RU2399526C1

RU2399526C1 - Rolling stock brake

Info

Publication number: RU2399526C1
Application number: RU2009129434/11A
Authority: RU
Inventors: Евгений Васильевич Сливинский (RU); Евгений Васильевич Сливинский; Александр Валентинович Казаринов (RU); Александр Валентинович Казаринов; Вячеслав Владимирович Теслин (RU); Вячеслав Владимирович Теслин
Priority date: 2009-07-30
Filing date: 2009-07-30
Publication date: 2010-09-20

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: invention relates to rail vehicles. Proposed brake comprises brake main line, air control valve, standby reservoir, brake clamp control lever gear and automatic operation device arranged on railway vehicle frame to interact with bogie sidebar plate by its thrust bearing. Automatic operation device represents a cylindrical case accommodating spring-loaded plunger with recess and thrust bearing. Said case has lengthwise channel communicated via pipeline with air control valve communicated with crosswise channels. Lengthwise axes of symmetry of the latter coincide with mating other channels also arranged in automatic operation device case. One of said channels communicates via pipeline with braking cylinder above-piston chamber, while two other channels communicate with face surface of spool-type air control valve bodies accommodating spring-loaded spool valves with L-shape channels. Lateral sides of spool-type control valves are communicated, on the one side, with standby reservoir via pressure bypass valves and, on the opposite side, with braking cylinder above-piston chamber.

EFFECT: simplified design, higher reliability.

2 dwg

Description

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств, и в частности к устройствам для определения тормозных усилий на колесах железнодорожного подвижного состава.The invention relates to the field of rail vehicles, and in particular to devices for determining braking forces on wheels of railway rolling stock.

Известен тормоз рельсового экипажа используемого, например, в конструкции вагонов-самосвалов (см. книгу Логинов А.И., Афанаскин Н.Е. Вагоны-самосвалы. М.: Машиностроение, 1975. 192 с., стр.149-152). Такое тормозное оборудование состоит из тормозной магистрали, подключенной через воздухораспределитель к запасному резервуару. Запасный резервуар также через тот же воздухораспределитель предназначен для подачи сжатого воздуха в режиме торможения тормозной цилиндр, который приводит в движение рычажную передачу управления тормозными колодками. Существенным недостатком такого тормоза является то, что усилие, создаваемое тормозными колодками, остается постоянным, несмотря на то, что вагон-самосвал может находиться в порожнем или груженом состоянии, а это существенно сказывается на возникающих нагрузках, приложенных у элементной базы вагонов и тормозном пути.Known brake rail crew used, for example, in the construction of dump trucks (see the book Loginov A.I., Afanaskin N.E. Dump trucks. M: Mechanical Engineering, 1975. 192 p., Pp. 149-152). Such braking equipment consists of a brake line connected through an air distributor to a spare reservoir. The spare tank also through the same air distributor is designed to supply compressed air in the braking mode of the brake cylinder, which drives the lever transmission control brake pads. A significant drawback of such a brake is that the force generated by the brake pads remains constant, despite the fact that the dump truck can be in an empty or loaded state, and this significantly affects the arising loads applied at the element base of the cars and the braking distance.

Известны также современные рельсовые экипажи (например, грузовые вагоны), тормозное оборудование которых существенно отличается от аналога (см. книгу Вагоны. Под ред. Л.Д.Кузмича. М.: Машиностроение, 1978. 376 с.). Так их тормозное оборудование включает в себя автоматический регулятор режимов торможения (авторежим). Известен авторежим (см. ту же книгу стр.68, рис.35) типа усл. №265-000, который монтируется сбоку хребтовой балки грузового вагона над тележкой. Такой авторежим состоит из управляющей части (демпфера) и воздушного реле давления. Его устанавливают на вагон таким образом, чтобы его пята опиралась на плиту опорной балки тележки вагона. В результате, использование авторежима позволяет управлять давлением воздуха в тормозном цилиндре за счет линейного перемещения пяты в случае как загружен или разгружен от груза вагон. Несмотря на эффективность использования такого устройства ему все-таки присущ и недостаток, заключающийся в сложности его конструкции из-за наличия большого числа таких деталей как пружин, клапанов и т.д., что в итоге снижает его надежность.Also known are modern rail carriages (for example, freight cars), the braking equipment of which differs significantly from the analogue (see the book Wagons. Edited by L. D. Kuzmich. M.: Mashinostroenie, 1978. 376 p.). So their braking equipment includes an automatic regulator of braking modes (auto mode). Known auto mode (see the same book p. 68, Fig. 35) of the type conv. No. 265-000, which is mounted on the side of the spinal beam of a freight car above the trolley. This auto mode consists of a control part (damper) and an air pressure switch. It is mounted on the wagon in such a way that its heel rests on the plate of the support beam of the wagon trolley. As a result, the use of auto mode allows you to control the air pressure in the brake cylinder due to the linear movement of the heel in case the car is loaded or unloaded from the load. Despite the effectiveness of using such a device, it nevertheless has an inherent drawback, consisting in the complexity of its design due to the presence of a large number of such parts as springs, valves, etc., which ultimately reduces its reliability.

Поэтому целью предлагаемого изобретения является упрощение конструкции авторежима, а следовательно, и всего тормоза рельсового экипажа.Therefore, the aim of the invention is to simplify the design of auto mode, and therefore the entire brake of the rail crew.

Поставленная цель достигается тем, что авторежим выполнен в виде цилиндрического корпуса с подвижно размещенным в нем подпружиненным плунжером с вытачкой и пятой и в корпусе изготовлен продольный канал, сопряженный с помощью трубопровода с воздухораспределителем, который соединен с поперечно расположенными каналами, продольные оси симметрии которых совпадают с ответными другими каналами, также расположенными в корпусе авторежима, и один из них с помощью трубопровода связан с надпоршневой полостью тормозного цилиндра, а два других подключены трубопроводами к торцевым поверхностям корпусов золотниковых распределителей с установленными в них подвижно подпружиненными золотниками, имеющих Г-образной формы каналы, боковые же стороны упомянутых корпусов золотниковых распределителей с одной стороны через перепускные клапаны давления связаны с запасным резервуаром, а с другой - с надпоршневой полостью тормозного цилиндра.This goal is achieved in that the auto mode is made in the form of a cylindrical body with a spring-loaded plunger with a tuck and a fifth movable in it, and a longitudinal channel is made in the body, which is connected by means of a pipeline with an air distributor that is connected to transversely arranged channels whose longitudinal axis of symmetry coincide with reciprocal other channels, also located in the auto mode case, and one of them is connected via a pipeline to the piston cavity of the brake cylinder, and the other two are connected they are connected by pipelines to the end surfaces of the spool valve housings with movable spring-loaded spools installed in them having L-shaped channels, the sides of the mentioned spool valve housings are connected on one side to pressure reservoir and, on the other, to the over-piston cavity of the brake cylinder.

На чертежах фиг.1 показана принципиальная схема тормоза рельсового экипажа, а на фиг.2 - общий вид золотникового распределителя с перепускным клапаном давления и сечением золотника.In the drawings, Fig. 1 shows a schematic diagram of a rail crew brake, and Fig. 2 is a general view of a spool valve with a pressure relief valve and a spool section.

Тормоз рельсового экипажа состоит из тормозной магистрали 1, связанной трубопроводом 2 с воздухораспределителем 3. Воздухораспределитель 3 также соединен с помощью трубопровода 4 с запасным резервуаром 5 и трубопроводом 6 с продольным каналом 7, соединенным с поперечными каналами 8, 9 и 10, расположенными в корпусе 11 авторежима. В последнем соосно каналам 8, 9 и 10 в диаметральной плоскости корпуса 11 авторежима выполнены другие поперечно расположенные каналы 12, 13 и 14. Внутри корпуса 11 авторежима подвижно расположен подпружиненный пружиной сжатия 15 плунжер 16 с выточкой 17 и пятой 18, контактирующей с плитой боковины тележки 19. Сам корпус 11 авторежима жестко закреплен на раме экипажа 20. Другие поперечно расположенные каналы 12, 13 и 14 при помощи трубопроводов 21, 22 и 23 присоединены соответственно к торцевым поверхностям 24 и 25 корпусов золотниковых распределителей 26 и 27, а трубопровод 23 с надпоршневой полостью 28 тормозного цилиндра. Поршень 29 тормозного цилиндра подпружинен пружиной сжатия 30 и его шток 31 соединен с рычажной передачей управления тормозными колодками 32. Боковые поверхности корпусов золотниковых распределителей 26 и 27 с помощью трубопроводов 33 и 34 через перепускные клапаны давления 35 и 36 соединены с запасным резервуаром 5, а также трубопроводами 37 и 38 с надпоршневой полостью 28 тормозного цилиндра. Внутри корпусов золотниковых распределителей 26 и 27 подвижно расположены соответственно золотники 39 и 40, снабженные выточками 41 и подпружиненные пружинами сжатия 42. Золотники 39 и 40 снабжены Г-образной формы каналами 43.The brake of the rail crew consists of a brake line 1 connected by a pipe 2 to an air distributor 3. The air distributor 3 is also connected by a pipe 4 to a spare tank 5 and a pipe 6 with a longitudinal channel 7 connected to the transverse channels 8, 9 and 10 located in the housing 11 auto mode. In the latter, coaxially to the channels 8, 9 and 10, in the diametrical plane of the auto mode body 11, other transversely arranged channels 12, 13 and 14 are made. Inside the auto mode body 11, a plunger 16 spring-loaded with a compression spring 15 is recessed with a recess 17 and a fifth 18 in contact with the trolley side plate 19. The auto-mode housing 11 is rigidly fixed to the crew frame 20. Other transversely arranged channels 12, 13 and 14 are connected to the end surfaces 24 and 25 of the spool valve housings 26 and 27, respectively, by pipelines 21, 22 and 23, and the pipe piping 23 with a piston cavity 28 of the brake cylinder. The piston 29 of the brake cylinder is spring-loaded with a compression spring 30 and its rod 31 is connected to the lever gear for controlling the brake pads 32. The lateral surfaces of the spool valve housings 26 and 27 are connected via pipelines 33 and 34 to the emergency reservoir 5 and 36, as well pipelines 37 and 38 with a piston cavity 28 of the brake cylinder. The spools 39 and 40, respectively, provided with recesses 41 and spring-loaded compression springs 42 are movably located inside the housings of the spool valves 26 and 27, respectively. The spools 39 and 40 are provided with L-shaped channels 43.

Работает тормоз рельсового экипажа следующим образом. Когда последний находится в порожнем состоянии (например, грузовой вагон), детали, составляющие последний, находятся в таком положении, как это показано на фиг.1. Предположим, что экипаж находится в составе поезда, и к нему применяется служебное торможение. Для этого понижают давление в тормозной магистрали 1, например, до такого значения, когда давление сжатого воздуха в трубопроводе 6, поступающего из запасного резервуара 5, составит 0,2 МПа. В этом случае сжатый воздух поступает в продольный канал 7 корпуса 11 авторежима и, проходя выточку 17, входит в поперечный канал 13 и по трубопроводу 23 поступает в надпоршневую полость 28 тормозного цилиндра. Под действием такого давления поршень 28 перемещается в правую часть чертежа фиг.1 и приводит в действие рычажную систему управления тормозными колодками 32. Проход сжатого воздуха под таким давлением через указанные детали возможен потому, что пята 18 плунжера 16 находится с зазором «δ» относительно плиты боковины тележки 19. После того как скорость затормаживаемого поезда достигает какого-то необходимого значения, давление сжатого воздуха в тормозной магистрали 1 поднимают до зарядного значения и тогда трубопровод 6 через воздухораспределитель 3 соединяется с атмосферой, что способствует под действием сжатой пружины сжатия 30 перемещению поршня 29 в исходное положение и тем самым распустить тормоз.The brake of the rail crew works as follows. When the latter is in the empty state (for example, a freight wagon), the parts making up the latter are in the position as shown in FIG. Suppose the crew is part of a train and service braking is applied to it. To do this, lower the pressure in the brake line 1, for example, to such a value when the pressure of compressed air in the pipe 6 coming from the spare tank 5 is 0.2 MPa. In this case, compressed air enters the longitudinal channel 7 of the auto-mode body 11 and, passing a recess 17, enters the transverse channel 13 and enters the supra-piston cavity 28 of the brake cylinder through a pipe 23. Under the influence of such pressure, the piston 28 moves to the right side of the drawing of FIG. 1 and activates the lever brake pad control system 32. The passage of compressed air under such pressure through these parts is possible because the heel 18 of the plunger 16 is with a gap “δ” relative to the plate the sidewalls of the carriage 19. After the speed of the braked train reaches some desired value, the compressed air pressure in the brake line 1 is raised to the charging value and then the pipe 6 through the air distribution The body 3 is connected to the atmosphere, which contributes to the movement of the piston 29 to its original position under the action of a compressed compression spring 30 and thereby release the brake.

Рассмотрим теперь случай, когда экипаж (грузовой вагон) загружен не полностью, а порядка только на 50% от максимальной грузоподъемности. Тогда под действием плиты боковины тележки 19, за счет просадки рессорного подвешивания тележки произойдет контакт пяты 18 с последней и плунжер 16 переместиться по стрелки A на такое расстояние, что он перекроет собой каналы 10 и 14, но зато создаст условия по сопряжению между собой каналов 9 и 13 своей выточкой 17, но зато перекроются каналы 10 и 14, а также будут перекрыты каналы 8 и 12. Подобным образом, как это было описано для режима торможения снижают давление в тормозной магистрали 1 и тогда сжатый воздух также, например, под давлением 0,2 МПа из запасного резервуара 5 поступает через воздухораспределитель 3 в трубопровод 6 и продольный канал 7. Но так как каналы 10 и 14, а также 8 и 12 перекрыты, то сжатый воздух через поперечные каналы 9 и 13 поступает в трубопровод 22 и переместит золотник 40 по стрелке B, сжав его пружину сжатия 42. Такое перемещение золотника 40 создаст условие, когда его выточка 41 расположится между трубопроводом 34 и 38, обеспечив ток сжатого воздуха в надпоршневую полость 28 тормозного цилиндра. Следует отметить, что перепускной клапан давления 36 отрегулирован, например, на пропуск сжатого воздуха из запасного резервуара на 0,3 МПа и, следовательно, усилие на поршне 29 тормозного цилиндра будет выше, чем в первом случае и эффективность торможения полузагруженного экипажа возрастет. После необходимого снижения скорости давление в тормозной магистрали 1 поднимают до нормативной величины, и воздухораспределитель 3 соединяет трубопровод 6 с атмосферой, а следовательно, давление исчезнет и в трубопроводе 22, что обеспечит перемещение золотника 40 под действием сжатой его пружины сжатия 42 в направлении обратной стрелки B. В итоге золотник 40 перекроет трубопроводы 34 и 38, но соединит Г-образной формы канал 43 с трубопроводом 38 и трубопроводом 22 (см. фиг.2). Тогда поршень 29 тормозного цилиндра совместно со штоком 31 и рычажной передачей управления тормозными колодками 32 под действием пружины сжатия 30 переместится в положение, показанное на фиг.1, распуская тем самым тормоз.Let us now consider the case when the crew (freight car) is not fully loaded, but only about 50% of the maximum load capacity. Then, under the action of the sidewall plate of the carriage 19, due to the spring suspension of the carriage, the heel 18 will contact the last one and the plunger 16 will move along the arrow A to such a distance that it will block the channels 10 and 14, but will create conditions for the channels 9 to interconnect and 13 with their recess 17, but channels 10 and 14 will overlap, and channels 8 and 12 will be blocked. In the same way as it was described for the braking mode, they reduce the pressure in the brake line 1 and then the compressed air is also, for example, under pressure 0 , 2 MPa from app The main reservoir 5 enters through the air distributor 3 into the pipeline 6 and the longitudinal channel 7. But since the channels 10 and 14, as well as 8 and 12 are closed, the compressed air through the transverse channels 9 and 13 enters the pipeline 22 and moves the spool 40 in the direction of arrow B by compressing its compression spring 42. This movement of the spool 40 will create a condition when its recess 41 is located between the pipe 34 and 38, providing a flow of compressed air to the over-piston cavity 28 of the brake cylinder. It should be noted that the pressure bypass valve 36 is adjusted, for example, to allow compressed air from the reserve tank to pass by 0.3 MPa and, therefore, the force on the piston 29 of the brake cylinder will be higher than in the first case and the braking efficiency of the semi-loaded crew will increase. After the necessary reduction in speed, the pressure in the brake line 1 is raised to a standard value, and the air distributor 3 connects the pipe 6 to the atmosphere, and therefore, the pressure disappears in the pipe 22, which will provide movement of the spool 40 under the action of its compressed compression spring 42 in the direction of the opposite arrow B As a result, the spool 40 will block the pipelines 34 and 38, but will connect the L-shaped channel 43 with the pipe 38 and the pipe 22 (see figure 2). Then the piston 29 of the brake cylinder together with the rod 31 and the lever transmission control of the brake pads 32 under the action of the compression spring 30 will move to the position shown in figure 1, thereby releasing the brake.

Теперь рассмотрим третий случай торможения экипажа, когда он полностью загружен грузом, соответствующим его максимальной грузоподъемности. Под таким грузом плунжер 16 еще больше сдеформирует упруго свою пружину сжатия 15 так, что выточка 17 разместится между каналами 8 и 12, причем каналы 9 и 13, а также 10 и 14 будут им перекрыты. Так же как и в предыдущих случаях в режиме торможения экипажем снижают давление в тормозной магистрали 1 до величины, равной 0,2 МПа, и тогда сжатый воздух из запасного резервуара 5 и воздухораспределителя 3 поступит в трубопровод 6 и соответственно заполнит каналы 8 и 12, а также трубопровод 21. Это позволит переместить по стрелке Е золотник 39, который, сжав свою пружину сжатия 42, позволит своей выточкой 41 соединить между собой трубопроводы 33 и 37 и сжатый воздух поступит из запасного резервуара 5 через перепускной клапан давления 35, который отрегулирован, например, на давление 0,4 МПа, в надпоршневую полость 28 тормозного цилиндра, приводя в движение рычаги управления тормозными колодками 32. Такой процесс позволит получить на штоке 31 тормозного цилиндра усилие по величине больше, чем в первых двух вышеуказанных случаях. Эффективность торможения экипажа в этом случае обеспечена. После прекращения необходимости торможения давление в тормозной магистрали 1 вновь повышают до нормы и тогда воздухораспределитель 3 соединит трубопровод 6, а также через каналы 8 и 12, и трубопровод 21 с атмосферой, вследствие чего золотник 39 займет под действием своей пружины сжатия 42 положение, показанное на фиг.1 и 2, и тогда Г-образной формы канал 43 соединит полость 28 тормозного цилиндра с атмосферой. Отпуск тормоза осуществлен. В дальнейшем описанные процессы могут повторяться неоднократно.Now we will consider the third case of crew braking when it is fully loaded with a load corresponding to its maximum load capacity. Under such a load, the plunger 16 will further elasticly deform its compression spring 15 so that the recess 17 is located between the channels 8 and 12, and the channels 9 and 13, as well as 10 and 14 will be blocked by it. As in previous cases, in the braking mode, the crew reduces the pressure in the brake line 1 to a value of 0.2 MPa, and then the compressed air from the reserve tank 5 and the air distributor 3 will enter the pipe 6 and, accordingly, fill the channels 8 and 12, and also pipe 21. This will allow to move the spool 39 along arrow E, which, having compressed its compression spring 42, will allow connecting pipes 33 and 37 with its recess 41 and compressed air will come from the reserve tank 5 through the pressure relief valve 35, which For example, it was calibrated to a pressure of 0.4 MPa into the supra-piston cavity 28 of the brake cylinder, driving the control levers of the brake pads 32. Such a process will make it possible to obtain a force larger than in the first two above cases on the piston rod 31 of the brake cylinder. The crew braking performance in this case is ensured. After the stopping of the need for braking, the pressure in the brake line 1 is again raised to normal and then the air distributor 3 will connect the pipe 6, as well as through the channels 8 and 12, and the pipe 21 to the atmosphere, as a result of which the spool 39 will take the position shown by 1 and 2, and then the L-shaped channel 43 will connect the cavity 28 of the brake cylinder with the atmosphere. The brake is released. In the future, the described processes can be repeated repeatedly.

Технико-экономическое преимущество предлагаемого технического решения в сравнении с известным очевидно, так как оно проще по конструкции, а следовательно, и надежно в эксплуатационных условиях.The technical and economic advantage of the proposed technical solution in comparison with the known one is obvious, since it is simpler in design and, therefore, reliable in operating conditions.

Claims

Rail crew brake, which includes a brake line, an air distributor, a spare reservoir, a brake cylinder, a brake gear lever control and an auto mode mounted on the crew frame and interacting with the trolley side plate by its fifth, characterized in that the automatic mode is made in the form of a cylindrical body with a movably placed in it a spring-loaded plunger with a recess and a fifth, in the body a longitudinal channel is made, interfaced with a pipe to the air distributor, which is connected with transverse channels, the longitudinal axis of symmetry of which coincide with the other channels, also located in the auto mode case, one of the channels is connected via a pipeline to the piston cavity of the brake cylinder, and the other two are connected by pipelines to the end surfaces of the spool valve housings with movably mounted spring-loaded spools having L-shaped channels, the lateral sides of the said spool valve housings on one side through the overflow quick pressure valves are connected to the spare tank, and on the other hand, to the piston cavity of the brake cylinder.