ТОРМОЗНОЙ ЦИЛИНДР C ИНДИКАТОРОМ ВЫХОДА ШТОКА

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящая полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, а именно к тормозным цилиндрам, применяемым в исполнительных механизмах тормозных систем железнодорожного подвижного состава.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Из описания к патенту США № 6904698 на изобретение (дата публикации 21.10.2004, индекс МПК G01B 3/00) известен тормозной цилиндр железнодорожного подвижного состава с визуальным индикатором выхода штока, который содержит корпус тормозного цилиндра, переднюю и заднюю крышки, закрывающие корпус, поршень тормозного цилиндра, соединенный со штоком, выступающим из корпуса через переднюю крышку и имеющим на выступающем конце головку штока, при этом поршень установлен в корпусе тормозного цилиндра с возможностью совершения возвратно-поступательного перемещения для приложения штоком тормозящего усилия в тормозной системе. Известный цилиндр также содержит визуальный индикатор выхода штока тормозного цилиндра, выполненный в виде изогнутой пластины и установленный на корпусе тормозного цилиндра. Индикатор имеет отверстие, размеры и форма которого подобраны таким образом, чтобы обеспечить возможность наблюдения за положением головки штока в диапазоне рабочего хода штока. Выход головки штока за пределы, видимые через отверстие, указывает на нарушение работы тормозной системы железнодорожного подвижного состава, в частности на чрезмерный износ тормозных колодок. Указанный тормозной цилиндр является наиболее близким аналогом (прототипом) к заявляемой полезной модели.
Техническая проблема, возникающая при использовании указанного тормозного цилиндра, заключается в необъективности данных контроля, получаемых в результате наблюдения за головкой штока через указанное отверстие, поскольку индикатор расположен на расстоянии от головки штока, которое сопоставимо с линейным размером отверстия, и данные контроля могут варьироваться в зависимости от угла, под которым проверяющий смотрит через указанное отверстие.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Техническим результатом, достигаемым заявленной полезной моделью, является повышение точности контроля положения штока тормозного цилиндра с индикатором выхода штока.
Указанная техническая проблема решается, а технический результат достигается тормозным цилиндром железнодорожного подвижного состава, содержащим корпус, шток, установленный в корпусе с возможностью совершения возвратно-поступательного перемещения и одним концом выступающий из корпуса, и индикатор выхода штока тормозного цилиндра. Указанный тормозной цилиндр отличается тем, что индикатор выхода штока содержит неподвижную часть, которая установлена на корпусе и имеет плоский участок, который имеет измерительный участок. Индикатор также содержит подвижную часть, установленную на выступающем из корпуса конце штока, которая имеет плоский указатель, расположенный параллельно плоскому участку неподвижной части с прилеганием к нему и с возможностью по меньшей мере частичного перекрытия измерительного участка при возвратно-поступательном перемещении штока.
Согласно предпочтительному варианту реализации, измерительный участок представляет собой измерительный вырез или измерительное окно, выполненные в плоском участке неподвижной части, причем измерительный вырез или измерительное окно выполнены таким образом, а плоский указатель расположен на конце штока так, что при полностью втянутом положении штока измерительный вырез или измерительное окно не перекрыты плоским указателем.
Согласно другому варианту реализации, измерительный участок представляет собой измерительную шкалу, нанесенную на плоский участок неподвижной части, причем измерительная шкала нанесена таким образом, а плоский указатель расположен так, что при полностью выдвинутом положении штока измерительная шкала полностью закрыта плоским указателем, а при полностью втянутом положении штока измерительная шкала полностью открыта и не перекрывается плоским указателем.
Согласно частному варианту реализации, плоский указатель подвижной части имеет скошенный участок, уменьшающий высоту плоского указателя в направлении выдвижения штока, что позволяет облегчить определение положения штока.
Согласно еще одному частному варианту, плоский участок неподвижной части и плоский указатель подвижной части покрыты люминесцентной краской или люминесцентной лентой. Такое покрытие позволяет улучшить видимость частей индикатора в темное время суток и дополнительно повысить точность контроля положения штока.
Согласно еще одному частному варианту реализации, плоский участок неподвижной части и плоский указатель подвижной части расположены выше или ниже штока тормозного цилиндра. Такое расположение частей индикатора обеспечивает возможность контроля положения штока с обеих сторон подвижного состава, что позволяет уменьшить время, требуемое для контроля положения штока.
Согласно другому частному варианту реализации обращенные друг к другу поверхности плоского указателя и плоского участка находятся на расстоянии от 2 до 5 мм друг от друга. Такое расстояние позволяет исключить влияние местных неровностей указанных поверхностей и обеспечить свободное перемещение плоского указателя относительно плоского участка.
Согласно еще одному частному варианту реализации плоский указатель и плоский участок выполнены из тонколистовой стали, причем плоский участок имеет большую толщину, чем плоский указатель.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Далее приведено подробное описание осуществления предпочтительного варианта реализации предлагаемой полезной модели, составленное со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:
Фиг. 1 показывает аксонометрическую проекцию заявленного тормозного цилиндра согласно предпочтительному варианту реализации с полностью втянутым штоком;
Фиг. 2 показывает аксонометрическую проекцию заявленного тормозного цилиндра согласно предпочтительному варианту реализации, шток которого находится между полностью втянутым положением и полностью выдвинутым положением;
Фиг. 3 показывает аксонометрическую проекцию заявленного тормозного цилиндра согласно предпочтительному варианту реализации с полностью выдвинутым штоком.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
На фиг. 1-3 показан предпочтительный вариант реализации тормозного цилиндра 1 железнодорожного вагона согласно настоящей полезной модели. Тормозной цилиндр 1 содержит корпус 2, поршень, который установлен в корпусе 2 и совершает в нем возвратно-поступательное перемещение, и шток 3, соединенный с поршнем для совершения с ним возвратно-поступательного перемещения и одним концом выступающий из корпуса 2.
Тормозной цилиндр 1 также содержит индикатор выхода штока 3, который состоит из неподвижной части 4 и подвижной части 5. Неподвижная часть 4 установлена на корпусе 2 без возможности перемещения и имеет плоский участок 6, который имеет измерительный участок, выполненный в виде измерительного окна 7 по существу квадратной формы в плоском участке 6. Подвижная часть 5 выполнена в виде изогнутой пластины, имеющей два участка, расположенные под углом 90 градусов друг к другу. Неподвижная часть 4 может быть закреплена на корпусе 2 с использованием любого вида соединения, например, посредством болтового соединения. Кроме того, неподвижная часть 4 может быть закреплена на корпусе 2 посредством сварки.
Один из участков подвижной части 5 является установочным участком 8 и предназначен для соединения со штоком 3, чтобы таким образом соединять подвижную часть 5 с выступающим из корпуса 2 концом штока 3. Другой участок подвижной части 5 индикатора выхода штока представляет собой плоский указатель 9, который расположен параллельно плоскому участку 6 неподвижной части 4 и прилегает к нему. Условие прилегания плоского участка 6 и плоского указателя 9 считается выполненным, когда обращенные друг к другу поверхности плоского указателя 9 и плоского участка 6 находятся на расстоянии не более 5 мм, предпочтительно на расстоянии от 2 до 5 мм. Такое расстояние позволяет, при обеспечении заявленного технического результата, компенсировать местные неровности указанных поверхностей и обеспечить свободное перемещение плоского указателя 9 относительно плоского участка 6. Прилегание подвижной 5 и неподвижной 4 частей индикатора исключает искажения данных контроля в зависимости от точки наблюдения проверяющего, тем самым обеспечивается повышение точности контроля положения штока 3.
Установочный участок 8 подвижной части 5 может быть закреплен на штоке 3 любым способом, например, посредством болтового соединения с фланцем установочного кронштейна 10 головки штока 3, содержащим отверстия для обеспечения такого соединения. Плоский указатель 9 и плоский участок 6 могут быть выполнены из любого материала, например, из стали, пластика, чугуна и т.п. В предпочтительном варианте реализации указатель 9 и участок 6 выполнены из тонколистовой стали, при этом участок 6 имеет большую толщину, чем указатель 9.
Плоский указатель 9 имеет скошенный участок 11, уменьшающий высоту указателя 9 в направлении выдвижения штока 3. Наличие скошенного участка 11 облегчает определение положения плоского указателя 9 относительно измерительного окна 7. Кроме того, такой скошенный участок 11 позволяет при перемещении частей индикатора выхода штока друг относительно друга плавно увеличивать площадь перекрытия измерительного окна 7 указателем 9 и, таким образом, упрощать наблюдение за перемещением штока 3. Площадь и форма плоского указателя 9 и измерительного окна 7 подобраны таким образом, чтобы при нахождении штока 3 в среднем положении между полностью выдвинутым и полностью втянутым положениями, измерительное окно 7 было закрыто (перекрыто) по диагонали приблизительно на половину своей площади.
Как видно из фиг. 1-3, неподвижная часть 4 расположена выше штока 3 при виде сбоку, при этом плоский указатель 9 подвижной части 5 изогнут относительно установочного участка 8 вверх. Однако, также возможен вариант реализации (не показан), когда неподвижная часть 4 расположена ниже штока 3 при виде сбоку, а плоский указатель 9 изогнут относительно установочного участка 8 соответственно вниз. Таким образом, при контроле положения штока, осуществляемом сбоку тормозного цилиндра, измерительное окно 7 и указатель 9 не будут перекрываться штоком 3, и будет обеспечена возможность контроля положения штока 3 с обеих сторон подвижного состава.
Плоский участок 6 и плоский указатель 9 покрыты люминесцентной краской или люминесцентной лентой для улучшения видимости частей индикатора в темное время суток. Кроме того, наряду с повышением видимости плоского указателя 9 обеспечено уменьшение общего времени, необходимого осмотрщику на выполнение операций, связанных с проверкой работы тормозного цилиндра.
При необходимости осуществления торможения железнодорожного вагона, рабочее тело (воздух) тормозной системы вагона по линиям тормозной системы попадает в полость тормозного цилиндра 1, что приводит к выдвижению штока 3 с целью прижатия тормозных колодок к тормозным поверхностям вагона (не показаны).
Для контроля степени износа колодок, осуществляют наблюдение за положением штока путем отслеживания индикатора выхода штока. После совершения торможения, оператор визуально определяет положение плоского указателя 9 относительно измерительного окна 7 и, в зависимости от положения плоского указателя 9, устанавливает необходимость замены тормозных колодок в связи с их износом. Наличие скошенного участка 11 у плоского указателя 9 упрощает определение его положения относительно окна 7, а прилегание плоского указателя 9 к плоскому участку 6 неподвижной части 4 позволяет исключить искажение величины износа при визуальном наблюдении.
Необходимо отметить, что приведенный выше предпочтительный вариант реализации не является ограничивающим. Так, например, согласно другому варианту реализации измерительный участок представляет собой измерительную шкалу, нанесенную на плоский участок 6 неподвижной части 4, причем площадь и форма плоского указателя 9 подобраны таким образом, а измерительная шкала нанесена на плоский участок 6 так, что при полностью выдвинутом положении штока 3 измерительная шкала полностью закрыта плоским указателем 9, а в полностью втянутом положении штока измерительная шкала полностью открыта, так что видна вся измерительная шкала в пределах от начального значения шкалы до конечного значения шкалы. Кроме того, измерительный участок может быть выполнен в виде измерительного выреза, выполненного в плоском участке 6 неподвижной части 4.
Таким образом, объем притязаний, испрашиваемый настоящей патентной заявкой, не ограничен описанными выше вариантами реализации и определяется только нижеследующей формулой полезной модели.
Перечень конструктивных элементов с номерами позиций:
1 – Тормозной цилиндр.
2 – Корпус тормозного цилиндра.
3 – Шток тормозного цилиндра.
4 – Неподвижная часть индикатора выхода штока.
5 – Подвижная часть индикатора выхода штока.
6 – Плоский участок неподвижной части.
7 – Измерительное окно.
8 – Установочный участок подвижной части.
9 – Плоский указатель подвижной части.
10 – Установочный кронштейн.
11 – Скошенный участок плоского указателя.