ТОРМОЗ СТОЯНОЧНЫЙ ГРУЗОВОГО ВАГОНА С РАЗДЕЛЬНЫМ ПОТЕЛЕЖЕЧНЫМ ТОРМОЖЕНИЕМ

Заявляемая полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции стояночного тормоза железнодорожного вагона.
Из уровня техники известна конструкция тормоза стояночного железнодорожного вагона [патент РФ на полезную модель №132406, опубликованный 20.09.2013 г.]. Стояночный тормоз грузового вагона, содержит штурвал, установленный на конце вала, на другом конце которого расположен червяк, взаимодействующий с червячным сектором, закрепленным на раме вагона с возможностью вращения. Червячный сектор соединен тягами с тормозной рычажной передачей посредством промежуточного рычага с плечами, расположенными на разных уровнях, содержащего шарнирный узел для крепления на раме вагона. Промежуточный рычаг выполнен в виде отдельной рамы, соединенной одним шарнирным узлом крепления на раме вагона, поперечная ось которого расположена в горизонтальной плоскости одного из плеч промежуточного рычага.
Также, из уровня техники известна конструкция тормоза стояночного железнодорожного вагона [патент РФ на изобретение №2492086, опубликованный 11.04.2012 г.]. Стояночный тормоз железнодорожного транспортного средства, содержащий закрепленный на раме железнодорожного транспортного средства тормозной цилиндр, тормозную рычажную передачу, двуплечий рычаг, ось вращения которого закреплена в кронштейне рамы перпендикулярно продольной оси тормозного цилиндра. Двуплечий рычаг одним концом шарнирно соединен посредством продольной тяги с сектором червячного колеса, смонтированным на раме с возможностью вращения и сцепленным с самотормозящимся червяком на отклоняющемся валу, приводимом во вращение штурвалом. Второй конец двуплечего рычага в виде вилки охватывает выступающую часть штока тормозного цилиндра, на котором напротив вилки с зазором выполнено перпендикулярно оси штока не менее одного выступа для упора вилки после выбора зазора при вращении штурвала в направлении затяжки стояночного тормоза железнодорожного транспортного средства.
Недостатком вышеописанных конструкций является громоздкость сложность конструкции, вследствие большого количества составляющих ее элементов, таких как дополнительные тяги, промежуточные рычаги, кронштейн рычага размещенный на раме, приводящие к увеличению стоимости изготовления, обслуживания и ремонта стояночного тормоза, увеличению массы тары и снижению эффективности.
Кроме того, известна конструкция стояночного тормоза железнодорожного вагона [патент РФ на полезную модель №79510, опубликованная 10.01.2009 г.]. Стояночный тормоз железнодорожного вагона содержит ручной привод в виде размещенного под рамой железнодорожного вагона приводного вала со штурвалом и червяком. Червяк введен в зацепление с зубчатым сектором, шарнирно соединенным через продольную тягу и двуплечий рычаг с тягой, которая в свою очередь воздействует на ведущее плечо горизонтального рычага, соединенного с тормозным цилиндром, обеспечивающим передачу усилия на рычажную передачу тележки.
Данная конструкция выбрана в качестве прототипа для заявляемой полезной модели.
Технической проблемой вышеописанной конструкции является нерациональная структура конструкции, из-за наличия лишних (вредных связей, расположенных между приводом стояночного тормоза и горизонтальным рычагом, соединенным с тормозным цилиндром, что отрицательно сказывается на эффективности стояночного тормоза, вследствие наличия дополнительной упругой деформации лишних элементов и зазоров в соединениях с ними, приводящих к увеличению рабочего хода привода, ограниченного ходом зубчатого сектора.
Техническим результатом, от применения предлагаемой полезной модели, является повышение эффективности работы стояночного тормоза грузового вагона с раздельным потележечным торможением, а также повышение жесткости конструкции, благотворно влияющей на коэффициент полезного действия стояночного тормоза.
Технический результат достигается за счет того, что в конструкции стояночного тормоза тяга стояночного тормоза, передающая усилие от червячного сектора к горизонтальному рычагу, шарнирно соединена с концом дополнительного плеча горизонтального рычага, расположенного за пределами ведущего и ведомого плеч автоматического тормоза, а именно, в шарнире горизонтального рычага, наиболее отдаленном от шарнирного соединения со штоком тормозного цилиндра, за шарниром, соединяющим горизонтальный рычаг с рычажной передачей тележки, а ведущее плечо горизонтального рычага стояночного тормоза состоит из суммы ведомого плеча и дополнительного плеча.
Передача усилия от червячного сектора к горизонтальному рычагу посредством одной лишь тяги положительно сказывается как на эффективности так и на жесткости стояночного тормоза, так как снижается влияние упругих деформации имеющих место при использовании дополнительных тяг и рычагов и зазоров в соединениях между ними, приводящих к увеличению рабочего хода привод. Кроме того, соединение указанной выше тяги с горизонтальным рычагом в наиболее отдаленном от шарнирного соединения со штоком тормозного цилиндра, за шарниром, соединяющим горизонтальный рычаг с рычажной передачей тележки, позволяет выполнить ведущее плечо горизонтального рычага стояночного тормоза больше ведомого так как оно будет состоять из суммы ведомого плеча и дополнительного плеча, что в свою очередь также повышает эффективность стояночного тормоза, так как в данном случае ведомое плечо является по сути рычагом второго рода и позволяет снизить прикладываемое к штурвалу усилие, необходимое для приведения в тормозное положение стояночного тормоза.
Вариант выполнения стояночного тормоза таким образом, что ведущее плечо стояночного тормоза больше ведущего плеча автоматического тормоза с отношением ведущего плеча стояночного тормоза к ведущему плечу автоматического тормоза в диапазоне от 1,5 до 2 также способствует достижению технического результата. При приведении в действие стояночного тормоза ведущее плечо стояночного тормоза, являясь для ведущего плеча автоматического тормоза рычагом первого рода, начинает действовать на шток тормозного цилиндра, который в свою очередь сжимает пружину, размещенную внутри данного тормозного цилиндра. Таким образом, выполнение ведущего плеча стояночного тормоза больше ведущего плеча автоматического тормоза, позволяет снизить усилие необходимое для сжатия пружины тормозного цилиндра, подаваемое на штурвал стояночного тормоза при приведение его в тормозное положение, что в свою очередь также повышает эффективность стояночного тормоза.
Вариант выполнения ведущего и ведомого плеч стояночного тормоза таким образом, что ведущее плечо больше ведомого плеча не менее чем на 150 мм, помимо повышения эффективности за счет увеличения ведущего плеча, способствует повышению безопасности конструкции стояночного тормоза. Данный размер позволяет беспрепятственно разместить на горизонтальном рычаге шарнирное соединение с тягой передающей усилие от червячного сектора и исключить контакт данной тяги с другими элементами стояночного тормоза шарнирно соединенными с горизонтальным рычагом, приводящий к образованию износа, трещит, изломов элементов в конечном итоге выходу из строя стояночного тормоза.
Сущность заявляемой полезной модели, заключается в том, что тормоз стояночный грузового вагона с раздельным потележечным торможением состоит из штурвала, закрепленного на конце вала с червяком, привода, включающего в себя вал с червяком и червячный сектор, приводимый в движение валом с червяком, тяги, шарнирно соединяющей червячный сектор с горизонтальным рычагом, имеющим ведущее и ведомое плечи, и шарнирно соединенным со штоком тормозного цилиндра автоматического тормоза грузового вагона, серьгой мертвой точки и тягой, соединенной с рычажной передачей тележки, при этом, тяга стояночного тормоза, передающая усилие от червячного сектора к горизонтальному рычагу, шарнирно соединена с концом дополнительного плеча горизонтального рычага, расположенного за пределами ведущего и ведомого плеч автоматического тормоза, а именно, в шарнире горизонтального рычага, наиболее отдаленном от шарнирного соединения со штоком тормозного цилиндра, за шарниром, соединяющим горизонтальный рычаг с тягой, соединенной с рычажной передачей тележки, а ведущее плечо горизонтального рычага стояночного тормоза состоит из суммы ведомого плеча и дополнительного плеча.
Кроме того, возможно выполнение ведущего плеча стояночного тормоза больше ведущего плеча автоматического тормоза, так что отношение ведущего плеча стояночного тормоза к ведущему плечу автоматического тормоза составляет диапазон от 1,5 до 2. Также ведущее и ведомое плечи стояночного тормоза могу быть выполнены так, что ведущее плечо больше ведомого плеча не менее чем на 150 мм.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежом:
Фиг. 1 - Тормоз стояночный.
Тормоз стояночный грузового вагона с раздельным потележечным торможением, состоит из штурвала 1, закрепленного на конце вала 2 с червяком, привода 3, включающего в себя вал с червяком и червячный сектор, приводимый в движение валом 2 с червяком. Стояночный тормоз также включает тягу 4, шарнирно соединяющую червячный сектор с горизонтальным рычагом 6 автоматического тормоза, имеющим ведущее А и ведомое B плечи. Горизонтальный рычаг 6 шарнирно соединен со штоком тормозного цилиндра 5 автоматического тормоза грузового вагона, серьгой 7 мертвой точки и рычажной передачей тележки 8 посредством тяги 9. Тяга 4 стояночного тормоза, передающая усилие от червячного сектора 3 к горизонтальному рычагу 6, шарнирно соединена с концом дополнительного плеча D горизонтального рычага 6, расположенного за пределами ведущего А и ведомого В плеч автоматического тормоза, в шарнире горизонтального рычага 6, наиболее отдаленном от шарнирного соединения со штоком тормозного цилиндра 5, за шарниром, соединяющим горизонтальный рычаг 6 с тягой 9, соединенной с рычажной передачей тележки 8. Ведущее плечо С горизонтального рычага 6 стояночного тормоза состоит из суммы ведомого В плеча и дополнительного плеча D.
Предлагаемый стояночный тормоз грузового вагона используют следующим образом:
Для закрепления железнодорожного вагона на железнодорожном пути вращением штурвала 1 приводят в действие червячную пару привода 3, которая посредством тяги 4 передает усилие на ведущее плечо C горизонтального рычага 6, вызывая его перемещение и вращение вокруг плавающего шарнира серьги 7, при этом ведомое плечо В посредством тяги 9 передает усилие на тормозную рычажную передачу тележки 8 и происходит прижатие тормозных колодок к поверхности катания колес.
Для отпуска тормоза вал 2 с червяком и штурвалом 1 выводят из зацепления с червячным сектором привода 3, и, под действием пружины тормозного цилиндра 5, тормозные колодки отходят от поверхностей катания колес, при этом рычаги и тяги рычажной передачи принимают исходное положение.
В настоящее время на заявляемую полезную модель разработана конструкторская документация и проведены всесторонние испытания опытных образцов.