RU126301U1

RU126301U1 - AUTOMATIC BRAKE LEVER REGULATOR

Info

Publication number: RU126301U1
Application number: RU2012142981/11U
Authority: RU
Inventors: Владислав Николаевич Муртазин; Антон Владиславович Муртазин
Original assignee: Зао Научно-Проектный Центр "Тормоз" (Зао Нпц "Тормоз")
Priority date: 2012-10-08
Filing date: 2012-10-08
Publication date: 2013-03-27

Abstract

1. Автоматический регулятор тормозных рычажных передач, содержащий корпус, в котором расположен тяговый винт с несамотормозящей резьбой, а также установлены подпружиненные регулирующая и вспомогательная гайки, причем последняя выполнена как подвижная часть зубчатой или шлицевой наклонной или торцевой муфты, ответная часть которой неподвижна относительно корпуса, отличающийся тем, что зубья или шлицы муфты с вспомогательной гайкой изготовлены с использованием усредненного профиля, полученного при усреднении профиля зубьев (шлицов) соответственно подвижной и неподвижной части приработанной муфты авторегулятора, первоначально изготовленной с обычным геометрически правильным профилем зуба в сечении.2. Регулятор по п.1, отличающийся тем, что усредненные профили подвижной и неподвижной части приработанной муфты авторегулятора получают по нескольким приработанным муфтам.1. An automatic brake lever regulator comprising a housing in which a traction screw with a non-self-locking thread is located, and spring-loaded control and auxiliary nuts are installed, the latter being made as a movable part of a gear or spline angled or end coupling, the mating part of which is stationary relative to the housing, characterized in that the teeth or splines of the coupling with an auxiliary nut are made using the average profile obtained by averaging the profile of the teeth (splines) with responsibly movable and fixed parts of the worked-in clutch of the autoregulator, originally manufactured with the usual geometrically regular tooth profile in cross section. 2. The controller according to claim 1, characterized in that the averaged profiles of the movable and fixed parts of the break-in clutch of the autoregulator are obtained by several break-in clutches.

Description

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности к тормозному оборудованию вагонов.The utility model relates to railway transport, in particular to the brake equipment of wagons.

Автоматический регулятор тормозной рычажной передачи содержит тяговый винт с несамотормозящей резьбой, на котором установлены подпружиненные регулирующая и вспомогательная гайки, при этом вспомогательная гайка связана с корпусом. Данное определение гаек по их расположению и названию будет использовано в дальнейшем. Указанное соединение может быть выполнено фрикционным или с использованием зубчатых (шлицевых) поверхностей. Зубья или шлицы выполняются на конических или торцевых поверхностях корпуса и гайки. Часто соединение называют кулачковой муфтой.The automatic lever linkage regulator comprises a traction screw with a non-self-locking thread, on which spring-loaded control and auxiliary nuts are mounted, while the auxiliary nut is connected to the housing. This definition of nuts by their location and name will be used in the future. The specified connection can be made friction or using gear (splined) surfaces. Teeth or slots are made on tapered or end surfaces of the housing and nut. Often the connection is called a cam clutch.

Так известен авторегулятор, содержащий винт с несамотормозящей резьбой и двумя гайками на подшибниках: вспомогательной и регулирующей (А.с. №175521, В61Н 15/00, от 05.11.1962). Между вспомогательной гайкой и корпусом сопряжение поверхностей выполнено фрикционным и конусным. Для надежного соединения контактирующих поверхностей требуются усилия соответствующие трению. Имеется техническое решение для авторегулятора аналогичной конструкции, в котором вместо фрикционного соединения используется зубчатое (А.с. №198261, В61Н 15/00, от 24.04.1962). К недостаткам известного авторегулятора можно отнести его недостаточную надежность в эксплуатации, вызванную конструктивным исполнением. Кроме того, при использовании зубчатого сопряжения двух деталей, одна из которых перемещается по резьбе, а другая неподвижна, может реализоваться ситуация, когда зуб подвижной детали не попадет в паз между зубьями ответной части. Такое неустойчивое состояние («зуб на зуб») приведет к неполному изменению заданных размеров авторегулятора, что может привести к понижению надежности работы авторегулятора в составе тормозной системы. А при вибрации возможно кратковременного изменение тормозных усилий из-за перехода в устойчивое состояние. Муфтовое соединение с выступами на наружном диаметре и впадинами на внутреннем диаметре в авторегуляторе рычажной передачи использовано в одной из первых конструкций (пат. GВ №249085, В61Н 15/00, от 14.03.1925). В этой ранней конструкции использовался трапециевидный профиль зуба, что не исключает их попадания друг на друга в случае, если гайка перемещается по резьбе. Конструкция регулятора существенно отличается от устройств, усовершенствованных в последующее время.So known autoregulator containing a screw with non-self-locking thread and two nuts on the bearings: auxiliary and regulating (AS No. 1757521, B61H 15/00, from 05.11.1962). Between the auxiliary nut and the housing, the surface pairing is made frictional and conical. For reliable connection of the contacting surfaces, efforts corresponding to friction are required. There is a technical solution for an autoregulator of a similar design, in which a gear is used instead of the friction joint (AS No. 198261, B61H 15/00, from 04.24.1962). The disadvantages of the known auto-regulator include its lack of reliability in operation, caused by the design. In addition, when using gear pairing of two parts, one of which moves along the thread and the other is stationary, a situation may occur when the tooth of the moving part does not fall into the groove between the teeth of the mating part. Such an unstable state (“tooth to tooth”) will lead to an incomplete change in the set dimensions of the autoregulator, which can lead to a decrease in the reliability of the autoregulator as part of the brake system. And with vibration, a short-term change in braking forces due to a transition to a steady state is possible. A sleeve coupling with protrusions on the outer diameter and depressions on the inner diameter in the automatic gear lever control was used in one of the first designs (US Pat. GV No. 249085, B61H 15/00, 03/14/1925). In this early design, a trapezoidal tooth profile was used, which does not exclude their falling on each other if the nut moves along the thread. The design of the regulator is significantly different from devices that were improved in the future.

В другом решении, взятом в качестве наиболее близкого аналога к предлагаемой конструкции, выполнено усовершенствование авторегулятора №574Б (А.с. №1733307, В61Н 15/00, от 26.02.1990). Авторегулятор тормозных рычажных передач указанной модели содержит корпус, в котором расположен тяговый винт с несамотормозящей резьбой, а также установлены подпружиненные регулирующая и вспомогательная гайки, при этом первая гайка выполнена как подвижная часть наклонной муфты (ранее показана в А.с. №351742, В61Н 15/00, от 25.051970; употребляемая терминология в соответствии с В.Г.Иноземцев, В.М.Казаринов, В.Ф.Ясенцев, "Автоматические тормоза", М. Транспорт, 1981 г, стр.283-286). Здесь предложено использование на обращенных одна к другой торцевых гранях передней крышки и вспомогательной гайки закрепленных неподвижной и подвижной накладок с обращенными одна к другой волнистыми выступающими поверхностями. То есть предлагается использовать сопряжение, относящееся к торцевым зубчатым муфтам с нечасто используемым профилем зуба: прямоугольный в сечении с переменной высотой по радиусу. Такой профиль зуба также не исключает ситуации попадания зубьев один на другой, особенно для мало проработавших конструкции с непритертым сопряжением частей конструкции. Поэтому имеется необходимость в исключении такой возможности на начальном этапе работы авторегулятора тормозной рычажной передачи.In another solution, taken as the closest analogue to the proposed design, the automatic regulator No. 574B was improved (AS No. 1733307, B61H 15/00, dated February 26, 1990). The automatic lever brake gear of the specified model contains a housing in which a traction screw with a non-self-locking thread is located, and spring-loaded control and auxiliary nuts are installed, the first nut being made as the movable part of the inclined clutch (previously shown in AS No. 351742, B61H 15 / 00, from 25.051970; terminology used in accordance with V.G. Inozemtsev, V.M.Kazarinov, V.F. Yasentsev, "Automatic brakes", M. Transport, 1981, pp. 282-286). Here, it is proposed to use the fixed and movable plates with the wavy protruding faces facing one another on facing one end faces of the front cover and the auxiliary nut. That is, it is proposed to use a pairing related to end gear couplings with an infrequently used tooth profile: rectangular in cross section with a variable height along the radius. Such a tooth profile also does not exclude the situation of teeth getting on one another, especially for a little-developed structure with an ungrounded pair of structural parts. Therefore, there is a need to exclude this possibility at the initial stage of the automatic lever brake transmission.

Задача предлагаемого технического решения - повышение надежности работы авторегулятора при торможении железнодорожного транспортного средства путем использования профиля выступов и впадин регулирующей гайки и ответной части корпуса максимально приближенного к приработанному профилю указанной детали авторегулятора.The objective of the proposed technical solution is to increase the reliability of the autoregulator when braking a railway vehicle by using the profile of the protrusions and troughs of the regulating nut and the reciprocal part of the housing as close as possible to the burned-in profile of the specified part of the autoregulator.

Также из-за снижения вероятности неполного срабатывания авторегулятора повысится качество работы авторегулятора.Also, due to the reduction in the probability of incomplete operation of the autoregulator, the quality of the autoregulator will increase.

Для этого предлагается на торцевой поверхности регулирующей гайки и ответной части корпуса выполнить профиль выступов и впадин, который характерен для торцевого профиля вспомогательной гайки, выполненной в виде накладки на торец указанной гайки, хорошо приработанной с соответствующей ответной частью на корпусе (неподвижной накладкой на корпусе в соответствии с прототипом) и получаемого в результате сканирования указанных объектов и построения трехмерной модели каждого выступа и каждой впадины гайки и ответной части с их последующим усреднением.To this end, it is proposed to perform a profile of protrusions and troughs on the end surface of the adjusting nut and the counterpart of the housing, which is characteristic of the end profile of the auxiliary nut, made in the form of an overlay on the end of the specified nut, well worked in with the corresponding counterpart on the body (fixed cover on the housing in accordance with with a prototype) and obtained by scanning these objects and constructing a three-dimensional model of each protrusion and each cavity of the nut and the counterpart with their subsequent averaging.

Кроме того, профиль дополнительно получается усреднением нескольких предварительно построенных профилей указанных деталей.In addition, the profile is additionally obtained by averaging several pre-built profiles of these parts.

Достижение такого результата объясняется, например тем, что распространенный прямоугольный профиль торцевой муфты требует хорошей подгонки деталей при монтаже даже при перемещении подвижной части муфты по шлицам вала (Иванов М.Н., Детали машин, Учеб. Для вузов, изд.3 М., Высшая школа, 1976 г, стр.365-367). А в регуляторе вспомогательная гайка перемещается по резьбе, что может приводить к несовпадению выступов и впадин (положение «зуб на зуб») частей муфты. После некоторого количества включений происходит смятие или приработка изначального геометрически правильного профиля. Но наличие периода неопределенности в работе авторегулятора сказывается на надежности тормозной системы в целом. Поэтому изготовление частей муфты указанным путем повысит качество работы авторегулятора.The achievement of this result is due, for example, to the fact that the widespread rectangular profile of the end coupling requires good fitting of parts during installation even when moving the moving part of the coupling along the shaft splines (Ivanov M.N., Machine parts, Textbook. For universities, ed. 3 M., Higher School, 1976, pp. 365-367). And in the regulator, the auxiliary nut moves along the thread, which can lead to a mismatch of the protrusions and depressions (the tooth-to-tooth position) of the coupling parts. After a certain number of inclusions, crushing or running in of the initial geometrically correct profile occurs. But the presence of a period of uncertainty in the operation of the autoregulator affects the reliability of the brake system as a whole. Therefore, the manufacture of coupling parts in this way will improve the quality of the auto regulator.

На чертеже фиг.1 схематично изображен описываемый авторегулятор, а на фиг.2. приведена схема получения усредненного профиля сопряжения.In the drawing of Fig. 1, the described autoregulator is schematically depicted, and in Fig. 2. The scheme of obtaining an average pairing profile is given.

Регулятор содержит смонтированный в корпусе 1 регулирующий винт 2, на котором установлены другие элементы: вспомогательная гайка 3 с первым подшипником 4 и первой пружиной 5, регулирующая гайка 6 со вторым подшипником 7 и второй пружиной 8, тяговый стакан 9, связанный с тяговым стержнем 10, возвратная пружина 11. В корпусе слева на чертеже установлена неподвижная накладка 12 с выступами (зубьями) 13, которая зафиксирована в корпусе, как показано на рисунке. На подвижной вспомогательной гайке также установлена ответная накладка 14 в виде шайбы с зубьями 15, которые при контакте накладок входят в пространство между зубьями 13, и которая может быть дополнительно зафиксирована на гайке резьбовым соединением по наружному диаметру 3 и с ее торца винтами 16. Модификации крепления накладок могут отличаться от вида приведенного на рисунке, и описаны в литературе, а также в соответствующих ГОСТах. Приведенная схема не ограничивает возможные конструкции накладок. Как ранее отмечалось, подобные конструкции в машиностроении относят к кулачковым муфтам или шлицевым соединениям. Упор автоматического регулятора обозначен как 17.The regulator comprises a control screw 2 mounted in the housing 1, on which other elements are mounted: an auxiliary nut 3 with a first bearing 4 and a first spring 5, an adjusting nut 6 with a second bearing 7 and a second spring 8, a traction cup 9 connected to the pull rod 10, return spring 11. In the housing on the left in the drawing there is a fixed plate 12 with protrusions (teeth) 13, which is fixed in the housing, as shown in the figure. On the movable auxiliary nut, a counter plate 14 is also installed in the form of a washer with teeth 15, which, when the plates contact, enter the space between the teeth 13, and which can be additionally fixed to the nut by a threaded connection on the outer diameter 3 and with its end by screws 16. Fastening modifications overlays may differ from the type shown in the figure, and are described in the literature, as well as in the relevant GOSTs. The above diagram does not limit the possible design of the pads. As previously noted, such structures in mechanical engineering are referred to as cam couplings or spline joints. The automatic adjuster stop is identified as 17.

На фиг.2 показан пример построения усредненного профиля с использованием приработанной конструкции, когда в обычном геометрически правильного прямоугольного сечения зубе прошли все деформации и истирания при эксплуатации. (Период необходимой приработки авторегулятора определяется при его использовании.) Для этого выполняют посредством индикатора 18 измерения профиля от начала до окончания зуба с заданным шагом Δ и строят трехмерную модели. Затем операцию повторяют для каждого зуба (шлица) конструкции. После чего усреднением полученных профилей получают тот, который вводится в программу обработки детали. Аналогично строят профиль впадины между двумя выступами (зубьями) ответной для первой части. Усреднение может быть выполнено по нескольким приработанным муфтам. После изготовления детали такой муфты крепятся в соответствующие места авторегулятора. Приведенный на схеме профиль относится к самым простым, но понятно, что аналогичная схема будет работать и для других модификаций. Авторегулятор работает в составе тормозной системы описанным ниже образом. При торможении тяговый стержень 10, перемещаясь вправо, захватывает своей наружной конической поверхностью ответную коническую поверхность в стопорном кольце стакана 9, перемещает стакан, возвратную пружину 11 и корпус 1, соединяя последний с упором 17. При дальнейшем перемещении стержня 10 упор 17 перемещает корпус 1 влево и связанную с ним накладку в виде ответной части к накладке 14 вспомогательной гайки 3, сжимая возвратную пружину 11.Figure 2 shows an example of constructing an averaged profile using an established construction, when in the usual geometrically regular rectangular section the tooth underwent all deformations and abrasions during operation. (The period of the necessary run-in of the auto-regulator is determined when using it.) To do this, profile measurement from the beginning to the end of the tooth is performed using indicator 18 with a given step Δ and a three-dimensional model is built. Then the operation is repeated for each tooth (spline) design. Then, by averaging the obtained profiles, one is obtained that is entered into the part processing program. Similarly, build a profile of the cavity between the two protrusions (teeth) of the reciprocal for the first part. Averaging can be performed over several running-in couplings. After manufacturing the parts of such a coupling are mounted in the appropriate places of the autoregulator. The profile shown in the diagram is one of the simplest, but it is clear that a similar circuit will work for other modifications. The auto-regulator operates as part of the brake system as described below. When braking, the traction rod 10, moving to the right, grabs with its outer conical surface the mating conical surface in the retaining ring of the cup 9, moves the cup, return spring 11 and the housing 1, connecting the latter with the stop 17. When the rod 10 is further moved, the stop 17 moves the housing 1 to the left and the associated plate in the form of a mate to the plate 14 of the auxiliary nut 3, compressing the return spring 11.

При износе тормозных колодок сопряжение накладок 12 и 14 разобщится вспомогательная гайка 3, вращаясь на первом подшипнике 4 под действием первой пружины 5, навинчивается на тяговый винт 2, размыкая фрикционное соединение регулирующей 6 и вспомогательной 3 гаек. Как только выступы накладки 14 войдут в область впадин между выступами 15 навинчивание вспомогательной гайки 3 будет прекращено. Регулирующая гайка 6 под действием второй пружины 8 через второй подшипник 7 навинчивается на регулирующий винт 2 до конического фрикционного соединения с тяговым стаканом 9, размыкая фрикционную связь (в области опоры пружины 11 на тяговый стакан 9). При отпуске тормоза упор 17 перестает давить на корпус 1. Под действием возвратной пружины 11 корпус 1, накладка 12 с местом сопряжения с накладкой 14 на вспомогательной гайке 3 первый подшипник 4, сжимая первую пружину 5, перемещаются вправо. При этом тяговый стакан 6 с тяговым стержнем 10, перемещаются влево, размыкая фрикционную связь между стаканом 6 и регулирующей гайкой 4, которая под действием усилия второй пружины 8 через второй подшипник 7 навинчивается на регулирующий винт 2 до фрикционного соединения с вспомогательной гайкой 3 и тяговым стержнем 10. Рычажная передача тормозной системы укорачивается на величину износа тормозной колодки. Ход торможения и отпуска закончен.When the brake pads are worn, the mating of the linings 12 and 14 disengages the auxiliary nut 3, rotating on the first bearing 4 under the action of the first spring 5, is screwed onto the traction screw 2, breaking the friction connection of the regulating 6 and auxiliary 3 nuts. As soon as the protrusions of the lining 14 enter the area of the depressions between the protrusions 15, the screwing of the auxiliary nut 3 will be stopped. The adjusting nut 6, under the action of the second spring 8, is screwed onto the adjusting screw 2 through the second bearing 7 until the friction cone is connected to the traction cup 9, breaking the friction coupling (in the area of the spring 11 on the traction cup 9). When the brake is released, the stop 17 stops pressing on the housing 1. Under the action of the return spring 11, the housing 1, the pad 12 with the place of interfacing with the pad 14 on the auxiliary nut 3, the first bearing 4, compressing the first spring 5, moves to the right. In this case, the traction cup 6 with the traction rod 10 moves to the left, breaking the friction connection between the cup 6 and the adjusting nut 4, which is screwed onto the adjusting screw 2 through the second bearing 7 through the second bearing 7 until the friction connection with the auxiliary nut 3 and the traction rod 10. The lever transmission of the brake system is shortened by the amount of brake pad wear. The braking and vacation stroke is completed.

На устройство разработана техническая документация и начата подготовка к производству опытных образцов для испытаний.The technical documentation was developed for the device and preparations for the production of prototypes for testing began.

Claims

1. An automatic brake lever regulator comprising a housing in which a traction screw with a non-self-locking thread is located, and spring-loaded control and auxiliary nuts are installed, the latter being made as a movable part of a gear or spline angled or end coupling, the mating part of which is stationary relative to the housing, characterized in that the teeth or splines of the coupling with an auxiliary nut are made using the average profile obtained by averaging the profile of the teeth (splines) with responsibly movable and fixed parts of the worked-in clutch of the autoregulator, originally manufactured with the usual geometrically regular tooth profile in cross section.

2. The controller according to claim 1, characterized in that the averaged profiles of the movable and fixed parts of the break-in clutch of the autoregulator are obtained by several break-in clutches.