyjsciowej, zas fig. 1 ukazuje go w stanie nacisku a fig. 2 — w stanie ciagnienia. Na fig. 1 zaznaczone jest urzadzenie cieglowo-zderza- kowe w obudowie stanowiacej zamknieta calosc. Obudowa sklada sie z komory la mieszczacej w sobie czesc hydrauliczna, z laczacej sie z nia tulei Ib, nastepnie — z tulei lc, w której umieszczona jest sprezyna oporowa czesci mechanicznej aparatu. Cale to urzadzenie zamocowane jest sztywno w osi glównej podwozia wagonowego.W obudowie usytuowana jest czesc ruchoma 2 urzadzenia, która na koncu wystajacym z obudowy posiada element 3, do którego przymocowany jest przegubowo sprzeg centralny, zas na drugim koncu czesci 2 umieszczony jest trzon tlokowy 4a wyposazony w tlok zderzakowy 4, który wchodzi w hydrauliczny cylinder 5 wbudowany w komore la.Mechanizm sprezynowy sklada sie z dwóch koncentrycznych wzgledem ruchomej czesci 2 sprezyn pierscieniowych 6 i 7. Zewnetrzna sprezyna pierscieniowa 6 znajduje sie pomiedzy kryza 8 i wystepem 9 tulei 10, zas sprezyna wewnetrzna 7 znajduje sie pomiedzy kryza 11 zamocowana na tulei 10 i kolnierzem 12 tulei 13, posiadajacej ruch przesuwny na piascie 14, umieszczonej na rozlacznej scianie czolowej 15 cylindra.Na scianie czolowej cylindra 16, znajdujacej sie naprzeciw tloka 4, zamocowany jest trzpien regulacyjny 17, który wchodzi w wydrazony trzon tlokowy 4a przez otwór dlawikowy 18. Ów trzpien od strony sciany czolowej 16 na odcinku 19 posiada stozkowate zwezenie, nastepnie na odcinku 20 ma ksztalt cylindryczny o wiekszej srednicy a nastepnie — odcinek cylindryczny 21 o mniejszej srednicy. Srednica otworu dlawikowego 18 jest tak zwymiarowana, ze pomiedzy nia. i obwodem cylindrycznego odcinka 20 istnieje waska szczelina pierscieniowa (fig. 4 i 5). Na odcinku cylindrycznym 20 prowadzonajest tuleja 22, znacznie dluzsza niz odcinek 20, tuleja ta posiada na jednym koncu zaworek 23, zas na drugim koncu, pod postacia pierscieniowej komory cylindrycznej 24, ma odsadzenie 25 na odcinku 11 o zmniejszonej srednicy.3 71171 W sciance komory cylindrycznej przewidziany jest otwór dlawikowy 26. Tuleja22 z zaworkiem 23 oparta jest za pomoca sprezyny spiralnej 27, dzialajacej jako sprezyna zamykajaca, o gniazdo oporowe 28, zamocowane na koncu odcinka cylindrycznego 21 trzpienia regulacyjnego. Szybkosc zamykania zaworu 23 zalezna jest od charakterystyki sprezyny zamykajacej, jak równiez od przekroju otworu dlawikowego 26, znajdujacego sie w sciance komory cylindrycznej 24. Zaworek 23 odgrywa w ten sposób role zaworu ograniczajacego cisnienie plynu, znajdujacego sie w cylindrze hydraulicznym 5, który to plyn przy otwartym zaworze moze przeplynac przez dlawik 18 jak równiez przez znajdujace sie w tloku 4 otwory 29 na druga strone tloka, który posiada polaczenie z komora wyrównawcza 31 poprzez otwory 30. Ponadto na stronie czolowej tloka przewidziany jest otwór przelewowy 33 zamykany sprezynujacym zaworkiem plytkowym 32.Komora wyrównawcza 31 nie odgrywa roli hydropneumatycznego akumulatora cisnien: jej zadaniem jest przyjecie wypchnietego przez trzon tlokowy plynu w czasie dzialania nacisku na zderzak wzglednie oddanie dodatkowej ilosci plynu potrzebnego w czasie dzialanie sily ciagnacej jak równiez wyrównanie zmian objetoscio¬ wych powstalych na skutek podgrzania.Sposób dzialania mechaniczno-hydraulicznego urzadzenia cieglowo-zderzakowego jest nastepujacy: Fig. 3 pokazuje urzadzenie w pozycji wyjsciowej. Tej pozycji odpowiada pokazana w dolnej czesci fig. 4 pozyqa tloka zderzakowego. Zawór ograniczajacy cisnienie 23 jest zamkniety a sprezyny pierscieniowe, nie biorac pod uwage ich napiecia wstepnego, sa nie obciazone. Przy obciazeniu cieglowym (fig. 2) zewnetrzna sprezyna 6.ulega scisnieciu, przy czym opiera sie poprzez tuleje oporowa lc na konstrukqi podwozia wagonowego, podczas gdy sprezyna wewnetrzna 7 zostaje jedynie przesunieta o taka sama odleglosc. Równiez tlok 4 zostaje o te sama droge przesuniety (fig. 5 czesc górna), przy czym zawór 23 pozostaje zamkniety a plyn przez podniesienie zaworka plytkowego 32 moze przeplynac przez otwór przelotowy 33 do przestrzeni przed tlokiem 4. Jedno¬ czesnie wypelnia sie komora cylindryczna 24 utworzona pomiedzy scianka tulei 22 i odcinkiem 21 trzpienia regulacyjnego, przez otwór dlawikowy 26. Fig. 2 pokazuje polozenie krancowe przy maksymalnym obciazeniu silami cieglowymi. W ruchu liniowym pociagu urzadzenie znajduje sie w pozycji, która w przyblizeniu ilustruje fig. 3 jak równiez fig. 5 u dolu! W czasie hamowania skladu pociagowego wystepuja pomiedzy poszczególnymi wagonami jedynie niewiel¬ kie róznice szybkosci a tym samym nieznaczne szybkosci nabiegowe dzialaja na tloki zderzaków. Przy tym mechanizm sprezynowy przyjmuje polozenie mniej wiecej takie, jak pokazano na fig. 1 oraz fig 6 u góry. Ponie¬ waz w takim przypadku tlok zderzakowy 4. wchodzi w cylinder ze stosunkowo mala szybkoscia, pozostaje dosc czasu aby znajdujaca sie w komorze cylindrycznej 24 ciecz mogla pod dzialaniem sprezyny zamykajacej 27 / przedostac sie przez otwór dlawikowy 26, tak ze otwór dlawikowy 18 pozostaje zamkniety zaworkiem 23.W ten sposób mechanizm sprezynowy podczas jazdy i w czasie hamowania pociagu zostaje jak gdyby zablokowa¬ ny, tak ze urzadzenie cieglowo-zderzakowe w tych warunkach ruchowych znajduje sie pod dzialaniem wysokich naprezen wstepnych.Przy wyzszych obciazeniach dynamicznych, jakie wystepuja przy nabieganiu uderzeniowym, tlok zderza¬ kowy zostaje wepchniety w cylinder ze stosunkowo duza szybkoscia nabiegowa (fig. 1). W tych przypadkach grzybek zaworu 23 obciazony sprezyna 27 nie potrzebuje nadazac szybkiemu ruchowi tloka, albowiem plyn znajdujacy sie w komorze cylindrycznej 24 wyciskany jest przez otwór dlawikowy 26. Na skutek narastajacego cisnienia przed tlokiem 4 otwiera sie zawór, tak ze plyn moze swobodnie przeplywac na druga strone tloka ? przez dlawik 18. W ten sposób hydrauliczne urzadzenie zderzakowe przy obciazeniach dynamicznych w granicach okreslonych szybkosci nabiegowych wykazuje mniejsze naprezenia wstepne a przy nabiegach uderzeniowych pomiedzy lzejszymi wagonami nie pojawiaja sie wieksze sily przyspieszajace wzglednie opózniajace. PL PL PL PL