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 транспортного средства. Так, в книге «Технический справочник железнодорожника» под редакцией Е.Ф. Рудой в томе 6 «Подвижной 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, 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 эффективность такого рода фиксации подвижного состава у него есть и 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.A brake of a rail vehicle is known. So, in the book "Technical Reference of the Railway Worker" edited by E.F. Ore in volume 6 “Rolling stock” (- M .: State Transport Railway Publishing House, 1952) on page 866, Fig. 49 in the section “Automatic brakes” shows and describes the lever transmission of a four-axle freight car, consisting of articulated between each of the 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 p.863, as well as p.864 and p.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, 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, shoes are used that are laid on rails under the wheels of the cars. Despite the effectiveness of this kind of fixation of rolling stock, it also 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 транспортных средств, описанных 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 vehicles described in the book of V.I. Krylova “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 отцепленном состоянии от локомотивов 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 detached from locomotives at stations or in long-term stagnation points.
Поставленная цель заключается в том, что между колесами колесной пары в их горизонтальной плоскости размещен дополнительный пневмоцилиндр и в нем подвижно расположено два подпружиненных между собой поршня, причем штоки последних снабжены вилками, взаимосвязанными с тормозными колодками, а подпоршневые полости упомянутого дополнительного пневмоцилиндра связаны трубопроводом с запасным резервуаром.The goal is that between the wheels of the pair of wheels in their horizontal plane there is an additional pneumatic cylinder and two pistons spring-loaded between them movably located, the rods of the latter having forks interconnected with the brake pads, and the piston cavities of the said additional pneumatic cylinder are connected by a pipeline with a spare reservoir.
На чертеже фиг.1 показана принципиальная схема тормоза грузового вагона.The drawing of figure 1 shows a schematic diagram of the brake of a freight car.
Тормоз грузового вагона состоит из тормозной магистрали 1, связанной через разобщительный кран 2 с воздухораспределителем 3, который соединен трубопроводами 4 и 5 с запасным резервуаром 6 и тормозным цилиндром 7. Тормозной цилиндр 7 включает в себя подпружиненный пружиной сжатия 8 поршень 9, шток 10 которого соединен с рычажной системой 11 управления тормозными колодками 12 примыкающих к колесам 13 колесных пар вагона, перемещающихся по рельсовому пути 14. Запасный резервуар 6 трубопроводом 15 связан с дополнительным пневмоцилиндром 16, внутри которого подвижно расположены подпружиненные относительно друг друга пружиной сжатия 17 поршни 18 и 19, а их, соответственно, штоки 20 и 21 снабжены вилками 22, взаимодействующими с тормозными колодкам 12.The brake of a freight car consists of a brake line 1 connected through an uncoupling valve 2 to an air distributor 3, which is connected by pipelines 4 and 5 to a spare reservoir 6 and a brake cylinder 7. The brake cylinder 7 includes a piston 9 spring-loaded with a compression spring 8, the rod 10 of which is connected with a lever system 11 for controlling brake pads 12 adjacent to the wheels 13 of the car’s wheelsets moving along the rail 14. The reserve tank 6 is connected by a pipe 15 to an additional pneumatic cylinder 16, inside of which th movably disposed spring-loaded relative to each other by a compression spring 17, the pistons 18 and 19 and their respectively rods 20 and 21 are provided with plugs 22, cooperating with the brake shoe 12.
Работает тормоз грузового вагона следующим образом. На принципиальной схеме тормоза, показанного на фиг.1, его конструктивные элементы находятся в таком положении, когда грузовой вагон, одиночный или находящийся в составе грузового поезда, находится в сцепе с локомотивом и тормозная магистраль 1 находиться под давлением сжатого воздуха порядка 0,7 МПа, создаваемым компрессорной установкой локомотива. При этом под таким же давлением сжатый воздух находится в запасном резервуаре 6, куда он поступил по стрелке А из тормозной магистрали 1 через разобщительный кран 2, воздухораспределитель 3 и трубопровод 4. Но так как запасный резервуар 6 зарядился сжатым воздухом, то последний, поступив через трубопровод 15 по стрелке B в подпоршневые полости поршней 18 и 19, переместил их друг к другу, сжав пружину сжатия 17. Теперь предположим, что вагон или их группа, находящаяся в составе грузового поезда, находится в движении и наступил момент, когда машинист должен осуществить режим его притормаживания или останов. В этом случае он широко известным способом в данной области техники снижает давление сжатого воздуха в тормозной магистрали 1, например на 0,05 МПа, что приводит к срабатыванию воздухораспределителя 3, который перекрывает свой канал, через который сжатый воздух поступает от разобщительного крана 2, но соединяет трубопровод 4 с трубопроводом 5, и тогда сжатый воздух из запасного резервуара 6 в направлении, обратном стрелке А, поступает в тормозной цилиндр 7, перемещая его поршень 9 в направлении стрелки С. Двигаясь в этом направлении, поршень 9 сжимает не только свою пружину сжатия 8, но и своим штоком 10 приводит в движение рычажную систему 11 управления тормозными колодками 12, которые, поджимаясь к колесам 13 по стрелкам Е, производят их торможение. После прекращения такого режима машинист поднимает давление сжатого воздуха в тормозной магистрали 1, что позволяет, во-первых, запитать запасный резервуар 6 сжатым воздухом, а во-вторых, соединить подпоршневую полость тормозного цилиндра 7 с атмосферой, и тогда под действием ранее сжатой пружины 8 поршень 9 переместится в направлении, обратном стрелке С, а это позволит его штоку 10 возвратить в исходное положение рычажную систему 11 управления тормозными колодками 12, которые переместятся в направлении, обратном стрелкам E. Рассмотрим еще один режим работы тормоза. Предположим, что вагон или группа грузовых вагонов находится на станции или же в пункте отстоя, когда локомотив отцеплен. В этом случае тормозная магистраль 1 разряжена и сжатый воздух из запасного резервуара 6 попадает в тормозной цилиндр 7 и дополнительный цилиндр 16, а это приводит к тому, что рычажная система 11 поджимает тормозные колодки 12 к колесам 13, исключая тем самым возможность самодвижения вагонов. По мере длительной стоянки, как известно практике, тормоз подвержен истощению и поэтому по мере падения давления воздуха в запасном резервуаре 6 в тормозном цилиндре 7 также это давление снизится и поршень 9 под действием пружины сжатия 8 начнет перемещаться в сторону, противоположную стрелке С, и такое перемещение будет способствовать роспуску тормоза, однако этого не произойдет, так как под действием пружины сжатия 17 поршни 18 и 19 дополнительного пневмоцилиндра 16 начнут перемещаться друг относительно друга по стрелкам К и, взаимодействуя своими вилками 22 с тормозными колодками 12, не позволят последним отойти от колес 13, обеспечивая тормозной эффект и исключая тем самым самодвижение подвижного состава. В дальнейшем описанные процессы могут повторяться неоднократно.The brake of a freight car operates as follows. In the circuit diagram of the brake shown in Fig. 1, its structural elements are in such a position that a freight car, single or in a freight train, is coupled to a locomotive and the brake line 1 is under compressed air pressure of the order of 0.7 MPa created by the compressor installation of the locomotive. In this case, under the same pressure, the compressed air is in the reserve tank 6, where it entered along arrow A from the brake line 1 through the isolation valve 2, the air distributor 3 and pipeline 4. But since the reserve tank 6 was charged with compressed air, the latter, having passed through the pipeline 15 in the direction of arrow B into the piston cavities of the pistons 18 and 19, moved them to each other, compressing the compression spring 17. Now suppose that the car or their group, which is part of the freight train, is in motion and the moment has come when the driver d lzhen perform its braking mode or stop. In this case, it is widely known in the art to reduce the pressure of compressed air in the brake line 1, for example, by 0.05 MPa, which leads to the operation of the air distributor 3, which closes its channel through which the compressed air comes from the uncoupling valve 2, but connects the pipeline 4 to the pipeline 5, and then the compressed air from the reserve tank 6 in the direction opposite to arrow A enters the brake cylinder 7, moving its piston 9 in the direction of arrow C. Moving in this direction, the piston 9 maet not only a compression spring 8, but its stem 10 moves the control lever system 11, brake pads 12, which wraps the wheels 13 on the arrows E, produce their braking. After the termination of this mode, the driver raises the pressure of the compressed air in the brake line 1, which allows, firstly, to feed the spare tank 6 with compressed air, and secondly, to connect the piston cavity of the brake cylinder 7 with the atmosphere, and then under the action of the previously compressed spring 8 the piston 9 will move in the direction opposite to arrow C, and this will allow its rod 10 to return to the initial position the lever system 11 for controlling brake pads 12, which will move in the direction opposite to arrows E. Let us consider one more the brake mode. Suppose a wagon or a group of freight wagons is located at a station or at a sludge station when the locomotive is disconnected. In this case, the brake line 1 is discharged and compressed air from the spare reservoir 6 enters the brake cylinder 7 and the additional cylinder 16, and this leads to the fact that the lever system 11 compresses the brake pads 12 to the wheels 13, thereby excluding the possibility of self-propelled cars. As the parking lot is long, as you know, the brake is subject to exhaustion, and therefore, as the air pressure drops in the spare reservoir 6 in the brake cylinder 7, this pressure also decreases and the piston 9 begins to move in the direction opposite to arrow C under the action of the compression spring 8, and such the movement will facilitate the release of the brake, however, this will not happen, since under the action of the compression spring 17 the pistons 18 and 19 of the additional pneumatic cylinder 16 will begin to move relative to each other along the arrows K and interacting their forks 22 with brake pads 12, will not allow the latter to move away from the wheels 13, providing a braking effect and thereby eliminating the self-movement of the rolling stock. In the future, the described processes can be repeated repeatedly.
Технико-экономическое преимущество предположенного технического решения в сравнении с известным очевидно, так как оно позволяет исключить самодвижение вагонов в случае истощения тормоза.The technical and economic advantage of the proposed technical solution in comparison with the known one is obvious, since it allows to exclude self-movement of cars in the event of brake depletion.