УСТРОЙСТВО КРЕПЛЕНИЯ ТОРМОЗНЫХ БАШМАКОВ ТОРМОЗНОЙ РЫЧАЖНОЙ ПЕРЕДАЧИ ТРЕХЭЛЕМЕНТНОЙ ТЕЛЕЖКИ

Полезная модель относится к устройству крепления тормозных башмаков тормозной рычажной передачи трехэлементной тележки грузовых вагонов.
Известна тормозная рычажная передача трехэлементной тележки грузового вагона, содержащая триангели с вертикальными рычагами и с жестко закрепленными на концах триангеля тормозными башмаками с колодками (В.И. Крылов, Е.В. Клыков, В.Ф. Ясенцев. Тормоза подвижного состава. Иллюстрированное пособие. Москва, Транспорт, 1980, с. 220).
Размещение зоны подвески триангеля на боковых рамах в центре башмака в совокупности с жестким закреплением башмака с колодками на триангеле приводит к неравномерному клиновидному износу тормозных колодок ввиду постоянного изменения положения центра тяжести узла триангеля при износе тормозных колодок и изменении положения вертикального рычага в процессе торможения и отпуска в виду того, что равномерный отвод фрикционных поверхностей тормозных колодок от поверхности колес при отпуске тормозов не обеспечивается.
В результате происходит повышенный износ колодок и преждевременный выход их из строя, ослабляется посадка тормозного башмака, повышается сопротивление движению поезда, снижается КПД тормозной рычажной передачи.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство крепления тормозных фрикционных элементов тормозной рычажной передачи, содержащий триангели с концевыми цилиндрическими частями на которых закреплены башмаки с секционными тормозными колодками и узел подвески башмака (см. RU120026 U1, опубл. 10.09.2012).
Вследствие закрепления тормозного башмака в центре не обеспечивается его самоустановка. Для этого в конструкции используется дополнительное устройство для удержания башмака в требуемом положении. В результате необходимы дополнительные затраты на изготовление, монтаж, обслуживание в эксплуатации, ремонт этого устройства.
Техническим результатом предлагаемого технического решения является повышение эффективности тормозной системы вагонов и снижение затрат на эксплуатацию и ремонт вагонов.
Указанный технический результат достигается тем, устройство крепления тормозных башмаков тормозной рычажной передачи трехэлементной тележки, содержащий триангели, шарнирно закрепленные на подвесках на боковых рамах, причем на цилиндрических концах триангелей шарнирно закреплены тормозные башмаки с тормозными колодками, кроме того смежные с цилиндрическими концами поверхности тормозных башмаков выполнены в виде цилиндрических отверстий, а узел крепления подвески башмака размещен выше его цилиндрических отверстий. В узле крепления башмака выполнено отверстие или сквозной паз, который может быть замкнутым или разомкнутым. Перпендикулярно сквозному пазу размещен стопор. Подвеска может быть выполнена в виде U-образной скобы или в виде серьги. Башмак выполнен литым или сварной конструкции. Узлы крепления тормозных башмаков на триангелях снабжены пружинными шайбами. Триангель снабжен механизмом стабилизации положения.
На фиг. 1 показан общий вид предлагаемого устройства, на фиг. 2 - вид сбоку на подвеску башмака со сквозным разомкнутым пазом, на фиг. 3 - вид сбоку на подвеску башмака со сквозным замкнутым пазом, на фиг. 4 - крепление башмака на триангеле.
Для упрощения на фигурах показаны только элементы тормозной рычажной передачи, необходимые для понимания устройства и работы предлагаемого технического решения.
Для облегчения описания башмак на фиг. 4 размещен так, чтобы его поперечная ось располагалась горизонтально.
Предлагаемое техническое решение реализуется в трехэлементной тележке грузового вагона, рама которой состоит из боковых рам 1 и надрессорной балки 2. На кронштейнах 3 боковых рам 1 шарнирно закреплены подвески 4, которые несут на себе элементы тормозной рычажной передачи тележки (вагона). На подвесках 4 шарнирно закреплены тормозные башмаки 5, в которых выполнено цилиндрическое отверстие 6, взаимодействующее с цилиндрической концевой частью 7 триангеля 8. Это обеспечивает возможность поворота башмака 5 с закрепленными в нем тормозными колодками 9 относительно триангеля (его цилиндрических концевых частей 7). Между цилиндрическим отверстием 6 и цилиндрической концевой частью 7 расположена втулка 10.
Каждая подвеска 4 может быть выполнена в виде U-образной скобы 4-1 (фиг. 4) либо в виде серьги - одинарного стержня с шарнирным креплением концов с башмаком 5 и боковой рамой 1 (при соответственном выполнении мест крепления конца такого стержня на боковой раме 1, не показано).
Узел крепления 11 подвески 4 башмака 5 расположен выше оси 12 закрепления его на триангеле 8. Узел крепления 11 может быть выполнен в виде открытого (разомкнутого) паза 13 - фиг. 2 или замкнутого паза 14 - фиг. 3. Вместо паза 13 или 14 в узле крепления 11 может быть выполнено отверстие 15 под подвеску 4 (фиг. 3).
Высота h разомкнутого паза 13 выбирается из учета возможности введения в него подвески 4.
Высота замкнутого паза 14 h и глубина L выбирается из условия возможности продевания через него подвески 4.
Для предотвращения выхода подвески 4 из разомкнутого паза 13 (фиг. 2) используется стопор 16, устанавливаемый в начале паза перпендикулярно его поверхностям и фиксируемый шплинтом 17.
Горизонтальная часть 18 подвески 4-1 в рабочем положении тормозной рычажной передачи должна быть расположена в конце паза 13 (или 14). Для обеспечения такого расположения подвески в концевой части 19 паза 13 или 14 его размер может быть больше, чем h. Это увеличение размера паза может быть выполнено в верхнем или и в верхнем, и нижнем направлениях. На фиг. 2 показан паз 13 с увеличением его вертикального размера H в обоих направлениях (вверх и вниз относительно соответствующих поверхностей паза).
Для обеспечения размещения подвески 4 в концевой части 19 паза 13 или 14 (то есть, со стороны колодок 9) при работе устройства он может быть выполнен с наклоном противоположного конца в сторону поперечной оси симметрии 21 башмака (рис. 3).
Расположение узла крепления 11 подвески 4 башмака выше его оси 12 обеспечивает постоянную ориентацию башмака 4 с тормозными колодками относительно поверхности колес - под действием веса башмака и сопряженных с ним элементов тормозной рычажной передачи.
Установка (ориентация) башмаков 5 и регулировка тормозной рычажной передачи вагона производится таким образом, чтобы башмаки 5 в отпущенном состоянии тормозов занимали положение, при котором фрикционные поверхности колодок располагались бы с максимально возможным одинаковым зазором между поверхностями колес (и колодок).
Башмаки 5 могут быть как литыми (фигуры 1-4), так и штампо-сварными - с, по меньшей мере, боковыми деталями (ребрами), внутренние торцевые поверхности которых повторяют очертания колодок, которые жестко соединены между собой поперечными перемычками или другими элементами (не показаны).
Для повышения стабильности расположения башмаков 5 с колодками 9 относительно поверхности катания колес, при котором бы обеспечивались максимально возможные зазоры между колодками и колесами в конструкции могут быть использованы пружинные шайбы, например, неразрезные - тарельчатые (фиг. 4) выпуклые (не показано) или разрезные - шайбы Гровера волнистые или выпуклые (не показано), другие.
Для более надежной фиксации башмаков 5 с колодками 9 относительно поверхностей катания колес 22 в предлагаемом варианте крепления башмака к триангелю использована тарельчатая пружина 23.
Гайкой 24, через наконечник 25, тарельчатая пружина 23 прижимает шайбу 26 к поворотному башмаку 5, который в свою очередь упирается в шайбу 27, примыкающую к триангелю 8. В результате поворотный башмак 5 не может свободно вращаться на концевой части 7 триангеля 8. Это обеспечивает положение фрикционных поверхностей колодок 9 башмака 5 после отпуска тормозов с равномерным зазором относительно поверхности катания колес 22.
Ось 28 подвески 4 (совпадающая с осью законцовки паза 13 или 14, либо отверстия 15) смещена относительно вертикальной оси 20, проходящей через ось 12 поворота башмака 5 на угол α не более 15 градусов.
Для повышения стабильности работы устройство может быть оснащено механизмом стабилизации триангеля в пространстве, которое обеспечивает постоянное положение триангеля в отрегулированной тормозной рычажной передаче - близкое к горизонтальному или горизонтальное положение в соответствии с фиг. 1.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. При торможении триангели 8 перемещают поворотные башмаки 5 с колодками 9 к поверхностям колес 22. Возможность поворота башмака относительно оси 12 позволяет поворотному башмаку 5 выбрать такое положение, при котором колодки 9 равномерно прижмутся всей поверхностью к колесу, причем тормозное нажатие между колодками 9 распределится одинаково.
При использовании тарельчатой пружины 23 в процессе поворота поворотного башмака 5, который, преодолевая силу трения между тарельчатой пружиной 23 шайбами 26 и 27, не позволяет ему раскачиваться и предупреждает неуправляемый поворот поворотного башмака 5.
При торможении вследствие шарнирной установки башмаков 5 под действием усилий на триангель от тормозной рычажной передачи вагона, колодки прижимаются равномерно к поверхности катания колес, что приводит к соответствующему повороту (самоустановке) башмаков 5.
После отпуска тормозов башмаки 5 отводятся в исходное первоначальное положение, при котором обеспечивается более равномерный зазор между колодками 9 и колесами 22 - за счет описанного подвешивания башмаков 5.
Чем более равномерными будут зазоры между колодками и колесами, тем больше вероятность, что в отпущенном состоянии тормозов не будет взаимодействия колодок с колесами.
Таким образом, обеспечение постоянного расположения фрикционных поверхностей тормозных колодок с максимальным зазором между поверхностями катания колес и колодками (нормативного зазора) позволяет уменьшить износ колодок и поверхностей катания колес, повысить КПД тормозной рычажной передачи, уменьшить сопротивление движению поезда.