RO117248B1 - Dispozitiv de franare pentru vehicule de cale ferata - Google Patents

Abstract

Inventia se refera la un dispozitiv de franare pentru vehicule feroviare. Dispozitivul de franare pentru vehicule de cale ferata, conform inventiei, are cel putin o parghie (6, 6', 6'', 33, 33') prevazuta pentru a actiona impreuna cu un element de reactiune (11, 20) si niste mijloace de legatura (23, 41), dispuse intre mijloacele de tractiune si parghia amintita, pe care este fixat sabotul de franare (34, 34') pentru a fi aplicat pe suprafata de franare prin pivotarea parghiei (6, 6', 33, 33'). Sub actiunea mijloacelor de actionare, pe elementul de reactiune (11, 20) ce este solidar cu structura vehiculului si are o suprafata plana inelara (12) aproximativ paralela cu planul rotii (36) si coaxiala cu ea, cuprinzand in plus doua suprafete de franare complementare (35, 35'), solidare, fiecare asociata cu un sabot de franare (34, 34') si o parghie (6', 6''), astfel cei doi saboti de frana (34, 34') isi exercita forta in directii opuse pe suprafata lor de franare. Ansamblul mai cuprinde doua parghii (33, 33') portsabot si un cilindru (51) de transmitere a fortei aproximativ paralel cu un piston longitudinal (52) ce este in legatura cu mijloacele de actionare, precum si cu un piston transversal (53), astfel incat una din parghii (33) este montata pivotant la capatul opus sabotului (34) sau, pe elementul de reactiune (20). Cealalta parghie (34') are capatul opus sabotului sau, legat la pistonul transversal (53), asa incat parghiile (33, 33') sunt legate in zona lor centrala la o bieleta de legatura (41).

Description

Invenția se referă la un dispozitiv de frânare pentru vehicule feroviare.

Sunt cunoscute astfel de dispozitive utilizate, în special, la vagoanele de mărfuri. Pentru a frâna, sabotul de frână acționează, prin fricțiune, pe bandajul de roată. Mijloacele de tracțiune constau, în general, dintr-un element triunghiular, realizat din bare metalice, denumit triunghi de frânare. Acesta este un triunghi de frânare, isoscel, care are vârful în planul de simetrie al vagonului și celelalte două unghiuri, în vecinătatea celor două roți ale vagonului, montate pe aceeași axă.

Forța de frânare se aplică în vârful triunghiului de frânare, în planul de simetrie menționat, iar această forță este repartizată, în mod egal, între cei doi saboți de frână, pentru a-i aplica pe bandajul de roată corespunzător, pentru a determina frânarea vagonului.

Sunt cunoscute, de asemnea, frânele cu disc, ca cele pentru automobile, de exemplu, care se utilizează, în general, în cazul vagoanelor motor sau al vagoanelor de călători. Față de frânele tradiționale, cu acționare asupra bandajelor de roți, acest tip de frâne prezintă avantajul că produc o frânare foarte energică, fiind mult mai silențioase și producând mai puține vibrații. Totodată, acestea sunt foarte scumpe și au un mod de funcționare total diferit. Prin urmare, ele nu pot fi adaptate la vehiculele feroviare, prevăzute cu triunghi de frânare.

Prezenta invențeiîși propupe așadar să ofere mijloace de frânare perfecționate, pentru vehiculele feroviare. în mod deosebit, prezenta invenție realizează un dispozitiv de frânare, care combină simplitatea și robustețea frânelor tradiționale cu o frânare mai eficientă.

Problema tehnică, pe care o rezolvă invenția de față, este realizarea unui dispozitiv de frânare, care să poată utiliza lanțul de frânare convențional, cu triunghiul de frânare. în plus, realizează o creștere a capacității de frânare a acestor lanțuri de frânare, fără să crească forța de frânare, aplicată pe triunghiul de frânare, să reducă zgomotul de funcționare, totul la un preț avantajos, comparativ cu prețul frânei clasice cu disc.

Dispozitivul de frânare pentru vehicul feroviar, conform invenției, rezolvă problema tehnică, de mai sus, prin aceea că are cel puțin o pârghie prevăzută pentru a acționa împreună cu un element de reacțiune și niște mijloace de legătură, dispuse între mijloacele de acționere și pârghia amintită, pe care este fixat sabotul de frânare pentru a fi aplicat pe suprafața de frânare, prin pivotarea pârghiei, sub acțiunea mijloacelor de acționare pe elementul de reacțiune, ce este solidar cu structura vehiculului și are o suprafață plană inelară, aproximativ paralelă cu planul roții și coaxială cu ea, cuprinzând, în plus, două suprafețe de frânare, complementare, solidare, fiecare asociată cu un sabot de frânare și o pâghie, astfel încât cei doi saboți de frână își exercită forța în direcții opuse pe suprafața lor de frânare și ansamblul mai cuprinde două pârghii portsabot și un cilindru de transmitere a forței, aproximativ paralel cu un piston longitudinal, ce este în legătură cu mijloacele de acționare precum și cu un piston transversal, astfel încât una din pârghii este montată pivotant la capătul opus sabotului său, pe elementul de reacțiune, iar cealaltă pârghie are capătul opus sabotului său legat la pistonul transversal, așa încât pârghiile sunt legate, la rândul lor, în zona lor centrală, de o bieletă de legătură.

Dispozitivul de frânare cu pârghie permite creșterea forței de frânare, păstrând același lanț de comandă de frânare, ca și în cazul dispozitivelor convenționale.

Suprafața de frânare, complementară, permite creșterea capacității de frânare față de un dispozitiv de frânare cu triunghi de frânare convențional.

RO 117248 Bl în același timp, așa cum s-a indicat anterior, lanțul de comandă de frânare este același ca și în cazul dispozitivelor de frânare convenționale. 50

Acest mod de realizare permite eliminarea implicării bandajului roții în procesul de frânare și, prin urmare, evită deteriorarea ei. Rezultă o scădere a zgomotului și o reducere a vibrațiilor.

în mod deosebit, suprafața de frânare poate fi o suprafață cilindrică coaxială cu roata. 55

Numita suprafață de frânare poate fi, de asemenea, o suprafață plană inelară aproape paralelă cu planul roții și coaxială la roată.

în special, dispozitivul poate avea două suprafețe de frânare solidare, fiecare asociată cu un sabot de frână și cu o pârghie, cei doi saboți exercitând forța lor în direcții opuse pe respectiva lor suprafață de frânare. 60

Este astfel posibil să crească în mod global forța de frânare și deci capacitatea de frânare a dispozitivului fără să crească totuși forța exercitată asupra mijloacelor de tracțiune, într-adevăr, forțele aplicate asupra suprafețelor de frânare se exercită în general lateral și se compensează.

Potrivit unei variante de realizare, dispozitul poate avea două pârghii port-sabot 65 și o pârghie de acționare, una din numitele pârghii portsabot este montată la capătul opus al sabotului, pivotează pe elementul de reacție, iar pârghia de acționare este montată, de asemenea, pivotant pe elementul de reacție și este legată la mijloacele de acționare, capătul celeilalte pârghii portsabot, opus sabotului, este legat la pârghia de acționare, iar numitele pârghii portsabot sunt legate, în zona lor centrală, cu o 70 bieletă de legătură.

Dispozitivul are, de asemenea, două pârghii portsabot și un cilindru de transmitere a forței, dispus aproape în unghi drept cu un piston longitudinal, legat la numitele mijloace de acționare, și un piston transversal, una din numitele pârghii portsabot sunt montate pivotant la capătul său, opus sabotului, pe elementul de reacție, iar 75 cealaltă pârghie portsabot are capătul său opus sabotului legat la pistonul transversal, și numitele pârghii portsabot sunt legate, în zona lor centrală, printr-o bieletă de legătură.

în cele ce urmează, se dă un exemplu de realizare a invenției în legătură și cu fig. 1 + 11, care reprezintă: 80

- fig. 1,o primă variantă de realizare a invenției;

- fig. 2, o a doua variantă de realizare a invenției; .

- fig. 3, vedere parțială de sus, a unei a treia variante de realizare a invenției;

- fig. 4, reprezintă o vedere din direcția săgeții A din fig.3;

- fig. 5 și 6, reprezintă vederi în perspectivă ale uneia din pârghiile 20 din fig. 85 3 și 4;

- fig. 7, vedere de sus a celei de-a patra variante de realizare a invenției;

- fig. 8 și 9, vederi în perspectivă a elementelor 23 și 29 ale dispozitivului din fig. 7;

- fig. 10, vedere de sus a celei de-a cincea variante de realizare a invenției; 90

- fig. 11, vedere laterală din direcția săgeții B a variantei din fig. 10.

Dispozitivul de frânare pentru vehicul feroviar, conform invenției, în legătură cu fig. 1, este redat un triunghi de frânare de tip cunoscut, format din două bare metalice 1 de aceeași lungime și dintr-o a treia bară 2. 0 pârghie suport, nereprezentată, permite aplicarea, în punctul 3, comun celor două bare 1, a unei forțe indicată 95 printr-o săgeată F.

RO 117248 Bl

Punctele 4 comune, pe de-o parte a barei 2 și pe de altă parte a fiecăreia din barele 1, sunt situate în vecinătatea fiecăreia din roțile 5, montate pe același ax.

Atunci când forța de acționare F este aplicată în punctul 3, punctele 4 se apropie de roțile 5.

Punctele 4 sunt, de fapt, articulații pentru niște pârghii 6 ce au fiecare două brațe de pârghie 7 și respectiv 8, dispuse în unghi drept. Brațele de pârghie 7 sunt aproape paralele cu axele roților 5, în timp ce brațele de pârghie 8 sunt aproape paralele cu axul vehiculului.

Brațele de pârghie 7 au montat,, la capătul lor opus articulației 4, câte un sabot de frână 9 prin intermediul unui portsabot (nu este prezentat). De asemenea, brațele de pârghie 8 au montat, la capătul opus articulației 4, un sabot de frână 10. Saboții de frână 9 sunt executați așa cum se știe din fontă, iar saboții de frână 10, din material de fricțiune compozit.

în momentul în care se exercită o forță de acționare asupra triunghiului de frână, saboții de frânare 9 vin, așa cum se știe, în contact cu niște bandaje 11 ale roților 5, având drept urmare producerea unei forțe de frânare. Ca reacție, pârghiile 6 pivotează în sensul săgeților F1. în această mișcare, fiecare sabot de frână 10 vine în contact cu o bandă inelară, de fricțiune, a unui element de reacțiune 11 situată într-un plan paralel cu planul roții, producând o a doua forță de frânare.

Benzile inelare 12 sunt realizate din orice material de fricțiune, adecvat. Ele sunt coaxiale cu roțile 5 pe care sunt fixate și cu care se rotesc împreună.

Se constată deci că, pentru aceeași forță de acționare F ca cea a dispozitivelor din varianta anterioară, invenția permite să se aplice asupra bandajelor de roți o forță de frânare F/2 și, în plus, o a doua forță de frânare asupra benzilor inelare 12. Cele două forțe de frânare aplicate asupra celor două benzi inelare 12 sunt dirijate spre exterior și, prin urmare, sunt opuse, ceea ce asigură echilibrul triunghiului de frânare.

în varianta de realizare din fig. 2, brațul de pârghie opus brațului de pârghie 7, respectiv brațul de pârghie 8’, poartă un sabot de frânare 10', care acționează pe o suprafață cilindrică 12' complementară, de frânare, coaxială cu roata 5. Ca și anterior, bandajul elementului de reacțiune 11 exercită asupra sabotului de frână 9 o forță de reacțiune, care tinde să determine pârghia 6 să pivoteze în jurul articulației 4 în sensul săgeții F1. Sabotul de frână 10' este aplicat, prin urmare, pe suprafața cilindrică 12', care, în acest caz produce, de asemenea, o a doua forță de frânare.

Varianta de realizare din fig. 3 și 6, este diferită de cea din fig. 1, mai ales prin faptul că are două pârghii 6' și 6” montate pe articulațiile 4' și 4”. Aceste articulații, aici sunt fixate pe o piesă 19 montată la extremitatea barelor 1 și 2 și constând din doi suporți ai elementului de reacțiune 20, montați pe axele 4’ și 4”. Niște portsaboți 21 sunt montați pe brațele de pârghie 8' și 8”, ce susțin, la rândul lor, saboții de fricțiune 10a și 10b.

Brațele de pârghie 7' și 7” au aici, la capătul lor, niște umeri cotiți 21' și 21” în care intră un ansamblu de îmbinare cu axa orizontală 22 și paralela cu axa roților, care susține portsabot ul 9'. Axa orizontală 22 leagă, prin urmare, capetele brațelor de pârghie 7' și 7” și portsabotul 9'.

în acest caz, roata 5 are două suprafețe de fricțiune complementare, pe care acționează doi saboți de fricțiune 10a și 10b. Ea este astfel utilizată cu un disc de frânare, cu discuri cunoscute.

RO 117248 Bl

Atunci când forța de acționare este aplicată asupra triunghiului de frânare, sabotul de frânare 9 este presat pe bandajul elementului de reacțiune 11, care împinge axul 22 și face să pivoteze pârghiile 6' și 6” în jurul axelor 4' și 4” în așa fel, 145 încât saboții de fricțiune 10a și 10b să apese pe benzile de frânare complementare.

în varianta de realizare din fig. 7 la 9, elementul de reacțiune 20 este un element fix, solidar cu structura suport a roților și, prin urmare, cu corpul de vagon sau cu structura boghiului. Acest element de reacțiune 20 are două urechi de prindere și 22, și al cărui rol va fi prezentat în continuare. 150 □ pârghie de acționare 23, în formă de echer, este montată pe o ureche 21 pivotantă, în punctul său central, în jurul axei 24. Pe capătul unuia din brațele sale 25, se montează o furcă 26, iar pe capătul celuilalt braț 27, este practicată o gaură 28

Extremitatea 29 a triunghiului de frână are un orificiu alungit 30 care permite 155 angajarea lui în furca 26. O axă 31 trece prin găurile 32 ale furcii 26 și 30 ale triunghiului de frânare 2.

Unul din capetele celor două pârghii 33 și 33' suportă un sabot de frânare 34 și, respectiv, 34' care acționează împreună cu suprafețele de frânare 35 și 35', formate pe marginile roții 36. într-o variantă, suprafețele de frânare 35 și 35' ar 160 putea fi formate pe un disc montat fix pe axul roții 36.

O bielă 37 leagă capătul brațului 27 al pârghiei de acționare 23 de capătul pârghiei 33, opus sabotului de frânare 34. în felul acesta, biela 37 este articulată la unul din capetele sale pe un ax 38 care trece printr-o gaură 28 și la celălalt capăt pe un ax 39 montat pe extremitatea menționată mai sus, a pârghiei 33, opusă sabotului 165 de frânare 34.

Capătul pârghiei 33', opus sabotului de frânare 34', este articulat pe urechea a elementului de prindere a elementului de reacțiune 20. Zonele mediane ale pârghiilor 33 și 33' sunt legate cu niște bielete de legătură 41, fixate pe axele 42 și respectiv 42'. 170

Atunci când o forța de acționare este exercitată pe triunghiul de frână, pârghia de acționare 23 pivotează în sensul săgeții F2. Acesta determină, la rândul său, ca pârghia 33 să pivoteze în sensul săgeții F3 în jurul axei 42. Rezultă că există, pe de o parte un suport al sabotului 34 pe suprafața de frânare 35 și, pe de altă parte, o tracțiune exercitată de bieleta de legătură 41 asupra pârghiei 33', în sensul săgeții 175 F4. în felul acesta, cei doi saboți de frânare 34 și 34' sunt aplicați pe suprafețele lor de frânare 35 și 35'. în consecință, în această variantă de realizare, bandajul 43 al roții 36 nu este solicitat.

Varianta de realizare prezentată în fig. 7 și 9, care a fost descrisă mai sus, are un anumit număr de articulații a căror uzură ar putea, pe termen lung, să afecteze 180 eficiența sistemului. Varianta de realizare prezentată în fig. 10 și 11 permite atenuarea acestui dezavantaj, păstrând același principiu de funcționare.

Triunghiul de frânare compus din barele 1 și 2 acționează asupra unui element de legătură 50. Elementul de reacțiune 20 are două cavități în care intră fluidul hidraulic, definind un cilindru 51 din ale cărui cavități ies două pistoane perpendi- 185 culare, notate cu 52 și 53.

Pistonul longitudinal 52 este paralel cu direcția de acționare a triunghiului de frână și este prevăzut, la capătul său liber, cu o furcă 54 în care intră urechea 55

RO 117248 Bl a elementului de legătură 50. în capătul liber al pistonului transversal 53, intră un capăt al pârghiei 33' (care este dublu, așa cum se poate vedea în fig. 11), opus sabotului de frână 34’.

Capătul pârghiei 33, opus sabotului de frână 34, este montat pivotant pe elementul de reacțiune 20.

în felul acesta, atunci când o forță de acționare este exercitată prin triunghiul de frânare pe elementul de legătură 50, aceasta determină introducerea pistonului longitudinal 52 și, în consecință, retragerea pistonului transversal 53. Sabotul de frânare 34' se aplică pe suprafața de frânare 35', iar pârghia 33 este pivotată sub acțiunea bieletei de legătură 41, sabotul de frânare 34 acționează, la rândul său, pe suprafața de frânare 35.

Această variantă de realizare este mult mai robustă decât cea precendentă și oferă, în plus, avantajul unei mai mari adaptabilități, datorită faptului că pot fi alese suprafețele pistoanelor longitudinal 52 și transversal 53.

Revendicare

Claims (1)

1. Dispozitiv de frânare, pentru vehicule de cale ferată, ce constă din niște mijloace de acționare, dispuse pentru a realiza acționarea unor saboți de frână, prin pivotarea unor pârghii, pentru a realiza frânarea pe două suprafețe de frânare, complementare, solidare pe flancurile roții de vagon precum și pe suprafața de rulare a acesteia, caracterizat prin aceea că are cel puțin o pârghie (6, 6' 6, 33, 33') prevăzută pentru a acționa împreună cu un element de reacțiune (11,20) și niște mijloace de legătură (23, 41) dispuse între mijloacele de acționere și pârghia amintită, pe care este fixat sabotul de frânare (34,34'), pentru a fi aplicat pe suprafața de frânare, prin pivotarea pârghiei (6, 6', 6”, 33, 33'), sub acțiunea mijloacelor de acționare pe elementul de reacțiune (11,20), ce este solidar cu structura vehiculului și are o suprafață plană, inelară (12), aproximativ paralelă cu planul roții (36) și coaxială cu ea, cuprinzând, în plus, două suprafețe de frânare (35, 35') complementare, solidare, fiecare asociată cu un sabot de frânare (34, 34') și o pâghie (6', 6”), astfel încât cei doi saboți de frână (34, 34 ) își exercită forța în direcții opuse, pe suprafața lor de frânare și ansamblul mai cuprinde două pârghii (33, 33') portsabot și un cilindru (51) de transmiterea forței aproximativ paralel cu un piston longitudinal (52), ce este în legătură cu mijloacele de acționare precum și cu un piston transversal (53), astfel încât una din pârghii (33) este montată pivotant la capătul opus sabotului (34) său, pe elementul de reacțiune (20), iar cealaltă pârghie (34') are capătul opus sabotului (34') său, legat la pistonul transversal (53) așa încât pârghiile (33, 33’) sunt legate, la rândul lor, în zona lor centrală de o bieletă de legătură (41).