RU2487808C1

RU2487808C1 - Locomotive underframe brake

Info

Publication number: RU2487808C1
Application number: RU2012114111/11A
Authority: RU
Inventors: Евгений Васильевич Сливинский; Екатерина Алексеевна Белкова; Илья Викторович Карпачёв; Александр Андреевич Кузмин
Priority date: 2012-04-10
Filing date: 2012-04-10
Publication date: 2013-07-20

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: invention relates to railway wheeled vehicles. Proposed brake comprises brake line connected with air control valve with spare tank and main braking cylinder. Piston of said main braking cylinder is coupled via rod and two-arm lever with brake shoe control lever gearing. Piston rod is furnished with lengthwise axial valve with plunger spring-loaded by expansion spring at one of its end sides. Plunger is shaped to truncated cone interacting with thrust displacing in vertical plane of braking cylinder, said thrust being fitted on rod wall through lengthwise slot. Axial channel is communicated via flexible pipeline with that feeding compressed air to braking cylinder under-piston space via check valve.

EFFECT: ruled out spontaneous motion in depletion of brake.

4 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» (Государственное транспортное железнодорожное издательство, М.: 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, отсутствия давления сжатого воздуха в тормозной магистрали может произойти роспуск тормозов, что приведет к самодвижению последних. В практике, чтобы предупредить такое возможное явление, используют башмаки, которые укладывают на рельсы под колеса вагонов. Несмотря на свою эффективность такого рода фиксации подвижного состава, у него есть недостатки. Во-первых, операция установки башмаков вручную небезопасна, и, во-вторых, известны случаи, когда 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 Guide for the Railway Worker” edited by E.F. Rudoy in Volume 6 “Rolling Stock” (State Transport Railway Publishing House, Moscow: 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), pit compressed air from the brake line. A significant drawback of such a brake is that in the event of air leakage from a spare tank during long-term parking of a single carriage or a group of cars without a locomotive and, consequently, the lack of compressed air pressure in the brake line, brake release can occur, which will lead to their self-movement. In practice, in order to prevent such a possible phenomenon, use shoes that are laid on rails under the wheels of cars. Despite its effectiveness in fixing this type of rolling stock, it has drawbacks. Firstly, the operation of manually installing the shoes is unsafe, and secondly, there are cases when the same workers forget to remove the shoes, and then with the initial movement of the rolling stock the latter goes off the rail.

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 carriages described in the book by V.I. Krylov “Brakes of locomotives. Textbook for technical schools of railway transport ”- M., Transzheldorizdat, 1963 on p. 268 fig. 272 and pp. 47-49 fig. 33 and fig. 34. Such braking equipment is used in electric train cars. In general, this braking device is similar to the above, and therefore its disadvantages are similar.

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

Поставленная цель достигается тем, что шток поршня снабжен продольно расположенным осевым каналом и в нем подвижно установлен подпружиненный пружиной растяжения плунжер, с одной из торцевых своих сторон имеющий форму усеченного конуса, взаимодействующего с наклонной поверхностью подвижного в вертикальной плоскости тормозного цилиндра упора, установленного в сквозном продольном пазу стенки штока причем, упомянутый осевой канал с помощью гибкого трубопровода связан с трубопроводом питания сжатым воздухом подпоршневой полости тормозного цилиндра через обратный клапан.This goal is achieved by the fact that the piston rod is provided with a longitudinally located axial channel and a plunger spring-loaded with a tension spring is movably mounted on it, having a truncated cone on one of its end faces, interacting with an inclined surface of the brake cylinder mounted in the vertical plane of the stop mounted in a through longitudinal a groove in the stem wall, wherein said axial channel is connected by a flexible conduit to the compressed air supply pipe of the piston cavity brake cylinder through the check valve.

На фиг.1 показана принципиальная схема тормоза рельсового экипажа, на фиг.2 - ее перепускной клапан в разрезе, на фиг.3 - укрупненная часть штока в разрезе продольной плоскостью и на фиг.4 - вид части штока с пазом.In Fig.1 shows a schematic diagram of the brake of the rail crew, in Fig.2 - its bypass valve in the context, Fig.3 - enlarged part of the rod in the context of a longitudinal plane and Fig.4 - view of the part of the rod with a groove.

Тормоз рельсового экипажа состоит из тормозной магистрали 1, связанной трубопроводом 2 с воздухораспределителем 3, который трубопроводом 4 соединен с запасным резервуаром 5. Воздухораспределитель 3 трубопроводом 6 связан как с тормозным цилиндром 7, так и с обратным клапаном 8. Обратный клапан 8 гибким трубопроводом 9 соединен с каналом 10, выполенным в штоке 11 поршня 12, который подпружинен пружиной сжатия 13. В канале 10 расположен плунжер 14, подпружиненный пружиной растяжения 15, взаимодействующий с упором 16, подвижно размещенным в сквозном продольном пазу 17, выполненным в штоке 11. Обратный клапан 8 состоит из подпружиненного пружиной сжатия 18 тела качения шаровой формы 19. Шток 11 связан с рычажной системой 20 управления тормозными колодками 21, взаимодействующими с колесом 22 экипажа, передвигающегося по рельсовому пути 23.The brake of the rail crew consists of a brake line 1 connected by a pipe 2 to an air distributor 3, which is connected by a pipe 4 to a spare tank 5. The air distributor 3 is connected by a pipe 6 to both the brake cylinder 7 and the non-return valve 8. The non-return valve 8 is connected by a flexible pipe 9 with a channel 10 made in the rod 11 of the piston 12, which is spring-loaded with a compression spring 13. In the channel 10 is a plunger 14, spring-loaded with a tension spring 15, interacting with the stop 16, movably placed in the through prod flax groove 17 formed in the rod 11. The check valve 8 consists of a spring-loaded compression spring 18 forms the body of rolling ball 19. The rod 11 is connected with the lever system 20 controls the brake pads 21, cooperating with a wheel carriage 22, moves along the track 23.

Работает тормоз рельсового экипажа следующим образом. Предположим, что рельсовый экипаж в данном случае грузовой вагон находящийся в составе поезда был отцеплен и тогда за счет снижения давления в тормозной магистрали 1, сжатый воздух поступил из запасного резервуара 5 по трубопроводу 4 в воздухораспределитель 3 по стрелке А и затем от него в тормозной цилиндр 7 через трубопровод 6 обеспечив тем самым движение поршня 12 по стрелке В упруго деформируя при этом пружину сжатия 13. Но так как поршень 13 жестко соединен со штоком 11, а последний через рычажную систему 20 с тормозными колодками 21, последние входят в контакт с колесом 22 двигаясь по стрелкам С. Одновременно сжатый воздух по стрелке Е попадает и в обратный клапан 8, но так как его тело качения шаровой формы 19 плотно расположено в седле (позиция седла не показана), то он пройти в гибкий трубопровод 9 не может. В дальнейшем по мере истощения тормоза давление сжатого воздуха снижается и, например, достигает близкого к критическому значению 0,16 МПа при преодолении которого возможен роспуск тормозных колодок 21 по направлению противоположном стрелкам С. Однако в данной конструкции это не происходит за счет того, что усилие создаваемое сжатой пружиной сжатия 18 становиться большим, чем было ранее усилие создаваемое давлением приложенным но стрелке Е на тело качения шаровой формы 19. Поэтому обратный клапан 8 пропустит сжатый воздух в гибкий трубопровод 9 и по нему проникнет в капал 10 штока 11. Сжатый воздух поступив в клапан 10 позволит плунжеру 14 переместиться по стрелке F растянув его пружину растяжения 15 и он войдет в контакт с упором 16, который двигаясь по стрелке К выйдет за пределы продольного паза 17. Дальнейшее падение давления сжатого воздуха приведет к тому, что поршень 12 под действием пружины сжатия 13 будет перемешаться в направлении обратном стрелке В и тогда выступающий из штока 11 упор 16 упрется в вертикальную стенку тормозного цилиндра 7. В итоге дальнейшее движение поршня 12 совместно со штоком 11 будет исключено и тормозные колодки 21 могут неограниченно долго удерживать вагон в заторможенном состоянии даже если давление сжатого воздуха окажется равным нулю. Следует отметить жесткость пружины растяжения 15 плунжера 14 подобрана такой, что последний может получить обратное движение в противоположном направлении стрелки F при небольших значениях давления сжатого воздуха близких к нулю. При необходимости перевода рельсового экипажа в режим движения последнее присоединяют к локомотиву (на чертежах локомотив не показан), который поднимает давление сжатого воздуха до 0,7 МПа и тогда запасной резервуар 5 заряжается (этот процесс хорошо описан в аналоге и прототипе). После зарядки тормозной магистрали 1 и запасного резервуара 5 машинист локомотива производит проверку работоспособности тормоза путем снижения давления сжатого воздуха в тормозной магистрали 1, например, на 0,2 МПа. Тогда сжатый воздух из запасного резервуара 5 через трубопровод 4 поступит в воздухораспределитель 3 и попадет с одной стороны по трубопроводу 6 в тормозной цилиндр 7, а с другой стороны в обратный клапан 8 причем, в трубопровод 9, а, следовательно, и в канал 10 он попасть не сможет из-за перекрыши тока сжатого воздуха телом качения шаровой формы 19. Попав же сжатый воздух в тормозной цилиндр 7 окажет давление на поршень 12 и он совместно со штоком 11 начнет двигаться поступательно по направлению стрелки В одновременно сжимая пружину сжатия 13 и вытесняя находящийся в полости, где она расположена, воздух в атмосферу на стрелке М. Перемещение же поршня 12 со штоком 11 позволит под собственным весом упору 16 переместиться в направлении противоположном стрелке К и занять такое положение как это показано на фиг.1, а также привести в движение рычажную систему 20, которая и подожмет тормозные колодки 21 к колесу 22. Далее описанные процессы могут повторяться неоднократно.The brake of the rail crew works as follows. Suppose that the rail crew in this case, the freight car that was part of the train was unhooked and then, due to a decrease in pressure in the brake line 1, compressed air came from the spare tank 5 through the pipe 4 to the air distributor 3 in the direction of arrow A and then from it to the brake cylinder 7 through the pipeline 6 thereby ensuring the movement of the piston 12 in the direction of arrow B while elastically deforming the compression spring 13. But since the piston 13 is rigidly connected to the rod 11, and the latter through the lever system 20 with brake pads 21, the last come into contact with the wheel 22 moving along the arrows C. At the same time, compressed air along the arrow E enters the check valve 8, but since its ball-shaped rolling body 19 is tightly located in the saddle (the saddle position is not shown), it passes into the flexible pipe 9 can't. In the future, as the brake depletes, the compressed air pressure decreases and, for example, reaches a critical value of 0.16 MPa, overcoming of which the brake pads 21 can dissolve in the opposite direction to the arrows C. However, this design does not occur due to the fact that the force created by the compressed compression spring 18 becomes larger than previously the force created by the pressure applied to the arrow E on the ball-shaped rolling body 19. Therefore, the check valve 8 will let compressed air into the flexible pipe d 9 and it will penetrate into the drip 10 of the rod 11. Compressed air entering the valve 10 will allow the plunger 14 to move along arrow F by stretching its tension spring 15 and it will come into contact with the stop 16, which moving along arrow K will go beyond the longitudinal groove 17 A further drop in the pressure of compressed air will cause the piston 12 to be mixed in the direction of the opposite arrow B under the action of the compression spring 13, and then the stop 16 protruding from the rod 11 will abut against the vertical wall of the brake cylinder 7. As a result, the further movement of the piston 12 estno with the rod 11 will be removed and the brake pads 21 can indefinitely keep the car in the locked state, even if the compressed air pressure to be equal to zero. It should be noted the stiffness of the tension spring 15 of the plunger 14 is selected such that the latter can get a reverse movement in the opposite direction of the arrow F at small values of the compressed air pressure close to zero. If it is necessary to transfer the rail crew to the driving mode, the latter is connected to the locomotive (the locomotive is not shown in the drawings), which raises the pressure of compressed air to 0.7 MPa and then the spare tank 5 is charged (this process is well described in the analogue and prototype). After charging the brake line 1 and the spare tank 5, the locomotive driver checks the performance of the brake by reducing the pressure of the compressed air in the brake line 1, for example, by 0.2 MPa. Then the compressed air from the reserve tank 5 through the pipe 4 will enter the air distributor 3 and will get on the one hand through the pipe 6 to the brake cylinder 7, and on the other hand to the check valve 8 and, moreover, into the pipe 9, and therefore into the channel 10 will not be able to get due to the overlap of the compressed air flow by the ball rolling body 19. Once compressed air enters the brake cylinder 7, it will exert pressure on the piston 12 and together with the rod 11 it will move forward in the direction of arrow B while compressing the compression spring 13 and In the cavity where it is located, air is drawn into the atmosphere on arrow M. Moving the piston 12 with the rod 11 will allow the support 16 to move in the direction opposite to arrow K under its own weight and take up such a position as shown in Fig. 1, as well as bring in motion, the lever system 20, which will press the brake pads 21 to the wheel 22. Further, the described processes can be repeated several times.

Технико-экономическое преимущество предложенной конструкции в сравнении с известными техническими решениями очевидно, так как оно позволяет исключить самодвижение грузовых вагонов в случае истощения тормоза и несложно но конструкции.The technical and economic advantage of the proposed design in comparison with the known technical solutions is obvious, since it allows to exclude the self-movement of freight cars in the event of brake depletion and is not difficult to design.

Claims

The brake of the rail crew, including a brake line connected through an air distributor to a spare reservoir and a main brake cylinder, the piston of which is connected via a two-arm lever with a lever transmission for controlling brake pads, characterized in that the piston rod is provided with a longitudinally located axial valve and is movable therein a plunger spring-loaded by a tension spring is installed on one of its end faces, having the shape of a truncated cone interacting with an inclined surface a movable in the vertical plane of the brake cylinder stop, mounted in a through longitudinal groove of the stem wall, and the axial channel is connected via a flexible pipe to the compressed air supply pipe of the piston cavity of the brake cylinder through a non-return valve.