ТОРМОЗ РЕЛЬСОВОГО ЭКИПАЖА
LOCOMOTIVE UNDERFRAME BRAKE

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях пассажирских и грузовых вагонов.
Известен тормоз рельсового экипажа. Так, в книге «Технический справочник железнодорожника» под редакцией Е.Ф. Рудовой в томе 6 «Подвижный состав» (Государственное транспортное железнодорожное издательство, М., 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 и стр.865), питаемый 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 вручную на рельсы под колеса вагонов. Несмотря на свою эффективность такого рода фиксации подвижного состава, у нее есть недостатки. Во-первых, операция установки башмаков вручную небезопасна, и, во-вторых, известны случаи, когда станционные работники забывают установить башмаки, и, следовательно, самодвижение вагонов не исключено. В то же время известны случаи, когда те же работники забывают убрать башмаки, и тогда при начальном движении подвижного состава последний сходит с рельс.
Известен также тормоз рельсовых экипажей, описанный 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 для рельсовых экипажей, который бы исключал возможность самодвижения подвижного состава в тех случаях, когда он находится в отцепленном состоянии от локомотива на станциях и в пунктах длительного отстоя.
Поставленная цель достигается тем, что запасный резервуар состоит из двух полостей, разделенных между собой сплошной перегородкой, с направляющей втулкой, установленной в продольной оси симметрии запасного резервуара, и с одной стороны перед ней  расположен подвижно дополнительный подпружиненный поршень со штоком,  также подвижно установленным во втулке сплошной перегородки и на своем торце снабженным торцевым упором, а на штоке с другой стороны сплошной перегородки подвижно в его продольной плоскости размещен тормозной подпружиненный поршень, жестко присоединенный с помощью П-образной рамки с тягой рычажного механизма управления тормозными колодками тормоза, причем упомянутые полости запасного резервуара соединены с помощью трубопроводов с соответствующими разъемами воздухораспределителя.
На фиг.1 показана принципиальная схема тормоза рельсового экипажа.
Тормоз рельсового экипажа состоит из тормозной магистрали 1,  связанной через разобщительный кран 2 с воздухораспределителем 3, который при помощи трубопроводов 4 и 5 соединен с запасным резервуаром 6. В запасном резервуаре 6 подвижно расположен поршень 7, подпружиненный пружиной сжатия 8 относительно сплошной перегородки 9, и его шток 10 так же подвижно установлен в направляющей втулке 11. На штоке 10 с возможностью поступательного движения установлен тормозной поршень 12, подпружиненный пружиной сжатия 13 относительно сплошной перегородки 9. Шток 10 снабжен торцевым упором 14. Тормозной поршень 12 жестко присоединен к П-образной рамке 15, которая так же жестко соединена с тягой 16, шарнирно связанной с рычажной системой 17 управления тормозными колодками 18, взаимодействующими с колесами 19 рельсового экипажа. Колеса 19 перемещаются по рельсовому пути 20.
Работает тормоз рельсового экипажа следующим образом. В том случае, когда, например, состав грузового или пассажирского поезда находится в сцепе с локомотивом (на чертежах они не показаны), последний за счет наличия на нем источника сжатого воздуха питает тормозную магистраль 1 по стрелке А, создавая в ней рабочее давление порядка 0,6-0,7 МПа. При этом сжатый воздух попадает через разобщительный кран в воздухораспределитель 3, обеспечивая тем самым по трубопроводу 4 зарядку запасного резервуара 6 таким же давлением. В этом случае дополнительный поршень 7 перемещается по стрелке В, сжимая свою пружину сжатия 8, занимая такое положение, которое показано на фиг.1. В процессе движения поезда и возникшей ситуации по снижению его скорости или полного останова машинист широко известным способом в данной области техники (см. работу не прямодействующего тормоза в материалах аналога и прототипа) снижает давление сжатого воздуха в тормозной магистрали 1, например, на 0,05 МПа, что приводит к перекрыше воздухораспределителем трубопровода 4  от тормозной магистрали 1 и обеспечивает тем самым подачу сжатого воздуха из запасного резервуара 6 по трубопроводу 4 в трубопровод 5 и затем в запасной резервуар по стрелке С в под поршневую полость тормозного поршня 12, который под действием поступившего сжатого воздуха перемещается по стрелке Е по штоку 10, упруго деформируя свою пружину сжатия 13. Но так как П-образная рамка жестко связана с тягой 16, то и она, двигаясь по стрелки Е, приводит в движение рычажную систему 17, которая перемещает тормозные колодки 18 по стрелке К, поджимая их к колесам 19, обеспечивая тем самым их торможение. После того как потребность в торможении отпала, машинист вновь поднимает давление в тормозной магистрали 1 до рабочего, что позволяет, во-первых, сжатому воздуху, находящемуся в подпоршневой полости тормозного поршня 12, под действием ранее сжатой пружины сжатия 13 перемещаться по трубопроводу 5 в направлении, обратном стрелке С, и выйти в атмосферу, обеспеченную таким режимом воздухораспределителем 3, и, во-вторых, пропустить последним сжатый воздух в трубопровод 4 по стрелке В, подзарядив тем самым запасный резервуар 6. Предположим теперь, что состав или одиночный вагон отцеплен от локомотива, и тогда за счет падения давления сжатого воздуха в тормозной магистрали 1 сжатый воздух из запасного резервуара 6 также поступит по стрелке С через воздухораспределитель 3 в подпоршневую полость тормозного поршня 12, который, переместившись по стрелке Е и сжав свою пружину сжатия 13, приведет в действие рычажную передачу 17 и подожмет тормозные колодки 18 к колесам 19, обеспечив тем самым удержание подвижного состава от самодвижения. Однако по мере отстоя его в таком состоянии длительное время за счет наличия возможных утечек давление сжатого воздуха как в подпоршневой полости тормозного поршня 12, так и в надпоршневой полости дополнительного поршня 7 в запасном резервуаре 6 начнет падать, что может привести к роспуску тормоза.
Однако в предложенном техническом решении этого не произойдет, так как дополнительный поршень 7 начнет под действием пружины сжатия 8 перемещаться в направлении, противоположном стрелке В, и торцевым упором 14 штока 10 будет перемещать в эту же сторону тормозной поршень 12, который постоянно, по мере такого движения, будет удерживать тормозные колодки 18 в тормозном режиме. Следует отметить, что такая работа тормоза будет обеспечиваться еще и тем, что жесткость пружины сжатия 8 гораздо выше жесткости пружины сжатия 13. В дальнейшем, если необходимо осуществить движение рельсового экипажа или состава в целом, к последним подводят локомотив, который производит зарядку тормозной магистрали 1, и тогда сжатый воздух поступит по стрелке В в надпоршневую полость дополнительного поршня 7, сожмет его пружину 8 и освободит за счет отхода штока 10, а следовательно, и его торцевого упора 14 в направлении, противоположном стрелке Е. И тогда под действием пружины сжатия 13 тормозной поршень 12 также переместится в правую сторону фиг.1 и распустит тормоз. Далее описанные процессы могут повторяться неоднократно.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известным очевидно, так как оно позволяет осуществлять самоторможение рельсовых экипажей в случае истощения тормоза.