ТОРМОЗНОЕ УСТРОЙСТВО ВАГОНА
CAR BRAKING DEVICE

Изобретение относится к области тормозного оборудования железнодорожного подвижного состава и может быть использовано в конструкциях грузовых и пассажирских вагонов.
Известны тормозные устройства грузовых вагонов (см. книгу Технический справочник железнодорожника, том 6, подвижной состав. Гл. редактор Е.Ф.Рудой. Гос. Транспортная жел. дор. Издательство М., 1959 г.). Так на стр.865-867 фиг.49 этой книги описана и показана рычажная передача грузового четырехосного вагона, состоящего из тормозного цилиндра, связанного с помощью рычагов, имеющих ведущие «а» и ведомые «б» плечи, с системой управления тормозными колодками. Между рычагами, имеющими ведущие «а» и ведомые «б» плечи, расположена тяга, предназначенная для управления тормозными тягами и рычагами сразу двух тележек вагона, обеспечивая тем самым равномерное распределение тормозного усилия создаваемого тормозным цилиндром. В то же время на грузовых вагонах в зависимости от их загрузки устанавливают авторежим, подключение которого производят вручную. Несмотря на эффективность использования описанной тормозной рычажной передачи вагона она обладает существенным недостатком, в основном заключающимся в том, что авторежим устанавливается вручную.
Известно также тормозное устройство прицепного вагона электросекции, используемое в электропоездах (см. книгу В.И.Крылов Тормоза локомотивов. Всесоюзное изд. МПС. М., 1963 г., стр.247-268, рис.272). Описанная конструкция рычажной передачи в этой книге в целом аналогична вышеописанной и поэтому недостатки их подобны. Следует отметить, что современные вагоны (см. книгу Вагоны. Под ред. Л.Д.Кузмича. М.: Машиностроение, 1978 г., стр.68, рис.35) снабжаются авторежимом, например, модели №265-000, который позволяет в автоматическом режиме, в зависимости от загрузки вагона, изменять тормозное усилие на тормозных колодках. Однако такие устройства сложны по конструкции, а следовательно, недостаточно надежны в условиях эксплуатации.
Поэтому целью предлагаемого изобретения является расширение эксплуатационных характеристик тормозного устройства передачи вагонов и упрощение конструкции их авторежима.
Поставленная цель достигается тем, что шток и корпус тормозного устройства с помощью пальцев связаны с пазами криволинейной формы направляющих, подпружиненных относительно друг друга пружиной растяжения, при этом направляющая штока жестко закреплена на одном из ведущих плеч рычага рычажной передачи тормоза вагона, а направляющая корпуса тормозного цилиндра также жестко установлена на кузове последнего, причем упомянутый корпус тормозного цилиндра снабжен стержнем, взаимосвязанным с одним из плеч двуплечего рычага, шарнирно присоединенного к боковине тележки, и другое его плечо контактирует с пятой, жестко закрепленной на раме кузова вагона.
На фиг.1 показана принципиальная схема тормозного устройства вагона, а на фиг.2 и фиг.3 - узлы крепления штока и корпуса тормозного цилиндра к рычажной передачи тормоза.
Тормозное устройство вагона состоит из тормозного цилиндра 1, снабженного кронштейном 2, который с помощью пальца 3 установлен подвижно в пазу 4 криволинейной формы направляющей 5, а его шток 6 также подвижно при помощи пальца 7 установлен в пазу криволинейной формы 8 направляющей 9. Направляющие 5 и 9 связаны между собой пружиной растяжения 10, при этом направляющая 5 жестко присоединена к кузову вагона 11, а направляющая 9 также жестко закреплена на ведущем плече 12 рычага, ведомое плечо 13 которого с помощью шарнира 14 присоединено к рычажной передаче 15 управления тормозными колодками 16, взаимодействующими с колесами 17 колесных пар вагона. На кузове вагона 11 установлен шарнир 18, к которому присоединено ведущее плечо 19 другого рычага, и его ведомое плечо 20 с помощью шарнира 21 присоединено к рычажной передаче 15 управления тормозными колодками другой тележки вагона. Между рычагами с ведущими плечами 12 и 19 и ведомыми плечами 13 и 20 установлена с помощью шарниров 22 и 23 тяга 24. На корпусе тормозного цилиндра 1 жестко закреплен стержень 25, который шарнирно связан с плечом 26 двуплечего рычага, другое плечо 27 которого взаимодействуют с пятой 28, жестко закрепленной на кузове вагона 11, а сам двуплечий рычаг с помощью шарнира 29 закреплен на боковине тележки 30 и подпружинен относительно нее пружиной сжатия 31.
Работает тормозное устройство вагона следующим образом. При движении вагона в составе поезда его тормозное оборудование находится в таком положении, как это показано на фиг.1. Считаем, что вагон находится в порожнем состоянии. В случае, когда необходимо применить служебное торможение поезда, широко известным способом (такой режим подробно описан в книгах представленных в аналоге и прототипе) подают давление сжатого воздуха в тормозной цилиндр, что приводит в движение его штока 6 в направлении стрелки А, при этом направляющая 9 совместно с ведущим плечом 12 и ведомым плечом 13 получает угловой поворот относительно шарнира 23 по стрелке В, что способствует перемещению рычажной передачи 15 управления тормозными колодками 16 так, что последние по стрелкам С поджимаются с определенным усилием к колесам 17 колесных пар вагона.
Но так как рычаги, имеющие ведущие 12 и 19 плечи и ведомые плечи 13 и 20, соединены тягой 24 между собой, то и вторая тележка вагона, имея подобную рычажную передачу 15 управления тормозными колодками 16, подвергается торможению так, как это имеет место в конструкциях аналога и прототипа. После окончания режима торможения производят отпуск тормоза и тогда тормозное устройство вагона занимает исходное положение, показанное на фиг.1. Предположим теперь, что вагон полностью загружен грузом, соответствующим его максимальной грузоподъемности, и он также движется в составе поезда. В этом случае кузов вагона 11 переместится по стрелке Е, упруго деформируя свое рессорное подвешивание (на чертежах оно не показано), и своей пятой 28 приведет в движение двуплечий рычаг с плечами 27 и 26, которые, воздействуя на стержень 25, переведут тормозной цилиндр 1 по стрелке F за счет проскальзывания пальцев 3 и 7 в пазах 8 и 4 криволинейной формы направляющих 9 и 5. Но так как направляющая 5 неподвижна, то только направляющая 9 переместится по стрелке К, при этом так как пальцы 7 и 3 переместятся в пазах 8 и 4 криволинейной формы направляющих 9 и 5 также по стрелке F совместно с тормозным цилиндром 1, то расстояние от пальца 7 до шарнира 23 окажется большим, чем расстояние от шарнира 23 до шарнира 14. Следовательно, за счет этого усилие на рычажной передаче 15 управления тормозными колодками 16 будет гораздо больше, что и будет способствовать повышению тормозных сил между колодками 16 и колесами 17 вагона. Следует отметить, что описанные процессы торможения вагона как в порожнем, так и полностью загруженном состоянии являются характерными крайними фазами режимов торможения. Однако в практике вагон может быть загружен не полностью в очень широких диапазонах перевозимого груза. Это грузы с различным объемным весом как легковесные, так и тяжеловесные.
В этом случае пальцы 7 и 3 будут занимать под действием стержня 25 различные положения относительно концов пазов 8 и 4, поэтому в каждом конкретном случае усилие на рычажной передачи 15 управления тормозными колодками 16 будет различным, а именно таким, каким необходимо создать рациональное торможение, усилие, создаваемое тормозными колодками 16.
В итоге все описанные действия тормозного устройства вагона могут повториться в дальнейшем неоднократно.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными очевидно, так как оно более простое по конструкции и позволяет бесступенчато в автоматическом режиме, в зависимости от загрузки вагона, создавать рациональные тормозные усиления на тормозных колодках.