RU2242390C2

RU2242390C2 - Car retarder

Info

Publication number: RU2242390C2
Application number: RU2002125712/11A
Authority: RU
Inventors: Виктор Владимирович Туник (UA); Виктор Владимирович Туник; Виктор Николаевич Белик (UA); Виктор Николаевич Белик; Сергей Викторович Новоселов (UA); Сергей Викторович Новоселов; Игорь Валентинович Александров (UA); Игорь Валентинович Александров
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Новокраматорский машиностроительный завод"
Priority date: 2002-09-26
Filing date: 2002-09-26
Publication date: 2004-12-20

Abstract

FIELD: railway transport; auxiliary railway facilities.

SUBSTANCE: invention is designed for reduction of car speed on gravity humps and it can be used in weight-type rail car retarders. Proposed rail car retarder includes brake beams furnished with brake blocks hinge-connected with rail installed for vertical displacement and connected through intermediate members with drive link of articulated parallelogram mechanism interacting with power cylinder. Car retarder includes also base. Intermediate members are made in form of links hinge-connected by ends with brake beams. Drive link of articulated parallelogram mechanism is arranged under base, being fixed link of articulated parallelogram mechanism whose hinge-joint are arranged at angle of 0°<α<90° to base. Housing of single-acting power cylinder is hinge-secured on stationary support.

EFFECT: reduced contact stresses in mating of brake beams with intermediate members, provision of return of car retarder in initial position under brake beam gravity force.

1 dwg

Description

Изобретение относится к вспомогательному железнодорожному оборудованию, а именно к устройствам снижения скорости вагонов на сортировочных горках и может быть использовано в конструкциях вагонных замедлителей весового типа.The invention relates to auxiliary railway equipment, and in particular to devices for reducing the speed of cars on sorting hills and can be used in the construction of car moderators of the weight type.

Известен вагонный замедлитель типа ЕТН-2, предназначенный для торможения вагонных отцепов, скатывающихся с сортировочной горки (см., например, каталог ABB ZWHS Signal, с.4, сечение А-А - прилагается).Known car moderator type ETN-2, designed for braking car trailers rolling off the sorting slide (see, for example, ABB ZWHS Signal catalog, p. 4, section AA - attached).

Он содержит оснащенные тормозными шинами тормозные балки, шарнирно связанные с имеющим возможность вертикального перемещения рельсом и взаимодействующие с двуплечими рычагами, шарнирно установленными на неподвижном основании, верхний конец каждого из которых оснащен роликом, контактирующим с нижней поверхностью тормозной балки, а нижний - шарнирно соединен с силовым гидроцилиндром двухстороннего действия.It contains brake beams equipped with brake tires, pivotally connected to a rail that can be moved vertically and interacting with two-arm levers pivotally mounted on a fixed base, the upper end of each of which is equipped with a roller in contact with the lower surface of the brake beam, and the lower one is pivotally connected to the power double-acting hydraulic cylinder.

Использование роликов в конструкции замедлителя вызывает в местах их сопряжения с тормозными балками высокие контактные напряжения, что предопределяет ускоренный износ контактной поверхности тормозных балок, а, следовательно, снижение их долговечности.The use of rollers in the design of the moderator causes high contact stresses at their interfaces with the brake beams, which determines the accelerated wear of the contact surface of the brake beams, and, consequently, a decrease in their durability.

Кроме того, размещение гидравлического цилиндра двухстороннего действия снизу под рельсом, затрудняет доступ к нему при обслуживании.In addition, the placement of a double-acting hydraulic cylinder from below under the rail makes it difficult to access during maintenance.

Этот недостаток устранен в другом известном устройстве (см., например, патент СССР, №957754, МКИ В 61 К 7/04).This disadvantage is eliminated in another known device (see, for example, USSR patent, No. 957754, MKI B 61 K 7/04).

Данное устройство является ближайшим аналогом (прототипом).This device is the closest analogue (prototype).

В известном и заявляемом вагонном замедлителе имеются следующие сходные признаки: оснащенные тормозными шинами тормозные балки, шарнирно связанные с имеющим возможность вертикального перемещения рельсом и соединенные через промежуточные элементы с приводным звеном шарнирного параллелограммного механизма, взаимодействующего с силовым цилиндром, и основание.In the known and claimed wagon retarder, there are the following similar features: brake beams equipped with brake tires, articulated with a rail that can be moved vertically and connected through intermediate elements with a drive link of the articulated parallelogram mechanism interacting with the power cylinder, and the base.

Преимуществом известного замедлителя является то, что силовой цилиндр вынесен на периферию устройства, что повышает удобство в его обслуживании.The advantage of the known moderator is that the power cylinder is placed on the periphery of the device, which increases the convenience in its maintenance.

Однако существенным недостатком известной конструкции, как и в случае с аналогом, является использование в контактной паре тела качения (ролика). Промежуточные элементы в этом устройстве выполнены в виде двуплечего рычага, шарнирно закрепленного на основании, один конец которого является шарнирным звеном параллелограммного механизма, связанного с приводным звеном, а второй - оснащен указанным выше роликом, взаимодействующим с нижней поверхностью тормозной балки. Это обуславливает высокие контактные напряжения в зоне контакта тела качения с тормозными балками, а, следовательно, снижается долговечность вагонного замедлителя.However, a significant drawback of the known construction, as in the case with the analogue, is the use of a rolling body (roller) in the contact pair. The intermediate elements in this device are made in the form of a two-shouldered lever pivotally mounted on the base, one end of which is an articulated link of the parallelogram mechanism associated with the drive link, and the second is equipped with the aforementioned roller interacting with the lower surface of the brake beam. This leads to high contact stresses in the contact area of the rolling body with the brake beams, and, consequently, the durability of the car moderator is reduced.

Кроме того, необходимость использования в конструкции замедлителя силового цилиндра двухстороннего действия усложняет систему управления и обуславливает повышенный расход энергии.In addition, the need to use a double-acting power cylinder in the moderator design complicates the control system and leads to increased energy consumption.

В основу изобретения положена задача - создать конструкцию вагонного замедлителя, обеспечивающую повышение его долговечности при одновременном упрощении системы управления и сокращении энергетических затрат за счет технического результата, заключающегося в уменьшении контактных напряжений в сопряжении тормозных балок с промежуточными элементами и обеспечением возврата замедлителя в исходное положение под действием сил тяжести тормозных балок.The basis of the invention is the task of creating the design of a car moderator, providing an increase in its durability while simplifying the control system and reducing energy costs due to the technical result, which consists in reducing contact stresses in conjunction of the brake beams with intermediate elements and ensuring the return of the moderator to its original position under the action gravity of brake beams.

Для достижения этого технического результата в вагонном замедлителе, включающем оснащенные тормозными шинами тормозные балки, шарнирно связанные с имеющим возможность вертикального перемещения рельсом и соединенные через промежуточные элементы с приводным звеном шарнирного параллелограммного механизма, взаимодействующего с силовым цилиндром, и основание - промежуточные элементы выполнены в виде звеньев, шарнирно связанных своими концами с тормозными балками, а приводное звено шарнирного параллелограммного механизма размещено над основанием, являющимся неподвижным звеном параллелограммного механизма, шарнирные звенья которого расположены под углом 0°<α<90° к основанию, при этом корпус силового цилиндра, выполненного одностороннего действия, шарнирно закреплен на стационарной опоре.To achieve this technical result, in a car moderator, including brake beams equipped with brake tires, pivotally connected to a rail that can be vertically moved and connected through intermediate elements to a drive link of a hinged parallelogram mechanism interacting with the power cylinder, and the base - intermediate elements are made in the form of links pivotally connected at their ends with brake beams, and the drive link of the articulated parallelogram mechanism is placed on a base which is fixed to the parallelogram link mechanism, the hinge units which are arranged at an angle of 0 ° <α <90 ° to the base, the body cylinder made single direction, pivoted on a stationary support.

Между отличительными признаками изобретения и техническим результатом имеется причинно-следственная связь.Between the distinguishing features of the invention and the technical result there is a causal relationship.

За счет выполнения промежуточных элементов в виде звеньев, шарнирно связанных с тормозными балками, и размещения над основанием приводного звена шарнирного параллелограммного механизма из конструкции исключены тела качения (ролики), что снизило контактные напряжения в сопряжении тормозных балок с промежуточными элементами, а, следовательно, повысило долговечность замедлителя.Due to the implementation of the intermediate elements in the form of links pivotally connected to the brake beams, and placement of the articulated parallelogram mechanism above the base of the drive link of the rolling mechanism, rolling elements (rollers) are excluded from the structure, which reduced contact stresses in the conjugation of the brake beams with intermediate elements, and, therefore, retarder durability.

Одновременно с этим, за счет размещения приводного звена параллелограммного механизма над основанием, являющимся неподвижным звеном параллелограммного механизма, шарнирные звенья которого расположены под углом 0°<α<90° к основанию, обеспечен дополнительный эффект - возврат замедлителя в исходное положение под действием сил тяжести тормозных балок. Это позволило использовать в конструкции силовой цилиндр одностороннего действия, что упростило систему управления замедлителем и снизило энергетические затраты при эксплуатации данного замедлителя.At the same time, due to the placement of the drive link of the parallelogram mechanism above the base, which is a fixed link of the parallelogram mechanism, the hinged links of which are located at an angle of 0 ° <α <90 ° to the base, an additional effect is provided - the retarder returns to its original position under the influence of the brake gravity beams. This made it possible to use a single-acting power cylinder in the design, which simplified the moderator control system and reduced energy costs during operation of this moderator.

Таким образом заявленное тормозное устройство наилучшим образом соответствует характеру его работы, т.к. обладает повышенной долговечностью и экономичностью.Thus, the claimed brake device in the best way corresponds to the nature of its work, because possesses the increased durability and profitability.

Схема предлагаемого вагонного замедлителя изображена на чертеже.The scheme of the proposed car moderator is shown in the drawing.

Вагонный замедлитель включает оснащенные тормозными шинами 1 и 2 тормозные балки 3 и 4, связанные с имеющим возможность вертикального перемещения рельсом 5 посредством шарниров 6 и 7. Тормозные балки 3 и 4 соединены через промежуточные элементы 8 и 9 с приводным звеном 10 параллелограммного механизма, который образован основанием 11, являющимся неподвижным звеном, шарнирными звеньями 12 и 13 и вышеупомянутым приводным звеном 10, взаимодействующим со штоком 14 силового цилиндра, например пневмоцилиндра, корпус 15 которого шарнирно закреплен на стационарной опоре.The car moderator includes brake beams 3 and 4 equipped with brake tires 1 and 2, connected to the rail 5 that can be vertically moved by hinges 6 and 7. The brake beams 3 and 4 are connected via intermediate elements 8 and 9 to the drive link 10 of the parallelogram mechanism, which is formed the base 11, which is a fixed link, hinged links 12 and 13 and the aforementioned drive link 10, interacting with the rod 14 of the power cylinder, for example a pneumatic cylinder, the housing 15 of which is pivotally fixed to the station support-stationary.

Отличием предлагаемого изобретения является то, что промежуточные элементы 8 и 9 выполнены в виде звеньев, связанных с тормозными балками 1 и 2 посредством шарниров 16 и 17, а приводное звено 10 параллелограммного механизма размещено над основанием 11, являющимся неподвижным звеном параллелограммного механизма, шарнирные звенья которого расположены под углом 0°<α<90° к основанию, при этом силовой цилиндр выполнен одностороннего действия, а его корпус шарнирно закреплен на стационарной опоре.The difference of the invention is that the intermediate elements 8 and 9 are made in the form of links connected to the brake beams 1 and 2 by means of hinges 16 and 17, and the drive link 10 of the parallelogram mechanism is located above the base 11, which is a fixed link of the parallelogram mechanism, the hinge links of which located at an angle of 0 ° <α <90 ° to the base, while the power cylinder is single-acting, and its housing is pivotally mounted on a stationary support.

Предлагаемый вагонный замедлитель работает следующим образом.The proposed car moderator works as follows.

В исходном положении (на чертеже изображено пунктирными линиями) шток 14 пневмоцилиндра втянут, параллелограммный механизм и сопрягаемые с ним промежуточные элементы 8 и 9, а также тормозные балки 3 и 4, оснащенные тормозными шинами 1 и 2, опущены. При этом расстояние между тормозными шинами больше ширины обода колеса вагона. В этом положении вагоны прокатываются по замедлителю без торможения.In the initial position (dashed lines in the drawing), the rod 14 of the pneumatic cylinder is retracted, the parallelogram mechanism and the intermediate elements 8 and 9 mating with it, as well as the brake beams 3 and 4, equipped with brake tires 1 and 2, are lowered. The distance between the brake tires is greater than the width of the rim of the wheel of the car. In this position, the cars are rolled along the moderator without braking.

Для выполнения торможения вагона сжатый воздух подается в пневмоцилиндр, при этом его шток 14 выдвигается в крайнее положение и переводит параллелограммный механизма и сопрягаемые с ним промежуточные элементы 8 и 9, а также тормозные балки 3 и 4, оснащенные тормозными шинами 1 и 2, в рабочее положение (на чертеже изображено сплошными линиями). При этом шарнирные звенья 12 и 13 параллелограммного механизма остаются под углом 0°<α<90° к основанию, а расстояние между тормозными шинами становится меньше ширины обода колеса вагона. В этом случае при попадании колеса вагона в промежуток между тормозными шинами 1 и 2 они раздвигаются, и рельс 5 приподнимается на величину "Н". Вследствие этого тормозные балки 3 и 4 опираются на промежуточные элементы 8 и 9 через шарниры 16 и 17, и вагон оказывается приподнятым (взвешенным), а усилие прижатия тормозных шин к ободу колеса, оказывающее тормозное действие, прямопропорционально величине веса вагона. При этом контактные напряжения в сопряжении тормозных балок с промежуточными элементами по сравнению с прототипом значительно снижены за счет увеличения площади контакта выполнением промежуточных элементов в виде звеньев, шарнирно соединенных с тормозными балками.To perform car braking, compressed air is supplied to the pneumatic cylinder, while its rod 14 extends to the extreme position and translates the parallelogram mechanism and the intermediate elements 8 and 9 mating with it, as well as brake beams 3 and 4, equipped with brake tires 1 and 2, into the working position (shown in solid lines in the drawing). In this case, the articulated links 12 and 13 of the parallelogram mechanism remain at an angle of 0 ° <α <90 ° to the base, and the distance between the brake tires becomes less than the width of the rim of the car wheel. In this case, when the car’s wheels fall into the gap between the brake tires 1 and 2, they move apart, and the rail 5 is raised by the value “H”. As a result, the brake beams 3 and 4 are supported on the intermediate elements 8 and 9 through the hinges 16 and 17, and the car is elevated (weighed), and the force pressing the brake tires against the wheel rim, which has a braking effect, is directly proportional to the weight of the car. In this case, the contact stresses in the conjugation of the brake beams with the intermediate elements in comparison with the prototype are significantly reduced due to the increase in the contact area by the implementation of the intermediate elements in the form of links pivotally connected to the brake beams.

Когда сжатый воздух выпускается из пневмоцилиндра, тормозные балки 3 и 4 воздействуют своим весом через промежуточные элементы 8 и 9 на параллелограммный механизм, а поскольку шарнирные звенья 12 и 13 расположены под углом 0°<α<90° к основанию 11, возникает горизонтальное усилие, под воздействием которого шток 14 пневмоцилиндра втягивается, и замедлитель возвращается в исходное положение. Таким образом обеспечивается возврат замедлителя в исходное положение под действием сил тяжести тормозных балок, что позволяет использовать силовой цилиндр одностороннего действия, а следовательно упрощает систему управления и снижает энергетические затраты.When compressed air is discharged from the pneumatic cylinder, the brake beams 3 and 4 act by their weight through the intermediate elements 8 and 9 on the parallelogram mechanism, and since the articulated links 12 and 13 are located at an angle of 0 ° <α <90 ° to the base 11, a horizontal force arises, under the influence of which the rod 14 of the pneumatic cylinder is retracted, and the moderator returns to its original position. This ensures that the moderator returns to its original position under the influence of the gravity of the brake beams, which allows the use of a single-acting power cylinder, and therefore simplifies the control system and reduces energy costs.

Заявленное изобретение создает благоприятные условия для широкого использования данного замедлителя за счет его высоких эксплуатационных характеристик. Кроме того, предлагаемая кинематическая схема вагонного замедлителя позволяет, варьируя количество замедлителей, создать их ряд, который может быть использован на любой из тормозных позиций - как на спускной части горки, так и на парковых тормозных позициях для замены старых изношенных замедлителей любых типов, а также на вновь строящихся механизированных и автоматизированных сортировочных горках.The claimed invention creates favorable conditions for widespread use of this moderator due to its high performance characteristics. In addition, the proposed kinematic diagram of the car moderator allows, by varying the number of moderators, to create a series of them that can be used at any of the brake positions - both on the downhill of the slide and at the park brake positions to replace old worn moderators of any type, as well as on newly built mechanized and automated sorting hills.

По предлагаемому изобретению ведется разработка рабочего проекта вагонного замедлителя.According to the invention, a working draft of a car moderator is being developed.

Claims

Wagon retarder, including brake beams equipped with brake tires, pivotally connected to a rail that can be moved vertically and connected through intermediate elements to a drive link of a pivot-parallelogram mechanism interacting with the power cylinder, and a base, characterized in that the intermediate elements are pivotally connected connected at their ends with brake beams, and the drive link of the articulated parallelogram mechanism is placed above the base, which is not the movable link of the parallelogram mechanism, the hinge links of which are located at an angle of 0 ° <α <90 ° to the base, while the housing of the power cylinder, made of single-acting, is pivotally mounted on a stationary support.