RU2039677C1

RU2039677C1 - Mechanical part of brake of railway hopper type freight car

Info

Publication number: RU2039677C1
Application number: RU92014513A
Authority: RU
Inventors: Г.Б. Никитин; М.Г. Погребинский; В.Л. Панов; В.К. Кружалов; В.М. Горский; В.А. Юдин; В.В. Соломатин; В.А. Карпычев; А.С. Аввакумов; А.В. Куценко; Г.Д. Жовтобрюх; В.Н. Худына; И.Е. Леонидова
Original assignee: Никитин Георгий Борисович
Priority date: 1992-12-23
Filing date: 1992-12-23
Publication date: 1995-07-20

Abstract

FIELD: railway cars. SUBSTANCE: mechanical part of brake has two interconnected inclined levers, head and tail ones, of transfer mechanism kinematic circuit, and drive regulator. Used as drive for regulator is lever-and-rod mechanism in which lever engages with regulator body by its middle part in process of braking and rod connects it with head inclined lever. Drive lever is suspended along axis of car longitudinal rod. To fix head inclined lever of transfer mechanism in position use is made of axle with shaft installed between upper and lower plates composing the lever and longitudinal rod U-shaped yoke rigidly secured on car frame. Rod is passed through inner space of lever formed by axle with shaft, lever plates and car rod head. EFFECT: enlarged operating capabilities. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к тормозному оборудованию 4-осных грузовых вагонов бункерного типа, предназначенных для перевозки окатышей, зерна, цемента, и других грузов. The invention relates to the field of railway transport, in particular to the braking equipment of 4-axle bunker-type freight cars intended for the transportation of pellets, grain, cement, and other goods.

Известна типовая механическая часть тормоза 4-осного грузового вагона Крылов В. И. и др. Тормозное оборудование железнодорожного подвижного состава. Справочник. М. Транспорт, 1989, с. 349, рис. 272), содержащая установленный внизу на раме кузова тормозной цилиндр и рычажные передачи 2-осных тележек, шарнирно соединенные между собой посредством горизонтальных рычагов, их затяжек и тяг, размещенных на нижней части рамы кузова. Known is the typical mechanical part of the brake of a 4-axle freight car V.I. Krylov and others. Braking equipment of railway rolling stock. Directory. M. Transport, 1989, p. 349, fig. 272), comprising a brake cylinder mounted below on the body frame and linkage gears of 2-axle bogies pivotally interconnected by means of horizontal levers, their tightenings and rods placed on the lower part of the body frame.

Однако размещения тормозного цилиндра снизу на раме вагона и подключение к нему типовых рычажных передач тормоза 2-осных тележек по указанной схеме на вагоне с бункерным кузовом оказывается невозможным из-за ограничений, накладываемых габаритными очертаниями бункера. Поэтому на -осных вагонах бункерного типа применяют другую механическую часть тормоза. However, placing the brake cylinder below on the car frame and connecting to it standard linkage brakes of 2-axle bogies according to the indicated scheme on a car with a hopper body is not possible due to the restrictions imposed by the outline of the hopper. Therefore, on-axle bunker-type cars, another mechanical part of the brake is used.

Наиболее близким из известных технических решений к предлагаемому является механическая часть тормоза вагона для перевозки окатышей, содержащая тормозной цилиндр, закрепленный сверху на консольной части рамы вагона, рычажные передачи 2-осных тележек, подключенные к тормозному цилиндру посредством рычагов, их затяжек и тяг, и регулятор рычажной передачи, взаимодействующий с приводом, шарнирно связанным с одним из рычагов передачи. Установка регулятора рычажной передачи, включающая тяговый стержень, корпус с механизмом и регулировочный винт, замещает головную тягу вагона и соединяет шарнирно головной вертикальный рычаг тормозного цилиндра с наклонным рычагом передаточного механизма, размещенного снизу на раме кузова вагона. В качестве привода регулятора использован рычажный, состоящий из вертикального рычага, закрепленного одним концом на кронштейне рамы вагона, и серьги, шарнирно соединяющей рычаг привода (в средней его части) с головным вертикальным рычагом тормозного цилиндра. В процессе торможения корпус регулятора взаимодействует с незакрепленным концом рычага привода. The closest known technical solutions to the proposed is the mechanical part of the brake of the car for transportation of pellets, containing a brake cylinder mounted on top of the console part of the frame of the car, linkage of 2-axle bogies connected to the brake cylinder by means of levers, their tightenings and rods, and a regulator lever transmission, interacting with a drive pivotally connected to one of the transmission levers. The installation of the lever transmission regulator, including the traction rod, the case with the mechanism and the adjusting screw, replaces the head rod of the car and connects the articulated head vertical lever of the brake cylinder to the inclined lever of the transmission mechanism, located below on the frame of the car body. As a regulator drive, a lever is used, consisting of a vertical lever fixed at one end to the bracket of the car frame, and an earring pivotally connecting the drive lever (in its middle part) with the head vertical lever of the brake cylinder. During braking, the regulator body interacts with the loose end of the drive arm.

Передаточный механизм, подключающий типовые рычажные передачи 2-осных тележек к тормозному цилиндру, состоит из головного и тылового накладных рычагов, объединенных распорной тягой (или затяжкой) и двух тяг головной и тяговой размещенных по продольной оси симметрии вагона. The transmission mechanism that connects the standard linkages of 2-axle bogies to the brake cylinder consists of a head and rear overhead levers combined by a spacer rod (or a drag) and two head and rod rods placed along the longitudinal axis of symmetry of the car.

Существенным недостатком данной механической части тормоза вагона бункерного типа является возможность взаимодействия в процессе торможения между собой указанных горизонтальных рычагов передаточного механизма. Как показывает опыт эксплуатации вагонов бункерного типа подобные явления самовыключения тормоза вагона происходит при регулировании рычажной передачи тормоза. Таким образом, в эксплуатационных условиях бункерными вагонами создается прямая угроза безопасности движения поездов. A significant drawback of this mechanical part of the brake of a bunker-type car is the possibility of interaction between the indicated horizontal levers of the transmission mechanism during braking. As experience in the operation of bunker-type cars shows, similar phenomena of the car’s brake self-shut-off occur when adjusting the lever transmission of the brake. Thus, under operating conditions, bunker cars pose a direct threat to the safety of train traffic.

Механическая часть тормоза подобного типа требует повышенной трудоемкости по содержанию в эксплуатационных условиях в виде дополнительных регулировок рычажной передачи, обусловленных возможным изменением диаметра колесных пар и толщины колодок применением различных типов тормозных колодок и увеличением их номинальной толщины до 65 мм. The mechanical part of a brake of this type requires increased laboriousness in operating conditions in the form of additional adjustments of the linkage due to the possible change in the diameter of the wheel pairs and the thickness of the pads by using various types of brake pads and increasing their nominal thickness to 65 mm

Другой недостаток существующей механической части тормоза на вагонах бункерного типа наличие лишней степени свободы механизма. Проведенный структурный анализ данной схемы механизма показывает, что при числе ведущих звеньев, равном 4 полученное число степеней свободы составляет 5. В качестве ведущих звеньев в рычажных передачах грузовых вагонов принимают триангели тележек. Указанное несоответствие по числу степеней свободы физически может проявиться во взаимодействии отдельных элементов передачи с элементами конструкции вагона, что недопустимо по условию функционирования тормозной рычажной передачи. Another drawback of the existing mechanical part of the brake on bunker-type cars is the presence of an extra degree of freedom of the mechanism. The structural analysis of this mechanism diagram shows that, with the number of leading links equal to 4, the obtained number of degrees of freedom is 5. The triangels of carts are used as the leading links in linkage transmissions of freight cars. The indicated discrepancy in the number of degrees of freedom can physically manifest itself in the interaction of individual transmission elements with structural elements of the car, which is unacceptable under the condition of functioning of the brake linkage.

Цель изобретения повышение эффективности тормоза грузового вагона бункерного типа с обеспечением безопасности движения поездов. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the brake of a freight car of a bunker type while ensuring the safety of train traffic.

В известной механической части тормоза бункерного вагона, содержащей тормозной цилиндр, закрепленный сверху на консольной части рамы вагона, рычажные передачи тележек, подключенные передаточным механизмом к тормозному цилиндру, и регулятор рычажной передачи с приводом, установка регулятора размещена в продолжение распорной тяги наклонных рычагов передаточного механизма. В качестве привода регулятора применен новый рычажно-стержневой, состоящий из рычага, взаимодействующего при торможении в средней своей части с корпусом регулятора, и стержня, шарнирно соединяющего рычаг привода с головным наклонным рычагом передаточного механизма, расположенных в одной плоскости с этим рычагом передачи. Рычаг привода регулятора по торцам снабжен шарнирам для подвески с одной стороны на регулировочном винте, размещенном по оси продольной тяги вагона с установленным на кронштейне рамы вагона, и с другой для соединения со стержнем привода. In the known mechanical part of the brake of a hopper car containing a brake cylinder mounted on top of the cantilever part of the car frame, the linkage of the bogies connected by the transmission mechanism to the brake cylinder, and the lever transmission control with the drive, the installation of the controller is placed in the continuation of the spacer link of the inclined levers of the transmission mechanism. As a regulator drive, a new lever-rod mechanism was used, consisting of a lever interacting during braking in its middle part with the regulator body, and a rod pivotally connecting the drive lever to the head inclined gear lever located in the same plane with this gear lever. The drive lever of the regulator at the ends is equipped with hinges for suspension on one side of the adjusting screw located along the axis of the longitudinal traction of the car mounted on the bracket of the car frame, and on the other for connection with the drive rod.

В предлагаемой механической части тормоза введена высшая кинематическая пара, выполненная путем пропуска продольного стержня П-образной скобы, жестко закрепленной на раме вагона, через замкнутую внутреннюю полость головного наклонного рычага передаточного механизма, образованной установкой между верхней и нижней пластинами, составляющими наклонный рычаг, вблизи его шарнирного соединения с продольной тягой вагона оси с втулкой. Поэтому ось с втулкой и головка продольной тяги вагона с зазором охватывают продольный стержень П-образной скобы, ограничивая при взаимодействии поперечное смещение головного наклонного рычага в передаточном механизме. Одновременно продольный стержень П-образной скобы, будучи размещенным между верхней и нижней пластинами наклонного рычага, является его поддержкой на раме вагона. In the proposed mechanical part of the brake, a higher kinematic pair is introduced, made by passing the longitudinal rod of the U-shaped bracket rigidly fixed to the carriage frame through the closed internal cavity of the head inclined lever of the transmission mechanism, formed by the installation between the upper and lower plates making up the inclined lever, near it swivel with longitudinal traction of an axle wagon with a sleeve. Therefore, the axis with the sleeve and the head of the longitudinal traction of the car with a gap cover the longitudinal shaft of the U-shaped bracket, limiting the interaction of the lateral displacement of the head inclined lever in the transmission mechanism. At the same time, the longitudinal rod of the U-shaped bracket, being placed between the upper and lower plates of the inclined lever, is its support on the frame of the car.

Критерию "существенные отличия" соответствуют следующие признаки изобретения:
наклонные головной и тыловой рычаги в передаточном механизме объединены между собой последовательно соединенными регулятором рычажной передачи и распорной тягой;
привод регулятора содержит рычаг, взаимодействующий при торможении в средней своей части с корпусом регулятора, и стержень, шарнирно соединяющий рычаг привода с головным наклонным рычагом передаточного механизма;
-- рычаг и стержень привода регулятора расположены в одной плоскости с головным наклонным рычагом передачи;
рычаг привода регулятора по торцам снабжен шарнирами для подвески с одной стороны на регулировочном винте, установленном на кронштейне рамы вагона, и с другой для соединения со стержнем привода;
регулировочный винт подвески рычага привода размещен на кронштейне рамы вагона по оси продольной тяги вагона;
головной наклонный рычаг передаточного механизма, составленный из двух одинаковых пластин верхний и нижней, вблизи его шарнирного соединения с продольной тягой вагона снабжен осью с втулкой;
ось с втулкой, установленная между пластинами головного наклонного рычага, совместно с головкой продольной тяги вагона образует замкнутую внутреннюю полость в рычаге, через которую пропущен продольный стержень круглого сечения П-образной скобы, жестко закрепленной на рамсе вагона;
продольный стержень П-образной скобы поддерживает головной наклонный рычаг на раме вагона и ограничивает при взаимодействии поперечное его смещение.The criterion of "significant differences" meets the following features of the invention:
the inclined head and rear levers in the transmission mechanism are interconnected in series with the lever gear controller and the spacer link;
the controller drive comprises a lever interacting during braking in its middle part with the regulator body, and a rod pivotally connecting the drive lever to the head inclined gear lever;
- the lever and the rod of the regulator drive are located in the same plane with the head inclined gear lever;
the drive lever of the regulator at the ends is equipped with hinges for suspension on one side of the adjusting screw mounted on the bracket of the carriage frame, and on the other for connection with the drive rod;
the adjusting screw for the suspension of the drive lever is located on the bracket of the car frame along the axis of the longitudinal traction of the car;
the head inclined lever of the transmission mechanism, composed of two identical plates, the upper and lower, near its articulated connection with the longitudinal traction of the carriage is equipped with an axis with a sleeve;
an axis with a sleeve installed between the plates of the head inclined lever, together with the head of the longitudinal traction of the car, forms a closed internal cavity in the lever through which a longitudinal rod of circular cross section of a U-shaped bracket rigidly fixed to the carriage frame is passed;
the longitudinal rod of the U-shaped bracket supports the head inclined lever on the carriage frame and limits its lateral displacement during interaction.

При анализе известных решений сходных признаков не обнаружено. In the analysis of known solutions, no similar signs were found.

На фиг. 1 показана принципиальная схема механической части автотормоза грузового вагона бункерного типа; передаточного механизма, общий вид. In FIG. 1 shows a schematic diagram of the mechanical part of an automatic brake of a freight car of a bunker type; gear mechanism, general view.

Механическая часть автотормоза для грузового вагона бункерного типа имеет тормозной цилиндр 1, установленный сверху на консольной части рамы вагона. Для подключения типовых рычажных передач "-осных тележек к указанному тормозному цилиндру 1 использованы вертикальный рычаг 2, его затяжка 3, продольная тяга 4 вагона и передаточный механизм, состоящий из головного и тылового наклонных в поперечном направлении вагона рычагов 5, 6, объединенных между собой установкой регулятора 7, размещенного в продолжение затяжки 8 и головной и тыловой тяг 9, 10. The mechanical part of the auto-brake for a bunker-type freight car has a brake cylinder 1 mounted on top of the cantilever part of the car frame. To connect the standard lever gears of the "-axis trolleys to the specified brake cylinder 1, a vertical lever 2, its tightening 3, longitudinal traction 4 of the car and a transmission mechanism consisting of the head and rear levers 5, 6 inclined in the transverse direction of the car, connected by an installation, are used the regulator 7, placed in the continuation of the tightening 8 and the head and rear rods 9, 10.

Привод регулятора содержит рычаг 12, взаимодействующий при торможении в средней своей части с корпусом регулятора 7, и стержень 13, шарнирно соединяющий рычаг 12 привода с головным наклонным рычагом 5 передаточного механизма. Противоположный торец рычага 12 от стержня 13 также снабжен шарниром для подвески на регулировочном винте 14. Последний размещен по оси продольной тяги 4 вагона и установлен на кронштейне 15 рамы вагона. Рычаг 12 и стержень 13 привода регулятора 7 рычажной передачи автотормоза расположены в одной плоскости с головным наклонным рычагом 5. The drive of the controller contains a lever 12, interacting during braking in its middle part with the body of the regulator 7, and a rod 13, pivotally connecting the lever 12 of the drive with the head inclined lever 5 of the transmission mechanism. The opposite end of the lever 12 from the rod 13 is also provided with a hinge for suspension on the adjusting screw 14. The latter is placed along the axis of the longitudinal link 4 of the car and mounted on the bracket 15 of the car frame. The lever 12 and the rod 13 of the drive of the regulator 7 of the lever transmission of the automatic brake are located in the same plane with the head inclined lever 5.

Поперечное смещение головного наклонного рычага 5 ограничено посредством оси 16 с втулкой 17, установленной между верхней и нижней пластинами 18, 19, составляющими рычаг 5, и продольного стержня круглого сечения П-образной скобы 20, жестко закрепленной на раме вагона. Продольный стержень этой скобы пропущен через замкнутую внутреннюю полость в рычаге 5, образованную осью 16 с втулкой 17 совместно с головкой тяги 4 и пластинами 18, 19 данного рычага. П-образная скоба 20 является поддержкой для рычага 5. The lateral displacement of the head inclined lever 5 is limited by the axis 16 with a sleeve 17 mounted between the upper and lower plates 18, 19 constituting the lever 5, and a longitudinal rod of circular cross section of the U-shaped bracket 20, rigidly fixed to the frame of the car. The longitudinal rod of this bracket is passed through a closed internal cavity in the lever 5, formed by the axis 16 with the sleeve 17 together with the thrust head 4 and the plates 18, 19 of this lever. U-shaped bracket 20 is a support for the lever 5.

В процессе торможения шток поршня тормозного цилиндра 1 перемещается вправо и поворачивает вертикальный рычаг 2 относительно шарнирного соединения с затяжкой 3, приводя в движение продольную тягу 4 вагона. Поэтому головной наклонный рычаг 5 в передаточном механизме совершает поворот последовательно относительно шарнирного соединения с установкой регулятора 7 и головной тяги 9, а тыловой наклонный рычаг 6 вокруг шарнира подвески его на кронштейне, установленном на стенке бункера вагона. During braking, the piston rod of the brake cylinder 1 moves to the right and rotates the vertical lever 2 relative to the swivel with a tightening 3, setting in motion the longitudinal link 4 of the car. Therefore, the head inclined lever 5 in the transmission mechanism rotates sequentially relative to the hinge with the installation of the regulator 7 and the head rod 9, and the rear inclined lever 6 around its hinge on the bracket mounted on the wall of the car hopper.

Участвуя во встречном движении между собой головная и тыловая тяги 9, 10 передаточного механизма передают усилия от тормозного цилиндра 2 соответственно на типовые рычажные передачи 2-осных тележек. Participating in the oncoming movement between themselves, the head and rear thrusts 9, 10 of the transmission mechanism transfer forces from the brake cylinder 2, respectively, to typical linkage gears of 2-axle bogies.

При отпуске тормоза вагона за счет реактивного усилия пружины тормозного цилиндра 1 перемещение указанных элементов происходит в обратном направлении до исходного положения. When the brake of the car is released due to the reactive force of the spring of the brake cylinder 1, the movement of these elements occurs in the opposite direction to the initial position.

В процессе торможения корпус регулятора 7 и рычаг 12 его привода стремятся навстречу друг другу. Когда вследствие износа тормозных колодок увеличиваются зазоры между колодками и колесами, происходит взаимодействие регулятора 7 с рычагом 12 привода, вызывая его действие. During braking, the regulator body 7 and the lever 12 of its drive tend to meet each other. When, due to wear of the brake pads, the gaps between the pads and wheels increase, the controller 7 interacts with the drive lever 12, causing its action.

При размещении регулятора 7 в затяжке наклонных рычагов 5, 6 решаются две важнейшие задачи, направленные на обеспечение безопасности движения поездов и повышения эффективности тормоза грузового вагона бункерного типа. Во-первых, наклонные рычаги 5, 6 в передаточном механизме располагаются на расстоянии, исключающим их самовыключение тормоза при взаимодействии последних между собой, когда используются утолщенные (до 65 мм) колодки или разрегулирована рычажная передача. Во4Вторых, происходит стабилизация величин нажатия тормозных колодок во всем диапазон изменения толщин колодок или утоньшения обода колес. Это обусловлено уменьшением завала рычагов 5 и 6, местоположение которых непосредственно определяется действием регулятора 7. When placing the regulator 7 in the tightening of the inclined levers 5, 6, two most important tasks are solved, aimed at ensuring the safety of train traffic and increasing the efficiency of the brake of a bunker-type freight car. Firstly, the inclined levers 5, 6 in the transmission mechanism are located at a distance that excludes their self-release of the brake when the latter interact with each other when thickened (up to 65 mm) pads are used or the lever gear is misaligned. Secondly, the stabilization of the values of pressing brake pads occurs throughout the range of changes in the thickness of the pads or thinning the rim of the wheels. This is due to a decrease in the blockage of levers 5 and 6, the location of which is directly determined by the action of the regulator 7.

Опыт эксплуатации регуляторов тормозной рычажной передачи, установленных в затяжку рычагов, доказывает неудовлетворительную работу их совместно с известными конструкциями приводов рычажным или стержневым. Новое техническое решение, найденное создание рычажно-стержневого привода, состоящего из рычага 12, взаимодействующего при торможении в средней своей части с корпусом регулятора 7, и стержня 13, соединяющего pычаг 12 с головным наклонным рычагом 5, позволяет регулятору 7 осуществить регулирование в равной мере рычажных передач обеих тележек с наименьшими потерями усилия на штоке тормозного цилиндра. The operating experience of the brake lever controllers installed in the tightening of the levers proves their unsatisfactory work together with the well-known lever or rod drive designs. A new technical solution, the creation of a lever-rod actuator, consisting of a lever 12, interacting during braking in its middle part with the regulator body 7, and a rod 13 connecting the lever 12 with the head inclined lever 5, allows the regulator 7 to carry out the regulation of equally lever gears of both carts with the least loss of effort on the brake cylinder rod.

Наложением ограничения на поперечное перемещение головного наклонного рычага 5 в процессе торможения посредством установки оси 16 с втулкой 17 между пластинами 18, 19, составляющими рычаг 5, и пропуском через образовавшуюся замкнутую полость продольного стержня П-образной скобы 20, удалось решить проблему введения в рычажную передачу высшей кинематической пары и устранить лишнюю степень свободы, выраженную в неопределенном положении наклонного рычага 5 в передаточном механизме. Указанные отличительные особенности позволяют существенно улучшить условия функционирования механической части автотормоза в грузовом вагоне бункерного типа. By imposing restrictions on the lateral movement of the head inclined lever 5 during braking by installing the axis 16 with the sleeve 17 between the plates 18, 19 constituting the lever 5, and passing through the formed closed cavity of the longitudinal shaft of the U-shaped bracket 20, it was possible to solve the problem of introducing into the lever gear higher kinematic pair and eliminate the extra degree of freedom, expressed in the indefinite position of the tilt lever 5 in the gear mechanism. These distinctive features can significantly improve the operating conditions of the mechanical part of the brake in a bunker-type freight car.

Claims

1. MECHANICAL PART OF A BUNKER TYPE RAILWAY CARGO BRAKE containing a brake cylinder mounted on top of the cantilever part of the car frame, linkage gears of the cart connected to the brake cylinder by means of vertical and inclined levers, their tighteners and longitudinal rods, and a linkage adjuster, a drive pivotally connected to one of the transmission levers, characterized in that the inclined head and rear levers of the transmission mechanism are kinematically connected in series control lever and spacer rod, and the drive of the controller consists of a lever interacting during braking in its middle part with the regulator body, and a rod pivotally connecting the drive lever with the head inclined gear lever located in the same plane with the inclined lever, while the drive lever of the regulator is pivotally connected at one end to an adjusting screw located along the axis of the longitudinal traction of the car and mounted on the bracket of the car frame, and the other end is pivotally connected to drive rod.

2. The mechanical part according to claim 1, characterized in that the head inclined lever of the transmission mechanism is made up of two identical plates, the upper and lower, and near its articulated connection with the longitudinal traction of the car, it is equipped with an axis with a sleeve, forming together with the head of this traction an internal cavity through which a longitudinal rod of circular cross section of a U-shaped bracket is rigidly fixed to the carriage frame, supporting the head inclined lever and limiting its lateral displacement during interaction.