RU2099225C1

RU2099225C1 - Shock absorber of electromagnetic car retarder

Info

Publication number: RU2099225C1
Application number: RU96102745A
Authority: RU
Inventors: Александр Константинович Калашников; Виталий Николаевич Колчак
Priority date: 1996-02-14
Filing date: 1996-02-14
Publication date: 1997-12-20

Abstract

FIELD: railway transport. SUBSTANCE: shock absorber secured by bracket to magnetic circuit core for displacement in direction square to brake beam has fixing partition dividing shock absorber into two spaces, one of which accommodates resilient damping member and the other, compensating da resilient member. Each resilient member is fixed in position at definite initial force and is installed for axial displacement of end faces mechanically coupled with brake beam which is set in position providing required clearance between brake beams. EFFECT: enhanced reliability of operation. 11 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть применено в конструкции электромагнитного вагонного замедлителя. The invention relates to railway transport and can be used in the construction of an electromagnetic car moderator.

Известны возвратно-пружинные механизмы электромагнитного вагонозамедлителя, тормозные балки которого при выключении тока в цепи намагничивания возвращаются в исходное положение за счет пружин упомянутого механизма [1]
В известном возвратно-пружинном механизме, усложнены кинематические связи, весьма затруднена регулировка нормируемого зазора между тормозными балками и колесом вагона. При малом зазоре колесо может наезжать на тормозную балку, так как не предусмотрена возможность возвратно-пружинным механизмом горизонтального перемещения тормозной балки в сторону увеличения зазора, в исходное положение. При большом воздушном зазоре не обеспечивается необходимый тормозной эффект, а для его обеспечения необходимо затратить большие энергоресурсы.Known spring-back mechanisms of an electromagnetic retarder, the brake beams of which, when the current is turned off in the magnetization circuit, are returned to their original position due to the springs of the said mechanism [1]
In the known spring-return mechanism, kinematic connections are complicated, adjustment of the normalized clearance between the brake beams and the wagon wheel is very difficult. With a small gap, the wheel can run into the brake beam, since there is no possibility of a spring-back mechanism for horizontal movement of the brake beam in the direction of increasing the gap to its original position. With a large air gap, the necessary inhibitory effect is not provided, and for its provision it is necessary to expend large energy resources.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является техническое решение [2] в котором оптимальный воздушный зазор между тормозными полюсами и колесами обеспечивается пружинами, расположенными горизонтально одним концом которые упираются в основание. Closest to the claimed invention is a technical solution [2] in which the optimal air gap between the brake poles and wheels is provided by springs located horizontally at one end which abut against the base.

В известных конструкциях возвратно-пружинных механизмов имеется один общий недостаток, заключающийся в недостаточной точности поддержания формируемого зазора между тормозными балками и колесами вагона, который изменяется в процессе эксплуатации и изнашивания тормозных балок, рельс и реборд колес. In the known designs of spring-return mechanisms, there is one common drawback, which is the insufficient accuracy of maintaining the formed gap between the brake beams and the wheels of the car, which changes during operation and wear of the brake beams, rails and wheel flanges.

Технической задачей заявляемого изобретения является обеспечение эффективного сглаживания динамических воздействий колес вагона на тормозные балки и возврата их в исходное положение с обеспечением заданного нормируемого зазора между упомянутыми балками. The technical task of the invention is the provision of effective smoothing of the dynamic effects of the wheels of the car on the brake beams and return them to their original position with the provision of a specified normalized gap between the said beams.

Решение поставленной задачи достигается тем, что амортизатор электромагнитного вагонозамедлителя, закрепленный посредством кронштейна к сердечнику магнитопровода с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном к тормозной балке, и снабжен фиксатором, разделяющим амортизатор на две полости, в одной из которых расположен демпфирующий упругий элемент, а в другой компенсирующий упругий элемент, при этом каждый упругий элемент зафиксирован в положении с определенным начальным усилием и установлен с возможностью аксиального перемещения торцов, кинематически связанных с тормозной балкой, занимающей положение, при котором фиксируется нормируемый зазор между упомянутыми балками. The solution to this problem is achieved by the fact that the shock absorber of the electromagnetic decelerator, fixed by means of an arm to the core of the magnetic circuit with the possibility of movement in the direction perpendicular to the brake beam, and is equipped with a latch that divides the shock absorber into two cavities, in one of which is a damping elastic element, and in the other compensating elastic element, wherein each elastic element is fixed in position with a certain initial force and is installed with the possibility of axial eremescheniya ends kinematically connected with the brake beam, occupying a position in which the normalized fixed gap between said beams.

Кроме того, амортизатор закреплен к кронштейну посредством резьбового соединения, а в качестве других элементов использованы винтовые цилиндрические пружины сжатия. In addition, the shock absorber is fixed to the bracket by means of a threaded connection, and screw cylindrical compression springs are used as other elements.

Между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь, которая заключается в том, что эффективное сглаживание динамического воздействия колес вагона на тормозные балки и возврата их в исходное положение с обеспечением нормируемого зазора между колесам и тормозными балками, достигается за счет введения в электромагнитный замедлитель амортизатора особой конструкции, содержащего демпфирующий упругий элемент, сглаживающий динамические воздействия колес вагона на тормозные балки и компенсирующий упругий элемент, возвращающий тормозные балки в исходное положение, а обеспечение нормируемого зазора между тормозными балками и колесами вагона достигается наличием выше упомянутых упругих элементов и кинематической связи их с другими элементами амортизатора. Between the totality of the essential features of the claimed invention and the achieved technical result, there is a causal relationship, which consists in the fact that the effective smoothing of the dynamic effects of the wheels of the car on the brake beams and return them to their original position with a normalized clearance between the wheels and brake beams is achieved by introducing into the electromagnetic moderator a shock absorber of a special design containing a damping elastic element that smooths the dynamic effects the wheels of the car on the brake beams and a compensating elastic element that returns the brake beams to their original position, and the normalization of the gap between the brake beams and the wheels of the car is achieved by the presence of the above-mentioned elastic elements and their kinematic connection with other elements of the shock absorber.

Изобретение поясняется чертежами. The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 показан амортизатор, конструктивное выполнение, разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 часть электромагнитного вагонозамедлителя с установленными на нем амортизаторами; на фиг. 4 показано крепление амортизатора к кронштейну посредством резьбового соединения. In FIG. 1 shows a shock absorber, structural embodiment, section; in FIG. 2 section aa in figure 1; in FIG. 3 part of the electromagnetic moderator with shock absorbers installed on it; in FIG. 4 shows the mounting of the shock absorber to the bracket by means of a threaded connection.

Амортизатор содержит корпус 1, выполненный в виде цилиндра, на концах наружной поверхности которого выполнены резьбовые элементы, при этом на одном конце внутренней поверхности выполнена фаска, вдоль оси паз 2 и отверстие перпендикулярно продольной оси корпуса. Внутри корпуса расположен стакан 3 таким образом, что его донная часть выходит за пределы торцевой поверхности корпуса. Стакан крепится в корпусе посредством буртиков, выполненных внутри корпуса 1 и в верхней части стакана 3. Со стороны паза 2 на наружный резьбовой элемент корпуса навинчена гайка 4. На резьбовом участке гайки перпендикулярно продольной оси выполнено отверстие. Внутри гайки 4 расположен стакан 5, кинематическая связь которых идентична кинематической связи корпуса 1 со стаканом 3. Между гайкой 4 и корпусом 1 установлена фиксирующая перегородка 6, разделяющая амортизатор на две полости. В полости, образованной корпусом 1, стаканом 3 и перегородкой 6, установлен демпфирующий упругий элемент 7. А в другой полости, образованной гайкой 4, стаканом 5 и перегородкой 6, установлен компенсирующий упругий элемент 8. Перегородка выполнена в виде усеченного конуса с отверстием 9 на конической поверхности и выступом 10, предотвращая ее от поворота. Закручивая гайку 4 перегородка 6, перемещается только поступательно благодаря наличию выступа 10, перемещающегося в пазу 3 корпуса 1, исключающего возможность поворота фиксирующей перегородки 6 вокруг оси. Перемещение фиксирующей перегородки 6 вдоль оси амортизатора происходит до прикосновения ее конической поверхности с конической поверхностью фаски корпуса 1. При этом произойдет совмещение отверстий перегородки 6, корпуса 1 и гайки 4, образуя канал для ввода стопорного элемента 11 /фиг.2/, в количестве которого использован болт, исключающий самоотвинчивание гайки 4. Для повышения надежности соединения деталей болт 11 снабжен контргайкой 12. Одновременно следует отметить, что с перемещением фиксирующей перегородки 6 происходит перемещение торца демпфирующего упругого элемента 7, кинематически связанного с перегородкой 6, до конструктивного размера, соответствующего определенному начальному усилию сжатия этой пружины. Начальное усилие сжатия компенсирующего упругого элемента 8 также нормируемо и рассчитано исходя из достаточности перемещения массы тормозной балки 13 /фиг. 3/ в исходное положение, учитывая изменение коэффициента трения и других факторов. Начальное усилие сжатия демпфирующего упругого элемента 7 в несколько раз больше начального усилия сжатия компенсирующей пружины 8. Это связано с тем, чтобы нормируемый зазор между тормозными балками, обеспеченный в процессе монтажа, оставался неизменным при возврате компенсирующим упругим элементом, тормозной балки в исходное положение и прижатия ее, к подпружиненному демпфирующим упругим элементом, стакану 3. Торцы компенсирующего и демпфирующего упругих элементов упирающиеся в торцевые плоскости фиксатора, остаются неподвижными в процессе работы, а торцы, упирающиеся в днище стаканов, имеют возможность перемещения вдоль оси амортизатора. The shock absorber comprises a housing 1 made in the form of a cylinder, threaded elements are made at the ends of the outer surface, while at one end of the inner surface a chamfer is made along the axis of the groove 2 and the hole is perpendicular to the longitudinal axis of the housing. A cup 3 is located inside the housing in such a way that its bottom part extends beyond the end surface of the housing. The glass is mounted in the housing by means of collars made inside the housing 1 and in the upper part of the glass 3. From the groove 2, the nut 4 is screwed onto the external threaded element of the housing. An opening is made in the threaded portion of the nut perpendicular to the longitudinal axis. Inside the nut 4, there is a cup 5, the kinematic connection of which is identical to the kinematic connection of the housing 1 with the cup 3. A fixing partition 6 is installed between the nut 4 and the housing 1, dividing the shock absorber into two cavities. In the cavity formed by the housing 1, the glass 3 and the partition 6, a damping elastic element 7 is installed. And in the other cavity formed by the nut 4, the glass 5 and the partition 6, a compensating elastic element 8. is installed. The partition is made in the form of a truncated cone with an opening 9 on conical surface and the protrusion 10, preventing it from turning. Twisting the nut 4, the partition 6, moves only progressively due to the presence of the protrusion 10, moving in the groove 3 of the housing 1, eliminating the possibility of rotation of the locking partition 6 around the axis. The movement of the retaining partition 6 along the axis of the shock absorber occurs until the tapered surface touches the conical surface of the chamfer of the housing 1. This will combine the holes of the partition 6, the housing 1 and the nut 4, forming a channel for the input of the locking element 11/2 /, in the amount of a bolt was used to prevent self-loosening of the nut 4. To increase the reliability of the connection of parts, the bolt 11 is equipped with a lock nut 12. At the same time, it should be noted that with the movement of the locking partition 6, the torus moves tsa damping elastic element 7, kinematically connected with the partition 6, to a structural size corresponding to a certain initial compressive force of this spring. The initial compression force of the compensating elastic element 8 is also normalized and calculated based on the sufficiency of the displacement of the mass of the brake beam 13 / Fig. 3 / in the starting position, given the change in the coefficient of friction and other factors. The initial compression force of the damping elastic element 7 is several times greater than the initial compression force of the compensating spring 8. This is due to the normalized clearance between the brake beams provided during installation, remains unchanged when the compensating elastic element, the brake beam returns to its original position and pressed it, to the glass 3 spring-loaded with a damping elastic element. The ends of the compensating and damping elastic elements abutting against the end planes of the retainer remain motionless in Processes work, the ends abutting against the bottom cup are movable along the suspension axis.

В собранном виде амортизатор крепится к кронштейну 14 посредством резьбового элемента и фиксируется в определенном положении болтом с контргайкой, а кронштейн жестко закреплен к магнитопроводу 15 болтовым соединением. Крепление амортизатора к кронштейну посредством резьбового элемента дает возможность перемещения в направлении, перпендикулярном к тормозной балке, устанавливая нормируемый зазор между балками в процессе монтажа вагонозамедлителя и регулирования его в процессе эксплуатации. Кроме того, предложенный вариант крепления позволяет регулировать начальное усилие сжатия упругих элементов путем установки пластин определенных толщин как со стороны демпфирующей пружины между тормозной балкой 13 и стаканом 3, так и со стороны компенсационной пружины. When assembled, the shock absorber is attached to the bracket 14 by means of a threaded element and is fixed in a certain position by a bolt with a lock nut, and the bracket is rigidly fixed to the magnetic circuit 15 by a bolt connection. Fastening the shock absorber to the bracket by means of a threaded element enables movement in the direction perpendicular to the brake beam, setting a normalized gap between the beams during installation of the car retarder and adjusting it during operation. In addition, the proposed mounting option allows you to adjust the initial compression force of the elastic elements by installing plates of certain thicknesses both from the side of the damping spring between the brake beam 13 and the cup 3, and from the compensation spring.

При подключении обмотки 16 /фиг.3,4/ намагничивания, установленной на магнитопровод 15, к источнику питания возникает магнитное поле. С вхождением колеса 17 вагона в замедлитель уменьшается воздушный зазор между тормозными балками 13, возрастает проводимость магнитной цепи и увеличивается магнитный поток. Тормозная балка под действием сил усилившегося электромагнитного поля, начинает перемещаться, а жестко закрепленная к тормозной балке скоба 18, кинематически связанная со станком 5, сжимает торец компенсационной пружины 8, получающей дополнительное усилие для возврата тормозной балки 13. When you connect the winding 16 / Fig.3,4/ magnetization mounted on the magnetic circuit 15 to the power source, a magnetic field occurs. With the entry of the car wheel 17 into the moderator, the air gap between the brake beams 13 decreases, the conductivity of the magnetic circuit increases, and the magnetic flux increases. The brake beam under the action of the forces of an increased electromagnetic field begins to move, and the bracket 18, kinematically connected to the machine 5, rigidly fixed to the brake beam, compresses the end face of the compensation spring 8, which receives additional force to return the brake beam 13.

При выключении тока в цепи намагничивания тормозная балка 13 возвращается в исходное положение за счет суммарного усилия сжатия компенсирующей пружины. Демпфирующая пружина в этом случае выполняет функцию ограничения перемещения тормозной балки 13 которая удерживается в заданном положении регулируемым начальным усилием сжатия пружин. When turning off the current in the magnetization circuit, the brake beam 13 returns to its original position due to the total compression force of the compensating spring. The damping spring in this case performs the function of restricting the movement of the brake beam 13 which is held in position by an adjustable initial compression force of the springs.

Колесо 17 вагона не всегда расположено симметрично относительно ходового рельса 19, так как расстояние между внутренними сторонами реборд колес меньше расстояния между ходовыми рельсами. Тем более, что в процессе эксплуатации этот размер увеличивается за счет изнашивания рельс и реборд колес. Поэтому при переходе участков стрелочного пути, разгрузке, после опрокида, вагон может быть установлен не симметрично относительно рельсов, а с некоторым смещением в одну сторону. Это смещение по величине может быть таким, что неизбежным становится соударение колеса 17 с тормозной балкой 13. Тормозная балка, воспринимая динамический удар колеса, перемещается, сжимая торец демпфирующей пружины, кинематически связанной со стаканом 3, сглаживая динамический удар. После выхода колеса из замедлителя демпфирующая пружина перемещает тормозную балку в обратную сторону до тех пор, пока буртик стакана 3 не прижмется к буртику корпуса 1. При этом тормозная балка может пройти некоторое расстояние по инерции, даже сжимая компенсирующую пружину, которая восстановит ее в исходное положение, то есть до упора со стаканом 3, восстановив нормируемый зазор между тормозными балками. The wheel 17 of the car is not always symmetrical with respect to the running rail 19, since the distance between the inner sides of the flange of the wheels is less than the distance between the running rails. Moreover, during operation this size increases due to wear of the rails and flanges of the wheels. Therefore, when crossing sections of the arrow track, unloading, after tipping over, the car may not be installed symmetrically with respect to the rails, but with some displacement to one side. This displacement in magnitude can be such that the collision of the wheel 17 with the brake beam 13 becomes inevitable. The brake beam, perceiving a dynamic impact of the wheel, moves, compressing the end face of the damping spring kinematically connected to the cup 3, smoothing out the dynamic impact. After the wheel exits the retarder, the damping spring moves the brake beam in the opposite direction until the collar of the cup 3 is pressed against the collar of the housing 1. At the same time, the brake beam can pass some distance by inertia, even compressing the compensating spring, which will restore it to its original position , that is, to the stop with the glass 3, restoring the normalized clearance between the brake beams.

Таким образом, амортизатор начинен взаимосвязанными конструктивными элементами, так, что выполняемая основная функция одним элементом не обходится без участия второго, конструктивного элемента, а выполняемая основная функция другим элементом, не обходится без участия первого конструктивного элемента. Thus, the shock absorber is stuffed with interconnected structural elements, so that the main function performed by one element does not do without the participation of the second structural element, and the main function performed by the other element does not do without the participation of the first structural element.

Предлагаемая конструкция амортизатора электромагнитного вагонозамедлителя обеспечивает на достаточно высоком уровне нормируемый зазор между тормозными балками, сглаживание динамических ударов по тормозной балке, перемещение тормозных балок в исходное положение. The proposed design of the shock absorber of the electromagnetic retarder provides a fairly high level of normalized clearance between the brake beams, smoothing of dynamic impacts on the brake beam, moving the brake beams to their original position.

Claims

1. The shock absorber of the electromagnetic moderator containing elastic elements rigidly fixed by means of an arm to the magnetic circuit with the possibility of moving perpendicular to the brake beam, characterized in that the shock absorber is equipped with a housing made with a thread at the ends of its outer surface and an opening in the end, a glass with the possibility of the protrusion of its bottom part outside the housing, a nut connected to the housing by means of a threaded connection made with an end hole in which the size The second cup can also be protruded with the possibility of its bottom part protruding into the nut hole, while at the junction of the housing with the nut a fixing partition is placed that separates the cavity formed by the housing with the nut into two cavities in which the elastic elements are located in the cavity formed by the housing, the cup and a fixing baffle, a damping elastic element is located, and in the cavity formed by a nut, a fixing baffle and a second glass, a compensating elastic element is located, with each elastic element zafi is codified with a given initial force, the ends of the elastic elements abutting against the fixing partition are made stationary relative to it, and their opposite ends with the possibility of axial movement.

2. The shock absorber according to claim 1, characterized in that it is fixed to the bracket by means of a threaded connection and is locked.

3. The shock absorber according to claim 1, characterized in that it is configured to control the initial compression force of the elastic elements during operation.

4. The shock absorber according to claim 1, characterized in that the housing is made in the form of a cylinder, on the inner surface of which a groove is made from the end plane along the axis.

5. The shock absorber according to claim 1, characterized in that the housing on the groove side is provided with an internal chamfer with a slope equal to the slope of the conical surface of the fixing partition.

6. The shock absorber according to claim 1, characterized in that the housing on the groove side is provided with an opening made along the diametrical axis.

7. The shock absorber according to claim 1, characterized in that the retaining partition is provided with a hole made on a conical surface and a protrusion to prevent it from turning.

8. The shock absorber according to claim 1, characterized in that the retaining partition is kinematically connected to the housing along the conical surfaces by coaxially elastic elements, cups and a nut.

9. The shock absorber according to claim 1, characterized in that the housing, the locking baffle and the nut with the shock absorber assembled are arranged to coincide with the holes made in them so that they form a channel for placement of the locking element in it.

10. The shock absorber according to claim 1, characterized in that a bolt with a lock nut is used as a locking element.

11. The shock absorber according to claim 1, characterized in that cylindrical compression springs are used as elastic elements.