ЗАЖИМНОЕ УСТРОЙСТВО ДИСКОВОГО ТОРМОЗА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована в тормозном оборудовании железнодорожных транспортных средств, в частности, дисковых тормозах.
Известен дисковый тормоз железнодорожного транспортного средства патент № PCT/DE 95/00872, 02.09.1994, номер публикации № WO 9607576A2, индекс МПК - В61Н 5/00.
Недостатками этого механизма являются следующие особенности: рабочая нагрузка от тормозного цилиндра поступает на один из рычагов клещевого механизма, затем через регулятор зазора в тормозных колодках часть нагрузки передается на другой рычаг, при этом происходит потеря усилия за счет сил трения в шарнирах, что приводит к неравномерному износу трущихся поверхностей накладок, следовательно, к снижению эффективности торможения и срока их эксплуатации.
В качестве аналога был выбран дисковый тормоз железнодорожного транспортного средства [№2004109531/11 от 2004.03.31, номер публикации 2264940, В61Н 5/00] с тормозным диском, прикрепленным к колесной паре, фрикционными накладками, взаимодействующими с тормозным диском посредством приводного устройства (клещевого механизма) и тормозного цилиндра.
Недостатками представленного аналога являются следующие особенности:
рабочая нагрузка от тормозного цилиндра поступает на один из рычагов клещевого механизма, затем через тягу часть нагрузки передается на другой рычаг, при этом шарнирные оси поворота рычагов расположены не симметрично, следовательно, и на рабочих поверхностях нагрузка распределена не симметрично; узел крепления башмака с фрикционными накладками к клещевому механизму позволяет хаотично перемещаться трущимся поверхностям накладок относительно рабочей поверхности тормозного диска - все это приводит к неравномерному износу трущихся поверхностей накладок, следовательно, к снижению эффективности торможения и срока их эксплуатации.
В качестве прототипа был выбран дисковый тормоз железнодорожного транспортного средства [№1269760/27-11, 1968.09.03.13, номер публикации 383259, В61Н 5/00, В61Н 5/11] с тормозным диском, расположенным на колесе, фрикционными накладками, взаимодействующими с тормозным диском посредством приводного устройства (клещевого механизма) и тормозного цилиндра. В данном дисковом тормозе попыткой обеспечить равномерность износа фрикционных накладок является размещение их на раме с помощью жестких звеньев и параллельных шарнирных пальцев, пропущенных через вилкообразные концы жестких звеньев.
Недостатками прототипа являются: вероятность хаотичного перемещения трущихся поверхностей фрикционных накладок относительно рабочей поверхности тормозного диска; отсутствие возможности отслеживания перемещения тормозного диска в направлении крена транспортного средства, что приводит к снижению эффективности торможения и срока эксплуатации дискового тормоза.
Цель полезной модели - повышение эффективности торможения, повышение надежности и долговечности работы дискового тормоза, снижение динамических нагрузок на фрикционные накладки, повышение срока эксплуатации фрикционных накладок, устранение несимметричного износа фрикционных накладок.
Зажимное устройство дискового тормоза железнодорожного транспортного средства (далее по тексту - зажимное устройство), состоящее из корпуса, расположенного на подрессоренной раме железнодорожного транспортного средства с клещевым параллелограммным механизмом, колодок, фрикционных накладок, отличающийся тем, что вновь введены: подвеска тормозного цилиндра на корпусе зажимного устройства со свободой вращательного движения, выполненная в виде маятникового подвеса на горизонтальной оси параллельной плоскости вращения тормозного диска, промежуточного механизма, состоящего из двух вращающихся валиков, соединенных со штоком тормозного цилиндра посредством перемычки, поводков и двух качающихся серег, через эксцентрично просверленные отверстия валиков проходят шарнирные оси, соединяющие их со средними точками рычагов клещевого параллелограммного механизма и являющиеся точками опоры рычагов, которые длинными плечами шарнирно соединены с авторегулятором зазора в тормозных накладках и тормозными колодками, клещевой параллелограммный механизм, образованный между корпусом, плечами рычагов клещевого параллелограммного механизма, стойками тормозных колодок и тягами в своих вершинах, скреплен шарнирными осями.
Сущность полезной модели иллюстрируется на фиг.1 - схематическое изображение предлагаемого механизма.
Зажимное устройство содержит: корпус 1, который крепится на подрессоренной раме транспортного средства; тормозной цилиндр 2, закрепленный на корпусе; вращающиеся валики 3 с выборками, в которых при помощи болтов закреплены поводки 4; Н-образную перемычку 5, закрепленную на штоке тормозного цилиндра; промежуточные серьги 16, передающих усилие на поводки 4; толкатель 8 привода авторегулятора зазора 9; Н - образные рычаги клещевого механизма 10, закрепленные на сквозных осях 15, проходящих через отверстия, эксцентрично просверленные в валиках 3; тяг 13 клещевого параллелограммного механизма, обеспечивающих ориентацию тормозных колодок параллельно плоскости вращения тормозного диска; тормозные колодки 11, закрепленные на осях 14 проходящие через отверстия в рычагах 10, тормозные колодки 11 имеют фигурные пазы для установки в них фрикционных накладок, фиксируемых защелкой.
Принцип действия зажимного устройства заключается в следующем: при подаче сжатого воздуха в тормозной цилиндр 2 он прилагает рабочее давление симметрично на поводки 4, те, в свою очередь, симметрично поворачивают валики 3. Рычаги 10, закрепленные в средней точке в эксцентричных отверстиях на валиках 3, прижимают тормозные колодки с закрепленными на них фрикционными накладками к диску. При снятии давления в тормозном цилиндре 2, встроенная в него пружина возвращает конструкцию дискового тормоза в исходное ненагруженное состояние. Неизбежные колебания колесной пары с тормозным диском в направлении перпендикулярном рабочей поверхности тормозного диска отслеживаются за счет поворота рычагов 10 на осях 15. Возникновение крена транспортного средства компенсируется возможностью поворота корпуса блока на горизонтальной оси, проходящей параллельно плоскости вращения диска тормозного. Снижение динамических ударов тормозных колодок о диск достигается расположением всех массивных элементов блока тормозного на корпусе зажимного устройства. Равномерность износа фрикционных накладок обеспечивается постоянством положения трущихся поверхностей параллельно рабочей поверхности тормозного диска с помощью конструкций параллелограмма, образованных между корпусом 1, рычагами 10, стойками колодок 11 и тягами 1. Изменение усилия нажатия тормозных колодок 11 осуществляется путем изменения размера А перемычки 5 и длины поводка Б. В зависимости от соотношения длин А и Б серьги 16 могут быть как тянущими, так и толкающими.
Решение поставленных задач достигается:
- расположением тормозного цилиндра на корпусе зажимного устройства, обладающего свободой вращательного движения на оси, расположенной в плоскости вращения тормозного диска;
- одновременным приложением усилия от тормозного цилиндра на оба рычага клещевого параллелограммного механизма, что позволяет симметрично распределить рабочее усилие на каждую тормозную колодку;
- обеспечением подвижности рычагов в направлении перпендикулярном рабочей поверхности тормозного диска для отслеживания колебательного перемещения колесной пары с тормозным диском в данном направлении;
- применением конструкции параллелограмма в клещевом параллелограммном механизме для обеспечения постоянного положения трущихся поверхностей фрикционных накладок параллельного рабочей поверхности тормозного диска;
- размещением авторегулятора зазора отдельно от тормозного цилиндра;
- установкой тормозных колодок на вертикальной оси, неподвижной относительно плоскости качания рычагов клещевого параллелограммного механизма, проходящей через отверстия на концах рычагов клещевого параллелограммного механизма, что устраняет вертикальный клиновой износ фрикционных накладок.