RU177917U1 - Вагонный замедлитель - Google Patents

Abstract

Вагонный замедлитель относится к транспортной технике, в частности к устройствам замедления и задерживания вагонов на сортировочных железнодорожных станциях. Вагонный замедлитель содержит направляющий цилиндр (2) с днищем (14), жестко прикрепленный к рельсу (3), гидроцилиндр (1) с поршнем (10) и штоком (8) с рабочей жидкостью (15) и газом (16) под давлением, размещенный в направляющем цилиндре (2) с возможностью скольжения и вращения. Шток (8) выполнен полым с возможностью скольжения относительно уплотнения гидроцилиндра (1). Внутри штока (8) размещен шаговый электродвигатель(19) малых размеров, соединенный муфтой (22) с роторным золотником (23), имеющим в боковой стенке различные нормированные отверстия (24,25) с единым уровнем их центров и участок (26) без отверстий. В верхней части штока напротив боковой стенки роторного золотника (23) имеется радиальное отверстие (27) с центром, одинаковым с единым уровнем центров отверстий в роторном золотнике (23). Шаговый электродвигатель (19) имеет электропровода (29), выведенные наружу по сквозному осевому каналу полого штока (8) и подключенные общей линией электрической связи (33) к диспетчерскому контроллеру (35), при этом общая линия электрической связи (33) выполнена с возможностью присоединения электропроводов других замедлителей на рельсе (3). Технический результат - повышение эффективности вагонного замедлителя. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Полезная модель относится к транспортной технике, а именно к

тормозному оборудованию путевых устройств, в частности к устройствам замедления и задерживания вагонов на сортировочных железнодорожных станциях.

Известен вагонный замедлитель, а также способ определения его текущего положения (RU 2 564299 С2 В61К 7/02, В61К 7/04, опубл. 27.09.2015). Вагонный замедлитель имеет сенсор наклона, который расположен таким образом, что на основании, по меньшей мере, одного значения сенсора наклона может определяться текущее положение указанного, по меньшей мере, одного вертикально подвижного тормозного элемента вагонного замедлителя. Вертикально установленный тормозной элемент замедлителя под нажатием балки опускается вниз, где он не контактирует с гребнем колеса и, таким образом, не влияет на сопротивление качению колеса, что снижает затраты энергии на вывоз отцепа вагонов.

Недостатком известного вагонного замедлителя является его низкая эффективность поскольку тормозные элементы замедлителя опускаются вниз под нажатием поворотной балки и остаются там, чтобы не контактировать с гребнем колеса, при этом на нажатие и удержание балки в таком положение требуется затрата энергии. А в случае большого (реального) количества вертикально подвижных тормозных элементов замедлителей, устанавливаемых на сортировочных путях расход энергии многократно возрастает, что существенно снижает эффективность этого изобретения. Известный вагонный замедлитель не выполняет функцию задерживания колес, что также снижает его эффективность.

Известен вагонный замедлитель (SU 1787841 A1, В61K 7/02, опубл. 15.01.93), содержащий гидроцилиндр с регулируемым перепускным клапаном, закрепленный на основании с возможностью взаимодействия с ребордой (гребнем) колеса вагона, отличающийся тем, что снабжен устройством управления, включающим в себя подпружиненный клапан, установленный в соединяющем штоковую и бесштоковую полости гидроцилиндра трубопроводе и опертую на клапан педаль, расположенную с возможностью взаимодействия с колесом вагона.

Недостатком этого изобретения является низкая эффективность, поскольку для работы известного вагонного замедлителя на различных скоростях необходима ручная перестройка возвратной пружины гидроцилиндра и пружины в клапане с педалью. Перестройка пружин требует затрат времени, труда и, потому, снижает эффективность вагонного замедлителя. Другим недостатком известного вагонного замедлителя, понижающим его эффективность является неспособность возвратной пружины гидроцилиндра выполнять свои функции при длительной эксплуатации, поскольку многоцикловое сжатие под воздействием гребней колес вагонных отцепов быстро выводит пружину из строя. В случае наезда колес вагонов отцепа на вагонный замедлитель с повышенной скоростью скорость сжатия возвратной пружины повышается более критической скорости самой пружины такого исполнения, что ведет к неизбежной быстрой ее поломке, при этом допускается отрыв колеса от рельса, что может привести к сходу колеса, а значит, всего вагона с рельсов, т.е. имеется возможность аварийной ситуации. Даже кратковременный отрыв колеса от рельса, принятый в этом изобретении угрожает безопасности движения. Известный вагонный замедлитель не может выполнять функцию задерживания вагонных колес, поскольку клапан своей педалью реагирует только на уже проезжающее колесо. Невозможность выполнения функции задерживания еще более снижает эффективность этого вагонного замедлителя.

Известен замедлитель вагонов (US 4721189 (A), В61K 7/02 опубл. 1988-01-26), содержащий гидравлический блок, который имеет полый элемент в виде гидроцилиндра, размещенного скользяще в цилиндрическом корпусе, при этом в гидроцилиндре подвижно размещен поршень с клапанной системой, разделяющий внутреннюю полость гидроцилиндра на надпоршневую и подпоршневую полости, при этом поршень имеет полый шток, который пропущен через уплотнение в центральном отверстии нижней крышки гидроцилиндра и соединен с днищем цилиндрического корпуса. Гидроцилиндр заполнен рабочей жидкостью и сжатым газом. В поршне выполнена клапанная система. Между поршнем и внутренней поверхностью гидроцилиндра и между штоком и нижней крышкой гидроцилиндра имеются уплотнения против протечек рабочей жидкости. Цилиндрический корпус, в котором скользит гидроцилиндр, как правило, жестко прикреплен под небольшим уклоном (9-15°) к железнодорожному рельсу, при этом верхняя крышка гидроцилиндра расположена выше поверхности катания рельса в зоне прохождения гребня (реборды) вагонного колеса при его проезде по рельсу. Когда колесо вагона катится по рельсу, то гребень колеса нажимает на периферийную часть верхней крышки гидроцилиндра вагонного замедлителя, что заставляет этот гидроцилиндр скользяще перемещаться вниз и совершать частичные вращательные гидроцилиндра относительно цилиндрического корпуса и размещенного в гидроцилиндре поршня со штоком. Перемещение гидроцилиндра относительно поршня уменьшает объем надпоршневой полости гидроцилиндра и увеличивает объем подпоршневой полости гидроцилиндра, при этом повышается давление газа и рабочей жидкости в надпоршневой полости гидроцилиндра, что заставляет рабочую жидкость, находящуюся в гидроцилиндре перетекать через клапанную систему в поршне в подпоршнвую полость. При перетекании рабочей жидкости из-за сопротивления клапанной системы поршня реализуются силы вязкого сопротивления, препятствующие перемещению гидроцилиндра и, тем самым, создающие сопротивление перемещению гребня колеса, следовательно, замедляющие движение колеса.

Недостатком этого изобретения является низкая эффективность, поскольку замедлитель выполняет только функцию замедления колеса, но не выполняет нужные для работы сортировочной станции функцию задерживания колеса для остановки и фиксации вагона и функцию снижения сопротивления проезду колеса для устранения затрат энергии локомотива на передвижение вагонов в случае вывоза их отцепов или сформированного состава вагонов со станционных путей. В известном замедлителе не имеется устройств управления режимами его функционирования, что еще более снижает его эффективность для использования на сортировочных станциях.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является вагонный замедлитель (507216 МПК В61K 7/02, опубл. 15.03.76), принятый за прототип, который содержит направляющий цилиндр, гидроцилиндр с поршнем и с элементом - верхней крышкой, взаимодействующим с колесом вагона, клапанное устройство с предохранительным клапаном, смонтированное в поршне. Поршень выполнен со штоком, скользящим относительно уплотнения гидроцилиндра, установленного с возможностью скольжения и вращения в направляющем цилиндре, прикрепленном жестко к рельсу железнодорожного пути. Предохранительный клапан снабжен полым цилиндром, с возможностью перемещения в отверстии поршня и прижат к седлу клапана пружиной. Снаружи верхняя крышка гидроцилиндра имеет сферическую поверхность, при этом внутри гидроцилиндра имеется рабочая жидкость, а в верхней внутренней части гидроцилиндра расположена полость для сжатого газа.

Недостатком известного замедлителя является низкая эффективность, поскольку замедлитель выполняет только функцию замедления колеса, но не выполняет важную функцию задерживания колеса для остановки и фиксации вагона и не выполняет важную функцию снижения сопротивления проезду колеса для устранения затрат энергии локомотива на передвижение вагонов в случае вывоза отцепов вагонов или сформированного состава вагонов со станционных путей. Эффективность известного технического решения еще больше снижается из-за отсутствия устройств управления регламентом его работы диспетчером сортировочной станции. В известном изобретении отсутствуют приспособления для проверки и заправки рабочей жидкости и газа, отсутствуют приспособления для установки вагонного замедлителя на стенде для проверки его работоспособности. В совокупности этих недостатков известный вагонный замедлитель имеет низкую эффективность.

Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая модель является повышение эффективности вагонного замедлителя путем реализации его универсальности для выполнения основных функций, необходимых в работе сортировочной станции, а именно: задерживание колес для остановки вагонов, или отцепов вагонов, или составов вагонов; замедление движения вагонных колес при формировании отцепов вагонов; снижение до минимума сопротивления движению колес вагонных отцепов или составов при осуществлении выбора централизованным диспетчерским управлением нужного режима функционирования всей группы замедлителей, размещенных на рельсах каждого пути сортировочной станции.

Поставленная задача решается за счет того, что заявлен вагонный замедлитель, содержащий направляющий цилиндр с днищем, жестко прикрепленный к рельсу, гидроцилиндр с поршнем, с рабочей жидкостью и газом под давлением, размещенный в направляющем цилиндре с возможностью скольжения и вращения, имеющий элемент - верхнюю крышку со сферической поверхностью и нижнюю крышку с центральным отверстием, снабженным уплотнением, поршень, размещенный в гидроцилиндре с возможностью скольжения, соединенный болтом со сквозным осевым отверстием с полым штоком, у которого внутренняя поверхность выполнена цилиндрической с участками различных диаметров, часть из которых имеет резьбу и сквозной осевой канал, и пропущенным с возможностью скольжения относительно уплотнения в центральном отверстии нижней крышки гидроцилиндра и прикрепленным к днищу направляющего цилиндра, при этом поршень разделяет внутреннюю полость гидроцилиндра на надпоршневую и подпоршневую полости, сообщающиеся между собой по сквозному осевому отверстию пустотелого болта, причем в поршне имеется клапанное устройство в виде предохранительного клапана, а надпоршневая полость гидроцилиндра имеет полость для сжатого газа, при этом соединения направляющего цилиндра с гидроцилиндром, поршня с гидроцилиндром и нижней крышки гидроцилиндра имеют уплотнительные элементы. Внутри полого штока на одном из участков, имеющим резьбу размещен с применением амортизационно-изолирующией прокладки и закреплен круглой гайкой шаговый электродвигатель малых размеров, который соединен муфтой с роторным золотником, вставленным в цилиндрическую часть полого штока с минимальным диаметральным зазором и над которым в полом штоке имеется золотниковая полость, соединенная сквозным осевым отверстием пустотелого болта с надпоршневой полостью гидроцилиндра, при этом роторный золотник выполнен в форме чаши и в своей боковой стенке имеет различные нормированные отверстия с центрами на едином уровне, а часть боковой стенки роторного золотника выполнена без отверстий, причем в верхней части полого штока напротив боковой стенки роторного золотника имеется радиальное отверстие с центром на уровне, одинаковым с единым уровнем центров нормированных отверстии в боковой стенке роторного золотника.

Клапанное устройство в виде предохранительного клапана имеет в поршне внутренние отверстия, соединенные свободными входами сверху поршня с надпоршневой полостью гидроцилиндра и имеющие выходы в подпоршневую полость гидроцилиндра, перекрытые пластинчатыми пружинами, прижатыми к клапанному седлу снизу поршня.

Шаговый электродвигатель имеет электропровода, выведенные наружу вагонного замедлителя по осевому сквозному каналу полого штока, снабженные защитным покрытием от вредных воздействий и подключенные общей линией электрической связи, помещенной в металлическую защитную трубу, к диспетчерскому контроллеру сортировочной станции, при этом общая линия электрической связи выполнена с возможностью присоединения выведенных наружу электропроводов от всех других замедлителей на рельсе.

Иимеется заправочный штуцер, установленный на элементе - верхней сферической крышке гидроцилиндра и снабженный уплотнением.

Площадь сечения радиального отверстия в верхней части полого штока превышает площадь проходного сечения каждого нормированного отверстия в боковой стенке роторного золотника.

Роторный золотник имеет минимальный диаметральный зазор с внутренней цилиндрической поверхностью полого штока Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является повышение эффективности вагонного замедлителя.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:

На фиг. 1 - поперечный разрез вагонного замедлителя;

На фигурах 1а, 1б и 1в - виды роторного золотника вагонного замедлителя при различных поворотах его шаговым электродвигателем вагонного замедлителя.

На фигурах обозначены:

1 - гидроцилиндр;

2 - направляющий цилиндр;

3 - рельс;

4 - элемент - верхняя крышка со сферической поверхностью;

5 - нижняя крышка гидроцилиндра с центральным отверстием;

6 - уплотнение центрального отверстия нижней крышки;

7 - уплотнение резьбы нижней крышки гидроцилиндра;

8 - полый шток;

9 - пустотелый болт со сквозным осевым отверстием;

10 - поршень;

11 - уплотнительное кольцо поршня;

12 - внутреннее отверстие предохранительного клапана в поршне;

13 - пластинчатые пружины предохранительного клапана снизу поршня;

14 - днище направляющего цилиндра;

15 -рабочая жидкость внутри гидроцилиндра;

16 - газ в верхней полости гидроцилиндра;

17 - заправочный штуцер;

18 - уплотнение штуцера;

19 - шаговый электродвигатель;

20 - амортизационно-изоляционная прокладка;

21 - круглая гайка;

22 - муфта шагового электродвигателя;

23 - роторный золотник;

24, 25 - нормированные отверстия в боковой стенке роторного золотника;

26 - боковая стенка роторного золотника без отверстий

27 - радиальное отверстие в верхней части полого штока;

28 - сквозной осевой канал в полом штоке;

29 - электропровода;

30, 31 - эластичные уплотнительные элементы электропроводов;

32 - защитное покрытие электропроводов;

33 - общая линия электрической связи;

34 - металлическая защитная труба;

35 - контроллер диспетчерского управления;

36 - грязесъемник;

«А» - надпоршневая полость гидроцилиндра;

«Б» - подпоршневая полость гидроцилиндра;

«В» - золотниковая полость в полом штоке;

«Г» - воздушная полость в направляющем цилиндре.

Вагонный замедлитель содержит гидроцилиндр 1 размещенный с возможностью скольжения и вращения в направляющем цилиндре 2, который жестко прикреплен, например, резьбовым соединением к рельсу 3. Гидроцилиндр имеет элемент - верхнюю крышку 4 со сферической поверхностью и нижнюю крышку 5 с центральным отверстием, снабженным уплотнением 6 и уплотнением 7 по резьбе нижней крышки. Через уплотнение центрального отверстия с возможностью скольжения пропущен полый шток 8, имеющий внутреннюю цилиндрическую поверхность с участками различной формы, часть из которых снабжена резьбой и имеется сквозной осевой канал. Крепление направляющего цилиндра к рельсу произведено таким образом, что верхняя сферическая крышка гидроцилиндра расположена выше рельса (выше поверхности катания рельса), например на (60±2) мм, а контакт верхней сферической крышки гидроцилиндра с гребнем набегающего вагонного колеса происходит в периферийной зоне сферической поверхности крышки. К верхнему торцу полого штока пустотелым болтом 9 со сквозным осевым отверстием прикреплен поршень 10. Поршень уплотнен кольцом 11. В поршне смонтировано клапанное устройство в виде предохранительного клапана, имеющего в поршне внутренние отверстия 12, соединенные свободными входами сверху поршня с надпоршневой полостью «А» гидроцилиндра и имеющие выходы в подпоршневую полость «Б», перекрытые пластинчатыми пружинами 13, прижатыми к клапанному седлу снизу поршня. Второй (нижний) торец полого штока прикреплен к днищу 14 направляющего цилиндра.

Гидроцилиндр заполнен рабочей жидкость 15 с низкой температурой застывания для обеспечения работы в зимних условиях, например масляной смесью АМГ-10 ГОСТ 6794-75 с температурой застывания не выше 70°C, а в верхней внутренней части гидроцилиндра расположена полость с сжатым газом 16, как, правило, азотом, с давлением в пределах, например, 8-15 МПа. Надпоршневая полость «А» и подпоршневая полость «Б» разделяются внутри гидроцилиндра поршнем. На верхней сферической крышке гидроцилиндра имеется штуцер 17 для заправки азотом газовой полости. Штуцер имеет уплотнение 18 против утечек газа и рабочей жидкости и от попадания внутрь вагонного замедлителя атмосферной влаги и различных механических включений.

В верхнюю полую часть штока вставлен шаговый электродвигатель 19 малых размеров, например FL35ST или FL35ST, длина этих шаговых электродвигателей не превышает 20 мм, но они развивают существенный момент на валу. При этом шаговый электродвигатель установлен с применением амортизационно-изоляционной прокладки 20 из полимерного материала, закреплен в полом штоке круглой гайкой 21 и с помощью муфты 22 соединен с роторным золотником 23, имеющим форму чаши. В боковой цилиндрической стенке роторного золотника выполнены различные нормированные отверстия 24 и 25 с различными площадями сечений (фиг. 1, а, фиг. 1, б) с центрами на едином уровне и имеется участок 26 без отверстий (фиг. 1, в). В верхней части полого штока на уровне отверстий в боковой стенке роторного золотника выполнено радиальное отверстие 27 с центром на уровне, одинаковым с единым уровнем центров нормированных отверстии в боковой стенке роторного золотника и выходящее в подпоршневую полость гидроцилиндра. При этом, проходное сечение радиального отверстия в полом штоке больше, чем проходные сечения каждого из нормированных отверстий в боковой стенке роторного золотника. Наружная цилиндрическая поверхность боковой стенки роторного золотника имеет минимальный зазор с внутренней цилиндрической поверхностью штока, в которую вставлен роторный золотник. Золотниковая полость «В» над роторным золотником соединена гидравлически через отверстие пустотелого болта с надпоршневой полостью гидроцилиндра. Через сквозной осевой канал 28 в полом штоке к шаговому электродвигателю подведены электропровода 29, уплотненные эластичными элементами 30, 31 и имеющие защитное покрытие 32 от вредных воздействий (атмосферных, механических, термических и химических) и подключенные общей линией электрической связи 33, помещенной в металлическую защитную трубу 34, к диспетчерскому контроллеру 35 сортировочной станции, при этом общая линия электрической связи выполнена с возможностью присоединения выведенных наружу электропроводов от всех других замедлителей на рельсе. Контактирующие между собой поверхности гидроцилиндра и направляющего цилиндра покрыты пластической термостойкой смазкой, например, ЦИАТИМ 221.

Соединение гидроцилиндра с направляющим цилиндром уплотнено грязесъемником 36, в нижней полости «Г» направляющего цилиндра находится воздух.

Предлагаемый вагонный замедлитель может работать в различных режимах: как замедлитель, как задерживатель и в режиме свободного пропуска вагонов в зависимости от команды диспетчерского контроллера по регламенту работы сортировочной станции.

Работает устройство следующим образом.

В режиме работы замедления колес вагонов в предлагаемом устройстве роторный золотник 23 шаговым электродвигателем 19 через муфту 22 по команде от диспетчерского контроллера 35, переданной по общей линии электрической связи 33 и по электропроводам 28 повернется таким образом, что его минимальное отверстие 24 будет находиться напротив радиального отверстия 27 в верхней части полого штока 8 (фиг. 1а). При наезде колеса своим гребнем на периферийную часть верхней крышки 4 со сферической поверхности гидроцилиндр 1 перемещается вниз - скользит относительно направляющего цилиндра 2, поршня 10 и штока 8, сначала сжимая упругий газ 16 в верхней части внутренней полости гидроцилиндра 1, затем, по мере повышения давления вытесняя рабочую жидкость 15 из надпоршневой полости «А» в подпоршневую полость «Б» через сквозное осевое отверстие пустотелого болта 9, золотниковую полость «В», через нормированное отверстие 24 в роторном золотнике 23, через радиальное отверстие 27 в верхней части полого штока 8 в подпоршневую полость «Б». При этом неупругое вязкое сопротивление перетеканию рабочей жидкости 15 реализуется, главным образом, в наименьшем нормированном отверстии 24, так как роторный золотник 23 имеет минимальный диаметральный зазор с внутренней цилиндрической поверхностью полого штока 8 и не пропускает рабочую жидкость 15 в этот зазор.

При скольжении вниз гидроцилиндра 1 относительно направляющего цилиндра 2 будет уменьшаться объем полости «Г» с повышением давления воздуха в нем, приближенно на 0,1-0,2 МПа. Сжатый воздух в полости «Г» своей упругостью увеличивает общее сопротивление скольжению гидроцилиндра 1 вниз приближенно на 1-2%.

Поскольку отверстие 24 в роторном золотнике 23 имеет меньшую площадь сечения, чем радиальное отверстие 27 в полом штоке 8, то это отверстие 24 будет создавать основное гидравлическое сопротивление перетеканию рабочей жидкости 15. От этого гидравлического сопротивления отверстия 24 будет зависеть сила сопротивления скольжению гидроцилиндра 1 относительно поршня 10 и направляющего цилиндра 2, а значит, будет зависеть сила сопротивления гидроцилиндра 1 воздействию гребня колеса на верхнюю крышку 4 гидроцилиндра 1 в режиме функционирования предлагаемого устройства как замедлителя. В случае чрезмерной скорости наезда вагонного колеса гребнем на замедлитель увеличится скорость скольжения гидроцилиндра 1 и чрезмерно возрастет давление газа 16 и рабочей жидкости 15 в надпоршневой полости «А». Поэтому параллельно с течением рабочей жидкости 15 через сквозное осевое отверстие пустотелого болта 9 в золотниковую полость «В» в полом штоке 8 и через отверстие 24 в роторном золотнике 23 и, далее, через радиальное отверстие 27 в верхней части полого штока 8, рабочая жидкость 15 по внутренним отверстиям 12 предохранительного клапана в поршне 10 отожмет своим давлением пластинчатые пружины 13 предохранительного клапана от седла снизу поршня 10 и перетечет через образовавшуюся щель между поршнем 10 и пластинчатыми пружинами 13 в подпоршневую полость «Б». Следовательно, в результате срабатывания предохранительного клапана увеличится общий объем перетекаемой рабочей жидкости 15 из полости «А» в полость «Б», что ограничит рост давления рабочей жидкости в надпоршневой полости «А» на заданном уровне, регулируемым количеством и жесткостью пластинчатых пружин 13. После проезда колеса в замедлителе под воздействием сжатого газа 16 в газовой полости гидроцилиндра 1 и, дополнительно, под воздействием сжатого воздуха в полости «Г» гидроцилиндр 1 начнет скользить вверх относительно направляющего цилиндра 2 и поршня 10. При этом рабочая жидкость 15 будет выдавливаться нижней стороной поршня 10 из подпоршневой полости «Б» через радиальное отверстие 27 в верхней части полого штока 8, далее, через отверстие 24 в роторном золотнике 23, через золотниковую полость «В» и через пустотелый болт 9 в надпоршневую полость «А». Поскольку при перетекании рабочей жидкости 15 через радиальное отверстие 27 в верхней части полого штока 8 и через отверстие 24 в роторном золотнике 23 приходится преодолевать их гидравлическое сопротивление, то возврат рабочей жидкости из подпоршневой полости «Б» в надпоршневую полость «А» и пополнение этой полости будет растянут во времени на расчетные, например, 9-15 секунд, необходимые для подготовки замедлителя к следующему воздействию вагонного колеса, когда гидроцилиндр 1 придет в верхнее положение относительно направляющего цилиндра 2 и верхняя крышка 4 со сферической поверхностью окажется выше поверхности катания рельса 3 на заданный размер, например (60±2) мм. При этом время возврата гидроцилиндра 1 может быть изменено размером отверстия 24 в роторном золотнике 23, так как от этого размера зависит сопротивление перетеканию рабочей жидкости 15. Поскольку при проезде гребня вагонного колеса по периферийной части крышки 4 со сферической поверхностью эта крышка поворачивается на некоторый угол, то помимо скольжения гидроцилиндр 1 вместе со своей крышкой 4 совершает вращательное движение относительно направляющего цилиндра 2, поршня 10 и полого штока 8 вследствие взаимной подвижности этих деталей. Возможность скольжения и вращения гидроцилиндра 1 относительно направляющего цилиндра 2, поршня 10 и полого штока 8 снижает напряженность этих деталей при наезде колеса на замедлитель. Пластическая смазка уменьшает трение поверхностей гидроцилиндра 1 и направляющего цилиндра 2 при их взаимодействии.

Амортизационно-изоляционная прокладка 20 защищает шаговый электродвигатель 19 от механических вибраций и постороннего электрического воздействия. Грязесъемник 36 предохраняет внутренние полости вагонного замедлителя от атмосферных воздействий, от песка, пыли и различных веществ, перевозимых в вагонах и возможных их просыпаний на железнодорожный путь. Наличие заправочного штуцера 17 с уплотнением 18 на верхней сферической крышке 4 гидроцилиндра 1 позволяет заправлять и дополнять при необходимости объем газа 16 и рабочей жидкости 15 в гидроцилиндре 1 и контролировать давление внутри этого гидроцилиндра 1. Кроме того, наружная резьба штуцера 17 может быть использована для установки и испытания вагонного замедлителя на стенде для оценки его технического состояния. Выведенные наружу электропровода 29 защищены покрытием 32 от всех вредных воздействий: атмосферных, механических и химических, подключены к общей электрической связи 33, которая помещена в металлическую защитную трубу 34 и соединена с диспетчерским контроллером 35.

Поскольку общая линия электрической связи 33 выполнена с возможностью присоединения выведенных наружу электропроводов 29 от всех шаговых электродвигателей 19 других вагонных замедлителей на рельсе, то диспетчерский контроллер 35 сможет давать команду на выполнения режима замедления колес сразу на все вагонные замедлители, установленные на рельсах данного пути.

В режиме работы задерживания колес вагонов в предлагаемом устройстве роторный золотник 23 шаговым электродвигателем 19 через муфту 22 по команде от диспетчерского контроллера 35, переданного по линии электрической связи 33 и электропроводам 29 повернется таким образом, что его боковая стенка 26 с участком без отверстий (фиг. 1б) будет находиться напротив радиального отверстия 27 в полом штоке 8, т.е. роторный золотник 23 своей боковой стенкой 26 не будет пропускать рабочую жидкость 15 из надпоршневой полости «А» и золотниковой полости «В» к радиальному отверстию 27 в верхней части полого штока 8. При наезде вагонного колеса своим гребнем на периферийную часть верхней сферической крышки 4 гидроцилиндр 1 будет перемещаться вниз только за счет сжатия газа 16 во внутренней полости гидроцилиндра 1. Сжимаемый газ 16 будет давить на рабочую жидкость 15, находящуюся в надпоршневой полости «А». Однако выход рабочей жидкости из полости «А» по сквозному отверстию пустотелого болта 9, через золотниковую полость «В» и далее практически невозможен, поскольку этот выход рабочей жидкости прегражден «глухой» частью 26 боковой стенки роторного золотника 23, не имеющей отверстия. Поэтому скольжение гидроцилиндра 1 относительно направляющего цилиндра 2 и поршня 10 будет весьма малым и упругим только вследствие сжимаемости газа 16 и добавочного небольшого упругого сопротивления воздуха в полости «Г» направляющего цилиндра 2. После небольшого перемещения гидроцилиндра 1 за счет сжимаемости газа 16 гидроцилиндр 1 не сможет далее скользить вниз относительно направляющего цилиндра 2, который жестко закреплен с рельсом 3 и поэтому гидроцилиндр 1 будет задерживать вагонное колесо. Упругость газа 16 и в малой степени воздуха в полости «Г» смягчает ударное воздействие колеса вагона на замедлитель в этом режиме его работы. В случае сверхнормативной скорости воздействия вагонного колеса на замедлитель для исключения аварийной ситуации (поломка замедлителя или сход колеса с рельса) сработает предохранительный клапан - рабочая жидкость 15 из надпоршневой полости «А» пройдет по внутренним отверстиям 12 в поршне и отожмет от седла снизу поршня пластинчатые пружины 13, перекрывающие выход отверстий 12 и поэтому часть рабочей жидкости 15 перетечет по внутренним отверстиям 12 из надпоршневой полости «А» в подпоршневую полость «В». Гидроцилиндр 1 переместится вниз относительно направляющего цилиндра 2 и, тем самым, ограничит и смягчит ударный эффект от наезда колеса на замедлитель в случае сверхнормативной скорости колеса, что исключит возможность аварийного случая. В режиме работы задерживания колес вагонов в предлагаемом устройстве под воздействием наезда гребня колеса на верхнюю сферическую крышку 4 гидроцилиндр 1 помимо его частичного скольжения вниз относительно направляющего цилиндра 2 будет совершать частичное вращательное движение относительно направляющего цилиндра 2, относительно поршня 10 и полого штока 8. Это частичное вращение гидроцилиндра 1 снижает нагруженность его деталей, и тем самым, уменьшает возможность повреждения вагонного замедлителя. Перечисленные факторы снижения ударного воздействия вагонного колеса на замедлитель - упругое сжатие газа 16 гидроцилиндре 1, воздуха в полости «Г», срабатывание предохранительного клапана - перепуск рабочей жидкости 15 через внутренние отверстия 12 в поршне 10 и частичное вращение гидроцилиндра 1 относительно направляющего цилиндра 2, поршня 10 и полого штока 8 в совокупности полностью исключают возможность аварийной ситуации при работе предлагаемого вагонного замедлителя в режиме задерживания. Поскольку общая линия электрической связи 33 выполнена с возможностью присоединения выведенных наружу электропроводов 29 от всех шаговых электродвигателей других вагонных замедлителей на рельсе, то диспетчерский контроллер 35 сможет давать команду на выполнения режима задерживания сразу на все вагонные замедлители, установленные на рельсах данного пути. Выведенные наружу электропровода 29 защищены покрытием 32 от всех вредных воздействий: атмосферных, механических и химических, подключены к общей электрической связи 33, которая помещена в металлическую защитную трубу 34.

Режим работы задерживания предлагаемого замедлителя прекращается сигналом диспетчерского контроллера 35, который по общей центральной линии связи 33 и подключенных к ней электропроводам 29 включит шаговый электродвигатель 19 на поворот муфтой 22 роторного золотника 23 для регламентируемого совмещения центров нормированных отверстий 24 или 25 с отверстием 27. В первом случае это переводит вагонный замедлитель в режим замедления вагонов, а во втором - в режим вывоза вагонных отцепов с сортировочных путей

В режиме работы вагонного замедлителя для вывоза отцепов вагонов или составов вагонов локомотивом с минимальным сопротивлением, а значит с минимальными энергетическими затратами, роторный золотник 23 шаговым электродвигателем 19 через муфту 22 по команде от диспетчерского контроллера 35, переданного общей линией электрической связи 33 и по электропроводам 29 повернется таким образом, что центр максимального отверстия 25 в его боковой стенке (фиг. 1в) будет находиться напротив центра радиального отверстия 27 в полом штоке 8. При наезде вагонного колеса своим гребнем на периферийную часть верхней сферической крышки 4 гидроцилиндр 1 будет перемещаться вниз и сжимать газ 16, который будет давить на рабочую жидкость 15, находящуюся в надпоршневой полости «А» и жидкость 15 практически беспрепятственно будет перетекать из надпоршневой полости «А», по сквозному осевому отверстию пустотелого болта 9, золотниковой полости «В» в радиальное отверстие 27 в полом штоке 8, поскольку проходные сечения радиального отверстия 27 в полом штоке 8 и отверстия 25 в роторном золотнике 23 имеют достаточно большие проходные сечения. При этом гидроцилиндр 1 будет свободно скользить в направляющем цилиндре 2, практически не препятствуя качению вагонного колеса и проезду отцепа вагонов или состава вагонов. Возврат гидроцилиндра 1 в исходное верхнее положение будет происходить под воздействием сжатого газа 16 и, частично, под воздействием сжатого воздуха в полости «Г» направляющего цилиндра 2, при этом рабочая жидкость 15 из подпоршневой полости «Б» будет с малым сопротивлением перетекать через радиальное отверстие 27 в полом штоке 8 и через отверстие 25 в роторном золотнике 23, так как эти два отверстия имеют сравнительно большие проходные сечения, затем поступать в золотниковую полость «В», оттуда по сквозному осевому отверстию пустотелого болту 9 заполнять надпоршневую полость «А». Время возврата гидроцилиндра 1 может быть настроено размерами нормированного отверстия 25 в роторном золотнике 23 и отверстия 27 в верхней части полого штока 8 для наименьшего подъема гидроцилиндра 1 к моменту проезда следующего колеса в зависимости от доминирующей скорости вывоза отцепов или составов вагонов, которое, как правило, составляет 35-45 км/ч.

Поскольку при проезде гребня вагонного колеса по периферийной части верхней крышки 4 со сферической поверхностью эта крышка поворачивается на некоторый угол, то помимо скольжения гидроцилиндр 1 вместе со своей крышкой 4 совершает вращательное движение относительно направляющего цилиндра 2, поршня 10 и полого штока 8 вследствие взаимной подвижности этих деталей, что снижает возможность их повреждения. Взаимному перемещению гидроцилиндра 1 и направляющего цилиндра 2 способствует наличие между ними пластической термостойкой смазки.

Таким образом проезд колес вагонного отцепа по рельсам с замедлителями, включенными в режим вывоза будет происходить с минимальными силами сопротивления замедлителей проезду колес и, значит, с минимальными затратами энергии вывозного локомотива. Поскольку общая линия электрической связи 33 выполнена с возможностью присоединения выведенных наружу электропроводов 29 от всех шаговых электродвигателей других вагонных замедлителей на рельсе, то диспетчерский контроллер 35 сможет давать команду на выполнения режима вывоза вагонных отцепов сразу на все вагонные замедлители, установленные на рельсах данного пути

Включение требуемого по регламенту режима работы замедлителя в режиме замедления осуществляется диспетчерским контроллером 35 на тормозном участке горки сортировочной станции.

Первые вагоны отцепов на станционных путях формирования или прибытия фиксируются замедлителями, включенными в работу диспетчерским контроллером 35 в режим задерживания. Для вывоза сформированного состава все замедлители переводятся в режим вывоза, когда они обладают наименьшим сопротивлением. Вследствие централизованного включения предлагаемых замедлителей в требуемый по регламенту сортировочной станции режим функционирования диспетчерским контроллером существенно повышается эффективность предлагаемого технического решения по сравнению с известными устройствами.

Claims (6)

1. Вагонный замедлитель, содержащий направляющий цилиндр с днищем, жестко прикрепленный к рельсу, гидроцилиндр с поршнем, с рабочей жидкостью и газом под давлением, размещенный в направляющем цилиндре с возможностью скольжения и вращения, имеющий элемент - верхнюю крышку со сферической поверхностью и нижнюю крышку с центральным отверстием, снабженным уплотнением, поршень, размещенный в гидроцилиндре с возможностью скольжения, соединенный болтом со сквозным осевым отверстием с полым штоком, у которого внутренняя поверхность выполнена цилиндрической с участками различных диаметров, часть из которых имеет резьбу и сквозной осевой канал, и пропущенным с возможностью скольжения относительно уплотнения в центральном отверстии нижней крышки гидроцилиндра и прикрепленным к днищу направляющего цилиндра, при этом поршень разделяет внутреннюю полость гидроцилиндра на надпоршневую и подпоршневую полости, сообщающиеся между собой по сквозному осевому отверстию пустотелого болта, причем в поршне имеется клапанное устройство в виде предохранительного клапана, а надпоршневая полость гидроцилиндра имеет полость для сжатого газа, при этом соединения направляющего цилиндра с гидроцилиндром, поршня с гидроцилиндром и нижней крышки гидроцилиндра имеют уплотнительные элементы, отличающийся тем, что внутри полого штока на одном из участков, имеющих резьбу, размещен с применением амортизационно-изолирующей прокладки и закреплен круглой гайкой шаговый электродвигатель, который соединен муфтой с роторным золотником, вставленным в цилиндрическую часть полого штока с минимальным диаметральным зазором и над которым в полом штоке имеется золотниковая полость, соединенная сквозным осевым отверстием пустотелого болта с надпоршневой полостью гидроцилиндра, при этом роторный золотник выполнен в форме чаши и в своей боковой стенке имеет различные нормированные отверстия с центрами на едином уровне, а часть боковой стенки роторного золотника выполнена без отверстий, причем в верхней части полого штока напротив боковой стенки роторного золотника имеется радиальное отверстие с центром на уровне, одинаковым с единым уровнем центров нормированных отверстии в боковой стенке роторного золотника.

2. Вагонный замедлитель по п. 1, отличающийся тем, что клапанное устройство в виде предохранительного клапана имеет в поршне внутренние отверстия, соединенные свободными входами сверху поршня с надпоршневой полостью гидроцилиндра и имеющие выходы в подпоршневую полость гидроцилиндра, перекрытые пластинчатыми пружинами, прижатыми к клапанному седлу снизу поршня.

3. Вагонный замедлитель по п. 1, отличающийся тем, что шаговый электродвигатель имеет электропровода, выведенные наружу вагонного замедлителя по осевому сквозному каналу полого штока, снабженные защитным покрытием от вредных воздействий и подключенные общей линией электрической связи, помещенной в металлическую защитную трубу, к диспетчерскому контроллеру сортировочной станции, при этом общая линия электрической связи выполнена с возможностью присоединения выведенных наружу электропроводов от всех других замедлителей на рельсе.

4. Вагонный замедлитель по п. 1, отличающийся тем, что имеет заправочный штуцер, установленный на элементе - верхней сферической крышке гидроцилиндра и снабженный уплотнением.

5. Вагонный замедлитель по п. 1, отличающийся тем, что площадь сечения радиального отверстия в верхней части полого штока превышает площадь проходного сечения каждого нормированного отверстия в боковой стенке роторного золотника.

6. Вагонный замедлитель по п. 1, отличающийся тем, что роторный золотник имеет минимальный диаметральный зазор с внутренней цилиндрической поверхностью полого штока.

Images