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" (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 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 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 rail crew. So in the book "Technical Reference Railwayman" edited by E.F. Ore in Volume 6 "Rolling Stock" (State Transport Railway Publishing House, M., 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 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, page 863 , as well as pages 864 and 865), supplied with 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 its effectiveness in fixing this type of rolling stock, it has drawbacks. Firstly, the operation of manually installing shoes is unsafe, and secondly, there are cases when station workers forget to install shoes, and therefore, the self-movement of cars is possible. At the same time, there are cases when the same workers forget to remove their shoes, and then, with the initial movement of the rolling stock, the latter goes off the rails.
Известен также тормоз тележки рельсового экипажа, описанный в патенте RU 2255872. Такой тормоз состоит из горизонтальных и вертикальных рычагов, а также регулировочных рычагов и подвесок, несущих тормозные колодки, контактирующие с колесами. Один из вертикальных рычагов шарнирно соединен со штоком основного тормозного цилиндра, и последний также шарнирно связан с серьгой, в пазу которой размещен подвижно палец штока поршня, установленного в дополнительном цилиндре. Его поршень относительно корпуса подпружинен пружиной сжатия. Сам же дополнительный цилиндр подключен к запасному резерву, который через воздухораспределитель соединен с тормозной магистралью и основным тормозным цилиндром. Существенным недостатком предложенной конструкции является, во-первых, ее высокая металлоемкость, за счет наличия дополнительного цилиндра с поршнем и пружиной, и, во-вторых, она довольно сложна по устройству и недостаточно надежна из-за использования пружины (у пружины рабочая нагрузка должна составлять порядка 1,4 т и длина около 600 мм), установленной в дополнительном цилиндре, серьги с пазом и т.д. Поэтому целью предлагаемого изобретения является повышение эффективной работы тормоза рельсового экипажа за счет упрощения его конструкции и снижения металлоемкости.The brake of a rail carriage trolley is also known, as described in patent RU 2255872. Such a brake consists of horizontal and vertical levers, as well as adjusting levers and suspensions bearing brake pads in contact with the wheels. One of the vertical levers is pivotally connected to the rod of the main brake cylinder, and the latter is also pivotally connected to the earring, in the groove of which the pin of the piston rod installed in the additional cylinder is movably mounted. Its piston relative to the housing is spring-loaded with a compression spring. The additional cylinder itself is connected to a spare reservoir, which is connected through the air distributor to the brake line and the main brake cylinder. A significant drawback of the proposed design is, firstly, its high metal consumption, due to the presence of an additional cylinder with a piston and a spring, and, secondly, it is quite complicated in design and not reliable due to the use of a spring (the spring must have a working load of about 1.4 t and a length of about 600 mm) installed in the additional cylinder, earrings with a groove, etc. Therefore, the aim of the invention is to increase the effective operation of the brake of the rail crew by simplifying its design and reducing metal consumption.
Поставленная цель заключается в том, что на штоке тормозного цилиндра в продольной его плоскости выполнен паз полусферической формы, контактирующий с шаровой формы фиксатором, жестко закрепленным на подпружиненном плунжере, корпус которого установлен на тормозном цилиндре и его подплунжерная полость соединена трубопроводом с запасным резервуаром, а плунжер снабжен рукояткой, расположенной подвижно в Г-образной формы пазу, расположенном в стенке корпуса, причем надплунжерная часть упомянутого корпуса соединена с атмосферой.The goal is that a hemispherical groove is made on the brake cylinder rod in its longitudinal plane, contacting with a ball-shaped retainer rigidly mounted on a spring-loaded plunger, the housing of which is mounted on the brake cylinder and its sub-plunger cavity is connected by a pipeline to the spare reservoir, and the plunger equipped with a handle located movably in a L-shaped groove located in the wall of the housing, and the plunger portion of the said housing is connected to the atmosphere.
На фиг. 1 показана принципиальная схема тормоза, а на фиг. 2 - корпус плунжера в перспективе.In FIG. 1 shows a circuit diagram of a brake, and FIG. 2 - plunger body in perspective.
Тормоз рельсового экипажа состоит из горизонтальной тяги 1, шарнирно связанной с двуплечим рычагом 2, который также шарнирно присоединен к штоку 3 тормозного цилиндра 4. Другой конец горизонтальной тяги 1 шарнирно присоединен к подвеске 5, несущей тормозную колодку 6, контактирующую с одним из колес 7 колесных пар экипажа. Подвеска 5 взаимосвязана с распорной тягой 8, которая соединена с другой подвеской 9, снабженной тормозной колодкой 10 и шарнирно присоединенной к тележке 11 экипажа (на чертежах тележка не показана). Тормозная колодка 10 взаимодействует с другим колесом 12. Шток 3 тормозного цилиндра 4 жестко присоединен к поршню 13 и подпружинен пружиной сжатия 14 относительно последнего. На штоке 3 выполнен паз полусферической формы 15, взаимодействующий с шаровой формы фиксатором 16, жестко закрепленным на плунжере 17 подпружиненного пружиной сжатия 18, расположенного в корпусе плунжера 19, который установлен на тормозном цилиндре 4. Корпус плунжера 19 связан трубопроводом 20 с запасным резервуаром 21, который трубопроводом 22 соединен с воздухораспределителем 23. Воздухораспределитель 23 с одной стороны связан трубопроводом 24 с тормозной магистралью 25, а с другой трубопроводом 26 с надпоршневой полостью 27 тормозного цилиндра 4. На плунжере 17 закреплена рукоятка 28, подвижно расположенная в Г-образном пазу 29 корпуса плунжера 19. Колеса 7 и 12 перемещаются по рельсовому пути 30.The brake of the rail crew consists of a horizontal link 1 pivotally connected to a two-arm lever 2, which is also pivotally attached to the rod 3 of the brake cylinder 4. The other end of the horizontal link 1 is pivotally attached to the suspension 5, which carries the brake pad 6, which is in contact with one of the wheels 7 of the wheels crew couples. Suspension 5 is interconnected with a spacer rod 8, which is connected to another suspension 9, equipped with a brake pad 10 and pivotally attached to the carriage 11 of the crew (the cart is not shown in the drawings). The brake shoe 10 interacts with another wheel 12. The rod 3 of the brake cylinder 4 is rigidly attached to the piston 13 and is spring-loaded with a compression spring 14 relative to the latter. A hemispherical groove 15 is made on the rod 3, interacting with the ball-shaped retainer 16, rigidly fixed to the plunger 17 of a spring-loaded compression spring 18 located in the plunger body 19, which is mounted on the brake cylinder 4. The plunger body 19 is connected by a pipe 20 to a spare reservoir 21, which is connected by a pipe 22 to an air distributor 23. The air distributor 23 is connected on one side by a pipe 24 to the brake line 25, and on the other by a pipe 26 with a piston cavity 27 of the brake cylinder 4. On the handle 28 is fixed to the plunger 17, movably located in the L-shaped groove 29 of the plunger body 19. The wheels 7 and 12 move along the rail 30.
Работает тормоз рельсового экипажа следующим образом. При необходимости служебного торможения экипажа в тормозной магистрали 25 широко известным в данной области техники способом снижают давление сжатого воздуха, и тогда последний, находящийся в запасном резервуаре 21, через воздухораспределитель 23 по трубопроводу 26 поступает в тормозной цилиндр 4. При этом шток последнего выдвигается по стрелке А, что способствует угловому перемещению связанного с ним двуплечего рычага 2. Такое угловое перемещение способствует поступательному перемещению по стрелке В горизонтальной тяги 1, которая приводит в движение подвески 5 и 9 по стрелкам С, что и позволяет тормозным колодкам 6 и 10 войти в контакт с колесами 7 и 12 экипажа и тем самым снизить его поступательную скорость. В то же время за счет наличия сжатого воздуха в запасном резервуаре 21, давление которого порядка 0,6 МПа (см. аналог), он по трубопроводу 20 поступает и в корпус плунжера 19, что способствует перемещению плунжера 17 по стрелке Е и тем самым обеспечивает полное сжатие пружины 18, при этом рукоятка 28 плунжера 17 перемещается совместно с ним в вертикальной части Г-образного паза 29 и располагается в его верхней части (см. фиг. 2) так, как это показано пунктирной линией. Следует также отметить, что в этом случае шаровой формы фиксатор 16 не контактирует со штоком 3 тормозного цилиндра 4 и находится с некоторым зазором относительно него (см. фиг. 1). Как только надобность в торможении экипажа отпадет, давление воздуха в тормозной магистрали 25 поднимают, что исключает подачу его в трубопровод 26, и последний через воздухораспределитель 23 соединяется с атмосферой, обеспечивая тем самым вышеуказанным деталям возможность занять исходное положение, такое, как это показано на фиг. 1. Если же при длительной стоянке экипажа без локомотива, снабженного устройством получения сжатого воздуха, или же в случае разрыва поезда на подъеме давление воздуха в тормозной магистрали 25 резко снижается, и последний через воздухораспределитель 23 из запасного резервуара 21 поступает в тормозной цилиндр 4 и, как это было описано выше, приводит экипаж или их группу (вагонов) к останову. Однако в практике такая стоянка (особенно длительная) может привести к утечке сжатого воздуха из тормозного цилиндра 4 и других приборов тормоза, и тогда экипаж или группа вагонов не сможет быть больше удержана тормозными колодками 6 и 12. Как только это произойдет (давление сжатого воздуха в запасном резервуаре 21, а следовательно, и в надпоршневой полости тормозного цилиндра 4 будет снижаться), поршень 13 и его шток 3 будут перемещаться под действием сжатой пружины сжатия 14 в направлении, обратном стрелке А, уменьшая тем самым усилие нажатия тормозных колодок 6 и 10 на колеса 7 и 12, при этом плунжер 17 также под действием пружины 18 начнет перемещаться в направлении, обратном стрелке Е, что позволит шаровой формы фиксатору 16 войти в паз полусферической формы 15 штока 3 тормозного цилиндра 4 и зафиксировать его так, что тормозные колодки 6 и 10 будут удерживать экипаж на месте, исключая тем самым его самодвижение. В дальнейшем, для того чтобы экипаж мог совершать движение, в тормозную магистраль 25 широко известными в технике способами подают под давлением сжатый воздух, и он по трубопроводу 24 поступает через воздухораспределитель 23 только в запасный резервуар 21 через трубопровод 22 и затем через трубопровод 20 в корпус плунжера 19, в результате чего плунжер 17 перемещается по стрелке Е, сжимая пружину 18 и тем самым освобождая шток 3 поршня 13, который впоследствии может свободно переместиться под действием пружины 14 в направлении, обратном стрелке А, что и обеспечит роспуск тормоза. В тех случаях, когда, например, один из экипажей (вагонов) поезда будет иметь какой-либо отказ в пневмотормозной системе, то в результате этого возможна утечка воздуха из ее составляющих деталей, и, чтобы не произошло самоторможение его, вручную поворачивают рукоятку 28 по стрелке F (см. фиг. 2), что вызовет угловой поворот по этой же стрелке плунжера 17. Такое действие исключит перемещение последнего в случае снижения давления в запасном резервуаре 21, а следовательно, и штока 3 за счет того, что шаровой формы фиксатор 16 не сможет войти в его паз полусферической формы 15 штока 3 тормозного цилиндра 4 и зафиксировать его от движения по стрелке А, а это исключит прижатие тормозных колодок 6 и 10 к колесам 7 и 12. Другой возможный вариант срабатывания тормозных колодок 7 и 10 может быть при формировании составов на сортировочных станциях, имеющих горки. В этом случае также предварительно расцепив экипажи на одиночные вагоны или групповые их структуры, поворачивают у каждого экипажа по стрелке F рукоятки 28 подобно тому, как это описано выше, что в итоге исключает фиксацию штока 3 и, следовательно, не создает самоторможение экипажей (вагонов). После того как поезд будет сформирован, вагонники, обходя состав, перемещают рукоятки 28 в направлении, обратном стрелкам F, освобождая тем самым штоки 3 от фиксации.The brake of the rail crew works as follows. If necessary, the crew’s service braking in the brake line 25 by a method well known in the art reduces the pressure of compressed air, and then the latter, located in the spare tank 21, enters the brake cylinder 4 through the air distributor 23 through a pipe 26. The rod of the latter extends in the direction of the arrow And, which contributes to the angular movement of the two shoulders of the associated arm 2. This angular movement contributes to the translational movement along arrow B of the horizontal link 1, which drives t into suspension movement 5 and 9 along arrows C, which allows the brake pads 6 and 10 to come into contact with the wheels 7 and 12 of the crew and thereby reduce its forward speed. At the same time, due to the presence of compressed air in the reserve tank 21, the pressure of which is of the order of 0.6 MPa (see analogue), it also enters the body of the plunger 19 through a pipe 20, which facilitates the movement of the plunger 17 along arrow E and thereby ensures full compression of the spring 18, while the handle 28 of the plunger 17 moves together with it in the vertical part of the L-shaped groove 29 and is located in its upper part (see Fig. 2), as shown by the dashed line. It should also be noted that in this case of a spherical shape, the latch 16 does not contact the rod 3 of the brake cylinder 4 and is located with some clearance relative to it (see Fig. 1). As soon as the need for braking of the crew disappears, the air pressure in the brake line 25 is raised, which excludes its supply to the pipe 26, and the latter is connected to the atmosphere through the air distributor 23, thereby providing the above details with the opportunity to occupy the initial position, such as shown in FIG. . 1. If, however, during long-term parking of the crew without a locomotive equipped with a device for receiving compressed air, or in the case of a train breaking on the rise, the air pressure in the brake line 25 sharply decreases, and the latter through the air distributor 23 from the spare reservoir 21 enters the brake cylinder 4 and, as described above, leads the crew or their group (wagons) to a halt. However, in practice, such parking (especially long) can lead to leakage of compressed air from the brake cylinder 4 and other brake devices, and then the crew or group of cars can no longer be held by brake pads 6 and 12. As soon as this happens (compressed air pressure in spare tank 21, and therefore in the supra-piston cavity of the brake cylinder 4 will decrease), the piston 13 and its rod 3 will move under the action of the compressed compression spring 14 in the direction opposite to arrow A, thereby reducing the pressing force then brake pads 6 and 10 on the wheels 7 and 12, while the plunger 17 also under the action of the spring 18 will begin to move in the direction opposite to arrow E, which will allow the ball-shaped latch 16 to enter the groove of the hemispherical shape 15 of the rod 3 of the brake cylinder 4 and fix it so that brake pads 6 and 10 will keep the crew in place, thereby excluding their self-propulsion. Further, in order for the crew to be able to move, compressed air is supplied to the brake line 25 by methods well known in the art, and it is supplied through line 24 through the air distributor 23 only to the spare tank 21 through line 22 and then through line 20 to the body the plunger 19, as a result of which the plunger 17 moves along the arrow E, compressing the spring 18 and thereby freeing the piston rod 3 3, which can subsequently move freely under the action of the spring 14 in the direction opposite to the arrow A, which ensure the dissolution of the brake. In cases where, for example, one of the crews (wagons) of the train will have some kind of failure in the pneumatic brake system, as a result of this, air leakage from its component parts is possible, and to prevent its self-braking, manually turn the handle 28 arrow F (see Fig. 2), which will cause an angular rotation in the same arrow of the plunger 17. This action will exclude the latter’s movement in the event of a decrease in pressure in the spare tank 21, and therefore the rod 3 due to the fact that the ball-shaped retainer 16 won't be able to enter his groove floor spherical shape 15 of the rod 3 of the brake cylinder 4 and fix it against movement in the direction of arrow A, and this will exclude the brake pads 6 and 10 from being pressed against the wheels 7 and 12. Another possible response of the brake pads 7 and 10 may be during the formation of trains at marshalling yards, having a roller coaster. In this case, also having previously unhooked the crews into single wagons or their group structures, turn the handles 28 for each crew in the direction of arrow F, similar to that described above, which ultimately eliminates the fixation of the rod 3 and, therefore, does not create self-braking of the crews (wagons) . After the train is formed, the carriages, bypassing the train, move the handles 28 in the direction opposite to the arrows F, thereby freeing the rods 3 from fixing.
Далее процессы служебного торможения экипажей, их самоторможения, формирования поездов на сортировочных станциях и т.д. могут повторяться подобно тому, как это описано выше.Further, the processes of official braking of the crews, their self-braking, the formation of trains at marshalling yards, etc. may be repeated in the same way as described above.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения очевидно, так как оно существенно расширяет эксплуатационные возможности системы самоторможения подвижного состава в различных ситуациях движения, торможения, аварийного состояния и формирования отдельных экипажей в поезда на сортировочных станциях, снабженных горками.The technical and economic advantage of the proposed technical solution is obvious, since it significantly expands the operational capabilities of the self-braking system of rolling stock in various situations of movement, braking, emergency condition and the formation of individual crews into trains at marshalling yards equipped with slides.
