ТОРМОЗ ГРУЗОВОГО ВАГОНА
FREIGHT CAR BRAKE

Предлагаемое изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях пассажирских и грузовых вагонов.
Известен тормоз рельсового транспортного средства. Так, в книге «Технический справочник железнодорожника» под редакцией Е.Ф. Рудой в томе 6 «Подвижной состав» (- М.: Государственное транспортное железнодорожное издательство, 1952 г.) на стр.866, фиг.49 в разделе «Автоматические тормоза» показана и описана рычажная передача грузового четырехосного вагона, состоящая из шарнирно-соединенных между собой рычагов и подвесок с триангилями и тормозными колодками, управляемыми тормозным цилиндром, подключенным к запасному резервуару через воздухораспределитель (см. фиг.44 стр.863, а также стр.864 и стр.865), питаемым сжатым воздухом из тормозной магистрали. Существенным недостатком такого тормоза является то, что в случае утечки воздуха из запасного резервуара при длительной стоянке одиночного вагона или группы вагонов без локомотива и, следовательно, отсутствия давления сжатого воздуха в тормозной магистрали может произойти роспуск тормозов, что приведет к самодвижению последних. В практике, чтобы предупредить такое возможное явление, используют башмаки, которые укладывают на рельсы под колеса вагонов. Несмотря на эффективность такого рода фиксации подвижного состава у него есть и недостатки. Во-первых, операция установки башмаков вручную небезопасна, и, во-вторых, известны случаи, когда те же работники забывают убрать башмаки, и тогда при начальном движении подвижного состава последний сходит с рельс.
Известен также тормоз рельсовых транспортных средств, описанных в книге В.И. Крылова «Тормоза локомотивов. Учебник для технических школ железнодорожного транспорта». - М.: Трансжелдориздат, 1963 г. на стр.268 рис.272 и стр.47-49 рис.33 и рис.34. Такое тормозное оборудование применяют в вагонах электропоездов. В целом же это тормозное устройство подобно вышеописанному, и поэтому недостатки его аналогичны.
Поэтому целью предлагаемого изобретения является разработка такого тормоза рельсовых экипажей, который бы исключал возможность самодвижения подвижного состава в тех случаях, когда он находится в отцепленном состоянии от локомотивов на станциях или в пунктах длительного отстоя.
Поставленная цель заключается в том, что между колесами колесной пары в их горизонтальной плоскости размещен дополнительный пневмоцилиндр и в нем подвижно расположено два подпружиненных между собой поршня, причем штоки последних снабжены вилками, взаимосвязанными с тормозными колодками, а подпоршневые полости упомянутого дополнительного пневмоцилиндра связаны трубопроводом с запасным резервуаром.
На чертеже фиг.1 показана принципиальная схема тормоза грузового вагона.
Тормоз грузового вагона состоит из тормозной магистрали 1, связанной через разобщительный кран 2 с воздухораспределителем 3, который соединен трубопроводами 4 и 5 с запасным резервуаром 6 и тормозным цилиндром 7. Тормозной цилиндр 7 включает в себя подпружиненный пружиной сжатия 8 поршень 9, шток 10 которого соединен с рычажной системой 11 управления тормозными колодками 12 примыкающих к колесам 13 колесных пар вагона, перемещающихся по рельсовому пути 14. Запасный резервуар 6 трубопроводом 15 связан с дополнительным пневмоцилиндром 16, внутри которого подвижно расположены подпружиненные относительно друг друга пружиной сжатия 17 поршни 18 и 19, а их, соответственно, штоки 20 и 21 снабжены вилками 22, взаимодействующими с тормозными колодкам 12.
Работает тормоз грузового вагона следующим образом. На принципиальной схеме тормоза, показанного на фиг.1, его конструктивные элементы находятся в таком положении, когда грузовой вагон, одиночный или находящийся в составе грузового поезда, находится в сцепе с локомотивом и тормозная магистраль 1 находиться под давлением сжатого воздуха порядка 0,7 МПа, создаваемым компрессорной установкой локомотива. При этом под таким же давлением сжатый воздух находится в запасном резервуаре 6, куда он поступил по стрелке А из тормозной магистрали 1 через разобщительный кран 2, воздухораспределитель 3 и трубопровод 4. Но так как запасный резервуар 6 зарядился сжатым воздухом, то последний, поступив через трубопровод 15 по стрелке B в подпоршневые полости поршней 18 и 19, переместил их друг к другу, сжав пружину сжатия 17. Теперь предположим, что вагон или их группа, находящаяся в составе грузового поезда, находится в движении и наступил момент, когда машинист должен осуществить режим его притормаживания или останов. В этом случае он широко известным способом в данной области техники снижает давление сжатого воздуха в тормозной магистрали 1, например на 0,05 МПа, что приводит к срабатыванию воздухораспределителя 3, который перекрывает свой канал, через который сжатый воздух поступает от разобщительного крана 2, но соединяет трубопровод 4 с трубопроводом 5, и тогда сжатый воздух из запасного резервуара 6 в направлении, обратном стрелке А, поступает в тормозной цилиндр 7, перемещая его поршень 9 в направлении стрелки С. Двигаясь в этом направлении, поршень 9 сжимает не только свою пружину сжатия 8, но и своим штоком 10 приводит в движение рычажную систему 11 управления тормозными колодками 12, которые, поджимаясь к колесам 13 по стрелкам Е, производят их торможение. После прекращения такого режима машинист поднимает давление сжатого воздуха в тормозной магистрали 1, что позволяет, во-первых, запитать запасный резервуар 6 сжатым воздухом, а во-вторых, соединить подпоршневую полость тормозного цилиндра 7 с атмосферой, и тогда под действием ранее сжатой пружины 8 поршень 9 переместится в направлении, обратном стрелке С, а это позволит его штоку 10 возвратить в исходное положение рычажную систему 11 управления тормозными колодками 12, которые переместятся в направлении, обратном стрелкам E. Рассмотрим еще один режим работы тормоза. Предположим, что вагон или группа грузовых вагонов находится на станции или же в пункте отстоя, когда локомотив отцеплен. В этом случае тормозная магистраль 1 разряжена и сжатый воздух из запасного резервуара 6 попадает в тормозной цилиндр 7 и дополнительный цилиндр 16, а это приводит к тому, что рычажная система 11 поджимает тормозные колодки 12 к колесам 13, исключая тем самым возможность самодвижения вагонов. По мере длительной стоянки, как известно практике, тормоз подвержен истощению и поэтому по мере падения давления воздуха в запасном резервуаре 6 в тормозном цилиндре 7 также это давление снизится и поршень 9 под действием пружины сжатия 8 начнет перемещаться в сторону, противоположную стрелке С, и такое перемещение будет способствовать роспуску тормоза, однако этого не произойдет, так как под действием пружины сжатия 17 поршни 18 и 19 дополнительного пневмоцилиндра 16 начнут перемещаться друг относительно друга по стрелкам К и, взаимодействуя своими вилками 22 с тормозными колодками 12, не позволят последним отойти от колес 13, обеспечивая тормозной эффект и исключая тем самым самодвижение подвижного состава. В дальнейшем описанные процессы могут повторяться неоднократно.
Технико-экономическое преимущество предположенного технического решения в сравнении с известным очевидно, так как оно позволяет исключить самодвижение вагонов в случае истощения тормоза.