RU2397900C1

RU2397900C1 - Rolling stock brake

Info

Publication number: RU2397900C1
Application number: RU2009114249/11A
Authority: RU
Inventors: Евгений Васильевич Сливинский (RU); Евгений Васильевич Сливинский; Вячеслав Владимирович Теслин (RU); Вячеслав Владимирович Теслин; Валентин Иванович Киселёв (RU); Валентин Иванович Киселёв; Сергей Александрович Мещеряков (RU); Сергей Александрович Мещеряков; 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 with compressed air fed by brakes control devices, brake and additional cylinders. Additional cylinder rod lock represents a L-like flexible element moving in grooves of the sleeve rigidly secured on additional cylinder connected directly to brake line.

EFFECT: ruling out spontaneous motion of rolling stock in case brakes fail.

6 dwg

Description

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

Известен тормоз рельсового экипажа. Так в книге «Технический справочник железнодорожника»./Под редакцией Е.Ф.Рудой в томе 6 «Подвижной состав» (М., Гос. транспортное железнодорожное издательство, 1952 г.) на стр.866, фиг.49 в разделе «Автоматические тормоза» показана и описана рычажная передача грузового четырехосного вагона, состоящая 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 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, используются башмаки, которые укладывают на рельсы под колеса подвижного состава. Несмотря на свою эффективность такого рода фиксации подвижного состава, у них 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 убрать башмаки, и тогда при начальном движении подвижного состава последний сходит с рельсов.Known brake rail crew. So in the book “Technical Reference for the Railway Worker” ./ Edited by E.F. Rudoy in Volume 6 “Rolling Stock” (M., State Transport Railway Publishing House, 1952) on page 866, Fig. 49 in the section “Automatic brakes "shows and describes the lever transmission of a four-axle freight car, consisting of levers and suspensions pivotally connected to each other with triangles and brake pads controlled by a brake cylinder connected to a spare reservoir through an air distributor (see Fig. 44, p. 863, as well as p. .864 and 865) fed by compressed the spirit of 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 cars, without a locomotive and, consequently, lack of compressed air pressure in the brake line, brake release can occur, which will lead to the self-movement of the brakes. In practice, in order to prevent such a possible phenomenon, shoes are used that are laid on rails under the wheels of the rolling stock. Despite their effectiveness in fixing this type of rolling stock, they have disadvantages. 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 remove their shoes, and then, with the initial movement of the rolling stock, the latter goes off the rails.

Известно также рельсовое транспортное средство, описанное в патенте RU 2247560, которое снабжено дополнительным цилиндром, связанным трубопроводом с запасным резервуаром. Шток дополнительного цилиндра снабжен пальцем, подвижно расположенным в пазу серьги также шарнирно закрепленной на двуплечем рычаге основного тормозного цилиндра. При этом шток дополнительного цилиндра имеет выточку для размещения в ней стержня фиксатора, управляемого с помощью рукоятки разобщительного крана. Существенным недостатком такого устройства является то, что стержень фиксатора управляется вручную, что является неэффективным с точки зрения трудоемкости обслуживания, например, грузовых поездов, подвергающихся сортировке и тем самым роспуску на горках.A rail vehicle is also known as described in patent RU 2247560, which is equipped with an additional cylinder connected by a pipeline to a spare tank. The rod of the additional cylinder is equipped with a finger movably located in the groove of the earring also pivotally mounted on the two-arm lever of the main brake cylinder. In this case, the rod of the additional cylinder has a recess for placement in it of the latch rod, controlled by the handle of the uncoupling valve. A significant drawback of such a device is that the latch pin is manually controlled, which is ineffective from the point of view of the complexity of the service, for example, freight trains that are sorted and thereby dissolve on slides.

Поэтому целью предлагаемого изобретения является исключение ручного труда при обслуживании тормозной системы поезда при подготовке его звеньев к расцепу или сцепу.Therefore, the aim of the invention is the exclusion of manual labor when servicing the brake system of a train when preparing its links for a trip or a clutch.

Поставленная цель достигается тем, что стержень фиксатора жестко присоединен к штоку вспомогательного цилиндра, подключенного напрямую к тормозной магистрали и на нем также жестко закреплен Г-образной формы упругий элемент круглого сечения с кулачком на его свободном конце, расположенным в продольном пазу втулки, жестко присоединенной к корпусу дополнительного цилиндра продольный паз имеет направляющий выступ криволинейной формы, образующий с ним поперечно расположенный паз, причем ширина поперечного паза выполнена меньшей, чем ширина продольного паза, а длина, большей размера кулачка упомянутого упругого элемента круглого сечения.This goal is achieved by the fact that the latch rod is rigidly attached to the rod of the auxiliary cylinder, connected directly to the brake line and an L-shaped elastic element of circular cross section is also rigidly fixed to it with a cam on its free end located in the longitudinal groove of the sleeve rigidly attached to the housing of the additional cylinder, the longitudinal groove has a guiding protrusion of a curved shape, forming with it a transverse groove, the width of the transverse groove being smaller than the width in the longitudinal groove and the length, the greater the size of the cam of said elastic element of circular cross section.

На фиг.1 показана принципиальная схема тормоза, на фиг.2 - укрепленный узел его фиксирующего устройства, на фиг.3 - часть его сечения вертикальной плоскостью, на фиг.4 - начальный момент срабатывания фиксирующего устройства, на фиг.5 - положение фиксатора в разных состояниях и на фиг.6 - начальный момент положения фиксатора в случае перехода фиксирующего устройства, когда рельсовый экипаж готов к движению в составе поезда.In Fig.1 shows a schematic diagram of the brake, Fig.2 is a fortified node of its locking device, Fig.3 is part of its cross section by a vertical plane, Fig.4 is the initial moment of operation of the locking device, Fig.5 is the position of the latch in different states and in Fig.6 is the initial moment of the position of the latch in the case of transition of the locking device, when the rail crew is ready to move in the train.

Тормоз рельсового экипажа состоит из горизонтальных 1 и вертикальных рычагов 2, а также регулировочных рычагов 3 и подвесок 4, несущих тормозные колодки 5, контактирующие с колесом 6 колесных пар экипажа (последние не показаны). Один из вертикальных рычагов 2 с помощью шарнира 7 соединен со штоком основного тормозного цилиндра 8 и с помощью шарнира 9 связан с серьгой 10, в пазу 11 которого размещен подвижно палец 12 штока 13 поршня 14 дополнительного цилиндра 15. Поршень 14 подпружинен относительно дополнительного цилиндра 15 пружиной сжатия 16. Цилиндр 15 с помощью трубопровода 17 подключен к запасному резервуару 18, а он в свою очередь связан трубопроводом 19 с воздухораспределителем 20, который связан трубопроводом 21 с основным тормозным цилиндром 8 и трубопроводом 22 с разобщительным краном 23. Последний также соединен трубопроводом 24 с тормозной магистралью 25. На штоке 13 поршня 14 дополнительного цилиндра 15 выполнена выточка 26, взаимодействующая со стержнем фиксатора 27 штока 28 вспомогательного цилиндра 29. Поршень 30 вспомогательного цилиндра 29 подпружинен пружиной сжатия 31. Шток 28 вспомогательного цилиндра 29 подвижно размещен во втулке 32, жестко присоединенной к вспомогательному цилиндру 29 и снабжен Г-образной формы упругим элементом 33, на свободном конце которого выполнен кулачек 34. Во втулке 32 изготовлен продольный паз 35, имеющий направляющий выступ криволинейной формы 36, а также поперечный паз 37. Колесо 6 расположено на рельсовом пути 38. Вспомогательный цилиндр 29 при помощи трубопровода 39 подключен к тормозной магистрали 25.The brake of the rail crew consists of horizontal 1 and vertical levers 2, as well as adjusting levers 3 and suspensions 4 carrying brake pads 5 in contact with the wheel 6 of the crew’s wheelsets (the latter are not shown). One of the vertical levers 2 by means of a hinge 7 is connected to the rod of the main brake cylinder 8 and by means of a hinge 9 is connected to an earring 10, in the groove 11 of which is movably the finger 12 of the rod 13 of the piston 14 of the additional cylinder 15. The piston 14 is spring loaded relative to the additional cylinder 15 compression 16. The cylinder 15 is connected via a pipe 17 to a spare tank 18, and it, in turn, is connected by a pipe 19 to an air distributor 20, which is connected by a pipe 21 to the main brake cylinder 8 and a pipe 22 with disconnect with a crane 23. The latter is also connected by a pipe 24 to the brake line 25. A recess 26 is made on the rod 13 of the piston 14 of the additional cylinder 15 and interacts with the retainer rod 27 of the rod 28 of the auxiliary cylinder 29. The piston 30 of the auxiliary cylinder 29 is spring-loaded with a compression spring 31. The rod 28 of the auxiliary the cylinder 29 is movably placed in the sleeve 32, rigidly attached to the auxiliary cylinder 29 and is equipped with an L-shaped elastic element 33, on the free end of which is made a cam 34. In the sleeve 32 is manufactured an axial groove 35 having a guiding protrusion of a curved shape 36, as well as a transverse groove 37. The wheel 6 is located on the rail track 38. The auxiliary cylinder 29 is connected via a pipe 39 to the brake line 25.

Работает тормоз рельсового экипажа следующим образом. При необходимости служебного торможения экипажа в тормозной магистрали 25 широко известным в данной области техники способом снижают давление сжатого воздуха и тогда последний, находящийся в запасном резервуаре 18 через воздухораспределитель 20 по трубопроводу 21, поступает в основной тормозной цилиндр 8. При этом шток последнего выдвигается по стрелке А, что способствует поступательному и угловому перемещению связанного с ним вертикального рычага 2. Такие перемещения способствуют движению регулировочных рычагов 3 и подвесок 4, что и позволяет тормозным колодкам 5 войти в контакт с колесом 6 экипажа и тем самым снизить его поступательную скорость. В то же время упомянутый вертикальный рычаг 2 перемещает серьгу 10 также в направлении стрелки А и поэтому палец 12 штока 13 дополнительного цилиндра 15 свободно проскальзывает по пазу 11 и тем самым не оказывает осевого давления на шток 13. В этом случае шток 13 не может переместиться по стрелке А еще за счет того, что надпоршневая полость дополнительного цилиндра 15 находится над давлением сжатого воздуха, поступающего постоянно в дополнительный цилиндр 15 по трубопроводу 17 из запасного резервуара 18. Как только надобность в торможении экипажа отпадает, давление воздуха в тормозной магистрали 25 поднимают, что исключает подачу его в трубопровод 21 и последний через воздухораспределитель 20 соединяется с атмосферой, обеспечивая тем самым вышеуказанным деталям занять исходное положение, такое, как это показано на фиг.1. Если же при длительной стоянке экипажа без локомотива, снабженного устройством получения сжатого воздуха или же в случае разрыва поезда на подъеме, давление воздуха в тормозной магистрали 25 резко снижается и последний через воздухораспределитель 20 из запасного резервуара 18 поступает в основной тормозной цилиндр 15 и как это было описано выше, приводит экипаж или группу вагонов к останову. Однако в практике такая стоянка (особенно длительная) может привести к утечке сжатого воздуха из основного тормозного цилиндра 15, а также других приборов тормоза и тогда экипаж или группа вагонов не сможет быть больше удержана тормозными колодками 5. Как только это произойдет (давление сжатого воздуха в надпоршневой полости дополнительного цилиндра 15 будет снижаться), поршень 14 и его шток 13 будут перемещаться под действием сжатой пружины сжатия 16 также по стрелке А, приводя в движение рычажную систему тормоза и поджимая тем самым тормозные колодки 5 к колесам 6. В результате самодвижения экипажа будет исключено. В практике возможны случаи, когда, например, грузовые вагоны, снабженные представленным тормозом, подлежат роспуску или формированию на сортировочных станциях с использованием горок. В этом случае совершенно нежелательно срабатывание тормозных колодок 5. Поэтому, чтобы зафиксировать шток 13, и чтобы его поршень 14 не привел в действие рычаги 2, перед отцепкой локомотива от поезда, по сигналу вагонщиков, машинист повышает давление сжатого воздуха в тормозной магистрали 25, например, до значения 0,75 МПа (из аналога известно, что давление сжатого воздуха в тормозной магистрали 25 в поездах составляет 0,53-0,55 МПа) тогда, за счет поступления сжатого воздуха по трубопроводу 39 в вспомогательный цилиндр 29 по стрелке В его поршень 30 упруго деформируя пружину сжатия 31 переместиться по стрелке С, совместной со штоком 28 и стержнем фиксатора 27, который войдет в выточку 26 штока 13 дополнительного цилиндра 15. (Следует заметить, что геометрические параметры поршня 30 и жесткостные пружины сжатия 31 подобраны такими, что шток 28 получит движение по стрелке С только при давлении 0,75 МПа и не ниже). Но так как Г- образной формы упругий элемент 33 жестко закреплен на штоке 28, то и он переместиться в этом направлении и его кулачек 34 перейдет из положения, показанного на фиг.1, сначала в положение, показанное на фиг.4, а затем и в положение, показанное на фиг.5, при этом Г-образной формы упругий элемент 33 будет упруго деформирован по стрелке Е. После этого машинист снижает давление сжатого воздуха опять, например, до поездного, которое равно 0,53-0,55 МПа, и в этом случае шток 28 будет надежно зафиксирован Г-образным упругим элементом 33 выступом криволинейной формы 36, выполненным за одно целое со втулкой 32, которая также жестко закреплена на цилиндре 20. Следовательно, после этого в случае отключения тормозной магистрали 25 от локомотива и затем в последующем истощению тормоза шток 13 дополнительного цилиндра будет всегда надежно зафиксирован стержнем фиксатора 27, что позволит свободно приводить сортирование операции на горке. После составления вагонов в поезд к нему подводят локомотив и тормозную магистраль 25 поезда, заряжают сжатым воздухом давление порядка 0.6-0.65 МПа. Такое значение давления также рекомендовано в аналоге и для того чтобы расфиксировать шток 13 дополнительного цилиндра 15 в тормозную магистраль, затем падают еще более повышенное давление 0.75-0.8 МПа. В этом случае уже ранее переместившейся поршень 30 вспомогательного цилиндра 29 по стрелке С продолжит свое движение в этом направлении, при этом Г-образной формы упругий элемент 33 под действием указанного усилия, создаваемого штокам 28, упруго деформируется по стрелке F (см. фиг.3), и в плане займет такое положение, как это показано на фиг.6, а стержень фиксатора 27, выбрав полностью свой ход, займет положение такое, как это показано на фиг.2 пунктиром. Так как кулачек 34 Г-образной формы упругого элемента 33 окажется «утопленным» относительно стенки втулки 32, то после этого машинист вновь снижает давление сжатого воздуха до рекомендуемого 0.53-0.55 МПа и тогда под действием пружины сжатия 31 поршень 30 совместно со штоком 28 и стержнем фиксатора 27 получит движение в направлении, обратном стрелке С, двигаясь до тех пор пока кулачек 34 Г-образной формы упругого элемента 33 не «пройдет» под направляющим выступом криволинейной формы 36 и под действием упругих свойств совершит движение в направлении к стрелке F и займет положение, показанное на фиг.2 и 3. В итоге шток 13 дополнительного цилиндра будет расфиксирован и устройство вновь будет готово срабатывать на торможение в случае истощения тормоза. Далее описанные процессы могут повторяться многократно.The brake of the rail crew works as follows. If necessary, the crew’s service braking in the brake line 25 by a method well known in the art reduces the pressure of compressed air, and then the last one, which is located in the spare tank 18 through the air distributor 20 through the pipe 21, enters the main brake cylinder 8. The rod of the latter extends in the direction of the arrow And, which contributes to the translational and angular movement of the associated vertical arm 2. Such movements contribute to the movement of the adjusting levers 3 and suspensions 4, which allows Allows brake pads 5 to make contact with the wheel 6 of the crew and thereby reduce its forward speed. At the same time, the said vertical lever 2 also moves the earring 10 in the direction of arrow A, and therefore, the finger 12 of the rod 13 of the additional cylinder 15 slides freely along the groove 11 and thereby does not exert axial pressure on the rod 13. In this case, the rod 13 cannot move along arrow A also due to the fact that the over-piston cavity of the additional cylinder 15 is located above the pressure of the compressed air that enters continuously into the additional cylinder 15 through the pipe 17 from the reserve tank 18. As soon as the need for braking the crew is off Yes, the air pressure in the brake line 25 is raised, which excludes its supply to the pipe 21 and the latter is connected to the atmosphere through the air distributor 20, thereby ensuring the above details to take up the initial position, such as shown in Fig. 1. If during long-term parking of the crew without a locomotive equipped with a device for receiving compressed air or in the event of a train rupture on the rise, the air pressure in the brake line 25 decreases sharply and the latter through the air distributor 20 from the reserve reservoir 18 enters the main brake cylinder 15 and as it was described above, leads the crew or group of cars to a halt. However, in practice, such parking (especially long) can lead to leakage of compressed air from the main brake cylinder 15, as well as other brake devices, and then the crew or group of cars can no longer be held by brake pads 5. As soon as this happens (compressed air pressure in the over-piston cavity of the additional cylinder 15 will decrease), the piston 14 and its rod 13 will move under the action of the compressed compression spring 16 also along arrow A, actuating the lever brake system and thereby pressing the brakes 5 blocks to the wheels 6. As a result of the self-movement of the crew will be excluded. In practice, there may be cases when, for example, freight cars equipped with the brake presented are subject to dissolution or formation at marshalling yards using slides. In this case, the operation of the brake pads 5 is completely undesirable. Therefore, in order to fix the rod 13, and so that its piston 14 does not actuate the levers 2, before the uncoupling of the locomotive from the train, at the signal of the wagons, the driver increases the pressure of the compressed air in the brake line 25, for example , to a value of 0.75 MPa (from the analogue it is known that the pressure of compressed air in the brake line 25 in trains is 0.53-0.55 MPa) then, due to the supply of compressed air through pipeline 39 to the auxiliary cylinder 29 in the direction of arrow B, piston 30 elastic o deforming the compression spring 31, move along arrow C, joint with the rod 28 and the retainer rod 27, which will enter the recess 26 of the rod 13 of the additional cylinder 15. (It should be noted that the geometrical parameters of the piston 30 and the stiff compression springs 31 are selected such that the rod 28 will get movement along arrow C only at a pressure of 0.75 MPa and not lower). But since the L-shaped elastic element 33 is rigidly fixed to the rod 28, then he will move in this direction and his cam 34 will move from the position shown in figure 1, first to the position shown in figure 4, and then in the position shown in figure 5, while the L-shaped elastic element 33 will be elastically deformed along the arrow E. After that, the driver reduces the pressure of the compressed air again, for example, to the train, which is equal to 0.53-0.55 MPa, and in this case, the rod 28 will be securely fixed by the L-shaped elastic element 33 protrusion a linear form 36, made in one piece with the sleeve 32, which is also rigidly fixed to the cylinder 20. Therefore, after this, in case of disconnection of the brake line 25 from the locomotive and then in the subsequent depletion of the brake, the rod 13 of the additional cylinder will always be firmly fixed by the clamp rod 27, which will allow you to freely lead the sorting operation on the hill. After compiling the wagons, the locomotive and brake line 25 of the train are brought to the train, a pressure of about 0.6-0.65 MPa is charged with compressed air. This pressure value is also recommended in the analogue and in order to unlock the rod 13 of the additional cylinder 15 into the brake line, then an even higher pressure of 0.75-0.8 MPa falls. In this case, the piston 30 of the auxiliary cylinder 29 already moving along arrow C will continue to move in this direction, while the L-shaped elastic element 33 under the action of the indicated force created by the rods 28 is elastically deformed along arrow F (see Fig. 3 ), and in the plan will occupy a position as shown in Fig.6, and the latch pin 27, having fully selected its stroke, will occupy a position such as shown in Fig.2 with a dashed line. Since the cam 34 of the L-shaped elastic element 33 will be "recessed" relative to the wall of the sleeve 32, then after that the driver again reduces the pressure of the compressed air to the recommended 0.53-0.55 MPa and then under the action of the compression spring 31 the piston 30 together with the rod 28 and the rod the latch 27 will receive movement in the direction opposite to the arrow C, moving until the cam 34 of the L-shaped shape of the elastic element 33 “passes” under the guiding protrusion of the curved shape 36 and under the action of the elastic properties moves in the direction towards c skid F and will take the position shown in figure 2 and 3. As a result, the rod 13 of the additional cylinder will be unlocked and the device will again be ready to respond to braking in the event of depletion of the brake. Further, the described processes can be repeated many times.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения очевидно, так как оно существенно расширяет эксплуатационные возможности системы самоторможения подвижного состава в различных ситуациях движения, торможения, аварийного состояния и формирования отдельных экипажей в поезда на сортировочных станциях, снабженных горками.The technical and economic advantage of the proposed technical solution is obvious, since it significantly expands the operational capabilities of the self-braking system of rolling stock in various situations of movement, braking, emergency condition and the formation of individual crews into trains at marshalling yards equipped with slides.

Claims

The brake of the rail crew, including a brake line connected through an uncoupling valve with an air distributor, a main brake cylinder and an additional cylinder, the rod of which is translationally connected to an earring pivotally mounted on the two-arm lever of the main brake cylinder and is equipped with a latch rod that interacts with the rod of the additional cylinder, characterized in that the latch pin is rigidly attached to the rod of the auxiliary cylinder, connected directly to the brake of the main line and an L-shaped elastic element is also rigidly fixed to it with a cam at its free end located in the longitudinal groove of the sleeve rigidly attached to the body of the additional cylinder, the longitudinal groove has a guiding protrusion of a curved shape, forming a transversely groove with it, the width of the transverse groove is made smaller than the width of the longitudinal groove, and the length is greater than the size of the cam of the said circular elastic element.