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 «Подвижный состав» (М.: Государственное 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 триангилями 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, отсутствии 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 вручную 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 убрать башмаки, и тогда при начальном движении подвижного состава последний сходит с рельс.Known brake rail crew. So, in the book “Technical reference book of a railwayman” 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” The lever transmission of a four-axle freight car is shown and described, consisting of levers and suspensions pivotally interconnected 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 p. 865), pi aemym compressed air from the brake pipe. 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, the absence 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, shoes are used that are manually placed on rails under the wheels of the cars. Despite its effectiveness in fixing this type of rolling stock, it has drawbacks. Firstly, the operation of manually installing shoes 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.
Известен также тормоз 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 недостатки его аналогичны.Also known is the brake of rail crews described in the book of V.I. Krylov. Locomotive brakes. 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 its 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 локомотива на станциях и 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 the locomotive at stations and in long-term outposts.
Поставленная цель достигается тем, что поршень тормозного цилиндра выполнен пустотелым в виде цилиндрической формы стакана и в нем подвижно расположен подпружиненный, относительно корпуса тормозного цилиндра, плунжер, взаимодействующий с круговым выступом, изготовленным в стакане, причем упомянутая пустотелая полость стакана связана с пустотелой полостью штока поршня и подключена через гибкий трубопровод к запасному резервуару.This goal is achieved in that the piston of the brake cylinder is hollow in the form of a cylindrical shape of the cup and the spring-loaded plunger relative to the body of the brake cylinder is movably disposed in it, interacting with a circular protrusion made in the cup, the said hollow cavity of the cup being connected to the hollow cavity of the piston rod and connected through a flexible pipe to a spare tank.
На фиг.1 показана принципиальная схема тормоза рельсового экипажа.Figure 1 shows a schematic diagram of a rail crew brake.
Тормоз рельсового экипажа, снабженного колесами 1, перекатывающимися по рельсам 2 и взаимодействующими с тормозными колодками 3 при помощи рычажной системы 4, состоит из следующих конструкционных элементов. Так, рычажная система 4 шарнирно присоединена с помощью двуплечего рычага 5 с пустотелым штоком 6 поршня 7, подвижно расположенного в корпусе тормозного цилиндра 8. Поршень 7 подпружинен пружиной сжатия 9 относительно корпуса тормозного цилиндра 8. В поршне 7 выполнено пустотелое пространство 10, которое снабжено круговым выступом 11, и в нем подвижно расположен плунжер 12, подпружиненный пружиной сжатия 13, примыкающей к корпусу тормозного цилиндра 8. Корпус тормозного цилиндра 8 с помощью трубопровода 14 подключен к воздухораспределителю 15, который связан трубопроводом 16 с главной тормозной магистралью 17. Воздухораспределитель 15 также с помощью трубопровода 18 соединен с запасным резервуаром 19, а он связан гибким трубопроводом 20 с пустотелым штоком 6. Корпус тормозного цилиндра 8 снабжен трубопроводом 21, связывающим его с атмосферой.The brake of the rail crew, equipped with wheels 1, rolling on rails 2 and interacting with brake pads 3 using the lever system 4, consists of the following structural elements. So, the lever system 4 is pivotally connected using a two-shouldered lever 5 with a hollow rod 6 of the piston 7, movably located in the body of the brake cylinder 8. The piston 7 is spring-loaded with a compression spring 9 relative to the body of the brake cylinder 8. The piston 7 has a hollow space 10, which is equipped with a circular the protrusion 11, and it is movably located the plunger 12, spring-loaded with a compression spring 13 adjacent to the housing of the brake cylinder 8. The body of the brake cylinder 8 is connected via a pipe 14 to the air distributor 15, which first conduit 16 is connected to the main brake pipe 17. The air distributor 15 also via conduit 18 is connected with a reserve tank 19, and it is connected a flexible pipe 20 with a hollow rod 6 housing cylinder 8 is provided with a conduit 21 connecting it to the atmosphere.
Работает тормоз рельсового экипажа следующим образом. В процессе режима движения рельсового экипажа главная тормозная магистраль 17 находится под давлением сжатого воздуха, создаваемым компрессором локомотива (на чертеже он не показан, но такой режим подробно описан в аналоге и прототипе), который поступает через трубопровод 16 в воздухораспределитель 15 и затем через трубопровод 18 в запасный резервуар 19. Но так как запасный резервуар соединен с полым штоком 6 при помощи гибкого трубопровода 20, то сжатый воздух поступает по стрелке А, заполняя пустотелое пространство 10 поршня 7, и оказывает давление на плунжер 12, который перемещается также по стрелке А и заполняет крайнее правое положение, сжав свою пружину сжатия 13 (см. фиг.1). В режиме торможения, после того как машинист снизит давление сжатого воздуха в главной тормозной магистрали 17 (этот режим также подробно описан в материалах аналога и прототипа), сжатый воздух поступает из запасного резервуара 19 через трубопровод 18 в воздухораспределитель 15 и затем по трубопроводу 14 в корпус тормозного цилиндра 8, при этом поршень 7 получает перемещение по стрелке В, сжимая свою пружину сжатия 9, что обеспечивает движение в этом направлении пустотелого штока 6, поворот по стрелке С двуплечего рычага 5, а он приводит в движение рычажную систему 4, которая поджимает тормозные колодки 3 по стрелкам Е, создавая усилие, необходимое для торможения колес. Одновременно с движением поршня 7 и совместно с ним в этом же направлении движется и плунжер 12, вытесняя тем самым сжатый воздух по полому штоку 6 в запасный резервуар 19. После того как отпадает необходимость торможения рельсового экипажа, давление сжатого воздуха в главной тормозной магистрали поднимают, воздухораспределитель срабатывает и соединяет трубопровод 14 с атмосферой, что позволит поршню 7 под действием усилия сжатой пружины 9 возвратиться в исходное положение, такое, как это показано на фиг.1. Рассмотрим теперь случай, когда рельсовый экипаж отцеплен от локомотива и его главная тормозная магистраль соединена с атмосферой. В этом случае поршень 7 под действием сжатого воздуха, поступающего из запасного резервуара 19, перемещается по стрелке В, сжимая свою пружину сжатия 9 и приводя в действие рычажную систему 4, прижимает тормозные колодки 3 к колесам 1, исключая тем самым возможность самодвижения рельсового экипажа. Однако по различным техническим причинам возможна утечка сжатого воздуха из тормозного цилиндра 4, тогда поршень 7 имеет возможность перемещения в обратном направлении стрелки В. Но по мере падения давления в запасном резервуаре 19, который питает сжатым воздухом корпус тормозного цилиндра 8, падает и давление в пустотелом пространстве 10 поршня 7, что позволяет плунжеру 12 перемещаться в направлении стрелки F под действием усилия, создаваемого его пружиной сжатия 13. Тогда плунжер 12, упираясь в круговой выступ 11 поршня 7, будет препятствовать движению поршня 7 в направлении стрелки К, исключая тем самым растормаживание колес 1 тормозными колодками 3, а следовательно, обеспечивая надежное удерживание рельсового экипажа на месте его стоянки или отстоя. Когда же к рельсовому экипажу вновь подводят локомотив, главная тормозная магистраль 17 наполняется сжатым воздухом, и через воздухораспределитель 15 последний поступает через запасный резервуар 19 в полый шток 6 и пустотелое пространство 10, перемещая тем самым плунжер 12 в направлении стрелки А, сжимая его пружину сжатия 13, что способствует перемещению поршня 7 вправо за счет того, что не него действует усилие сжатой пружины сжатия 9 и соединение воздухораспределителем 15 трубопровода 14 с атмосферой. Далее описанные процессы могут повторяться неоднократно.The brake of the rail crew works as follows. In the process of the rail crew’s movement mode, the main brake line 17 is under compressed air pressure generated by the compressor of the locomotive (it is not shown in the drawing, but such a mode is described in detail in the analogue and prototype), which enters through the pipe 16 into the air distributor 15 and then through the pipe 18 to the spare tank 19. But since the spare tank is connected to the hollow stem 6 using a flexible pipe 20, the compressed air flows along arrow A, filling the hollow space 10 of the piston 7, and exerts pressure the plunger 12, which also moves along the arrow A and fills the extreme right position, compressing its compression spring 13 (see figure 1). In braking mode, after the driver reduces the pressure of the compressed air in the main brake line 17 (this mode is also described in detail in the materials of the analogue and prototype), the compressed air enters from the reserve tank 19 through the pipe 18 to the air distributor 15 and then through the pipe 14 to the housing the brake cylinder 8, while the piston 7 is moved along arrow B, compressing its compression spring 9, which ensures movement of the hollow rod 6 in this direction, rotation along the arrow C of the two shoulders of the lever 5, and it drives a lever system 4, which biases the brake pad 3 by arrows E, creating the force needed for braking the wheels. Simultaneously with the movement of the piston 7 and together with it, the plunger 12 moves in the same direction, thereby displacing the compressed air along the hollow shaft 6 into the reserve tank 19. After the rail crew is no longer braked, the compressed air pressure in the main brake line is raised, the air distributor is activated and connects the pipe 14 to the atmosphere, which will allow the piston 7 to return to its original position under the action of the compressed spring 9, such as shown in Fig. 1. Let us now consider the case when the rail crew is disconnected from the locomotive and its main brake line is connected to the atmosphere. In this case, the piston 7 under the action of compressed air coming from the reserve tank 19, moves along arrow B, compressing its compression spring 9 and actuating the lever system 4, presses the brake pads 3 to the wheels 1, thereby excluding the possibility of self-movement of the rail crew. However, for various technical reasons, compressed air may leak from the brake cylinder 4, then the piston 7 can move arrows B in the opposite direction. But as the pressure drops in the spare tank 19, which supplies the brake cylinder 8 body with compressed air, the pressure also drops in the hollow the space 10 of the piston 7, which allows the plunger 12 to move in the direction of the arrow F under the action of the force created by its compression spring 13. Then the plunger 12, abutting against the circular protrusion 11 of the piston 7, will prevent the movement of the piston 7 in the direction of the arrow K, thereby eliminating the brake release of the wheels 1 by the brake pads 3, and, therefore, ensuring reliable retention of the rail crew in place of their parking or sediment. When the locomotive is again brought to the rail crew, the main brake line 17 is filled with compressed air, and through the air distributor 15 the latter enters through the reserve tank 19 into the hollow rod 6 and the hollow space 10, thereby moving the plunger 12 in the direction of arrow A, compressing its compression spring 13, which contributes to the movement of the piston 7 to the right due to the fact that it is not the force of the compressed compression spring 9 and the connection of the air distributor 15 of the pipe 14 to the atmosphere. Further, the processes described may be repeated repeatedly.
Технико-экономическая эффективность предложенного технического решения в сравнении с известными очевидна, так как оно позволяет повысить безопасность эксплуатации железнодорожного подвижного состава.The technical and economic effectiveness of the proposed technical solution in comparison with the known ones is obvious, since it allows to increase the safety of operation of railway rolling stock.