RU2506179C2

RU2506179C2 - Car braking device

Info

Publication number: RU2506179C2
Application number: RU2012114108/11A
Authority: RU
Inventors: Евгений Васильевич Сливинский; Вячеслав Владимирович Теслин; Илья Викторович Карпачёв; Любовь Анатольевна Редькина; Евгений Владимирович Иванов
Priority date: 2012-04-10
Filing date: 2012-04-10
Publication date: 2014-02-10
Also published as: RU2012114108A

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: invention relates to railway wheeled vehicles. Bar braking device consists of brake conduit connected via pipes with disconnecting valve and air pressure control valve. The latter is connected in its turn with extra cylinder and extra tank connected in its turn with extra cylinder on its opposite side. Hollow plunger slides inside said extra cylinder and houses sliding piston with rod having the channel to communicate hollow plunger above-piston chamber with atmosphere. Said piton is spring-loaded by compression spring. Helical compression spring is fitted between hollow plunger end section and extra cylinder. Piston rod is articulated with lever gearing acting at brake shoes that get in contact with car wheel in braking.

EFFECT: compact design, expanded operating performances of braking hardware.

1 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.

Известно тормозное устройство вагона. Так, в книге «Технический справочник железнодорожника» под редакцией Е.Ф. Рудой в томе 6 «Подвижной состав» (Гос. 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 на стр.863, а также стр.864 и 865), питаемым сжатым воздухом из тормозной магистрали. Существенным недостатком такого тормоза является то, что в случае утечки воздуха из запасного резервуара при длительной стоянке одиночного вагона или группы вагонов без локомотива и, следовательно, отсутствия давления сжатого воздуха в тормозной магистрали и запасном резервуаре 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 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 device of the car. So, in the book "Technical Reference of the Railway Worker" edited by E.F. Ore in volume 6 “Rolling stock” (State Transport Railway Publishing House, M., 1952) on page 866 of Fig. 49 in the section “Automatic brakes” shows and describes the linkage of a four-axle freight car, which consists of pivotally interconnected levers and suspensions with triangles and brake pads controlled by a brake cylinder connected to a spare tank through an air distributor (see Fig. 44 on p. 863, as well as p. 864 and 865), fed by 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 and spare tank, 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 laid on rails under the wheels of the cars. Despite its effectiveness in fixing this kind 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 тележки рельсового экипажа, описанный в патенте RU 2255872, который также может быть использован в тормозном оборудовании вагонов. Такой тормоз содержит подобные комплектующие узлы и детали тормоза, представленного в аналоге, но имеет существенное отличие, заключающееся в том, что на тележке экипажа шарнирно закреплен дополнительный цилиндр, шток которого, так же как и основного тормозного цилиндра, взаимосвязан с рычажной передачей управления тормозными колодками. В случае утечки воздуха из запасного резервуара экипаж затормаживается усилием, создаваемым пружиной дополнительного цилиндра, и его самодвижение исключается. Однако описанный тормоз обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что он содержит ряд комплектующих, имеющих функциональную зависимость между собой, которые не сосредоточены в одном узле, и эта раздробленность существенно влияет на диагностику последних и их техническое обслуживание.A brake of a rail carriage trolley is also known, as described in patent RU 2255872, which can also be used in brake equipment of cars. Such a brake contains similar components and components of the brake, which is presented in the analogue, but has a significant difference, namely, that an additional cylinder is pivotally mounted on the crew trolley, the rod of which, like the main brake cylinder, is interconnected with the lever gear for controlling brake pads . In the event of air leakage from the spare tank, the crew is inhibited by the force generated by the spring of the additional cylinder, and its self-movement is excluded. However, the described brake has a significant drawback, namely, that it contains a number of components that have a functional relationship between themselves, which are not concentrated in one node, and this fragmentation significantly affects the diagnostics of the latter and their maintenance.

Поэтому целью предлагаемого изобретения является комплектация силовой части тормоза в одном узле, объединяющем тормозной и дополнительный цилиндры в одно целое.Therefore, the aim of the invention is to complete the power part of the brake in one node, combining the brake and additional cylinders as a whole.

Поставленная цель достигается тем, что в дополнительном цилиндре подвижно размещен пустотелый плунжер, подпружиненный винтовой пружиной сжатия относительно последнего, и в нем также подвижно расположен поршень, подпружиненный относительно пустотелого плунжера также винтовой пружиной сжатия, причем надпоршневая его полость соединена с атмосферой через канал, выполненный в нем и его пустотелом штоке, связанном через рычажную передачу с тормозными колодками вагона.This goal is achieved by the fact that in the additional cylinder the hollow plunger is spring-loaded, spring-loaded with a compression screw spring relative to the latter, and the piston is spring-loaded in it, spring-loaded relative to the hollow plunger with a compression spring as well, and its over-piston cavity is connected to the atmosphere through a channel made in him and his hollow stock, connected through a lever transmission with the brake pads of the car.

На фиг.1 показана принципиальная схема тормозного устройства вагона.Figure 1 shows a schematic diagram of the braking device of the car.

Тормозное устройство вагона состоит из тормозной магистрали 1, связанной трубопроводами с разобщительным краном 2 и воздухораспределителем 3. Воздухораспределитель 3 с одной стороны также трубопроводами соединен с дополнительным цилиндром 4 и запасным резервуаром 5, который в свою очередь подключен также к дополнительному цилиндру 4 с другой его стороны. Внутри дополнительного цилиндра 4 подвижно размещен пустотелый плунжер 6, в котором подвижно размещен поршень 7 со штоком 8, причем последний снабжен каналом 9, связывающим с атмосферой надпоршневую полость 10 пустотелого плунжера 6. Поршень 7 подпружинен винтовой пружиной сжатия 11. Между торцевой частью пустотелого плунжера 6 и дополнительным цилиндром 4 установлена винтовая пружина сжатия 12. Шток 8 поршня 7 шарнирно связан с рычажной передачей 13 управления тормозными колодками 14, взаимодействующими с колесом 15 при торможении вагона. Колесо 15 расположено на рельсовом пути 16.The brake device of the car consists of a brake line 1 connected by pipelines with an uncoupling valve 2 and an air distributor 3. The air distributor 3 is also connected by pipelines to an additional cylinder 4 and a spare tank 5, which in turn is also connected to an additional cylinder 4 on its other side . Inside the additional cylinder 4, the hollow plunger 6 is movably placed, in which the piston 7 is movably placed with the rod 8, the latter being equipped with a channel 9 connecting the under-piston cavity 10 of the hollow plunger 6 with the atmosphere. The piston 7 is spring-loaded with a compression screw spring 11. Between the end part of the hollow plunger 6 and an additional cylinder 4 has a helical compression spring 12. The rod 8 of the piston 7 is pivotally connected to a link gear 13 for controlling brake pads 14 interacting with the wheel 15 during braking of the car. Wheel 15 is located on rail 16.

Работает тормозное устройство вагона следующим образом. В процессе движения одиночного вагона с локомотивом и поезда в целом детали тормозного устройства расположены так, как это показано на фиг.1. При этом тормозная магистраль 1 находится под давлением сжатого воздуха, создаваемым компрессором, расположенным на локомотиве, и запасной резервуар 5 полностью заряжен сжатым воздухом (на чертеже локомотив не показан, но такое положение пневматического тормоза подробно описано в книге Е.Ф. Рудой, предоставленной в аналоге). В то же время такое давление сжатого воздуха создано в полости дополнительного цилиндра куда из запасного резервуара 5 последний поступает по стрелке A. В случае необходимости создания режима торможения машинист снижает давление сжатого воздуха в тормозной магистрали 1 (такое действие подробно описано в книге аналога) на некоторую величину, и тогда сжатый воздух из запасного резервуара 5 проходит по стрелке Вчерез воздухораспределитель 3 и попадает в дополнительный цилиндр 6, воздействует на поршень 7, который перемещается по этой же стрелке B, сжимая винтовую пружину сжатия 11 и приводя в движение своим штоком 8 рычажную передачу 13 тормоза, что способствует поджиму тормозных колодок 14 по стрелкам C к колесу 15. Такое движение поршня 7 совместно со штоком 8 происходит без сопротивления в указанном направлении, так как находящийся воздух в подпоршневой полости 10 вытесняется через канал 9 в атмосферу по стрелке E. После снижения скорости за счет указанного режима торможения машинист снова заряжает тормозную магистраль до рабочего давления, что позволяет исключить движение сжатого воздуха по стрелке B в дополнительный цилиндр 4, при этом за счет перекрытия его трубопровода воздухораспределителем 3 происходит зарядка запасного резервуара 5. Как только давление сжатого воздуха в трубопроводе, соединяющем воздухораспределитель 3 и дополнительный цилиндр 4, исчезает, поршень 7 совместно со штоком 8 под действием винтовой пружины сжатия 11 возвращаются в исходное положение, такое, как это показано на фиг.1, что и способствует отходу тормозных колодок от колес 15 в сторону, противоположную стрелкам C. Описанный режим торможения в дальнейшем может повторяться неоднократно. Теперь рассмотрим случай, когда вагон или состав находится в отцепленном от локомотива состоянии, при этом он является заторможенным, то есть его тормозные колодки 14 прижаты к колесу 15, а поршень 7, полностью сжав свою винтовую пружину сжатия 11, находится в крайнем правом положении (см. фиг.1) пустотелого плунжера 6. По истечении некоторого времени за счет тех или иных причин давление сжатого воздуха в запасном резервуаре 5 может снизиться, и тогда, во-первых, пустотелый плунжер 6 под действием своей винтовой пружины сжатия 12 начнет перемещаться также в правую сторону, а поршень 7 совместно со штоком 8 в левую. Но наступит в итоге такой момент, когда поршень 7, достигнув своего крайнего левого положения, остановится, а пустотелый плунжер 6 будет продолжать движение в правую сторону, увлекая за собой поршень 7 вместе со штоком 8 еще дальше в правую сторону. Такое движение пустотелого плунжера 6 и обеспечит постоянное прижатие тормозных колодок 14 к колесу 15, и поэтому самодвижение одиночного вагона или состава в целом будет исключено. В таком заторможенном состоянии подвижной состав может находиться неограниченно долго. В дальнейшем для его передвижения к нему подают локомотив, который, запитав тормозную магистраль 1 сжатым воздухом, переместит пустотелый плунжер 6 в левую сторону, и он, сжав свою винтовую пружину сжатия 12, займет такое положение, как это показано на фиг.1, соответствующее роспуску тормозных колодок 14, что позволит транспортировать вагон или состав в нужном направлении. В дальнейшем описанный процесс самоторможения вагона может повториться неоднократно.The brake device of the car works as follows. In the process of moving a single car with a locomotive and the train as a whole, the details of the braking device are located as shown in Fig. 1. In this case, the brake line 1 is under pressure from the compressed air generated by the compressor located on the locomotive, and the spare tank 5 is fully charged with compressed air (the locomotive is not shown in the drawing, but this position of the air brake is described in detail in the book by E.F. Ruda, provided in analogue). At the same time, such a pressure of compressed air is created in the cavity of the additional cylinder, where the latter flows from the reserve tank 5 in the direction of arrow A. If it is necessary to create a braking mode, the driver reduces the pressure of compressed air in the brake line 1 (this action is described in detail in the analogue book) by some value, and then the compressed air from the reserve tank 5 passes along the arrow. Through the air distributor 3 and enters the additional cylinder 6, acts on the piston 7, which moves along the same arrow ke B, compressing the compression screw spring 11 and actuating the brake linkage 13 of the brake with its rod 8, which facilitates the pressing of the brake pads 14 along the arrows C to the wheel 15. This movement of the piston 7 together with the rod 8 occurs without resistance in the indicated direction, since the air in the sub-piston cavity 10 is displaced through the channel 9 into the atmosphere in the direction of arrow E. After reducing the speed due to the indicated braking mode, the driver again charges the brake line to operating pressure, which eliminates the movement of the compressed air arrow B in the additional cylinder 4, while due to the closure of its pipe by the air distributor 3, the reserve tank 5 is charged. As soon as the compressed air pressure in the pipeline connecting the air distributor 3 and the additional cylinder 4 disappears, the piston 7 together with the rod 8 under action screw compression springs 11 return to their original position, such as shown in figure 1, which contributes to the departure of the brake pads from the wheels 15 in the direction opposite to the arrows C. The described mode is inhibited I further can be repeated several times. Now we consider the case when the car or train is in a state detached from the locomotive, while it is inhibited, that is, its brake pads 14 are pressed against the wheel 15, and the piston 7, having completely compressed its compression screw spring 11, is in the extreme right position ( see Fig. 1) of the hollow plunger 6. After some time, due to various reasons, the compressed air pressure in the spare tank 5 may decrease, and then, firstly, the hollow plunger 6 will begin to move under the action of its compression screw spring 12 also to the right, and the piston 7 together with the rod 8 to the left. But in the end there will come a moment when the piston 7, having reached its extreme left position, stops, and the hollow plunger 6 continues to move to the right side, dragging the piston 7 along with the rod 8 even further to the right side. This movement of the hollow plunger 6 and will provide a constant pressing of the brake pads 14 to the wheel 15, and therefore the self-movement of a single carriage or train as a whole will be excluded. In this inhibited state, the rolling stock can be indefinitely. Subsequently, for its movement, a locomotive is fed to it, which, having fed the brake line 1 with compressed air, will move the hollow plunger 6 to the left side, and it, having compressed its compression screw spring 12, will occupy the position as shown in Fig. 1, corresponding to the dissolution of the brake pads 14, which will allow to transport the car or train in the right direction. In the future, the described process of self-braking of a car may be repeated more than once.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известным не прямодействующим пневматическим тормозом очевидно, так как он эффективно удерживает подвижной состав, исключая его самодвижение при истощении тормоза, и в то же время является компактным узлом, включающим в себя как дополнительный, так и тормозной цилиндры.The technical and economic advantage of the proposed technical solution in comparison with the known non-direct-acting pneumatic brake is obvious, since it effectively holds the rolling stock, excluding its self-movement when the brake is exhausted, and at the same time it is a compact unit that includes both an additional and a brake cylinders.

Claims

The car’s brake device, which includes a brake line connected through an uncoupling valve with an air distributor that is connected to an additional cylinder and a spare tank, characterized in that the hollow plunger is movably placed in the additional cylinder, spring-loaded with a compression screw spring relative to the latter, and the piston is also movably located , spring-loaded relative to the hollow plunger also by a compression screw spring, and its over-piston cavity is connected to the atmosphere through a channel, made in it and its hollow stock, connected through a lever transmission with the brake pads of the car.