RU2476341C1 - Method of freight car brake operation - Google Patents
Method of freight car brake operation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2476341C1 RU2476341C1 RU2011143187/11A RU2011143187A RU2476341C1 RU 2476341 C1 RU2476341 C1 RU 2476341C1 RU 2011143187/11 A RU2011143187/11 A RU 2011143187/11A RU 2011143187 A RU2011143187 A RU 2011143187A RU 2476341 C1 RU2476341 C1 RU 2476341C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- brake
- car
- braking
- stiffness
- proportion
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к устройствам, обеспечивающим автоматическое регулирование различных режимов торможения грузовых железнодорожных вагонов.The invention relates to railway transport, in particular to devices providing automatic regulation of various braking modes of freight railway cars.
Известен способ управления тормозом железнодорожного грузового вагона, включающий подачу сигнала торможения на электропневматический тормоз вагона [Галай Э.И., Галай Е.Э. Тормозные системы железнодорожного транспорта. Конструкция тормозного оборудования: учеб. пособие; Беларусь, Белорус, гос. ун-т трансп. - Гомель: БелГУТ, 2010, с.36].A known method of controlling the brake of a railway freight car, including applying a braking signal to the electro-pneumatic brake of the car [Galay E.I., Galay E.E. Brake systems of railway transport. The design of brake equipment: textbook. allowance; Belarus, Belarus, state un-t transp. - Gomel: BelSUT, 2010, p. 36].
Такие тормоза позволяют осуществлять практически одновременное срабатывание тормозов по всей длине состава, что также способствует сокращению тормозного пути, однако они обладают рядом недостатков:Such brakes allow for the almost simultaneous operation of the brakes along the entire length of the composition, which also helps to reduce the braking distance, however, they have several disadvantages:
- наличие параллельно идущего тормозной магистрали электрического провода, по которому и передаются сигналы на воздухораспределители, что усложняет эксплуатацию тормоза;- the presence of a parallel running brake line of an electric wire, through which signals are transmitted to the air distributors, which complicates the operation of the brake;
- такие тормоза не являются автоматическими, так как, если происходит разрыв поезда или нарушение электрической цепи, то электрическое питание электромагнитных вентилей оказывается невозможным;- such brakes are not automatic, because if a train breaks or a circuit breaks, it is impossible to power the electromagnetic valves;
- одновременное срабатывание тормозов по всей длине состава не является достаточным условием для обеспечения качественного торможения, для которого необходимо обеспечение одинакового ускорения замедления каждого вагона в отдельности. Для этого, в первую очередь, стараются обеспечить жесткость тормоза, пропорциональную загрузке вагона.- the simultaneous operation of the brakes along the entire length of the train is not a sufficient condition for ensuring high-quality braking, for which it is necessary to ensure the same acceleration of deceleration of each car separately. To do this, first of all, they try to ensure the stiffness of the brake, proportional to the load of the car.
Известен способ автоматического регулирования режимов торможения железнодорожного транспортного средства, включающий перемещение чувствительного элемента на угол, пропорциональный загрузке транспортного средства, приведение в действие зубчатых колес, рейки и сухаря, установление за счет этого соответствующего соотношения плеч рычага, посредством которого передают усилие на разобщительный поршень, в результате чего в тормозном цилиндре устанавливается давление, соответствующее загрузке транспортного средства [пат. РФ 2351496, МПК В60Т 8/18, 2009].A known method for automatically controlling the braking conditions of a railway vehicle, including moving the sensing element at an angle proportional to the vehicle load, actuating the gears, racks and crackers, thereby establishing a corresponding ratio of the lever arms by means of which the force is transmitted to the uncoupling piston, resulting in the brake cylinder sets the pressure corresponding to the loading of the vehicle [US Pat. RF 2351496, IPC
Недостатками этого способа являются:The disadvantages of this method are:
- сложность конструкции, реализующей способ;- the complexity of the design that implements the method;
- ограниченные функциональные возможности, обусловленные невозможностью автоматического перехода с режима равнинных (мягких) тормозов на режим горных (жестких) тормозов;- limited functionality due to the inability to automatically switch from plain (soft) brakes to mountain (hard) brakes;
- большие весогабаритные характеристики устройства регулятора;- large weight and size characteristics of the regulator device;
- неудобство изготовления регулятора, связанное с необходимость изменения размеров зубчатых колес передаточного механизма в зависимости от типа вагона, на который регулятор устанавливается.- the inconvenience of manufacturing the regulator associated with the need to change the size of the gears of the transmission mechanism, depending on the type of car on which the regulator is installed.
Прототипом является способ работы тормоза грузового железнодорожного вагона, включающий преобразование величины нагрузки на ось тележки с помощью чувствительного элемента в перемещение, последующее преобразование его передаточным механизмом в пропорциональное передвижение регулятора тормозного усилия, обеспечивающее в процессе торможения соразмерное изменение силы, развиваемой тормозным цилиндром [пат. РФ 2322364, В60Т 8/18, 2008].The prototype is a method of operating the brake of a freight railroad car, which includes converting the load on the axle of the bogie using a sensing element into movement, then converting it with a transmission mechanism to a proportional movement of the brake force regulator, which ensures a proportional change in the force developed by the brake cylinder during braking [US Pat. RF 2322364,
Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:
- сложность устройства, реализующего способ;- the complexity of the device that implements the method;
- ограниченные функциональные возможности, обусловленные отсутствием автоматического перехода с режима равнинных тормозов на режим горных тормозов и выполнения других функций, например фиксирование тормоза на стоянке или изменение жесткости в зависимости от режима торможения - мягкий или жесткий тормоз.- limited functionality due to the lack of an automatic transition from flat brakes to mountain brakes and other functions, for example, holding the parking brake or changing stiffness depending on the braking mode — soft or hard brakes.
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, а именно, повышение качества и надежности работы тормоза, расширение его функциональных возможностей, а также снижение весогабаритных характеристик и себестоимости.The objective of the invention is to remedy these disadvantages, namely, improving the quality and reliability of the brake, expanding its functionality, as well as reducing weight and size characteristics and cost.
Задача решается тем, что в способе работы тормоза грузового железнодорожного вагона, включающем преобразование величины нагрузки, приходящейся на ось тележки, с помощью чувствительного элемента в перемещение, последующее преобразование его передаточным механизмом в пропорциональное передвижение регулятора тормозного усилия, обеспечивающее в процессе торможения соразмерное изменение силы, развиваемой тормозным цилиндром, по крайней мере, один чувствительный элемент выполняют в виде двух связанных между собой упругих звеньев, в одном из них формируют полость и заполняют жидкостью передаточного механизма, который делают из полого упругого элемента с трубопроводом, при этом для преобразования величины нагрузки устанавливают жесткую между упругими звеньями связь, которую после преобразования переводят в состояние, близкое к нулевой жесткости.The problem is solved in that in the method of operation of the brake of a freight railway carriage, which includes the conversion of the load per axle of the bogie with the help of a sensing element into movement, its subsequent transformation by a transmission mechanism into proportional movement of the brake force regulator, which ensures a proportional change in force during braking, developed by the brake cylinder, at least one sensing element is made in the form of two interconnected elastic links, in one m of them form a cavity and fill the transmission mechanism with liquid, which is made of a hollow elastic element with a pipeline, and to convert the magnitude of the load, a rigid connection is established between the elastic links, which after conversion is transferred to a state close to zero stiffness.
Изменение силы производят непосредственно на штоке тормозного цилиндра. Регулятор тормозного усилия выполняют в виде втулки с переменным диаметром поперечного сечения. При установлении жесткой связи одновременно фиксируют шток тормозного цилиндра и снимают фиксацию при переводе связи в состояние, близкое к нулевой жесткости. Шток тормозного цилиндра выполняют из двух телескопических звеньев, при перемещении которых навстречу друг другу сначала создают сопротивление этому перемещению, причем пропорциональное ему, а затем оставляют величину сопротивления без изменения. Силу торможения увеличивают пропорционально отклонению вагона, соответствующему горному режиму, от горизонтали перемещением второго чувствительного элемента и регулятора. Перемещение второго чувствительного элемента осуществляют с помощью отвеса. Перемещение отвеса сопровождают демпфированием. Перевод связи в состояние, близкое к нулевой жесткости, осуществляют путем фиксирования соединенных между собой концов упругих звеньев, а установление жесткой связи выполняют снятием фиксации с концов указанных звеньев. Фиксирование штока тормозного цилиндра осуществляют за счет самоторможения фиксатора, который размещают на охватываемом телескопическом звене. При торможении поезда увеличивают жесткость тормоза вагона пропорционально времени прихода к нему тормозной волны от головы поезда. Жесткость тормоза вагона увеличивают пропорционально отклонению вагона от горизонтали и пропорционально времени прихода к нему тормозной волны от головы поезда. Жесткость тормоза вагона увеличивают пропорционально ускорению торможения. Жесткость тормоза вагона увеличивают пропорционально отклонению вагона от горизонтали, пропорционально времени прихода к нему тормозной волны от головы поезда и ускорению торможения. Увеличение жесткости тормоза вагона производят пропорционально величине нагрузки на ось. Увеличение жесткости тормоза вагона пропорционально времени прихода тормозной волны от головы поезда производят посредством перемещения второго чувствительного элемента, которое осуществляют с помощью отвеса, и регулятора. Увеличение жесткости тормоза вагона пропорционально ускорению торможения производят посредством перемещения второго чувствительного элемента, которое осуществляют с помощью отвеса, и регулятора. При торможении отвес фиксируют.The change in force is carried out directly on the rod of the brake cylinder. The brake force regulator is made in the form of a sleeve with a variable cross-sectional diameter. When establishing a rigid connection, the brake cylinder rod is simultaneously fixed and the fixation is released when the connection is transferred to a state close to zero stiffness. The rod of the brake cylinder is made of two telescopic links, when moving towards one another they first create resistance to this movement, moreover, proportional to it, and then leave the resistance value unchanged. The braking force is increased in proportion to the deviation of the car, corresponding to the mountain mode, from the horizontal by moving the second sensing element and the regulator. The movement of the second sensing element is carried out using a plumb line. The plumb movement is accompanied by damping. The connection is transferred to a state close to zero stiffness, carried out by fixing the ends of the elastic links connected to each other, and the establishment of a rigid connection is performed by removing the fixation from the ends of these links. The locking of the brake cylinder rod is carried out due to the self-braking of the latch, which is placed on the covered telescopic link. When braking a train, the stiffness of the car’s brakes is increased in proportion to the time the brake wave arrives from the train’s head. The stiffness of the car brake is increased in proportion to the deviation of the car from the horizontal and in proportion to the time of arrival of the brake wave from the head of the train. The stiffness of the car brakes is increased in proportion to the acceleration of braking. The stiffness of the car’s brakes is increased proportionally to the deviation of the car from the horizontal, in proportion to the time of arrival of the brake wave from the train’s head and the acceleration of braking. An increase in the stiffness of the car brake is performed in proportion to the axle load. An increase in the stiffness of the car brake is proportional to the time of arrival of the brake wave from the train head by moving the second sensing element, which is carried out using a plumb line, and the regulator. The increase in the stiffness of the car brake is proportional to the acceleration of braking by moving the second sensing element, which is carried out using a plumb line, and the regulator. When braking, the plumb line is fixed.
Указанные отличительные признаки позволяют достичь следующих преимуществ по сравнению с прототипом.These distinctive features allow you to achieve the following advantages compared with the prototype.
Выполнение, по крайней мере, одного чувствительного элемента в виде двух связанных между собой упругих звеньев, формирование в одном из них полости и заполнение ее жидкостью передаточного механизма, который делают из полого упругого элемента с трубопроводом, позволяют реализовать простое по конструкции устройство, выполняющее функции чувствительного элемента и передаточного механизма, которые могут занимать в пространстве относительно друг друга любое положение. Кроме того, путем изменения площади поперечного сечения полого упругого элемента можно варьировать передаточной характеристикой. Все это упрощает конструкцию устройства, реализующего способ, снижает его весогабаритные характеристики и повышает надежность.The implementation of at least one sensitive element in the form of two interconnected elastic links, the formation of a cavity in one of them and filling it with a fluid of the transmission mechanism, which is made of a hollow elastic element with a pipeline, make it possible to realize a device that is simple in design and performs the functions of a sensitive element and transmission mechanism, which can occupy any position in space relative to each other. In addition, by changing the cross-sectional area of the hollow elastic element, the transfer characteristic can be varied. All this simplifies the design of the device that implements the method, reduces its weight and size characteristics and increases reliability.
Установление в процессе преобразования величины нагрузки жесткой между упругими звеньями связи, которую после преобразования переводят в состояние, близкое к нулевой жесткости, дает возможность с помощью простого устройства исключить влияние колебаний вагона в процессе движения на положение регулятора (сделать его неподвижным), предварительно настроенного на имеющуюся нагрузку, что уменьшает его износ в процессе эксплуатации и повышает надежность.Establishment of a rigid load between the elastic links during the conversion process, which, after conversion, is transferred to a state close to zero stiffness, makes it possible using a simple device to eliminate the influence of the car’s vibrations during movement on the position of the regulator (to make it stationary), pre-configured to load, which reduces its wear during operation and increases reliability.
Изменение силы, развиваемой тормозным цилиндром, непосредственно на штоке тормозного цилиндра позволяет, не вмешиваясь в существующие системы управления работой тормозного цилиндра, ввести в тормоз вагона дополнительную функцию - регулирования усилия прижима тормозных колодок к колесу в зависимости от загрузки вагона, что повышает надежность эксплуатации вагонов старой конструкции после их соответствующей модернизации. Кроме того, повышается плавность прижима тормозных колодок к колесу, что повышает надежность и качество особенности при торможении быстродвижущегося состава.Changing the force developed by the brake cylinder directly on the brake cylinder rod allows, without interfering with the existing brake cylinder control systems, to introduce an additional function into the car’s brake - to regulate the pressure force of the brake pads against the wheel depending on the load of the car, which increases the reliability of operation of old cars designs after their corresponding modernization. In addition, increases the smoothness of the clamping of the brake pads to the wheel, which increases the reliability and quality of features when braking a fast-moving train.
Выполнение регулятора тормозного усилия в виде втулки с переменным диаметром поперечного сечения позволяет упростить конструкцию регулятора, что повышает его надежность, снижает весогабаритные характеристики и себестоимость. Кроме того, изменяя форму наружной поверхности втулки, можно получать различные характеристики торможения, как непосредственно во время прижима колодок к колесу, так и вида торможения в целом, что расширяет функциональные возможности.The implementation of the brake force regulator in the form of a sleeve with a variable cross-sectional diameter allows us to simplify the design of the regulator, which increases its reliability, reduces weight and size characteristics and cost. In addition, by changing the shape of the outer surface of the sleeve, it is possible to obtain various braking characteristics, both directly during the clamping of the pads to the wheel, and the type of braking as a whole, which expands the functionality.
Одновременное фиксирование штока тормозного цилиндра при установлении жесткой связи и снятие фиксации при переводе связи в состояние, близкое к нулевой жесткости, дают возможность с помощью одного привода осуществлять изменение жесткости связи и фиксировать стояночный тормоз, что снижает себестоимость тормоза в целом и повышает надежность.The simultaneous fixation of the brake cylinder rod during the establishment of tight coupling and the release of fixation when the coupling is brought into a state close to zero stiffness make it possible to change the coupling stiffness and fix the parking brake with one drive, which reduces the cost of the brake as a whole and increases reliability.
Выполнение штока тормозного цилиндра из двух телескопических звеньев и создание при их перемещении навстречу друг другу сначала пропорционального этому перемещению сопротивления, а затем сохранение величины этого сопротивления без изменения, позволяют посредством простого устройства регулировать величину прижима тормозных колодок к колесу, что снижает себестоимость и повышает надежность тормоза в целом.The implementation of the rod of the brake cylinder of two telescopic links and creating when they are moving towards each other, first proportional to this movement of resistance, and then maintaining the value of this resistance unchanged, allow using a simple device to adjust the amount of pressure of the brake pads to the wheel, which reduces cost and increases the reliability of the brake generally.
Перемещение регулятора и второго чувствительного элемента пропорционально соответствующему горному режиму отклонению вагона от горизонтали, дает возможность автоматически изменять тип торможения - с равнинного на горный и наоборот. Это расширяет функциональные возможности.The movement of the controller and the second sensing element in proportion to the mountain mode deviation of the car from the horizontal, makes it possible to automatically change the type of braking - from flat to mountain and vice versa. This extends the functionality.
Перемещение второго чувствительного элемента с помощью отвеса способствует упрощению конструкции, снижению ее себестоимости и повышению надежности.Moving the second sensing element with a plumb helps to simplify the design, reduce its cost and increase reliability.
Сопровождение перемещения отвеса демпфированием позволяет избежать резких скачков давления в гидравлической системе и перенапряжения других деталей механизма, что повышает надежность. Кроме того, уменьшаются колебания отвеса, вызываемые раскачиванием вагона при торможении и движении, что снижает износ отвеса. Все это повышает надежность работы тормоза вагона.Accompanying the movement of the plumb damping avoids sudden pressure surges in the hydraulic system and overvoltage of other parts of the mechanism, which increases reliability. In addition, plumb vibrations caused by rocking the car during braking and driving are reduced, which reduces plumb wear. All this increases the reliability of the car brake.
Выполнение перевода связи в состояние, близкое к нулевой жесткости путем фиксирования соединенных меду собой концов, упругих звеньев, а установление жесткой связи - снятием фиксации с концов указанных звеньев, дает возможность выполнять указанные операции с помощью простого устройства, что снижает себестоимость и повышает надежность тормоза.Making the connection in a state close to zero stiffness by fixing the ends connected to the honey, elastic links, and establishing a hard connection by removing the fixation from the ends of these links, makes it possible to perform these operations using a simple device, which reduces the cost and increases the reliability of the brake.
Осуществление фиксирования штока тормозного цилиндра за счет самоторможения фиксатора, который размещают на охватываемом телескопическом звене, способствует упрощению конструкции, повышению ее надежности. Кроме того, расширяются функциональные возможности, поскольку реализуется функция неистощимости тормоза после остановки вагона.The implementation of the fixation of the rod of the brake cylinder due to the self-braking of the latch, which is placed on the covered telescopic link, helps to simplify the design, increase its reliability. In addition, the functionality is expanded, since the brake inexhaustibility function is realized after the car stops.
Увеличение при торможении поезда жесткости тормоза вагона пропорционально времени прихода к нему тормозной волны от головы поезда позволяет выравнивать тормозные характеристики вагонов поезда и отказаться от установки электропневматических клапанов, что повышает надежность и качество торможения.An increase in the stiffness of a car’s brake during braking of a train is proportional to the time of arrival of a braking wave from a train’s head to equalize the braking characteristics of a train’s cars and refuse to install electro-pneumatic valves, which increases the reliability and quality of braking.
Увеличение жесткости тормоза вагона пропорционально отклонению вагона от горизонтали и пропорционально времени прихода к нему тормозной волны от головы поезда, позволяет расширить функциональные возможности.The increase in the stiffness of the car’s brake is proportional to the deviation of the car from the horizontal and in proportion to the time of arrival of the brake wave from the train’s head, which allows expanding the functionality.
Увеличение жесткости тормоза вагона пропорционально ускорению торможения позволяет корректировать тормозную характеристику в соответствии с динамикой торможения - чем резче происходит торможение (выше темп снижения давления воздуха в тормозной магистрали), тем жестче становится тормоз. Это повышает качество торможения и расширяет функциональные возможности.An increase in the stiffness of the car brake in proportion to the acceleration of braking allows you to adjust the braking characteristic in accordance with the dynamics of braking - the sharper the braking occurs (the faster the rate of decrease in air pressure in the brake line), the harder the brake becomes. This improves braking performance and expands functionality.
Увеличение жесткости тормоза вагона (в процессе движения или торможения) пропорционально величине нагрузки на ось способствует снижению вероятности блокирования колес и торможения юзом, что повышает надежность и расширяет функциональные возможности.An increase in the stiffness of a car’s brake (during driving or braking) in proportion to the axle load helps reduce the likelihood of wheel blocking and skidding, which increases reliability and expands functionality.
Увеличение жесткости тормоза вагона пропорционально времени прихода тормозной волны от головы поезда посредством перемещения второго чувствительного элемента, которое осуществляют с помощью отвеса, и регулятора, дает возможность упростить конструкцию тормоза, что повышает его надежность.The increase in the stiffness of the car brake is proportional to the time of arrival of the brake wave from the train head by moving the second sensing element, which is carried out using a plumb line, and the regulator, makes it possible to simplify the design of the brake, which increases its reliability.
Увеличение жесткости тормоза вагона пропорционально ускорению торможения посредством перемещения второго чувствительного элемента, которое осуществляют с помощью отвеса, и регулятора, также упрощает конструкцию тормоза, что повышает его надежность.The increase in the stiffness of the car brake is proportional to the acceleration of braking by moving the second sensing element, which is carried out using a plumb line, and the controller also simplifies the design of the brake, which increases its reliability.
Фиксирование при торможении отвеса позволяет исключить при необходимости некоторые функции тормоза, что упрощает его конструкцию и снижает себестоимость.Fixing during braking of a plumb line eliminates, if necessary, some functions of the brake, which simplifies its design and reduces the cost.
Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 изображена схема тормоза с авторегулятором грузового режима.Figure 1 shows a diagram of a brake with a cargo mode autoregulator.
На фиг.2 изображена схема тормоза авторегулятора грузового режима с самотормозящимся фиксатором телескопического звена штока.Figure 2 shows the brake circuit of the cargo mode autoregulator with a self-braking lock of the telescopic rod link.
На фиг.3 изображена схема тормоза авторегулятора грузового режима с самотормозящимся фиксатором и устройством, позволяющим корректировать жесткость тормоза в зависимости от рельефа пути, места вагона в составе поезда и ускорения торможения.Figure 3 shows the brake circuit of the cargo mode auto-regulator with a self-locking brake and a device that allows you to adjust the stiffness of the brake depending on the terrain, the location of the car in the train and the braking acceleration.
На фиг.4 изображен вариант устройства, предназначенного корректирования жесткости тормоза в зависимости от рельефа пути.Figure 4 shows a variant of the device designed to adjust the stiffness of the brake depending on the topography of the path.
Тормоз содержит тормозной цилиндр 1, шток которого имеет охватывающее 2 и охватываемое 3 телескопические звенья, установленные с возможностью скольжения друг относительно друга. На охватывающем звене выполнена упругая консольная балка 4 с заклинивающей поверхностью 5, периодически взаимодействующей с телом 6 качения, поджатым к ней и охватываемому звену пружиной 7. На охватывающем звене с возможностью скольжения и контакта с консольной балкой установлена втулка 8 переменного поперечного сечения с радиальным пазом 9, скрепленная с одним концом полого упругого элемента (сильфона) 10, другой конец которого закреплен на основании 11, неподвижно установленном на охватывающем звене. Полость сильфона посредством трубопровода 12 с жидкостью 13 сообщена с полостью первого упругого звена (сильфона) 14, один конец которого закреплен на неподвижной стойке 15, а другой конец установлен с возможностью скольжения в отверстии 16 стойки, имеющем радиальный паз 17, и связан с первым концом второго упругого звена (пружины) 18, второй конец которого соединен с платформой 19, воспринимающей осевую нагрузку. Шток фиксирующего цилиндра 20, подключенного к тормозной магистрали (ТМ), имеет возможность контакта со стойкой в зоне отверстия и с одним концом двуплечего рычага 21, установленного с возможностью вращения на оси 22. Охватываемое телескопическое звено с возможностью скольжения может быть пропущено через неподвижно закрепленную втулку 23, в которой выполнена с возможностью контакта с другим концом двуплечего рычага упругая консольная балка 24 с заклинивающей поверхностью 25, периодически взаимодействующей с телом 26 качения, поджатым к ней и охватываемому звену пружиной 27.The brake includes a brake cylinder 1, the rod of which has telescopic links spanning 2 and spanning 3, mounted with the possibility of sliding relative to each other. An
Тормоз может иметь второй чувствительный элемент (сильфон) 28 с полостью, заполненной жидкостью и соединенной с трубопроводом, один конец которого неподвижно закреплен, например, на раме тележки, а другой имеет возможность контакта с отвесом 29, установленным с возможностью вращения на оси 30 и взаимодействия с фиксатором 31, поджатым к нему пружиной 32, и с демпфером 33. Отвес может иметь паз 34 с заклинивающей поверхностью 35, имеющей возможность контакта с телом 36 качения, размещенным на горизонтальной площадке 37 оси и удерживаемым на середине площадки упругим элементом (на чертеже не показан), при этом возврат втулки 8 может осуществляться с помощью пружины 38. Заметим, что в качестве жидкости 13 могут быть использованы стойкие к окислению и имеющие низкую температуру застывания кремнийорганические жидкости, например ПЭСЖ №3, которая застывает при температуре минус 70°С.The brake may have a second sensing element (bellows) 28 with a cavity filled with fluid and connected to the pipeline, one end of which is fixedly mounted, for example, on the frame of the trolley, and the other has the ability to contact with a plumb 29, mounted for rotation on the
Способ реализуют следующим образом.The method is implemented as follows.
Выполняют чувствительный элемент, с помощью которого преобразовывают перемещение платформы 19, воспринимающей осевую нагрузку, в виде двух связанных между собой упругих звеньев - сильфона 14 и пружины 18 (фиг.1). Предположим, что тормоза вагона отпущены, и телескопическое звено 3 находится в крайнем правом положении. При загрузке вагона платформа 19 опускается вниз и сжимает жесткую пружину 18, которая, расправляясь, сжимает сильфон 14, в результате чего жидкость 13 по трубопроводу 12 перетекает в сильфон 10, выдвигая шток последнего и перемещая втулку 8 по телескопическому звену 2 вправо. При этом над упругой балкой 4 окажется часть втулки 8 с большим поперечным сечением. Заметим, что изменяя площадь сильфонов 10 и 14 (в зависимости от типа вагона), можно получать разные перемещения их штоков, т.е. менять передаточное отношение. Чем больше будет нагрузка на ось вагона, тем дальше вправо сместится втулка 8. Следует заметить, что перемещение штока сильфона 10 можно использовать и для перемещения известного пневматического регулятора тормоза, изменяющего давление воздуха в тормозном цилиндре.A sensing element is carried out, with the help of which the displacement of the platform 19, which receives the axial load, is transformed in the form of two interconnected elastic links - a bellows 14 and a spring 18 (Fig. 1). Assume that the brakes of the car are released and the telescopic link 3 is in the extreme right position. When loading the car, the platform 19 lowers down and compresses the
Перед началом движения, для зарядки тормоза вагона, подают в тормозную магистраль сжатый воздух. При этом шток фиксирующего цилиндра 20 выдвигается и прижимается к стойке 15 в зоне отверстия 16 (на фиг.1 показано пунктиром), в результате чего радиальный паз 17 уменьшается, и шток сильфона 14 фиксируется в отверстии 16 стойки. Возникающие в результате движения колебания вагона, приводящие к деформации пружины 18, которая работает уже как маленькая рессора, практически не будут передаваться на сильфон 14. Шток этого сильфона будет испытывать только микроперемещения, обусловленные упругой деформацией стойки 15, что эквивалентно переведению связи между элементами 14 и 18 в состояние, близкое к нулевой жесткости.Before starting the movement, compressed air is supplied to the brake line to charge the car’s brakes. In this case, the rod of the fixing
В случае торможения вагона телескопическое звено 3 начинает выдвигаться из тормозного цилиндра 1. При этом тело качения 6 переходит на заклинивающую поверхность 5, в результате чего охватывающее телескопическое звено 2 начинает двигаться заодно со звеном 3. Через рычажный механизм (на чертеже не показан) это движение передается тормозным колодкам, которые прижимаются к колесам. Сопротивление движению звеньев 2 и 3 возрастает, в результате чего тело качения 6 перемещается по заклинивающей поверхности 5, приподнимая упругую балку 4, которая преодолевает упругую силу втулки 8, разжимая последнюю. Сцепление между телескопическими звеньями увеличивается, что вызывает большую силу прижатия тормозных колодок. Так будет продолжаться до тех пор, пока тело качения 6 не пройдет всю заклинивающую поверхность 5 и станет проворачиваться на ее конце. При этом звено 2 остановится, а звено 3 будет продолжать движение, создавая постоянную по величине силу прижима колодок, определяемую упругой силой втулки 8, ее сечением в зоне упругой балки. Чем больше площадь этого сечения, тем большее требуется усилие, чтобы разжать втулку, и тем больше сила прижима тормозных колодок к колесу. После того как поршень тормозного цилиндра 1 займет свое крайнее левое положение, движение звена 3 прекратится. Заметим, что поскольку усилия передаются достаточно большие, то контакт тела качения 6 должен быть не точечным (как это показано на чертеже), а по линии (как это делается, например, в подшипниках), причем на звене 2 может быть выполнено несколько упругих балок 4. На втулке 8 может вовсе или частично отсутствовать паз 9, т.е. втулка будет неразрезанной или частично разрезанной.In the case of car braking, the telescopic link 3 begins to extend from the brake cylinder 1. In this case, the rolling
Для получения неистощимости тормоза при стоянке вагона телескопическое звено 3 фиксируют (фиг.2). После остановки вагона выпускают воздух из тормозной магистрали, при этом шток цилиндра 20 отходит от стойки 15, и двуплечий рычаг 21 за счет возвратной пружины (на чертеже не показана) поворачивается по часовой стрелке, и его нижнее плечо оказывается над упругой балкой 24. После выхода воздуха из тормозного цилиндра звено 3 не сможет сдвинуться вправо, поскольку происходит его самоторможение благодаря тому, что тело качения 26 упирается в заклинивающую поверхность 25, а подъему упругой балки 24 препятствует нижнее плечо рычага 21. Таким образом, при установлении жесткой связи одновременно фиксируют шток тормозного цилиндра.To obtain the inexhaustibility of the brake when the car is parked, the telescopic link 3 is fixed (Fig. 2). After the car stops, air is released from the brake line, while the
Поскольку жесткая связь установлена и тормоз зафиксирован, то при загрузке вагона усилия пружины 18 не хватит, чтобы через передаточный механизм сдвинуть втулку 8, которая, будучи прижатая к консольной балке 4, обеспечивает необходимую величину силы прижатия тормозных колодок к колесам. Поэтому при загрузке вагона пружина 18 будет сжиматься, повышая давление жидкости 13 в передаточном механизме. Перед началом движения подают воздух в тормозную магистраль, в результате чего шток цилиндра 20 начинает выдвигаться, а рычаг 21 - поворачиваться против часовой стрелки. Как только нижнее плечо этого рычага соскочит с упругой балки 24, она начнет подниматься телом 26 качения, которое будет продвигаться по заклинивающей поверхности 25 перемещающимся за счет отхода тормозных колодок звеном 3. После прохождения всей заклинивающей поверхности тело 26 будет проворачиваться, не препятствуя продвижению звена 3. Одновременно с перемещением звена 3 произойдет сход тела качения 6 с заклинивающей поверхности 5, в результате чего упругая консольная балка 4 опустится и отойдет от поверхности втулки 8. Освободившаяся от прижатой к ней ранее балки втулка 8 переместится вправо под действием упругой сил пружины 18, которая до этого находилась в сжатом состоянии, и займет положение (после полного расправления пружины 18), соответствующее величине загрузки вагона. Шток цилиндра 20 при дальнейшем выдвижении прижимается к стойке 15 в зоне отверстия 16 и зажимает в нем шток сильфона 14, переводя связь между упругими звеньями чувствительного элемента в состояние, близкое к нулевой жесткости.Since a rigid connection is established and the brake is fixed, when loading the car, the
Таким образом, и при отпущенном тормозе, как это было описано ранее, и при прижатом, жесткость тормоза автоматически устанавливается пропорционально нагрузке, действующей на ось тележки.Thus, when the brake is released, as described previously, and when pressed, the brake stiffness is automatically set in proportion to the load acting on the axle of the truck.
Для автоматического изменения типа торможения - с равнинного на горный и наоборот - используют второй чувствительный элемент (сильфон) 28, перемещение которого делают пропорциональным отклонению вагона от горизонтали (фиг.3). При небольших наклонах вагона, когда нет необходимости изменять тип торможения, а также при его колебаниях в процессе движения, отвес 29 удерживается от вращения на оси 30 посредством фиксатора 31. В случае существенного наклона вагона фиксатор выходит из выемки отвеса 29, и последний отклоняется от своего исходного положения, нажимая при этом своей нижней поверхностью на сильфон 28. В результате этого происходит перемещение вправо втулки 8 и увеличение жесткости тормоза. При возвращении вагона на равнинный участок пути отвес 29 за счет возвратной пружины (на чертеже не показана) занимает исходное положение, и втулка 8 перемещается влево за счет пружины 38 в первоначальное положение, приводя жесткость тормоза в соответствующее этому положению значение. Для плавного перемещения отвеса используют демпфер 33.To automatically change the type of braking - from flat to mountain and vice versa - use the second sensitive element (bellows) 28, the movement of which is made proportional to the deviation of the car from the horizontal (Fig.3). With slight tilts of the car, when there is no need to change the type of braking, as well as with its fluctuations during movement, the plumb
Поскольку торможение вагонов в составе начинается не одновременно, то для предотвращения набегания вагонов друг на друга, вызывающего большую неравномерность распределения продольно-динамических сил, при торможении поезда увеличивают жесткость тормоза вагона пропорционально времени прихода тормозной волны от головы поезда.Since the braking of cars in the train does not start simultaneously, to prevent the cars from running against each other, causing a large uneven distribution of longitudinal-dynamic forces, when braking the train, the car brake stiffness is increased in proportion to the time the brake wave arrives from the train head.
Ускорение торможения вызывает замедленный (за счет демпфера 33) поворот отвеса 29 вокруг оси 30 (поскольку его центр тяжести расположен ниже ее) и постепенное сжимание сильфона 28 его нижней поверхностью, в результате чего происходит перемещение втулки 8 вправо у любого вагона состава. При этом шток 3 тормозного цилиндра головного вагона начнет выдвигаться первым, переводя тело 6 качения на заклинивающую поверхность 5. В результате охватывающее телескопическое звено 2 будет продвигаться заодно со звеном 3 и посредством прижима балки 4 зафиксирует втулку 8, прекращая тем самым ее дальнейшее относительно себя перемещение и, следовательно, последующее изменение жесткости тормоза. Давление в гидравлической системе (чувствительный элемент - регулятор) возрастет, и отвес 29 прекратит поворот, упершись в неподвижный (уже не сжимающийся) сильфон 28.The acceleration of braking causes a slow (due to damper 33) rotation of the plumb
У вагона, находящегося в середине состава, отвес 29 будет продолжать поворачиваться вокруг оси 30 за счет действующей на него силы инерции, продвигая втулку 8 вправо. Как только тормозная волна дойдет до этого вагона, втулка 8 зафиксируется относительно звена 2 аналогичным образом, но при этом жесткость тормоза в начале торможения будет уже больше начальной жесткости тормоза головного вагона. Благодаря этому начальная сила прижима колодок к колесам среднего вагона окажется больше, торможение станет эффективнее, что будет способствовать выравниванию тормозных характеристик первого и среднего вагонов и, следовательно, лучшему перераспределению по составу продольно-динамических сил между вагонами.In the car, located in the middle of the train, the plumb
В хвостовом вагоне отвес 29 все еще будет продолжать поворачиваться и продвигать втулку 8 вправо. Приход тормозной волны вызовет фиксирование этой втулки и формирование еще большей жесткости тормоза, приводящей соответственно к еще более высокой эффективности торможения и выравниванию тормозных характеристик со средним и первым вагонами. Поэтому через время, необходимое для распространения тормозной волны вдоль состава, эффективность торможения у всех вагонов будет приблизительно одинаковой. Чем больше ускорение торможения и дальше от головы поезда расположен вагон, тем больше сила инерции и время перемещения втулки, а следовательно, более жестким становится тормоз. Однако нельзя беспредельно увеличивать жесткость. Если, например, у порожнего хвостового вагона значительно усилить прижим тормозных колодок к колесу, то торможение может пойти юзом, что приведет к образованию ползуна на колесе. Ограничить увеличение жесткости можно с помощью профиля нижней поверхности отвеса или ограничением его хода. После окончания торможения отвес 29 под собственным весом или с помощью возвратной пружины (на чертеже не показана) занимает прежнее первоначальное положение, и втулка 8 под действием пружины 38 возвращается в исходное положение.In the tail carriage, the plumb
Более целесообразно не ограничивать увеличение жесткости тормоза, а повышать ее пропорционально величине нагрузки на ось. Чем больше масса вагона, тем большее негативное влияние оказывает он на ударно-тяговые приборы состава при неравномерном торможении. Для увеличения жесткости тормоза пропорционально нагрузке на ось выполняют зазор δ между нижней поверхностью отвеса 29 и сильфоном 28 (фиг.3). Чем больше нагружен вагон, тем ниже опускается платформа 19 и дальше вправо продвигается втулка 8, сжимая при этом пружину 38, в результате чего повышается давление в герметично закрытой гидравлической системе передаточного механизма. Повышение давления способствует растягиванию сильфона 28, т.е. уменьшению зазора 5. После загрузки вагона и фиксации штока сильфона 14 в отверстии 16 стойки 15 величина δ будет обратно пропорциональна нагрузке на ось вагона. Тогда при торможении в груженом вагоне маленький зазор δ быстро выберется, и до момента прихода тормозной волны жесткость тормоза повысится значительно. Если же на месте груженого окажется порожний вагон, то при торможении сначала будет выбираться большой зазор δ, и к приходу тормозной волны втулка 8 почти не сдвинется вправо, жесткость практически не изменится.It is more advisable not to limit the increase in brake stiffness, but to increase it in proportion to the magnitude of the axle load. The greater the mass of the car, the greater the negative impact it has on the impact-traction devices of the train during uneven braking. To increase the stiffness of the brake in proportion to the axle load, a gap δ is made between the lower surface of the plumb
Таким образом, жесткость тормозов вагонов состава увеличивается пропорционально времени распространения тормозной волны вдоль состава, ускорению торможения и нагрузке на ось тележки, что уменьшает вредное влияние неодновременного действия тормозов вагонов и их неодинаковой загрузки на работу ударно-тяговых приборов.Thus, the stiffness of the brakes of the carriages of the train increases in proportion to the propagation time of the brake wave along the train, acceleration of braking and load on the axle of the trolley, which reduces the harmful effects of the simultaneous action of the brakes of the cars and their uneven loading on the work of shock and traction devices.
Если нет необходимости изменять жесткость тормозов пропорционально времени распространения тормозной волны вдоль состава, ускорению торможения и нагрузке на ось тележки, и требуется лишь переключение тормозов с равнинного режима на горный и обратно (например, короткий состав из специальных вагонов), то используют отвес с пазом 34 (фиг.4). В этом случае при начале торможения тело 36 качения перемещается по площадке 37 на заклинивающую поверхностью 35 и препятствует повороту отвеса 29, в результате чего жесткость тормозов остается без изменения. При отклонении вагона от горизонтали и отсутствии торможения отвес поворачивается на оси 30, поскольку тело 36 качения удерживается на середине площадки 37 и не препятствует вращению, в результате чего жесткость тормоза изменяется.If there is no need to change the stiffness of the brakes in proportion to the propagation time of the brake wave along the train, the acceleration of braking and the load on the axle of the trolley, and you only need to switch the brakes from plain to mountain mode and vice versa (for example, a short train from special cars), then use a plumb line with a groove 34 (figure 4). In this case, at the beginning of braking, the rolling
Внедрение изобретения позволит создать простой по конструкции тормоз грузового вагона, автоматически обеспечивающий изменение силы прижима тормозных колодок к колесу в зависимости от рельефа пути, величины загрузки вагона, ускорения торможения и от времени прихода тормозной волны, что способствует повышению безопасности движения и удобства в эксплуатации. Кроме того, такой тормоз может работать без всяких ограничений с существующими тормозами, его конструкция обеспечивает удобство в управлении и приспособлена к выполнению ремонтных операций.The implementation of the invention will allow you to create a simple design brake of a freight car, which automatically provides a change in the clamping force of the brake pads to the wheel depending on the topography of the track, the load of the car, the acceleration of braking and the time of arrival of the brake wave, which helps to improve traffic safety and ease of use. In addition, such a brake can work without any restrictions with existing brakes, its design provides ease of operation and is adapted to carry out repair operations.
Claims (18)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011143187/11A RU2476341C1 (en) | 2011-10-25 | 2011-10-25 | Method of freight car brake operation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011143187/11A RU2476341C1 (en) | 2011-10-25 | 2011-10-25 | Method of freight car brake operation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2476341C1 true RU2476341C1 (en) | 2013-02-27 |
Family
ID=49121343
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011143187/11A RU2476341C1 (en) | 2011-10-25 | 2011-10-25 | Method of freight car brake operation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2476341C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU223861U1 (en) * | 2023-12-11 | 2024-03-05 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" | Brake system of a tunnel rock car |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1596967A (en) * | 1977-05-18 | 1981-09-03 | Bosch Gmbh Robert | Load-dependent brake pressure regulator for vehicles |
US5303987A (en) * | 1993-07-12 | 1994-04-19 | Westinghouse Air Brake Company | Empty/load changeover valve for railway car |
EP1048539A2 (en) * | 1999-04-28 | 2000-11-02 | Westinghouse Air Brake Company | Manual empty/load device |
RU2322364C1 (en) * | 2006-06-19 | 2008-04-20 | Зао Нпц "Тормоз" | Rail vehicle load duty autoregulator |
RU2384434C2 (en) * | 2004-06-09 | 2010-03-20 | Уобтек Холдинг Корпорейшн | Braking system with built-in car load compensation device |
-
2011
- 2011-10-25 RU RU2011143187/11A patent/RU2476341C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1596967A (en) * | 1977-05-18 | 1981-09-03 | Bosch Gmbh Robert | Load-dependent brake pressure regulator for vehicles |
US5303987A (en) * | 1993-07-12 | 1994-04-19 | Westinghouse Air Brake Company | Empty/load changeover valve for railway car |
EP1048539A2 (en) * | 1999-04-28 | 2000-11-02 | Westinghouse Air Brake Company | Manual empty/load device |
RU2384434C2 (en) * | 2004-06-09 | 2010-03-20 | Уобтек Холдинг Корпорейшн | Braking system with built-in car load compensation device |
RU2322364C1 (en) * | 2006-06-19 | 2008-04-20 | Зао Нпц "Тормоз" | Rail vehicle load duty autoregulator |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Автотормозное и пневматическое оборудование подвижного состава рельсового транспорта. Каталог комплектующего оборудования. - М.: АСТО, 2003, с.64-67. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU223861U1 (en) * | 2023-12-11 | 2024-03-05 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" | Brake system of a tunnel rock car |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2523816C (en) | Simplified truck mounted brake system | |
CN206691128U (en) | A kind of gauge-changeable bogie filled with adjustable unit brake apparatus | |
CN106915361A (en) | It is a kind of to fill with the gauge-changeable bogie of adjustable unit brake apparatus | |
RU2723614C1 (en) | Method of compensating for loss of traction power of a rail vehicle | |
RU2715433C2 (en) | Brake systems for railway cars | |
RU2402443C1 (en) | Goods' car brake | |
RU2476341C1 (en) | Method of freight car brake operation | |
CA2838574C (en) | Gas actuated retarder system for railway car | |
US3974779A (en) | Vehicle bogie | |
CN201800730U (en) | Empty and load valve for rolling stock | |
WO2017071484A1 (en) | Load-sensing valve for non-linear distribution of braking forces of front and rear brakes of vehicle | |
JP5165487B2 (en) | Railway vehicle | |
RU171002U1 (en) | WAGON MODER | |
US10131368B2 (en) | Steering bogie for railcar | |
CN201646762U (en) | Molten iron car brake device | |
KR102235624B1 (en) | Measuring system for realtime maximum frictional force for a railroad vehicle | |
CN201792869U (en) | High-speed automatic dumping train | |
RU2337028C2 (en) | Spring-hydraulic car decelerator | |
RU2412843C1 (en) | Car braking device | |
AU2011201895A1 (en) | Improved variable gauge bogie with rotating axles | |
CN105416150A (en) | Vertical highway transport vehicle | |
US10272928B2 (en) | Adjustable weight transfer system for bogie | |
RU2108933C1 (en) | Railway flat car | |
SU633462A3 (en) | Braking device for ropeway vehicle | |
CN201932193U (en) | Empty and load stepless automatic adjusting device for railway vehicle |