ТОРМОЗ РЕЛЬСОВОГО ЭКИПАЖА
RAILWAY VEHICLE BOGIE BRAKE

Предлагаемое 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.Рудой в томе 6 «Подвижный 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, отсутствии 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 него 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 тележек 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 поршень тормозного цилиндра выполнен пустотелым в виде цилиндрической формы стакана и в нем подвижно расположен подпружиненный, относительно корпуса тормозного цилиндра, плунжер, взаимодействующий с круговым выступом, изготовленным в стакане, причем упомянутая пустотелая полость стакана связана с пустотелой полостью штока поршня и подключена через гибкий трубопровод к запасному резервуару.
На фиг.1 показана принципиальная схема тормоза рельсового экипажа.
Тормоз рельсового экипажа, снабженного колесами 1, перекатывающимися по рельсам 2 и взаимодействующими с тормозными колодками 3 при помощи рычажной системы 4, состоит из следующих конструкционных элементов. Так, рычажная система 4 шарнирно присоединена с помощью двуплечего рычага 5 с пустотелым штоком 6 поршня 7, подвижно расположенного в корпусе тормозного цилиндра 8. Поршень 7 подпружинен пружиной сжатия 9 относительно корпуса тормозного цилиндра 8. В поршне 7 выполнено пустотелое пространство 10, которое снабжено круговым выступом 11, и в нем подвижно расположен плунжер 12, подпружиненный пружиной сжатия 13, примыкающей к корпусу тормозного цилиндра 8. Корпус тормозного цилиндра 8 с помощью трубопровода 14 подключен к воздухораспределителю 15, который связан трубопроводом 16 с главной тормозной магистралью 17. Воздухораспределитель 15 также с помощью трубопровода 18 соединен с запасным резервуаром 19, а он связан гибким трубопроводом 20 с пустотелым штоком 6. Корпус тормозного цилиндра 8 снабжен трубопроводом 21, связывающим его с атмосферой.
Работает тормоз рельсового экипажа следующим образом. В процессе режима движения рельсового экипажа главная тормозная магистраль 17 находится под давлением сжатого воздуха, создаваемым компрессором локомотива (на чертеже он не показан, но такой режим подробно описан в аналоге и прототипе), который поступает через трубопровод 16 в воздухораспределитель 15 и затем через трубопровод 18 в запасный резервуар 19. Но так как запасный резервуар соединен с полым штоком 6 при помощи гибкого трубопровода 20, то сжатый воздух поступает по стрелке А, заполняя пустотелое пространство 10 поршня 7, и оказывает давление на плунжер 12, который перемещается также по стрелке А и заполняет крайнее правое положение, сжав свою пружину сжатия 13 (см. фиг.1). В режиме торможения, после того как машинист снизит давление сжатого воздуха в главной тормозной магистрали 17 (этот режим также подробно описан в материалах аналога и прототипа), сжатый воздух поступает из запасного резервуара 19 через трубопровод 18 в воздухораспределитель 15 и затем по трубопроводу 14 в корпус тормозного цилиндра 8, при этом поршень 7 получает перемещение по стрелке В, сжимая свою пружину сжатия 9, что обеспечивает движение в этом направлении пустотелого штока 6, поворот по стрелке С двуплечего рычага 5, а он приводит в движение рычажную систему 4, которая поджимает тормозные колодки 3 по стрелкам Е, создавая усилие, необходимое для торможения колес. Одновременно с движением поршня 7 и совместно с ним в этом же направлении движется и плунжер 12, вытесняя тем самым сжатый воздух по полому штоку 6 в запасный резервуар 19. После того как отпадает необходимость торможения рельсового экипажа, давление сжатого воздуха в главной тормозной магистрали поднимают, воздухораспределитель срабатывает и соединяет трубопровод 14 с атмосферой, что позволит поршню 7 под действием усилия сжатой пружины 9 возвратиться в исходное положение, такое, как это показано на фиг.1. Рассмотрим теперь случай, когда рельсовый экипаж отцеплен от локомотива и его главная тормозная магистраль соединена с атмосферой. В этом случае поршень 7 под действием сжатого воздуха, поступающего из запасного резервуара 19, перемещается по стрелке В, сжимая свою пружину сжатия 9 и приводя в действие рычажную систему 4, прижимает тормозные колодки 3 к колесам 1, исключая тем самым возможность самодвижения рельсового экипажа. Однако по различным техническим причинам возможна утечка сжатого воздуха из тормозного цилиндра 4, тогда поршень 7 имеет возможность перемещения в обратном направлении стрелки В. Но по мере падения давления в запасном резервуаре 19, который питает сжатым воздухом корпус тормозного цилиндра 8, падает и давление в пустотелом пространстве 10 поршня 7, что позволяет плунжеру 12 перемещаться в направлении стрелки F под действием усилия, создаваемого его пружиной сжатия 13. Тогда плунжер 12, упираясь в круговой выступ 11 поршня 7, будет препятствовать движению поршня 7 в направлении стрелки К, исключая тем самым растормаживание колес 1 тормозными колодками 3, а следовательно, обеспечивая надежное удерживание рельсового экипажа на месте его стоянки или отстоя. Когда же к рельсовому экипажу вновь подводят локомотив, главная тормозная магистраль 17 наполняется сжатым воздухом, и через воздухораспределитель 15 последний поступает через запасный резервуар 19 в полый шток 6 и пустотелое пространство 10, перемещая тем самым плунжер 12 в направлении стрелки А, сжимая его пружину сжатия 13, что способствует перемещению поршня 7 вправо за счет того, что не него действует усилие сжатой пружины сжатия 9 и соединение воздухораспределителем 15 трубопровода 14 с атмосферой. Далее описанные процессы могут повторяться неоднократно.
Технико-экономическая эффективность предложенного технического решения в сравнении с известными очевидна, так как оно позволяет повысить безопасность эксплуатации железнодорожного подвижного состава.