RU158902U1

RU158902U1 - RAILWAY BRAKE CYLINDER

Info

Publication number: RU158902U1
Application number: RU2015116180/11U
Authority: RU
Inventors: Сергей Вячеславович Ёлкин; Андрей Николаевич Козлов; Илья Александрович Колеватых; Алексей Николаевич Фокин
Original assignee: Открытое акционерное общество "РИТМ" Тверское производство тормозной аппаратуры
Priority date: 2015-04-28
Filing date: 2015-04-28
Publication date: 2016-01-20

Abstract

1. Тормозной цилиндр железнодорожного транспортного средства, содержащий корпус с впускным отверстием, внутри корпуса расположен связанный со штоком поршень с уплотнением, подпружиненный возвратной пружиной, причем поршень и связанный с ним шток выполнены с возможностью осевого перемещения в корпусе, при этом поршень имеет направляющие поршня, выполненные с возможностью скольжения с корпусом цилиндра, а корпус имеет направляющие штока, выполненные с возможностью скольжения со штоком поршня, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде гильзы с высоким качеством обработки ее внутренней поверхности, расположенной между стянутыми посредством крепежных элементов передней и задней крышками, а уплотнение поршня - в виде манжеты, которая содержит установочную часть, выполненную с возможностью плотного прилегания к стенкам кольцевой проточки, образованной на торце поршня, и уплотнительную часть, контактирующую с внутренней поверхностью гильзы корпуса тормозного цилиндра, при этом установочная часть выполнена армированной, а на наружной стороне уплотнительной части манжеты расположены с возможностью контактного взаимодействия по совокупности со всей внутренней поверхностью гильзы небольшие углубления, наполненные смазочным составом.2. Тормозной цилиндр по п. 1, отличающийся тем, что внутренняя поверхность гильзы корпуса выполнена хонингованной.3. Тормозной цилиндр по п. 1, отличающийся тем, что крепежные элементы корпуса выполнены в виде шпилек с навинчивающимися на них гайками.4. Тормозной цилиндр по п. 1, отличающийся тем, что поршень связан со штоком посредством штифта.5. Тормозной цилиндр по п. 1, отличаю�1. The brake cylinder of a railway vehicle, comprising a housing with an inlet, a piston with a seal connected to the rod, spring-loaded with a return spring, the piston and the associated rod being axially movable in the housing, the piston having piston guides, made with the possibility of sliding with the cylinder body, and the body has rod guides made with the possibility of sliding with the piston rod, characterized in that the body is made in the form sleeves with high quality machining of its inner surface located between the front and rear covers tightened by fasteners, and the piston seal is in the form of a cuff, which contains an installation part that can fit snugly against the walls of the annular groove formed on the piston end face and the sealing the part in contact with the inner surface of the liner of the brake cylinder body, while the installation part is made reinforced, and on the outside of the sealing part of the mange You are located with the possibility of contact interaction in combination with the entire inner surface of the liner, small recesses filled with a lubricating composition. 2. The brake cylinder according to claim 1, characterized in that the inner surface of the body sleeve is honed. 3. The brake cylinder according to claim 1, characterized in that the fastening elements of the housing are made in the form of studs with nuts screwed onto them. 4. The brake cylinder according to claim 1, characterized in that the piston is connected to the rod by means of a pin. 5. The brake cylinder according to claim 1, distinguishes

Description

Область техники, к которой относится полезная модельThe technical field to which the utility model relates.

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, касается конструкции тормозных цилиндров и может быть использована для оснащения тормозной магистрали отдельной единицы железнодорожного подвижного состава.The utility model relates to railway transport, relates to the design of brake cylinders and can be used to equip the brake line of a single unit of railway rolling stock.

Уровень техникиState of the art

Известен тормозной цилиндр железнодорожного транспортного средства, устанавливаемый на большинство четырехосных вагонов, платформ, цистерн, содержащий корпус с впускным отверстием и размещенным в корпусе поршнем, связанным со штоком, возвратной пружиной, уплотнительной манжетой с наружным и внутренним лепестками, расположенными на наружной цилиндрической поверхности поршня, и смазочный элемент. При этом поршень и связанный с ним шток выполнены с возможностью осевого перемещения в корпусе. (В.Т. Пархомов "Устройство и эксплуатация тормозов", М., «Транспорт», 1994 г.).Known brake cylinder of a railway vehicle, installed on most four-axle cars, platforms, tanks, containing a housing with an inlet and a piston connected to the rod, a return spring, a sealing collar with outer and inner lobes located on the outer cylindrical surface of the piston, and lubricant element. In this case, the piston and the associated rod are made with the possibility of axial movement in the housing. (V.T. Parkhomov "Device and operation of brakes", M., "Transport", 1994).

Недостатком известного тормозного цилиндра является низкая эксплуатационная надежность в результате «проседания» поршня, который под действием собственного веса опускается на нижнюю стенку корпуса цилиндра, смещаясь относительно своей оси симметрии. Это приводит к чрезмерному увеличению зазора между поршнем и корпусом в верхней части цилиндра, из-за чего уплотняющий наружный лепесток манжеты под давлением воздуха заворачивается в увеличенный зазор, приводя к бездействию тормозного цилиндра при дальнейшей работе.A disadvantage of the known brake cylinder is the low operational reliability as a result of the "subsidence" of the piston, which under the influence of its own weight falls on the lower wall of the cylinder body, shifting relative to its axis of symmetry. This leads to an excessive increase in the gap between the piston and the housing in the upper part of the cylinder, as a result of which the sealing outer cuff of the cuff is wrapped in increased clearance under air pressure, leading to inaction of the brake cylinder during further operation.

Известен тормозной цилиндр железнодорожного транспортного средства, содержащий корпус с впускным отверстием и размещенным в корпусе поршнем, связанным со штоком, возвратной пружиной, смазывающим элементом и уплотнительной манжетой с лепестками, установленными на наружной и цилиндрической поверхности поршня, причем манжета размещена между кольцом уголкового профиля и кольцом круглого сечения. При этом поршень и связанный с ним шток выполнены с возможностью осевого перемещения в корпусе, (патент № SU 998181, МПК⁶ B60T 17/08, 1983 г.);A brake cylinder of a railway vehicle is known, comprising a housing with an inlet and a piston disposed in the housing, connected to a rod, a return spring, a lubricating element and a sealing lip with petals mounted on the outer and cylindrical surfaces of the piston, the lip being placed between the corner profile ring and the ring round section. In this case, the piston and the rod connected with it are made with the possibility of axial movement in the housing (Patent No. SU 998181, IPC ⁶ B60T 17/08, 1983);

Недостатком этого тормозного цилиндра является возникновение значительных сил трения при торможении и отпуске между поршнем и внутренней поверхностью стенки тормозного цилиндра при возникающем в процессе эксплуатации «проседании» поршня под собственным весом. Это способствует повышенному износу уплотнения, расположенного на поршне тормозного цилиндра, повышая внешние утечки воздуха из тормозной полости, тем самым снижая давление сжатого воздуха в этой полости. Также имеется вероятность заворачивания лепестка манжеты в увеличенный зазор между поршнем и корпусом, а в некоторых случаях, например, при затормаживании железнодорожного транспортного средства стояночным тормозом, когда шток поршня перемещается посредством принудительного механического воздействия на него, и сжатый воздух в тормозной цилиндр не поступает, возможно извлечение манжеты со своего посадочного места вследствие ее упругой деформации, особенно при примерзании ее лепестка к стенкам корпуса, в результате чего происходит потеря цилиндром работоспособности.The disadvantage of this brake cylinder is the occurrence of significant frictional forces during braking and tempering between the piston and the inner surface of the wall of the brake cylinder when the piston "sags" during its operation under its own weight. This contributes to increased wear of the seal located on the piston of the brake cylinder, increasing external air leakage from the brake cavity, thereby reducing the pressure of compressed air in this cavity. There is also the possibility of wrapping the cuff petal in the increased gap between the piston and the housing, and in some cases, for example, when the railway vehicle is braked by the parking brake, when the piston rod is moved by forced mechanical action on it and compressed air does not enter the brake cylinder, it is possible removing the cuff from its seat due to its elastic deformation, especially when freezing its petal to the walls of the housing, resulting in losing cylinder operability.

Кроме того, в результате трения снижается механическое усилие на штоке поршня тормозного цилиндра при его движении, особенно при некачественной смазке смазывающего элемента, ее затвердевании при низкой температуре окружающего воздуха, а также при ее недостаточном количестве или полном отсутствии.In addition, as a result of friction, the mechanical force on the piston rod of the brake cylinder decreases during its movement, especially with poor-quality lubrication of the lubricating element, its hardening at low ambient temperature, as well as with its insufficient or complete absence.

Наиболее близким по технической сущности является тормозной цилиндр железнодорожного транспортного средства, содержащий корпус с впускным отверстием и размещенным в корпусе поршнем с уплотнением, который связан со штоком и подпружинен возвратной пружиной. При этом поршень и связанный с ним шток выполнены с возможностью осевого перемещения в корпусе. В данной конструкции вместо смазочных материалов применены износостойкие направляющие поршня и штока с низким коэффициентом трения, позволяющие снизить силу трения между поршнем/штоком и внутренней поверхностью стенки корпуса. Использование направляющих позволило также уменьшить зазор между поршнем и штоком устранив тем самым возможность «проседания» поршня в условиях эксплуатации, снизив нагрузку на уплотнение поршня, (патент № RU 2496030, МПК⁶ F15B 15/14, 2013 г.)The closest in technical essence is the brake cylinder of a railway vehicle, comprising a housing with an inlet and a piston with a seal located in the housing, which is connected to the rod and spring-loaded with a return spring. In this case, the piston and the associated rod are made with the possibility of axial movement in the housing. In this design, instead of lubricants, wear-resistant piston and rod guides with a low friction coefficient are used, which reduce the friction force between the piston / rod and the inner surface of the housing wall. The use of guides also made it possible to reduce the gap between the piston and the rod, thereby eliminating the possibility of "subsidence" of the piston under operating conditions, reducing the load on the piston seal, (patent No. RU 2496030, IPC ⁶ F15B 15/14, 2013)

Недостатком известного тормозного цилиндра является неплотное прилегание поршневого уплотнения к внутренним стенкам корпуса тормозного цилиндра, так как герметичность уплотнения достигается только за счет упругих свойств материала, который при длительной эксплуатации теряет свою эластичность, вероятность утечек воздуха из тормозной полости, расположенной перед поршнем со временем в результате износа уплотнения увеличивается. Кроме того, менее качественная обработка внутренней поверхности корпуса цилиндра усиливает силы трения, увеличивая нагрузку на направляющие и уплотнения, в результате износа которых тормозной цилиндр со временем теряет работоспособность.A disadvantage of the known brake cylinder is a loose fit of the piston seal to the inner walls of the brake cylinder body, since the tightness of the seal is achieved only due to the elastic properties of the material, which during long-term operation loses its elasticity, the probability of air leaks from the brake cavity located in front of the piston with time as a result seal wear increases. In addition, a lower-quality treatment of the inner surface of the cylinder body increases friction forces, increasing the load on the guides and seals, as a result of which the brake cylinder loses its working capacity over time.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

При создании полезной модели решалась задача расширения арсенала тормозных цилиндров железнодорожного транспортного средства. Вместе с тем, для специалистов в отрасли железнодорожного транспорта приоритетным направлением является, прежде всего, повышение безопасности движения, которое заключается в обеспечении надежной и слаженной работы всей тормозной системы, в частности тормозных цилиндров, при этом элементы тормозной системы должны отвечать всем нормам и требованиям, предъявляемым к ним в различных условиях эксплуатации.When creating a utility model, the problem of expanding the arsenal of brake cylinders of a railway vehicle was solved. At the same time, for specialists in the railway industry, the priority is, first of all, improving traffic safety, which is to ensure reliable and coordinated operation of the entire brake system, in particular brake cylinders, while the elements of the brake system must meet all standards and requirements, presented to them in various operating conditions.

Технический результат - создание надежной износостойкой конструкции тормозного цилиндра железнодорожного транспортного средства с увеличенным эксплуатационным ресурсом.EFFECT: creation of a reliable wear-resistant design of a brake cylinder of a railway vehicle with an increased operational resource.

Указанный технический результат достигается тем, что тормозной цилиндр железнодорожного транспортного средства содержит корпус с впускным отверстием, внутри корпуса расположен связанный со штоком поршень с уплотнением, подпружиненный возвратной пружиной, причем поршень и связанный с ним шток выполнены с возможностью осевого перемещения в корпусе, при этом поршень имеет направляющие поршня, выполненные с возможностью скольжения с корпусом цилиндра, а корпус имеет направляющие штока, выполненные с возможностью скольжения со штоком поршня, при этом согласно полезной модели, корпус выполнен в виде гильзы с высоким качеством обработки ее внутренней поверхности, расположенной между стянутыми посредством крепежных элементов передней и задней крышками, а уплотнение поршня - в виде манжеты, которая содержит установочную часть, выполненную с возможностью плотного прилегания к стенкам кольцевой проточки, образованной на торце поршня, и уплотнительную часть, контактирующую с внутренней поверхностью гильзы корпуса тормозного цилиндра, при этом установочная часть выполнена армированной, а на наружной стороне уплотнительной части манжеты расположены с возможностью контактного взаимодействия по совокупности со всей внутренней поверхностью гильзы небольшие углубления, наполненные смазочным составом.The specified technical result is achieved in that the brake cylinder of a railway vehicle comprises a housing with an inlet, a piston with a seal connected to the rod, spring-loaded with a return spring, the piston and the associated rod being made with the possibility of axial movement in the housing, the piston being located inside the housing has piston guides made with the possibility of sliding with the cylinder body, and the body has rod guides made with the possibility of sliding with the rod along the piston, while according to the utility model, the housing is made in the form of a sleeve with high quality machining of its inner surface located between the front and rear covers tightened by fasteners, and the piston seal is in the form of a cuff that contains an installation part made with a tight fit to the walls of the annular grooves formed on the end face of the piston, and the sealing part in contact with the inner surface of the liner of the housing of the brake cylinder, while the installation part is made rmirovannoy, and on the outer side of the sealing cuff portion positioned to contact interaction jointly with the entire inner surface of the liner small cavities filled with lubricating composition.

При этом, согласно полезной модели, внутренняя поверхность гильзы корпуса выполнена хонингованной.Moreover, according to the utility model, the inner surface of the body sleeve is honed.

При этом, согласно полезной модели, крепежные элементы корпуса выполнены в виде шпилек с навинчивающимися на них гайками.Moreover, according to the utility model, the fastening elements of the case are made in the form of studs with nuts screwed on them.

При этом, согласно полезной модели, поршень связан со штоком посредством штифта.Moreover, according to a utility model, the piston is connected to the rod by means of a pin.

При этом, согласно полезной модели, шток выполнен полым с обеспечением возможности углового перемещения в его теле толкателя относительно поршня и штока.Moreover, according to the utility model, the rod is hollow with the possibility of angular movement in its body of the pusher relative to the piston and rod.

При этом, согласно полезной модели, передняя крышка корпуса имеет удлиненную горловину для размещения в ней пружины.At the same time, according to a utility model, the front housing cover has an elongated neck to accommodate the springs.

При этом, согласно полезной модели, в торце горловины передней крышки выполнены сквозные отверстия, закрытые сетчатым фильтром, удерживаемым на своем месте колпаком с выполненными на нем отверстиями, расположенными соосно сквозным отверстиям горловины.At the same time, according to the utility model, through holes are made in the end face of the front cover neck, closed by a mesh filter, held in place by a cap with holes made on it, arranged coaxially with the through holes of the neck.

При этом, согласно полезной модели, в кольцевой канавке на внутренней поверхности колпака размещен грязесъемник, выполненный в виде кольца с выступом на его внутренней поверхности, обращенным в сторону внешней среды.Moreover, according to the utility model, a wiper is arranged in the annular groove on the inner surface of the cap, made in the form of a ring with a protrusion on its inner surface facing the external environment.

При этом, согласно полезной модели, направляющая поршня или штока в поперечном сечении имеет прямоугольную форму или форму с бочкообразной поверхностью у контактирующей с дном посадочной канавки стороны.Moreover, according to the utility model, the piston or rod guide in cross section has a rectangular shape or a shape with a barrel-shaped surface at the side in contact with the bottom of the landing groove.

При этом, согласно полезной модели, уплотнительная манжета выполнена из эластомера.Moreover, according to the utility model, the sealing sleeve is made of elastomer.

При этом, согласно полезной модели, уплотнительная манжета выполнена из эластомерного компаунда.Moreover, according to the utility model, the sealing collar is made of an elastomeric compound.

При этом, согласно полезной модели, на торце поршня по периметру круга, образованного кольцевой проточкой, размещены запирающие шайбы, выполненные с возможностью предохранения манжеты от выпадения.Moreover, according to the utility model, at the end of the piston around the circumference of a circle formed by an annular groove, locking washers are arranged to protect the cuff from falling out.

Новым по сравнению с прототипом является конструкция поршневого узла, включающая в себя поршень с установленными на нем уплотнительной манжетой и направляющими, позволяющая минимизировать возможность смещения либо самопроизвольного извлечения с посадочного места, а также разрушения уплотнения поршневого узла в жестких условиях эксплуатации (например, расширенный диапазон температур, их резкие перепады), исключив тем самым возможность утечек сжатого воздуха. Уплотнительная манжета при этом выполнена армированной с возможностью плотной посадки в кольцевую проточку поршня. Материал манжеты подобран выдерживающим жесткие условия эксплуатации (например, расширенный диапазон температур, их резкие перепады). Армирование манжеты с фиксацией в посадочном месте исключает упругую деформацию ее установочной части, предотвращая ее извлечение, особенно при затормаживании без воздуха ручным тормозом. Кроме того, арматура манжеты имеет тот же коэффициент теплового расширения, что и поршень, что позволяет при любых температурных колебаниях, в том числе резких перепадах, добиться плотного прилегания самой манжеты к стенкам кольцевой проточки.Compared to the prototype, the design of the piston assembly includes a piston with a sealing collar and guides installed on it, which minimizes the possibility of displacement or spontaneous removal from the seat, as well as the destruction of the piston assembly seal in harsh operating conditions (for example, an extended temperature range , sharp changes), thereby eliminating the possibility of leaks of compressed air. The sealing cuff is made reinforced with the possibility of a tight fit in the annular groove of the piston. The cuff material is selected to withstand harsh operating conditions (for example, an extended temperature range, their sudden changes). The reinforcement of the cuff with fixation in the seat eliminates the elastic deformation of its mounting part, preventing its removal, especially when braking without air with a hand brake. In addition, the cuff reinforcement has the same coefficient of thermal expansion as the piston, which allows for any temperature fluctuations, including sudden changes, to achieve a snug fit of the cuff itself to the walls of the annular groove.

Кроме того, уплотнительная часть манжеты, контактирующая с внутренней поверхностью корпуса выполнена с углублениями, наполненными смазочным составом, что обеспечивает снижение силы трения о боковую стенку корпуса и уменьшение, тем самым, вероятности разрушения кромки уплотнительной части манжеты. При этом продукты износа и различные загрязнения удерживаются в этих углублениях и не попадают в зону контакта лепестка манжеты и внутренней поверхности корпуса.In addition, the sealing part of the cuff in contact with the inner surface of the casing is made with recesses filled with a lubricating composition, which reduces the friction force on the side wall of the casing and thereby reduces the likelihood of destruction of the edge of the sealing part of the cuff. In this case, wear products and various contaminants are retained in these recesses and do not fall into the contact zone of the cuff lobe and the inner surface of the casing.

Кроме того, конструкция корпуса тормозного цилиндра, выполненная в виде гильзы, расположенной между стянутыми посредством шпилек с гайками передней и задней крышками, облегчает технологию обработки внутренней поверхности гильзы, позволяющей достичь высоких показателей качества обработки, что в свою очередь позволяет минимизировать износ уплотнения и направляющих, а также разрушения уплотнительной части манжеты поршня в жестких условиях эксплуатации.In addition, the design of the brake cylinder body, made in the form of a sleeve located between the front and rear covers, tightened by means of studs with nuts and nuts, facilitates the processing technology of the inner surface of the liner, which allows to achieve high quality machining, which in turn minimizes wear on the seals and guides, as well as the destruction of the sealing part of the piston cuff under severe operating conditions.

Несмотря на известность отдельных элементов, создана новая совокупность существенных признаков тормозного цилиндра, направленная на упреждение различных повреждений поршневого узла во время эксплуатации, что позволяет эксплуатировать тормозной цилиндр с сохранением заданных технических характеристик в расширенном диапазоне температур при наличии вибрационных и динамических нагрузок, а также появляется возможность увеличения межремонтных сроков.Despite the fame of the individual elements, a new set of essential features of the brake cylinder has been created, aimed at anticipating various damage to the piston assembly during operation, which allows the brake cylinder to be maintained while maintaining the specified technical characteristics in an extended temperature range in the presence of vibration and dynamic loads, and it also becomes possible increase of turnaround times.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Сущность полезной модели поясняется описанием конкретного примера ее выполнения и иллюстрируется прилагаемыми графическими материалами, где на:The essence of the utility model is illustrated by a description of a specific example of its implementation and is illustrated by the attached graphic materials, where:

фиг. 1 - тормозной цилиндр в расторможенном состоянии (с жестким штоком);FIG. 1 - the brake cylinder in the unbraked state (with a rigid rod);

фиг. 2 - тормозной цилиндр в расторможенном состоянии (с плавающим толкателем в теле штока);FIG. 2 - the brake cylinder in the disengaged state (with a floating pusher in the body of the rod);

фиг. 3 - вид А фиг. 1 (уплотняющая манжета);FIG. 3 is a view A of FIG. 1 (sealing cuff);

фиг. 4 - вид Б-Б фиг. 1 (запирающие шайбы на торце поршня);FIG. 4 is a view BB of FIG. 1 (locking washers at the end of the piston);

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

Тормозной цилиндр содержит корпус 1, внутри которого расположен поршень 2, образующий в корпусе 1 две полости: тормозную 3 и пружинную 4. Корпус 1 состоит из гильзы 5, передней 7 и задней 8 крышек, причем гильза 5 расположена между крышками 7 и 8, стянутыми посредством шпилек 6 с гайками и шайбами, для чего в крышках 7 и 8 выполнены соответствующие отверстия. При этом обеспечивается герметичность задней крышки 8 с помощью уплотнительного кольца 9 (фиг. 1).The brake cylinder includes a housing 1, inside of which a piston 2 is located, forming two cavities in the housing 1: brake 3 and spring 4. The housing 1 consists of a sleeve 5, a front 7 and a back 8 covers, and the sleeve 5 is located between the covers 7 and 8, tightened by means of studs 6 with nuts and washers, for which corresponding holes are made in the covers 7 and 8. This ensures the tightness of the back cover 8 using the sealing ring 9 (Fig. 1).

Уплотнительное кольцо 9 размещено в кольцевой проточке, выполненной на фланце задней крышки 8 и изготовлено, например, из силиконовой либо фторсиликоновой резины, например марки ФСИ-70М.The sealing ring 9 is placed in an annular groove made on the flange of the back cover 8 and is made, for example, of silicone or fluorosilicon rubber, for example, FSI-70M.

Крышки 7 и 8 корпуса 1 тормозного цилиндра как отливаются из чугуна, так и могут быть изготовленными сварными из стали. Гильза 5 корпуса 1 изготовлена, например, из стальной трубы с высоким качеством обработки ее внутренней поверхности, обеспечивающей наилучшее скольжение. Например, внутренняя поверхность гильзы 5 корпуса 1 может быть хонингованной.Covers 7 and 8 of the housing 1 of the brake cylinder are cast from cast iron, and can be made welded from steel. The sleeve 5 of the housing 1 is made, for example, of a steel pipe with high quality processing of its inner surface, providing the best glide. For example, the inner surface of the sleeve 5 of the housing 1 may be honed.

Шток 10 выполнен полым. Поршень 2 связан со штоком 10 посредством штифта 11, который удерживается пружинным кольцом-фиксатором 12. Для размещения штифта 11 в поршне 2 и штоке 10 выполнены соответствующие отверстия, направленные перпендикулярно продольной оси полого штока 10.The rod 10 is made hollow. The piston 2 is connected to the rod 10 by means of a pin 11, which is held by a snap ring 12. To place the pin 11 in the piston 2 and the rod 10, corresponding holes are made, directed perpendicular to the longitudinal axis of the hollow rod 10.

В теле штока 10 может быть установлен толкатель 13 (фиг. 2), выполненный в виде стержня с жестко соединенной (например, приваренной) сферической пяткой, выпуклая сферическая поверхность которой выполнена с возможностью углового смещения по ответной поверхности сферической вставки 14. В теле полого стержня толкателя 13 выполнено сквозное отверстие, с возможностью размещения в нем штифта 11, при этом диаметр сквозного отверстия больше диаметра штифта 11 для обеспечения свободного поворота толкателя 13 в теле штока 10. Таким образом, в теле полого штока 10 размещен толкатель 13, выполненный с возможностью углового перемещения относительно поршня 2 и штока 10.In the body of the rod 10, a pusher 13 (Fig. 2) can be installed, made in the form of a rod with a rigidly connected (for example, welded) spherical heel, the convex spherical surface of which is made with the possibility of angular displacement along the counter surface of the spherical insert 14. In the body of the hollow rod the pusher 13 has a through hole, with the possibility of placing a pin 11 in it, while the diameter of the through hole is larger than the diameter of the pin 11 to ensure free rotation of the pusher 13 in the body of the rod 10. Thus, in the body of the hollow piece Single 10 placed pusher 13 adapted for angular movement relative to the piston 2 and the rod 10.

На штоке 10 со стороны передней крышки 7 выполнена проточка 15, в которую входят винты 16, крепящие стопорное кольцо 17 к штоку 10. (Фиг. 1)A groove 15 is made on the stem 10 from the front cover 7 side, into which the screws 16 fasten the retaining ring 17 to the stem 10.

В корпусе 1 перед поршнем 2, например, на задней крышке 8, выполнено впускное отверстие 18 для прохода сжатого воздуха из воздухораспределителя (не показан) в тормозную 3 полость. Поршень 2 подпружинен возвратной пружиной 19, расположенной в пружинной полости 4, для чего передняя крышка 7 корпуса 1 имеет удлиненную горловину 20 для размещения в ней пружины 19. Поршень 2 и связанный с ним шток 10 выполнены с возможностью осевого перемещения в корпусе 1 цилиндра под воздействием сжатого воздуха, поступающего из воздухораспределителя через впускное отверстие 18, и преодолевающего сопротивление возвратной пружины и возврата в исходное положение под воздействием пружины в случае, если впускное отверстие 18 соединено с атмосферой.In the housing 1 in front of the piston 2, for example, on the back cover 8, an inlet 18 is made for the passage of compressed air from an air distributor (not shown) into the brake 3 cavity. The piston 2 is spring-loaded with a return spring 19 located in the spring cavity 4, for which the front cover 7 of the housing 1 has an elongated neck 20 for accommodating the spring 19. The piston 2 and the associated rod 10 are capable of axial movement in the cylinder housing 1 under the influence compressed air coming from the air distributor through the inlet 18, and overcoming the resistance of the return spring and return to its original position under the influence of the spring if the inlet 18 is connected to the atmosphere oh.

В торце горловины 20 передней крышки 7 выполнены сквозные отверстия 21. закрытые сетчатым фильтром 22, защищающим пружинную полость 4 от попадания допустимых в атмосфере частичек пыли и грязи и удерживаемым на своем месте колпаком 23. В колпаке 23 также выполнены сквозные отверстия 24, расположенные соосно с отверстиями 21 горловины 20 с обеспечением выхода воздуха из пружинной полости 4 через отверстия 21, 24 во время выдвижения поршня 2 со штоком 10 при срабатывании тормозного цилиндра в атмосферу. Кроме того, отверстия 21, 24 позволяют атмосферному воздуху входить в пружинную полость 4 при возврате поршня 2 и штока 10 в исходное (расторможенное) положение.At the end of the neck 20 of the front cover 7, through holes 21 are made. Closed by a mesh filter 22 that protects the spring cavity 4 from dust and dirt particles that are allowed in the atmosphere and the hood 23 is held in place. The through hole 24 also has through holes 24 located coaxially with the openings 21 of the neck 20 with the air out of the spring cavity 4 through the openings 21, 24 during the extension of the piston 2 with the rod 10 when the brake cylinder is released into the atmosphere. In addition, the openings 21, 24 allow atmospheric air to enter the spring cavity 4 when the piston 2 and the rod 10 return to their original (unbraked) position.

Сквозные отверстия 21, 24 прикрыты резиновой пылезащитной шайбой 25, дополнительно защищающей пружинную полость 4 от пыли и грязи в отпущенном положении тормоза. Для очистки от пыли штока 10 после длительного принудительного удерживания штока 10 стояночным тормозом, предусмотрен грязесъемник 26, размещенный в кольцевой канавке на внутренней поверхности колпака 23. Грязесъемник 26 может быть выполнен в виде кольца с выступом на его внутренней поверхности, обращенным в сторону внешней среды. В качестве варианта исполнения грязесъемник 26 может располагаться на внутренней поверхности горловины 20, также возможен вариант размещения грязесъемника 26 и на горловине, и на колпаке.The through holes 21, 24 are covered by a rubber dust washer 25, which additionally protects the spring cavity 4 from dust and dirt in the released brake position. For dust removal of the rod 10 after prolonged forced holding of the rod 10 by the parking brake, a wiper 26 is provided, which is located in an annular groove on the inner surface of the cap 23. The wiper 26 can be made in the form of a ring with a protrusion on its inner surface facing the external environment. As an embodiment, the wiper 26 can be located on the inner surface of the neck 20, it is also possible placement of the wiper 26 on the neck and on the cap.

Поршень 2 имеет направляющие поршня 27, выполненные с возможностью скольжения с внутренней поверхностью 28 корпуса 1 цилиндра. Корпус 1 имеет направляющие 30 штока, выполненные с возможностью скольжения со штоком 10 поршня 2. Количество направляющих выбирается с учетом радиальной нагрузки на поршень цилиндра, которая определяется, в том числе, длиной штока цилиндра и размером боковой поверхности поршня. Направляющие 27 поршня расположены на наружной поверхности 29 поршня 2, контактирующей с внутренней поверхностью 28 гильзы 5 корпуса 1. Направляющие штока 30 размещены на внутренней стороне 31 горловины 20 передней крышки 7 корпуса 1, контактирующей со штоком 10. Для размещения направляющих 27 и 30 на корпусе 1 и поршне 2 выполнены соответствующие посадочные канавки 32.The piston 2 has a piston guide 27 made with the possibility of sliding with the inner surface 28 of the housing 1 of the cylinder. The housing 1 has a rod guide 30 made with the possibility of sliding with the piston rod 10. The number of guides is selected taking into account the radial load on the cylinder piston, which is determined, inter alia, by the length of the cylinder rod and the size of the side surface of the piston. The piston guides 27 are located on the outer surface 29 of the piston 2 in contact with the inner surface 28 of the sleeve 5 of the housing 1. The rod guides 30 are located on the inner side 31 of the neck 20 of the front cover 7 of the housing 1 in contact with the rod 10. To accommodate the guides 27 and 30 on the housing 1 and piston 2 are corresponding landing grooves 32.

Для обеспечения наилучшего скольжения направляющие 27 и 30 выбираются сTo ensure the best glide, the guides 27 and 30 are

низким коэффициентом трения. Например, направляющие 27 и 30 могут быть выполнены из политетрафторэтилена (PTFE), в частности из PTFE, наполненного бронзой либо наполненного бронзой фторопласта, либо из упрочненной ткани с антифрикционным наполнением. При этом форма направляющих 27 и 30 в поперечном сечении может быть прямоугольной. Как вариант, форма направляющих в поперечном сечении может быть прямоугольной с бочкообразной поверхностью у контактирующей с дном посадочной канавки 32 стороны, для равномерного распределения нагрузки на направляющие 27 и 30 и исключения пикового напряжения на область кромки направляющих 27 и 30 в случае перекоса поршня 2 или штока 10 или самих направляющих 27 или 30, в результате чего существенно снижаются трение и износ направляющих 27 и 30.low coefficient of friction. For example, the guides 27 and 30 can be made of polytetrafluoroethylene (PTFE), in particular PTFE, filled with bronze or filled with bronze fluoroplastic, or from hardened fabric with anti-friction filling. Moreover, the shape of the guides 27 and 30 in cross section may be rectangular. Alternatively, the cross-sectional shape of the guides may be rectangular with a barrel-shaped surface at the side of the landing groove 32 in contact with the bottom, for evenly distributing the load on the guides 27 and 30 and eliminating peak voltage on the edge region of the guides 27 and 30 in the event of a piston 2 or rod misalignment 10 or the guides 27 or 30 themselves, as a result of which the friction and wear of the guides 27 and 30 are significantly reduced.

Для обеспечения герметичности тормозной полости 3 поршень 2 снабжен уплотнением, выполненным в виде манжеты 33, которая состоит из установочной 34 и уплотнительной 35 частей. (фиг. 3) Установочная часть 34 выполнена с посадочной цилиндрической поверхностью 36 и с плоским опорным основанием 37, и размещена в кольцевой проточке 38, образованной на торце 39 поршня 2. При этом, установочная часть 34 выполнена с обеспечением плотного прилегания цилиндрической поверхности 36 к боковой стенке 40 кольцевой проточки 38 и с опорой ее плоского основания 37 на дно 41 проточки 38. Уплотнительная часть 35 выполнена с возможностью контакта при размещении манжеты 33 в кольцевой проточке 38 поршня 2 с внутренней поверхностью 28 гильзы 5 корпуса тормозного цилиндра с обеспечением герметичности тормозной полости 3.To ensure the tightness of the brake cavity 3, the piston 2 is equipped with a seal made in the form of a sleeve 33, which consists of a mounting 34 and sealing 35 parts. (Fig. 3) The installation part 34 is made with a landing cylindrical surface 36 and with a flat supporting base 37, and is placed in an annular groove 38 formed on the end face 39 of the piston 2. Moreover, the installation part 34 is made to ensure a snug fit of the cylindrical surface 36 to the side wall 40 of the annular groove 38 and with the support of its flat base 37 on the bottom 41 of the groove 38. The sealing part 35 is made with the possibility of contact when placing the sleeve 33 in the annular groove 38 of the piston 2 with the inner surface 28 of the sleeve 5 of the housing 5 rmoznogo brake cylinder ensuring tightness of the cavity 3.

При этом установочная часть 34 выполнена армированной, а на наружной стороне 42 уплотнительной части 35 манжеты 33 расположены небольшие углубления 43 наполненные смазочным составом для уменьшения трения между движущимися деталями тормозного цилиндра. В процессе эксплуатации тормозного цилиндра углубления 43 дополнительно выполняют функцию грязесборников, собирая попавшие внутрь корпуса частички пыли и грязи, которые могут провоцировать износ уплотнительной части 35 манжеты 33, приводя к нарушению герметичности. Углубления 43 целесообразно располагать с возможностью контактного взаимодействия по совокупности со всей внутренней поверхностью 28 гильзы 5 для того, чтобы иметь возможность смазывания и одновременной очистки всей ее поверхности, например, в шахматном порядке. В качестве смазочного состава использована консистентная смазка, например, ЖТ-79Л.In this case, the mounting part 34 is made reinforced, and on the outer side 42 of the sealing part 35 of the cuff 33 there are small recesses 43 filled with a lubricating composition to reduce friction between the moving parts of the brake cylinder. During operation of the brake cylinder, the recesses 43 additionally perform the function of dirt collectors, collecting particles of dust and dirt that have fallen into the housing, which can provoke wear of the sealing part 35 of the sleeve 33, leading to a violation of tightness. It is advisable to have the recesses 43 with the possibility of contact interaction in combination with the entire inner surface 28 of the sleeve 5 in order to be able to lubricate and simultaneously clean its entire surface, for example, in a checkerboard pattern. A grease, for example, ZhT-79L, was used as a lubricant.

Материал уплотняющей манжеты 33 подобран таким образом, чтобы выдерживать, не меняя своих технических характеристик, жесткие условия эксплуатации (например, расширенный диапазон температур, их резкие перепады). Например, уплотняющая манжета 33 может быть выполнена из эластомеров, в частности, из резиновой смеси на основе бутадиен-нитрильного каучука или эластомерного компаунда, сохраняющих свои эластичные свойства в сложных климатических условиях, связанных с частыми и значительными перепадами температур.The material of the sealing sleeve 33 is selected in such a way as to withstand, without changing its technical characteristics, harsh operating conditions (for example, an extended temperature range, their sharp changes). For example, the sealing sleeve 33 can be made of elastomers, in particular, from a rubber mixture based on nitrile butadiene rubber or an elastomeric compound, which retain their elastic properties in difficult climatic conditions associated with frequent and significant temperature extremes.

Дополнительно, для предохранения манжеты 33 от смещения на торце 39 поршня 2 вдоль окружности, ограниченной кольцевой проточкой 38, размещены запирающие шайбы 45, предохраняющие манжету 33 от выпадения. Для чего в торце 39 поршня 2 выполнены отверстия 46 для размещения в них крепежных винтов 47 фиксирующих положение запирающих шайб 45. (Фиг. 3, 4)Additionally, to protect the cuff 33 from displacement at the end face 39 of the piston 2 along the circumference bounded by the annular groove 38, locking washers 45 are placed to prevent the cuff 33 from falling out. Why, in the end face 39 of the piston 2, holes 46 are made for accommodating fixing screws 47 fixing the position of the locking washers 45. (Fig. 3, 4)

Тормозной цилиндр устанавливается на вагоне при помощи кронштейна 48 соединяемого с рамой вагона штатными болтами и гайками через предусмотренные в кронштейне отверстия (не показаны), размер и расположение которых обеспечивает взаимозаменяемость с другими тормозными цилиндрами.The brake cylinder is mounted on the car using a bracket 48 connected to the car frame with regular bolts and nuts through the holes provided in the bracket (not shown), the size and location of which ensures interchangeability with other brake cylinders.

Тормозной цилиндр работает следующим образом.The brake cylinder operates as follows.

В исходном положении поршень 2 принимает крайнее левое положение (Фиг. 1), иными словами расположен у задней 8 крышки корпуса 1 тормозного цилиндра. При торможении сжатый воздух через впускное отверстие 18 в задней крышке 8 поступает в тормозную полость 3 корпуса 1 цилиндра. Поршень 2 со штоком 10, сжимая возвратную пружину 19, перемещается вправо до тех пор, пока тормозные колодки не прижмутся к колесам вагона. Благодаря антифрикционным свойствам направляющих 27 и 30 поршня 2 и штока 10, механическое усилие на штоке 10 поршня 2 повышается, улучшая, таким образом, технические характеристики тормозного цилиндра.In the initial position, the piston 2 takes the leftmost position (Fig. 1), in other words, is located at the rear 8 of the cover of the housing 1 of the brake cylinder. When braking, compressed air through the inlet 18 in the rear cover 8 enters the brake cavity 3 of the cylinder body 1. The piston 2 with the rod 10, compressing the return spring 19, moves to the right until the brake pads are pressed against the wheels of the car. Due to the antifriction properties of the guides 27 and 30 of the piston 2 and the rod 10, the mechanical force on the rod 10 of the piston 2 is increased, thereby improving the technical characteristics of the brake cylinder.

При растормаживании давление в тормозной полости 3 цилиндра падает. Поршень 2 со штоком 10 под усилием возвратной пружины 19 беспрепятственно возвращаются в исходное положение.When braking, the pressure in the brake cavity 3 of the cylinder drops. The piston 2 with the rod 10 under the force of the return spring 19 freely return to its original position.

При движении поршня 2 установленная в торце 39 поршня 2 манжета 33 надежно зафиксирована в кольцевой проточке 38 благодаря арматуре на ее установочной части 34. Уплотнительная часть 35 благодаря смазке, задерживающейся в углублениях 43, беспрепятственно скользит по качественно обработанной внутренней поверхности 28 гильзы 5 корпуса 1. Все посторонние включения собираются при движении поршня в углублениях 43. Тем самым, исключаются различные повреждения уплотнительной части 35 манжеты 33.When the piston 2 moves, the cuff 33 installed in the end face 39 of the piston 2 is securely fixed in the annular groove 38 due to the fittings on its mounting part 34. The sealing part 35, thanks to the lubricant that lingers in the recesses 43, slides freely over the high-quality treated inner surface 28 of the sleeve 5 of the housing 1. All foreign inclusions are collected when the piston moves in the recesses 43. Thus, various damage to the sealing portion 35 of the cuff 33 is excluded.

При этом, в случае потери смазкой своих свойств сохраняется работоспособное состояние тормозного цилиндра, причем низкий коэффициент трения направляющих сохраняется по всему расширенному диапазону температур, тем самым повышается КПД.In this case, in case of loss of its properties by the lubricant, the brake cylinder is in working condition, and the low coefficient of friction of the guides is maintained over the entire extended temperature range, thereby increasing the efficiency.

Кроме того, благодаря использованию направляющих снижен зазор между поршнем и гильзой, вследствие чего, исключена вероятность заворачивания лепестка манжеты в увеличенный зазор между поршнем и корпусом. Армированное основание манжеты, не допускает извлечения манжеты со своего посадочного места, особенно при примерзании ее лепестка к стенкам корпуса, например, при затормаживании железнодорожного транспортного средства стояночным тормозом, вследствие чего потеря работоспособности тормозного цилиндра не происходит.In addition, thanks to the use of guides, the gap between the piston and the sleeve is reduced, as a result of which, the probability of wrapping the cuff petal in the increased gap between the piston and the housing is eliminated. The reinforced base of the cuff prevents the cuff from being removed from its seat, especially when its petal freezes to the body walls, for example, when the railway vehicle is braked by the parking brake, as a result of which the brake cylinder does not lose working capacity.

Таким образом, указанный технический результат достигнут. Создана надежная износостойкая конструкция тормозного цилиндра железнодорожного транспортного средства с увеличенным эксплуатационным ресурсом.Thus, the specified technical result is achieved. A reliable wear-resistant design of the brake cylinder of a railway vehicle with an increased service life has been created.

Claims

1. The brake cylinder of a railway vehicle, comprising a housing with an inlet, a piston with a seal connected to the rod, spring-loaded with a return spring, the piston and the associated rod being axially movable in the housing, the piston having piston guides, made with the possibility of sliding with the cylinder body, and the body has rod guides made with the possibility of sliding with the piston rod, characterized in that the body is made in the form sleeves with high quality machining of its inner surface located between the front and rear covers tightened by fasteners, and the piston seal is in the form of a cuff, which contains an installation part that can fit snugly against the walls of the annular groove formed on the piston end face and the sealing the part in contact with the inner surface of the liner of the brake cylinder body, while the installation part is made reinforced, and on the outside of the sealing part of the mange You are located with the possibility of contact interaction in combination with the entire inner surface of the liner small recesses filled with a lubricating composition.

2. The brake cylinder according to claim 1, characterized in that the inner surface of the body sleeve is honed.

3. The brake cylinder according to claim 1, characterized in that the fastening elements of the housing are made in the form of studs with nuts screwed onto them.

4. The brake cylinder according to claim 1, characterized in that the piston is connected to the rod by means of a pin.

5. The brake cylinder according to claim 1, characterized in that the rod is hollow with the possibility of angular movement in its body of the pusher relative to the piston and rod.

6. The brake cylinder according to claim 1, characterized in that the front cover of the housing has an elongated neck for accommodating a spring therein.

7. The brake cylinder according to claim 6, characterized in that at the end of the neck of the front cover there are made through holes closed by a mesh filter held in place by a cap with holes made thereon located coaxially with the through holes of the neck.

8. The brake cylinder according to claim 7, characterized in that a wiper is arranged in the annular groove on the inner surface of the cap, made in the form of a ring with a protrusion on its inner surface facing the external environment.

9. The brake cylinder according to claim 1, characterized in that the piston or rod guide in cross section has a rectangular shape or a shape with a barrel-shaped surface at the side in contact with the bottom of the landing groove.

10. The brake cylinder according to claim 1, characterized in that the sealing collar is made of elastomer.

11. The brake cylinder according to claim 1, characterized in that the sealing collar is made of an elastomeric compound.

12. The brake cylinder according to claim 1, characterized in that at the end of the piston along the perimeter of the circle formed by the annular groove, locking washers are arranged to protect the cuff from falling out.