RU2397899C1

RU2397899C1 - Rolling stock brake

Info

Publication number: RU2397899C1
Application number: RU2009114250/11A
Authority: RU
Inventors: Евгений Васильевич Сливинский (RU); Евгений Васильевич Сливинский; Вячеслав Владимирович Теслин (RU); Вячеслав Владимирович Теслин; Валентин Иванович Киселёв (RU); Валентин Иванович Киселёв; Александр Владимирович Родионов (RU); Александр Владимирович Родионов; Владимир Александрович Карпычев (RU); Владимир Александрович Карпычев
Priority date: 2009-04-14
Filing date: 2009-04-14
Publication date: 2010-08-27

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: invention relates to railway transport, namely to rolling stock brakes. Proposed brake comprises brake line, air control valve, standby tank and braking cylinder. Braking cylinder is hinged to bogie. Braking cylinder piston is coupled via con rod and bell crank with lever gear of braking clamp control system. Braking cylinder rod consists of two semi-cylinders. One of the latter comprises main piston spring-loaded by compression spring and rigidly secured thereon while another accommodates auxiliary piston arranged and secured in similar way. Main piston semi-piston is pivoted to bell crank of lever gear of braking clamp control system. Auxiliary piston semi-piston comprises additional bell crank in contact with that of the main piston semi-piston. Braking cylinder inner chamber, on piston sides where no compression springs are arranged, are communicated by separate pipelines with both air control valve and standby tank. Auxiliary piston semi-cylinder end, opposite bell crank, is furnished with locating holes to fix semi-cylinder relative to braking cylinder casing.

EFFECT: ruling out spontaneous motion when brakes fail.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях пассажирских и грузовых вагонов.The invention relates to the field of rail vehicles and can be used in the construction of passenger and freight cars.

Известен тормоз тележки рельсового экипажа. Так, в книге «Технический справочник железнодорожника» под ред. Е.Ф.Рудой в томе 6 «Подвижной состав» (государственное транспортное железнодорожное издательство, М., 1952 г.) на стр.866 фиг.49 в разделе «автоматические тормоза» показана и описана рычажная передача грузового четырехосного вагона, состоящего из шарнирно соединенных между собой рычагов и подвесок с триангелями и тормозными колодками, управляемыми тормозным цилиндром, подключенным к запасному резервуару через воздухораспределитель (см. фиг.44 стр.863, а также стр.864 и стр.865), питаемым сжатым воздухом из тормозной магистрали. Существенным недостатком такого тормоза является то, что в случае утечки воздуха из запасного резервуара при длительной стоянке одиночного вагона или группы вагонов без локомотива, и, следовательно, отсутствия давления сжатого воздуха в тормозной магистрали, может произойти роспуск тормозов, что приведет к самодвижению последних. В практике, чтобы предупредить такое возможное явление, используют башмаки, которые укладывают на рельсы под колеса вагонов. Несмотря на свою эффективность такого рода фиксации подвижного состава, у него есть недостатки. Во-первых, операция установки башмаков вручную небезопасна, и, во- вторых, известны случаи, когда станционные работники забывают установить башмаки, и, следовательно, самодвижение вагонов не исключено. В то же время известны случаи, когда те же работники забывают убирать башмаки, и тогда при начале движения подвижного состава последние сходят с рельс.Known brake carriage rail carriage. So, in the book "Technical Reference Railway Worker" under the editorship of EF Rudoy in volume 6 “Rolling stock” (state transport railway publishing house, M., 1952) on page 866 of Fig. 49 in the section “automatic brakes” shows and describes the linkage of a four-axle freight car, consisting of articulated interconnected levers and suspensions with triangles and brake pads controlled by a brake cylinder connected to a spare tank through an air distributor (see Fig. 44 p.863, as well as p.864 and p.865), fed by compressed air from the brake line. A significant drawback of such a brake is that in the event of air leakage from a spare tank during long-term parking of a single carriage or a group of carriages without a locomotive, and, consequently, lack of compressed air pressure in the brake line, brake release can occur, which will lead to their self-movement. In practice, in order to prevent such a possible phenomenon, use shoes that are laid on rails under the wheels of cars. Despite its effectiveness in fixing this type of rolling stock, it has drawbacks. Firstly, the operation of installing shoes manually is unsafe, and secondly, there are cases when station workers forget to install shoes, and therefore, the self-movement of cars is possible. At the same time, there are cases when the same workers forget to clean their shoes, and then at the beginning of the movement of the rolling stock the latter go off the rail.

Известен также тормоз тележек рельсовых экипажей, описанный в книге В.И.Крылова «Тормоза локомотивов. Учебник для технических школ железнодорожного транспорта». - М.: Трансжелдориздат, 1963 г. на стр.268, рис.272 и стр.47-49, рис.33 и рис.34. Такое тормозное оборудование применяют в вагонах электропоездов. В целом же это тормозное устройство подобно вышеописанному, и поэтому их недостатки аналогичны.Also known is the brake of rail carriage bogies, described in the book by V.I. Krylov “Brakes of locomotives. Textbook for technical schools of railway transport. " - M .: Transzheldorizdat, 1963 on p. 268, fig. 272 and pp. 47-49, fig. 33 and fig. 34. Such braking equipment is used in electric train cars. In general, this braking device is similar to the above, and therefore their disadvantages are similar.

Поэтому целью предлагаемого изобретения является разработка такого тормоза для тележек рельсовых экипажей, который бы исключал возможность самодвижения подвижного состава в тех случаях, когда он находится в отцепленном состоянии от локомотивов на станциях, или в пунктах длительного отстоя.Therefore, the aim of the invention is the development of such a brake for rail carriages, which would exclude the possibility of self-propulsion of rolling stock in those cases when it is detached from locomotives at stations, or in long-term stagnation points.

Поставленная цель достигается тем, что шток тормозного цилиндра состоит из двух полуцилиндров, на одном из которых жестко закреплен подпружиненный пружиной сжатия основной поршень, а на другом также жестко и подпружиненной другой пружиной сжатия - вспомогательный поршень, полуцилиндр основного поршня шарнирно присоединен к двуплечему рычагу, рычажной передачи управления тормозными колодками, а полуцилиндр вспомогательного поршня снабжен дополнительным двуплечим рычагом, контактирующим с двуплечим рычагом полуцилиндра основного поршня, внутренние полости тормозного цилиндра со стороны поршней, где отсутствуют пружины сжатия, связаны раздельными трубопроводами как с воздухораспределителем, так и с запасным резервуаром, причем упомянутый полуцилиндр вспомогательного поршня, на своем конце расположенном противоположно двуплечему рычагу, снабжен отверстием для фиксации его относительно корпуса тормозного цилиндра. Плечо двуплечего рычага, присоединенное к полуцилиндру вспомогательного поршня, выполнено по длине большим, чем другое его плечо, контактирующее с двуплечим рычагом полуцилиндра основного поршня.The goal is achieved in that the brake cylinder rod consists of two half-cylinders, on one of which the main piston spring-loaded by the compression spring is rigidly fixed, and the auxiliary piston is rigidly and spring-loaded by the other compression spring, the main piston half-cylinder is pivotally attached to the two-arm lever, the lever brake pad control transmission, and the auxiliary piston half-cylinder is equipped with an additional two-shoulder lever in contact with the two-shoulder lever of the main half-cylinder the tire, the internal cavity of the brake cylinder from the piston side, where there are no compression springs, are connected by separate pipelines to both the air distributor and the spare tank, the said half piston of the auxiliary piston, at its end opposite the two-arm lever, has an opening for fixing it relative to the brake housing cylinder. The shoulder of the two shoulders of the lever attached to the half cylinder of the auxiliary piston is made longer than its other shoulder in contact with the two shoulders of the half cylinder of the main piston.

На чертеже показана принципиальная схема пневматического тормоза рельсового экипажа.The drawing shows a schematic diagram of the pneumatic brake of the rail crew.

Тормоз тележки рельсового экипажа состоит из тормозной магистрали 1, связанной с воздухораспределителем 2 с помощью трубопровода 3. Воздухораспределитель 2, в свою очередь, с помощью трубопровода 4 соединен с полостью тормозного цилиндра 5, где расположен основной поршень 6, подпружиненный относительно тормозного цилиндра 5 пружиной сжатия 7, в то же время воздухораспределитель 2 с помощью трубопровода 8 присоединен к запасному резервуару 9, который через трубопровод 10 связан с полостью тормозного цилиндра 5, где размещен вспомогательный поршень 11, также подпружиненный относительно тормозного цилиндра 5, пружиной сжатия 12. Основной поршень 6 при помощи шпонки 13 жестко закреплен на полуцилиндре 14, который своим концом шарнирно взаимосвязан с двуплечим рычагом 15. Двуплечий рычаг 15 шарнирно присоединен к рычажной передаче 16 управления тормозными колодками 17, взаимодействующими с колесами 18 тележки рельсового экипажа. Полуцилиндр 19 вспомогательного поршня 11 связан жестко с последним при помощи шпонки 20 и на одном своем конце снабжен отверстием 21, взаимодействующим с фиксатором 22, а с другой стороны, шарнирно присоединен к двуплечему рычагу 23, конец которого снабжен упором 24. Тележка рельсового экипажа расположена на рельсовом пути 25.The brake of the rail carriage trolley consists of a brake line 1 connected to the air distributor 2 by means of a pipe 3. The air distributor 2, in turn, is connected via a pipe 4 to the cavity of the brake cylinder 5, where the main piston 6 is located, which is spring loaded relative to the brake cylinder 5 by a compression spring 7, at the same time, the air distributor 2 is connected via a pipe 8 to a spare tank 9, which is connected through a pipe 10 to the cavity of the brake cylinder 5, where the auxiliary pore is located The spring 11, also spring-loaded relative to the brake cylinder 5, with a compression spring 12. The main piston 6 is rigidly fixed to the half cylinder 14 with the help of a key 13, which at its end is pivotally interconnected with the two-arm lever 15. The two-arm lever 15 is pivotally connected to the lever gear 16 of the brake pads 17 interacting with the wheels 18 of the rail carriage trolley. The half cylinder 19 of the auxiliary piston 11 is rigidly connected to the latter by means of a key 20 and is provided at one end with an opening 21 interacting with the latch 22, and on the other hand, is pivotally attached to the two-arm lever 23, the end of which is provided with a stop 24. The rail carriage trolley is located on rail track 25.

Работает тормоз тележки рельсового экипажа следующим образом. При служебном торможении рельсового экипажа, находящегося, например, в составе поезда или в одиночном сцепе с локомотивом широко известным способом, как это описано в источниках аналога, машинист снижает давление сжатого воздуха в тормозной магистрали 1, и тогда последний из запасного резервуара 9 через воздухораспределитель 2 поступает по трубопроводу 4 в полость тормозного цилиндра 5, по стрелке А, перемещая в этом же направлении основной поршень 6, совместно с его полуцилиндром 14, одновременно сжимая пружину сжатия 7. Такое движение полуцилиндра 14 способствует угловому повороту двуплечего рычага 15 по стрелке В, что приводит в действие рычажную передачу 16 и тем самым поджим тормозных колодок 17 к колесам 18 по стрелке С, создавая тем самым на них необходимую тормозную силу. В то же время, за счет того, что запасный резервуар 9 постоянно находится под давлением, сжатый воздух также постоянно поступает в полость тормозного цилиндра 5, где расположен вспомогательный поршень 11, который, сжав свою пружину сжатия 12, находится совместно со своим полуцилиндром 19, в таком положении, как это показано на фиг.1. Ясно, что при служебном торможении давление сжатого воздуха в запасном резервуаре 9 несколько снижается, что влечет к падению давления в полости тормозного цилиндра 5 со стороны вспомогательного поршня 11. Но такое явление не способствует значительному перемещению последнего совместно с его полуцилиндром 19 по стрелке Е под действием ранее сжатой пружины, так как перепад давления незначителен. При необходимости дальнейшего движения рельсового экипажа давление сжатого воздуха в тормозной магистрали 1 поднимают до первоначального, и тогда воздухораспределитель 2 соединяет трубопровод 4 с атмосферой, что в итоге позволяет основному поршню 6 совместно с его полуцилиндром 14 под действием пружины 7 возвратиться в исходное положение такое, как показано на фиг.1. Это позволяет тормозным колодкам 17 переместиться в направлении, обратном стрелкам С, и не препятствовать свободному вращению колес 18. При длительной стоянке рельсового экипажа, находящегося как в составе поезда, так и в одиночном состоянии при отцепленном локомотиве, тормозная магистраль 1 окажется полностью разреженной, и тогда под действием сжатого воздуха, находящего в запасном резервуаре 9, основной поршень 6 совместно со своим полуцилиндром 14 приведет в действие тормозные колодки 17, подобно тому, как это было описано выше, надежно удерживая рельсовый экипаж на месте. Однако при длительной стоянке рельсового экипажа по тем или иным причинам давление сжатого воздуха в запасном резервуаре может постепенно снижаться, что приведет к снижению давления в полости тормозного цилиндра 5 со стороны основного поршня 13, который под действием пружины 7 получит поступательное движение в направлении, обратном стрелке А, а это приведет к тому, что тормозная сила на тормозных колодках 17 будет уменьшаться, и тогда возможно самодвижение рельсового экипажа под уклон. Однако в данном случае этого не произойдет, за счет того, что одновременно с падением давления сжатого воздуха в запасном резервуаре 9 произойдет и снижение давления сжатого воздуха в полости тормозного цилиндра 5, со стороны вспомогательного поршня 11, и он совместно со своим полуцилиндром 19 под действием сжатой пружины 12 начнет перемещаться по стрелке Е, что приведет к угловому повороту двуплечего рычага 23, по стрелке F, который своим упором 24, примкнувшим к двуплечему рычагу 15 по стрелке К, не дает возможности углового поворота в противоположном направлении стрелки В, и тем самым препятствуя перемещению тормозных колодок 17, в направлении, обратном стрелкам С. В итоге рельсовый экипаж будет постоянно заторможен, даже в случае полного истощения запасного резервуара 9. Из материалов аналога и прототипа известно, что усилие, прикладываемое тормозной колодкой 17 к колесу 18, составляет около тонны, поэтому, анализируя предложенною конструкцию, видно, что усилие, создаваемое пружиной сжатия 12, также должно быть значительным, а это ведет к увеличению ее габаритных размеров. Чтобы исключить такой недостаток можно увеличить длину плеча двуплечего рычага 23, шарнирно присоединенного к полуцилиндру 19, при этом другое его плечо, примыкающее через упор 24 к двуплечему рычагу 15, можно значительно уменьшить, что позволит выиграть в силе и уменьшить диаметр витка пружины сжатия 12. Для передвижения рельсового экипажа его тормоз, и в частности тормозную магистраль 1, присоединяют к локомотиву, и поступивший сжатый воздух, заполнив запасный резервуар 9 и соответственно полость тормозного цилиндра 5 со стороны вспомогательного поршня 11, перемещает его совместно с полуцилиндром 19 в направлении, противоположном стрелки Е, что позволяет в итоге тормозным колодкам 17, двигаясь в направлении, обратном стрелкам С, освободить колеса 18. В практике иногда бывает нежелательно использовать описанное устройство, когда рельсовые экипажи распускаются с горок. В этом случае на нем применен фиксатор 22, который может быть введен в отверстие 21, перед тем как вагонники произведут выпуск сжатого воздуха из тормозного цилиндра 5 и запасного резервуара 9. Это позволит застопорить полуцилиндр 19, и исключить тем самым движение вспомогательного поршня 11, под действием сжатой пружиной сжатия 12. После проведения сортировочных работ в тормозную магистраль 1 подают от локомотива сжатый воздух, что позволяет удалить фиксатор 22 и тем самым подготовить рельсовый экипаж к движению. Далее описанные процессы могут повторяться неоднократно.The brake of the rail carriage trolley operates as follows. During service braking of a rail crew located, for example, as part of a train or in a single coupling with a locomotive in a well-known manner, as described in analog sources, the driver reduces the pressure of compressed air in the brake line 1, and then the latter from the reserve reservoir 9 through the air distributor 2 enters through the pipe 4 into the cavity of the brake cylinder 5, in the direction of arrow A, moving the main piston 6 in the same direction, together with its half cylinder 14, while compressing the compression spring 7. This movement of the half the cylinder 14 facilitates the angular rotation of the two shoulders of the lever 15 in the direction of arrow B, which drives the linkage 16 and thereby the brake pads 17 are pressed to the wheels 18 in the direction of the arrow C, thereby creating the necessary braking force on them. At the same time, due to the fact that the spare reservoir 9 is constantly under pressure, the compressed air also constantly enters the cavity of the brake cylinder 5, where the auxiliary piston 11 is located, which, having compressed its compression spring 12, is located together with its half cylinder 19, in such a position as shown in FIG. It is clear that during service braking, the pressure of compressed air in the spare tank 9 decreases slightly, which leads to a pressure drop in the cavity of the brake cylinder 5 from the side of the auxiliary piston 11. But this phenomenon does not contribute to a significant movement of the latter together with its half cylinder 19 along arrow E under the action previously compressed spring, since the pressure drop is negligible. If necessary, further movement of the rail crew, the pressure of the compressed air in the brake line 1 is raised to the original, and then the air distributor 2 connects the pipe 4 to the atmosphere, which ultimately allows the main piston 6 together with its half cylinder 14 to return to its original position under the action of the spring 7, such as shown in figure 1. This allows the brake pads 17 to move in the opposite direction to the arrows C, and not to impede the free rotation of the wheels 18. With long-term parking of the rail crew, which is both in the train and in a single state with the locomotive disconnected, the brake line 1 will be completely rarefied, and then, under the action of compressed air located in the spare tank 9, the main piston 6 together with its half cylinder 14 will activate the brake pads 17, similar to the one described above, reliably neighing rail carriage in place. However, during long-term parking of the rail crew for one reason or another, the pressure of compressed air in the spare tank may gradually decrease, which will lead to a decrease in pressure in the cavity of the brake cylinder 5 from the side of the main piston 13, which, under the action of the spring 7, will translate in the opposite direction to the arrow And, and this will lead to the fact that the braking force on the brake pads 17 will decrease, and then the self-movement of the rail crew on a slope is possible. However, this will not happen in this case, due to the fact that at the same time as the pressure of compressed air in the spare tank 9 drops, the pressure of compressed air in the cavity of the brake cylinder 5 will also decrease, from the side of the auxiliary piston 11, and it together with its half cylinder 19 under the action the compressed spring 12 will begin to move along arrow E, which will lead to an angular rotation of the two shoulders of the lever 23, along the arrow F, which with its emphasis 24, joined the two shoulders of the lever 15 along the arrow K, does not allow angular rotation in the opposite direction The direction of the arrow B, and thereby preventing the brake pads 17 from moving, in the opposite direction to the arrows C. As a result, the rail crew will be constantly braked, even if the spare tank 9 is completely depleted. It is known from the materials of the analogue and prototype that the force exerted by the brake block 17 to the wheel 18, is about a ton, therefore, analyzing the proposed design, it is clear that the force created by the compression spring 12 should also be significant, and this leads to an increase in its overall dimensions. To eliminate this drawback, you can increase the length of the shoulder of the two shoulders of the lever 23, pivotally attached to the half cylinder 19, while its other shoulder adjacent through the emphasis 24 to the two shoulders of the lever 15 can be significantly reduced, which will allow to gain in strength and reduce the diameter of the coil of the compression spring 12. To move the rail crew, its brake, and in particular the brake line 1, is connected to the locomotive and the incoming compressed air, filling the reserve reservoir 9 and, accordingly, the cavity of the brake cylinder 5 from the auxiliary side piston 11, moves it together with the half cylinder 19 in the opposite direction of arrow E, which allows the brake pads 17, moving in the opposite direction of arrows C, to free the wheels 18. In practice, it is sometimes undesirable to use the described device when the rail crews open from the slides. In this case, a latch 22 is used on it, which can be inserted into the hole 21 before the wagons release compressed air from the brake cylinder 5 and the spare reservoir 9. This will allow the half-cylinder 19 to be locked, and thereby exclude the movement of the auxiliary piston 11, under the action of a compressed compression spring 12. After sorting, compressed air is supplied from the locomotive to the brake line 1, which allows you to remove the latch 22 and thereby prepare the rail crew for movement. Further, the processes described may be repeated repeatedly.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известным очевидна, так как оно направлено на повышение безопасности при эксплуатации железнодорожного подвижного состава за счет исключения самодвижения его в случае истощения тормоза.The technical and economic advantage of the proposed technical solution in comparison with the known one is obvious, since it is aimed at improving safety during the operation of railway rolling stock by eliminating its self-movement in the event of brake depletion.

Claims

1. The brake of a rail carriage trolley, including a brake line connected through an air distributor to a spare reservoir and a brake cylinder pivotally mounted on a trolley, the piston of which is connected via a two-arm lever with a lever gear for controlling brake pads, characterized in that the brake cylinder rod consists of two half-cylinders, on one of which the main piston spring-loaded by a compression spring is rigidly fixed, and the other spring-loaded spring is rigidly fixed on the other th compression piston, the main piston half-cylinder is pivotally attached to the two-arm lever of the brake control lever gear, and the auxiliary piston half-cylinder is equipped with an additional two-arm lever in contact with the two-arm lever of the main piston half-cylinder, the internal cavities of the brake cylinder from the piston side where there are no compression springs are connected separate pipelines with both an air distributor and a spare tank, the aforementioned auxiliary half-cylinder the piston, at its end located opposite the double-arm lever, is provided with a hole for fixing it relative to the brake cylinder housing.

2. The brake of the rail carriage trolley according to claim 1, characterized in that the shoulder of the two shoulders of the lever attached to the half cylinder of the auxiliary piston is made longer than its other shoulder in contact with the two shoulders of the half cylinder of the main piston.