СКОРОСТНОЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ВАГОН

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается грузовых вагонов, предназначенных для высоких скоростей движения с повышенными, по сравнению с обще принятыми на сети железных дорог колеи 1520 мм скоростями движения.
Известны железнодорожные вагоны, содержащие кузов или раму, автосцепное и тормозное оборудование, трехэлементные тележки с тормозной рычажной передачей с односторонним нажатием тормозных колодок на колеса - Альбом-справочник «Грузовые вагоны железных дорог колеи 1520 мм» 002И-2006 ПКБ ЦВ, 2006 г., стр. 15, 85, 177, 179 и др.
В этих платформах используются тележки с трехэлементными рамами модели 18-100. В этих тележках используются башмаки с закрепленными в них цельными тормозными колодками. В тележках также отсутствует механизм параллельного отвода тормозных колодок от колес при отпуске тормозов вагонов.
Это не позволяет эксплуатировать вагоны с высокими скоростями движения из-за интенсивного нагрева при торможении трущихся поверхностей катания колес и поверхностей цельных тормозных колодок (сплошного сечения по всей их длине).
При повышенных скоростях движения - более 90 км/час при одностороннем нажатии в процессе торможения происходит интенсивный нагрев поверхности катания колеса. Применение одной цельной колодки в одном башмаке не позволяет обеспечить требуемый теплоотвод от колеса при торможении вагонов, а также повышение скоростей их движения.
Отсутствие устройства параллельного отвода колес при отпуске автоматических тормозов вагонов способствует неравномерному и повышенному износу тормозных колодок, повышенному износу поверхностей катания колес, снижению срока службы этих деталей. Также это сказывается на увеличении сопротивления движению железнодорожных составов вследствие дополнительного трения колодок и колес в отпущенном состоянии автотормозов.
Параллельный отвод обеспечивает снижение износа поверхностей катания колес и тормозных колодок, следовательно, повышает срок их службы, снижает затраты энергии при движении поезда.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является скоростной железнодорожный вагон, содержащий по меньшей мере раму, автосцепное и тормозное оборудование, трехэлементные тележки с тормозной рычажной передачей, обеспечивающей одностороннее нажатие тормозных колодок на колеса и содержащей тормозные башмаки с закрепленными в них колодками - RU 95298, МПК B61D 3/08, опубл. 27.06.2010.
В описании конструкции этого вагона также отсутствует устройство параллельного отвода тормозных колодок от колес при отпуске тормозов. Поэтому такой вагон имеет недостатки: повышенный износ тормозных колодок и поверхности катания колес, что в свою очередь снижает срок их службы
Техническим результатом является повышение срока службы тормозных колодок и колес в вагонах, эксплуатируемых с высокими скоростями движение - более 90 км/час.
Указанный технический результат достигается тем, что в скоростном железнодорожном вагоне, содержащем по меньшей мере раму, автосцепное и тормозное оборудование, трехэлементные тележки с тормозной рычажной передачей, обеспечивающей одностороннее нажатие тормозных колодок на колеса и содержащей тормозные башмаки с закрепленными в них колодками, причем тормозная рычажная передача оснащена механизмом параллельного отвода тормозных колодок от колес, а в каждом башмаке закреплены не менее чем две тормозные колодки.
На фиг. 1 показан общий вид скоростного железнодорожного вагона (платформы), на фиг. 2 - тележка.
Реализация предлагаемого технического решения дана на примере скоростного вагона-платформы для перевозки контейнеров. Платформа состоит из рамы 1, оборудованной автосцепным оборудованием 2, ходовыми частями в виде тележек 3. Тормозное оборудование вагона состоит из пневматической части (не показана) и механической части - тормозной рычажной передачи (ТРП), часть которой показана в составе тележки на фиг. 2 (передняя боковая рама тележки не показана). Для крепления контейнеров используются фитинговые упоры 4. В тормозных башмаках 5 триангелей 6 закреплены секционные колодки 7, то есть состоящие не из одной цельной колодки, а из двух, трех и, при необходимости, большего количества колодок (передний тормозной башмак с тормозными колодками справа на рисунке не показаны). ТРП обеспечивает одностороннее нажатие тормозных колодок 7 на колеса 8, то есть, передачу тормозных усилий от колодок 7 на колеса 8 обеспечивается на них с одной стороны - относительно вертикальной оси симметрии колеса.
В конструкции тележки использован механизм параллельного отвода тормозных колодок при отпуске автоматических тормозов вагона. Вариант выполнения такого механизма показан на фиг. 2. Вертикальный рычаг 9 ТРП шарнирно закреплен в триангелей 6. С кронштейном 10 триангеля 6 и затяжкой 11 вертикальных рычагов 9 шарнирно соединен рычаг 12.
Шарнирно соединенные между собой вертикальные рычаги 9 ТРП, триангели 6, затяжки 11 и рычаги 12 образуют подвижный параллелограмм, который при торможении или отпуске вагонов позволяет сохранять одно и то же положение тормозных колодок 7 - чтобы их контактная фрикционная поверхность была параллельна соответствующей поверхности колес 8.
Предлагаемый вагон работает следующим образом.
При торможении вертикальный рычаг 9 в результате срабатывания РТП перемещается в направлении колес 8, приближая к ним колодки 7. При этом триангель 6 с закрепленными на нем в башмаках 5 колодками 7 остается горизонтальным, как и при отводе триангеля 6 с башмаком 5 и колодками 7 от колес 8 при отпуске тормозов.
Наличие между соседними колодками 7 воздушного промежутка улучшает условия теплоотвода от контактирующих поверхностей колес 8 и колодок 7.
Применение башмаков с секционными колодками позволяет увеличить площадь взаимодействия колодки и колеса, что позволяет без увеличения контактных напряжений смятия в колодке и без увеличения тепловой мощности выделяемой на колодке повысить тормозное нажатие колодки на колесо и как следствие увеличить эффективность тормозов при максимальной массе брутто вагона.
При использовании в тормозной системе скоростных платформ башмаков с секционными тормозными колодками в процессе торможения улучшаются условия отвода тепла из зоны контакта тормозных колодок с поверхностью катания колес, что позволит эксплуатировать вагоны с большей скоростью.
В совокупности использование предлагаемого технического решения позволит увеличить площадь взаимодействия тормозных колодок с колесами при торможение не менее, чем на 50% по сравнению со стандартными тормозными колодками и в результате повысить срок службы тормозных колодок и колес в скоростных грузовых вагонах.