ВАГОННЫЙ ЗАМЕДЛИТЕЛЬ ОДНОРЕЛЬСОВЫЙ

Полезная модель относится к вспомогательному железнодорожному оборудованию, а именно к устройствам торможения вагонов на сортировочных горках, и может быть использована в конструкциях клещевых зажимных пневматических вагонных замедлителей.
Для механизации и автоматизации процесса регулирования скорости вагонов на сортировочных горках широко используются вагонные замедлители, устанавливаемые на спусковой части сортировочных горок. Такие замедлители тормозят вагоны на заданных участках рельсовой колеи путем зажимания вагонных колес тормозным устройством, как правило, с пневматическим силовым поводом.
Вагонные замедлители могут быть двухрельсовыми или однорельсовыми.
При двухрельсовом выполнении вагонного замедлителя оба рельса рельсовой колеи оборудованы тормозными устройствами, которые при торможении зажимают вагонные колеса из двух сторон вагона.
При однорельсовом выполнении замедлителя только один из рельсов рельсовой колеи оборудован тормозным устройством, зажимающим вагонные колеса при торможении только с одной стороны вагона.
Заявляемый вагонный замедлитель является однорельсовым.
6
Известен вагонный замедлитель по патенту Российской Федерации №2068360, МПК В61К 7/08, дата подачи заявки 15.05.1992.
Замедлитель содержит правую и левую тормозные балки с тормозными шинами, расположенными вдоль рельса рельсовой колеи. Тормозные балки шарнирно смонтированы на основании, выполненном в виде верхней и нижней опорных плит, жестко соединенных между собой вертикальными стенками. Нижняя плита установлена на шпале и на ней смонтированы с возможностью перемещения в поперечном направлении жестко связанные между собой копиры, а в вертикальных стенках установлены с возможностью перемещения в поперечном направлении упоры, связанные своими головками с копирами.
Тормозные балки в нижней своей части имеют ребра, на которых установлены ролики, взаимодействующие с копирами и головками упоров, а также упоры, взаимодействующие с копирами.
Тормозные балки кинематически связаны с помощью рычагов и тяги с силовым пневматическим цилиндром. Так, тормозные балки шарнирно связаны поперечной тягой с шарнирными рычагами, образующими параллелограммный механизм, связанный со штоком силового пневматического цилиндра. Силовой пневматический цилиндр шарнирно закреплен на одной из тормозных балок. Вторая тормозная балка соединена с пружиной растяжения, действующей в поперечном направлении. Силовой пневмоцилиндр выполнен с поршнем двойного действия с подведением воздуха в полости по обе стороны поршня с помощью трубопроводов, присоединенных к магистральному трубопроводу через пневматические средства управления работой силового пневмоцилиндра. Указанные узлы и детали образуют механизм привода тормозных балок, позволяющий перемещать тормозные балки с тормозными шинами перпендикулярно относительно продольной оси рельса рельсовой колеи и тем самым переводить вагонный замедлитель в одно из заданных положений.
Вагонный замедлитель имеет три основных положения: нерабочее (исходное), подготовленное к торможению и заторможенное положение. Перевод замедлителя в то или иное положение выполняют путем подачи сжатого воздуха в соответствующие полости однопоршневого, двойного действия силового пневмоцилиндра с использованием пневматических средств управления.
В соответствии с описанием изобретения вагонный замедлитель может быть двухрельсовым или однорельсовым. При однорельсовом выполнении тормозные балки с тормозными шинами, а также механизм их привода располагают вдоль одного из рельсов рельсовой колеи.
Общими признаками аналога и заявляемого решения являются: вагонный замедлитель однорельсовый, включающий тормозные балки с тормозными шинами, расположенными вдоль одного из рельсов рельсовой колеи с противоположных сторон указанного рельса, шарнирно-рычажный механизм привода тормозных балок, установленный на основании и соединенный с силовым пневмоцилиндром и тормозными балками с возможностью перемещения тормозных балок в противоположных направлениях перпендикулярно продольной оси указанного рельса.
При однорельсовом выполнении указанный вагонный замедлитель не обеспечивает надежного и безопасного торможения вагонов. Это объясняется тем, что торможение осуществляется захватом колес только с одной стороны вагона. Возникает асимметричная тормозная сила (асимметричное торможение), что может вызвать перекос вагона и, как следствие, сход вагона с рельсовой колеи, что является аварийной ситуацией.
6
В качестве прототипа выбран вагонный замедлитель, известный по патенту Российской Федерации №2137641, МПК В61К 7/08, дата подачи заявки 18.07.1997.
Выбранный в качестве прототипа вагонный замедлитель представляет собой усовершенствование вагонного замедлителя, выбранного в качестве аналога. Усовершенствования обеспечивают упрощение конструкции, уменьшение ее громоздкости и повышения экономичности за счет отказа от копиров, перевода замедлителя в двух режимную работу („Расторможено", „Заторможено" вместо трех режимной работы аналога - нерабочее (исходное), подготовленное к торможению и заторможенное положение), использования силового пневматического цилиндра с односторонним подводом сжатого воздуха.
Замедлитель содержит правую и левую тормозные балки с тормозными шинами, расположенными вдоль одного из рельсов рельсовой колеи. Тормозные балки смонтированы на основании, выполненном в виде верхней и нижней опорных плит, жестко соединенных вертикальными стенками. Тормозные балки кинематически связаны с помощью рычагов и тяги с силовым пневматическим цилиндром. Так, тормозные балки шарнирно связаны поперечной тягой с шарнирными рычагами, образующими параллелограммный механизм, связанный со штоком силового пневматического цилиндра.
Силовой пневматический цилиндр шарнирно закреплен на одной из тормозных балок. В положении "Расторможено" тормозные балки с тормозными шинами с помощью пружины и паралелограмного механизма отведены в крайнее положение, гарантирующее необходимый зазор между тормозными шинами и колесами вагона, что позволяет пропускать вагоны через замедлитель без торможения.
Указанные узлы и детали образуют механизм привода тормозных балок, который позволяет перемещать тормозные балки с тормозными шинами перпендикулярно относительно продольной оси рельса рельсовой колеи и тем самым переводить вагонный замедлитель в одно из заданных положений.
Вагонный замедлитель имеет два положения: нерабочее (исходное) положение - «Расторможено» и заторможенное положение - «Заторможено». Перевод замедлителя в то или иное положение выполняют путем подачи сжатого воздуха к однопоршневому силовому пневмоцилиндру с использованием пневматических средств управления.
В соответствии с описанием изобретения вагонный замедлитель может быть двухрельсовым или однорельсовым. При однорельсовом выполнении тормозные балки с тормозными шинами, а также механизм их привода расположены вдоль одного из рельсов рельсовой колеи.
Общими признаками прототипа и заявляемого решения являются: вагонный замедлитель однорельсовый, включающий тормозные балки с тормозными шинами, расположенными вдоль одного из рельсов рельсовой колеи с противоположных сторон указанного рельса, шарнирно-рычажный механизм привода тормозных балок, установленный на основании и соединенный с силовым пневмоцилиндром и тормозными балками с возможностью перемещения тормозных балок в противоположных направлениях перпендикулярно продольной оси указанного рельса.
При однорельсовом выполнении указанный вагонный замедлитель - прототип, как и вагонный замедлитель - аналог, не обеспечивает надежного и безопасного торможения вагонов, так как при таком торможение вагона осуществляется захват колес только с одной стороны вагона. Асимметричное торможение может вызывать перекос вагона и, как следствие, сход вагона с рельсовой колеи, что является аварийной ситуацией.
В основу полезной модели поставлена задача усовершенствования вагонного замедлителя однорельсового, в котором за счет конструктивных особенностей обеспечивается повышение надежности и безопасности торможения вагонов.
Поставленная задача решается тем, что вагонный замедлитель однорельсовый, включающий тормозные балки с тормозными шинами, расположенными вдоль одного из рельсов рельсовой колеи с противоположных сторон указанного рельса, шарнирно-рычажный механизм привода тормозных балок, установленный на основании и соединенный с силовым пневмоцилиндром и тормозными балками с возможностью перемещения тормозных балок в противоположных направлениях перпендикулярно продольной оси указанного рельса, в соответствии с полезной моделью, вдоль второго рельса рельсовой колеи с внутренней его стороны с зазором относительно головки второго рельса установлен контррельс, соединенный поперечной стяжкой с основанием шарнирно-рычажного механизма привода тормозных балок.
Указанные признаки являются существенными признакам полезной модели.
Целесообразно поперечную стяжку выполнить с узлом регулирования ее длины, что обеспечивает возможность регулирования величины зазора между головкой второго рельса и контррельсом.
Существенные признаки полезной модели находятся в причинно-следственной связи с достигаемым техническим результатом.
Так, отличительные признаки полезной модели (вдоль второго рельса рельсовой колеи с внутренней его стороны с зазором относительно головки второго рельса установлен контррельс, соединенный поперечной стяжкой с основанием шарнирно-рычажного механизма привода тормозных балок) совместно с существенными признаками, общими с прототипом, повышают надежность и безопасность торможения вагонов.
Объясняется это следующим.
Контррельс, установленный вдоль второго рельса рельсовой колеи с внутренней его стороны с зазором относительно головки второго рельса и соединенный поперечной стяжкой с основанием шарнирно-рычажного механизма привода тормозных балок, является направляющим элементом для реборды колеса вагона, которая перемещается вдоль второго рельса в зазоре между контррельсом и головкой второго рельса. Такая конструкция предотвращает недопустимое перемещение колес вагона, двигающихся по второму рельсу, в середину колеи, предупреждает сход вагона с рельсовой колеи и, тем самым, повышает надежность и безопасность торможения вагона.
Ниже приводится подробное описание вагонного замедлителя однорельсового и его работы со ссылками на чертежи, на которых показано:
Фиг.1 - Вагонный замедлитель однорельсовый, фрагмент вида сверху.
Фиг.2 - Вагонный замедлитель однорельсовый, разрез по А-А на фиг.1.
Фиг.3 - Вагонный замедлитель однорельсовый, схема пневмосистеми.
Вагонный замедлитель однорельсовый предназначен для механизации и автоматизации процесса регулирования скорости вагонов на действующих и вновь создаваемых сортировочных горках, может устанавливаться на спусковой части горок, а также на парковочных тормозных позициях.
Вагонный замедлитель однорельсовый включает тормозные балки 1 (левую и правую) с тормозными шинами 2, расположенными вдоль одного из рельсов 3 рельсовой колеи, механизм привода тормозных балок 1, обеспечивающий возможность управляемого перемещения тормозных балок 1 с тормозными шинами 2 в противоположных направлениях перпендикулярно продольной оси рельса 3, и тем самым переводить вагонный замедлитель в одно из заданных положений - „Расторможено", „Заторможено". Механизм привода представляет собой шарнирно-рычажный механизм, соединенный с силовым пневмоцилиндром 4 и тормозными балками 1 с возможностью указанного перемещения тормозных балок 1 относительно рельса 3, и выполнен в виде унифицированной приводной секции 5.
Каждая приводная секция 5 выполнена в виде двух рычагов 6 и 7, шарнирно установленных на оси 8 основания 9, закрепленного на брусьях 10 через перемычку 11 болтами 12. Ось 8 расположена на основании 9 параллельно рельсу 3. На рычагах 6 и 7 закреплены тормозные балки 1 (левая и правая). На тормозных балках 1 с обоих сторон рельса 3 закреплены тормозные шины 2. Между рычагами 6 и 7 установлен связанный с ними силовой цилиндр 4 пневмопривода, выполненный в виде баллонного цилиндра. На противоположной стороне рычага 7 (относительно расположения силового цилиндра 4) установлен уравновешивающий механизм 13, шарнирно связанный с рычагом 7 и с основанием 9. Уравновешивающий механизм 13 является пружинным механизмом двустороннего действия, который обеспечивает возможность удержания тормозной системы в положениях «Расторможено» и «Заторможено» в заданных границах, а также уменьшение динамических нагрузок при работе вагонного замедлителя.
Вдоль второго рельса 14 рельсовой колеи с внутренней его стороны с зазором 15 относительно головки рельса 14 установленный контррельс 16, закрепленный на основании 17 рельса 14 и соединенный поперечной стяжкой 18 с основанием 9 приводной секции 5. Поперечная стяжка 18 выполнена с муфтой 19 (показана условно), которая обеспечивает возможность регулирования длины поперечной стяжки 18, то есть возможность регулирования величины зазора 15 между головкой рельса 14 и контррельсом 16.
Приводные секции 5 с поперечными стяжками 18 периодически расположены вдоль тормозных балок 1 вагонного замедлителя и работают синхронно, обеспечивая необходимое перемещение тормозных балок 1.
Синхронную работу приводных секций 5 обеспечивает пневмосистема. Главными узлами пневмосистеми являются типовой воздухосборник 20 (МВ-300 с управляющей аппаратурой ВУП3-05Э или другой с аналогичными технико-эксплуатационными характеристиками), силовые цилиндры 4 пневмопривода, напорная магистраль 21 для подачи сжатого воздуха к силовым цилиндрам 4 пневмопривода и напорная магистраль 22 для подачи сжатого воздуха к уравновешивающим механизмам 13. Напорная магистраль 22 соединена с напорной магистралью 21 через параллельно соединенные обратные клапаны 23 и управляемые дроссельные устройства 24, что обеспечивает возможность регулирования скорости нарастания давления и мгновенный сброс давления в уравновешивающих механизмах 13, что улучшает демпфирующие свойства системы.
Для обеспечения управляемой работы пневмосистемы использованы краны, трубопроводы, соединительные рукава и муфты, прокладки, уплотнители, ниппеля и другое, что не является принципиальным для заявляемого решения.
Воздухозборник 20 с управляющей аппаратурой оборудован манометрами и устройствами (не показаны) для подачи сжатого воздуха и полного сбрасывания давления из пневмосистеми вагонного замедлителя. Обеспечение сжатым воздухом осуществляется от компрессорной станции сортировочной горки (не показана).
Тормозная система замедлителя имеет два положения:
- «Расторможено», когда тормозные балки 1 с шинами 2 разведены, что позволяет беспрепятственно пропускать вагоны через замедлитель без торможения;
- «Заторможено», когда тормозные балки 1 с шинами 2 сведены и обеспечивают торможение вагонов, находящихся в пределах замедлителя.
Начальным положением тормозной системы (при отсутствии давления в пневмосистеме) является положение «Расторможено».
Для перевода вагонного замедлителя в положение «Заторможено» в напорные магистрали 21 и 22 подают сжатый воздух, то есть к силовым цилиндрам 4 и к уравновешивающим механизмам 13. Силовые цилиндры 4 пневмопривода перемещают рычаги 6 и 7 приводных секций 5, устанавливая тормозные балки 1 вместе с тормозными шинами 2 в положение «Заторможено». При входе вагона в замедлитель осуществляется торможение за счет сжатия ободов вагонных колес тормозными шинами 2. Сила торможения замедлителя зависит от давления в пневмоцилиндрах 4. Ступенчатое изменение давления в пневмоцилиндрах 4 обеспечивается аппаратурой управления воздухосборника 20. Механизм уравновешивания 13 удерживает тормозную систему в положении «Заторможено».
Для перевода вагонного замедлителя в положение «Расторможено» сжатый воздух сбрасывается с пневмосистемы, то есть сбрасывается с силовых цилиндров 4 и уравновешивающих механизмов 13. Рычаги 6 и 7 под действием сил веса и усилий уравновешивающих механизмов 13 отводят тормозные балки 1 с тормозными шинами 2 от ободов колес. В таком положении тормозных шин 2 колеса вагонов проходят через замедлитель свободно без торможения. Механизм уравновешивания 13 удерживает тормозную систему в положении «Расторможено».