ТОРМОЗНАЯ РЫЧАЖНАЯ ПЕРЕДАЧА ТРЁХОСНОЙ ТЕЛЕЖКИ РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
BRAKE RIGGING OF THREE-AXLE BOGIE OF RAIL VEHICLE

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и касается устройства тормозных рычажных передач трехосных тележек рельсовых транспортных средств.
Известна тормозная рычажная передача трехосной тележки вагона, содержащая тормозной цилиндр, шарнирно связанный с его штоком и с продольной тягой горизонтальный рычаг, средняя часть которого шарнирно связана с рамой вагона, а также подвешенные на раме тележки триангели с установленными на них башмаками с тормозными колодками, шарнирно соединенные с вертикальными рычагами, при этом вертикальные рычаги крайних и средней осей тележки объединены в единый механизм посредством шарнирно соединенных с ними и между собой тяг, распорки и двуплечих рычагов, шарнирно связанных с рамой тележки, снабженная дополнительным двуплечим рычагом, нижней продольной тягой и шарнирно подвешенным на раме вагона распределительным рычагом, один конец которого через тягу шарнирно связан с вертикальным рычагом крайней оси, а другой - шарнирно соединен с нижней продольной тягой, которая через дополнительный двуплечий рычаг шарнирно соединена с тягой, связанной с вертикальным рычагом противоположной крайней оси, при этом средняя часть распределительного рычага шарнирно связана с продольной тягой горизонтального рычага /1/.
Недостатком известной тормозной рычажной передачи трехосной тележки вагона является последовательная передача усилия от одного тормозного цилиндра к колесам осей тележки и обусловленная этим необходимость применения в рычажной передаче большого количества звеньев и шарнирных соединений, снижающих ее КПД и эффективность действия тормоза вагона.
Кроме того, одностороннее тормозное нажатие на первой и третьей колесных парах в трехосной тележке вызывает дополнительный крутящий момент на осях этих колесных пар, а большое усилие на тормозные колодки крайних колесных пар при одностороннем нажатии по сравнению с двухсторонним нажатием, примененном на средней колесной паре, приводит к снижению коэффициента трения между колодками и колесами первой и третьей колесных пар, а также к неравномерному и повышенному износу колодок.
Другим недостатком является расположение на раме вагона тормозного цилиндра, шарнирной подвески распределительного рычага, горизонтального рычага, средняя часть которого также шарнирно связана с рамой вагона, что не только усложняет регулировку тормозной рычажной передачи трехосной тележки, но и ограничивает динамику прохождения вагона в кривых малого радиуса.
Указанные недостатки, связанные с одностороним тормозным нажатием и расположением элементов тормозной рычажной передачи на раме вагона, устранены в тормозной рычажной передаче, принятой в качестве прототипа, другой известной тележки железнодорожного транспортного средства, состоящей из двух колесных пар, буксового подвешивания, сварной рамы, надрессорной балки сварной конструкции, скользунов, упругих элементов центрального подвешивания, установленных на подрессорной балке, подвешенной к раме посредством наклонных люлечных подвесок и валиков, тормозной рычажной передачи, выполненной в виде независимых друг от друга механизмов, передающих усилие от одного тормозного цилиндра, размещенного на раме тележки, на оба колеса одной колесной пары /2/.
Тормозная рычажная передача, примененная в известной тележке железнодорожного транспортного средства, не зависит от конструктивных элементов связывающих ее с рамой вагона и позволяет реализовать двухстороннее нажатие тормозных колодок от каждого тормозного цилиндра на оба колеса одной колесной пары, но при этом не может обеспечить равное нажатие всех четырех тормозных колодок на одной колесной паре, поскольку передача усилия на три из четырех тормозных колодок, воздействующих на колесную пару, передается через нижние плечи продольных траверс, соединенных между собой одной затяжкой с устроенной в ней муфтой, необходимой для периодических ручных регулировок в эксплуатации для поддержания нормативного зазора между тормозными колодками и колесами.
Расположение затяжки с регулировочной муфтой ниже оси колесной пары тележки затрудняет контроль ее состояния персоналом и увеличивает трудоемкость самой регулировки, а отсутствие в тормозной рычажной передаче тележки регулятора для автоматического поддерживания зазора между тормозными колодками и колесами снижает уровень безопасности при эксплуатации железнодорожного транспортного средства.
Техническим результатом заявленного изобретения является повышение эффективности и надежности работы тормозной рычажной передачи трехосной тележки рельсового транспортного средства, упрощение конструкции, повышение КПД в результате применения независимых механизмов для передачи усилий от тормозных цилиндров на тормозные колодки с двухсторонним, равным по величине нажатием на каждое колесо и расположения всех конструктивных элементов над осями колесных пар тележки, несвязанных при этом с рамой рельсового транспортного средства, а также возможности автоматического регулирования зазоров между тормозными колодками и колесами.
Указанный технический результат достигается тем, что тормозная рычажная передача трехосной тележки рельсового транспортного средства состоит из двух независимых механизмов, размещенных на раме тележки, содержащих тормозной цилиндр, наклонные, горизонтальные, вертикальные рычаги, последовательно расположенные с каждой стороны тележки и охватывающие оси колесных пар, шарнирно соединенные между собой элементами связи, выполненными в виде тяг и затяжек, снабженных подвесками к раме тележки, тормозные балки с подвесками башмаков и тормозными колодками, жестко закрепленный на раме тележки пневматический регулятор тормозной рычажной передачи, при этом каждый независимый механизм, закрепленный на одной стороне рамы тележки, передает усилие от тормозного цилиндра на тормозные колодки с двухсторонним нажатием на каждое из трех колес, расположенных на одной стороне тележки, а затяжки с шарнирно закрепленными в них вертикальными рычагами расположены над осями колесных пар с зазором, превышающим величину максимального прогиба рессорного подвешивания тележки, при этом головка тяги пневматического регулятора тормозной рычажной передачи шарнирно соединена с замыкающим вертикальным рычагом, шарнирно закрепленным в затяжке над осью третьей колесной пары.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами:
- на фиг. 1 изображен вид сбоку на тормозную рычажную передачу трехосной тележки рельсового транспортного средства;
- на фиг. 2 изображено исполнение крепления пневматического регулятора тормозной рычажной передачи на раме трехосной тележки рельсового транспортного средства на пальцах.
Тормозная рычажная передача трехосной тележки рельсового транспортного средства (фиг. 1), состоящая из двух независимых механизмов размещенных на раме 1 тележки, каждый из которых содержит тормозной цилиндр 2, наклонный рычаг 3, горизонтальный рычаг 4, вертикальные рычаги 5, последовательно расположенные с каждой стороны тележки и охватывающие оси 6 колесных пар 7, 8, 9, шарнирно соединенные между собой элементами связи, выполненными в виде тяг 10 и затяжек 11, снабженных подвесками 12 к раме 1 тележки, тормозные балки 13 (на чертеже показаны условно) с подвесками 14 башмаков с тормозными колодками 15, жестко закрепленный на раме 1 тележки пневматический регулятор 16 тормозной рычажной передачи, шарнирно соединенный головкой 17 тяги 18 с замыкающим вертикальным рычагом 19, который шарнирно закреплен в затяжке 11, расположенной над осью 6 третьей колесной пары 9. Тормозные колодки 15 воздействуют на поверхности катания колес трех колесных пар 7, 8 и 9 на одной стороне тележки, затяжки 11 с шарнирно закрепленными в них вертикальными рычагами 5 и замыкающим вертикальным рычагом 19 расположены над осями 6 колесных пар 7, 8 и 9 с зазором «а» превышающим величину максимального прогиба рессорного подвешивания 20 тележки.
На фиг. 2 показано исполнение тормозной рычажной передачи трехосной тележки рельсового транспортного средства, в которой пневматический регулятор 16 тормозной рычажной передачи закреплен на раме 1 тележки на пальцах 21 с возможностью поворота вокруг оси пальцев 21, проходящей через продольную ось пневматического регулятора 16 тормозной рычажной передачи параллельно оси вращения замыкающего вертикального рычага 19, шарнирно закрепленного в затяжке 11 над осью 6 третьей колесной пары 9.
Тормозная рычажная передача трехосной тележки рельсового транспортного средства работает следующим образом.
При торможении сжатый воздух от воздухораспределителя или другого устройства, изменяющего давление в тормозных цилиндрах рельсового транспортного средства, поступает в тормозной цилиндр 2 каждого из двух независимых механизмов, размещенных на раме 1 тележки и при этом выходит шток тормозного цилиндра 2. Усилие, развиваемое на штоке тормозного цилиндра 2 передается через наклонный рычаг 3, горизонтальный рычаг 4, тяги 10, вертикальные рычаги 5, затяжки 11, замыкающий вертикальный рычаг 19 на тормозные колодки 15, которые прижимаются к поверхности катания колесных пар 7, 8 и 9, создавая тормозную силу между колесами и рельсами.
При отпуске тормоза сжатый воздух выпускается из тормозного цилиндра 2 в атмосферу, и под действием отпускной пружины тормозного цилиндра 2 шток последнего возвращается в исходное положение, а вместе со штоком возвращаются в исходное положение элементы тормозной рычажной передачи трехосной тележки рельсового транспортного средства.
После многократных торможений зазор между колесами и тормозными колодками 15 из-за износа последних увеличивается, и увеличивается выход штока тормозного цилиндра 2. При увеличении выхода штока больше нормативного сжатый воздух из тормозного цилиндра 2 по воздуховоду (на чертеже не показан) поступает к пневматическому регулятору 16 и приводит его в действие, регулирующее тормозную рычажную передачу трехосной тележки рельсового транспортного средства.
Регулирование происходит в процессе отпуска тормоза после торможения рельсового транспортного средства, при этом тяга 18 втягивается в корпус пневматического регулятора 16 и изменяет положение элементов рычажной передачи, в результате чего при последующих торможениях обеспечиваются выходы штока тормозного цилиндра 2 и зазоры между тормозными колодками 15 и колесами транспортного средства в пределах установленных норм.
В случае необходимости применения тормозной рычажной передачи трехосной тележки рельсового транспортного средства с большим передаточным числом, предусмотрено исполнение подвижного крепления (фиг. 2) пневматического регулятора 16 в вертикальной плоскости на раме 1 тележки на пальцах 21 с возможностью его поворота вокруг оси пальцев 21, проходящей через продольную ось пневматического регулятора 16 параллельно оси вращения замыкающего вертикального рычага 19. Это позволит исключить принудительный наклон тяги 18 пневматического регулятора 16 и ее возможное стопорение из-за касания свободного конца тяги 18 внутренней поверхности шпинделя или стакана пневматического регулятора 16, в котором она находится.
Таким образом, предложенное техническое решение по устройству тормозной рычажной передачи трехосной тележки рельсового транспортного средства позволяет повысить эффективность и надежность работы тормозной рычажной передачи, повысить КПД, упростить конструкцию в результате применения независимых механизмов для передачи усилий от тормозных цилиндров на тормозные колодки с двухсторонним, равным по величине нажатием на каждое колесо и расположения всех конструктивных элементов над осями колесных пар тележки, не связанных при этом с рамой рельсового транспортного средства, а также возможностью автоматического регулирования зазоров между тормозными колодками и колесами.
Предлагаемая тормозная рычажная передача трехосной тележки рельсового транспортного средства может быть применена на пассажирских и грузовых вагонах, моторвагонном и специальном подвижном составе, а также на скоростном подвижном составе, где особенно требуется стабильность ее КПД, высокая эффективность и надежность работы тормозной рычажной передачи.
Источники информации
1. RU, патент на изобретение №221933 С1 «Тормозная рычажная передача трехосной тележки вагона», МПК В61Н 13/20, опубл. 20.11.1998.
2. RU, патент на изобретение №2573100 С1 «Тележка железнодорожного транспортного средства», МПК B61F 3/08, B61F 5/04, B61F 5/06, В61Н 1/00, опубл. 20.01.2016.