ТОРМОЗ ГРУЗОВОГО ВАГОНА
FREIGHT CAR BRAKE

Предлагаемое изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях пассажирских и грузовых вагонов.
Известен тормоз грузового вагона. Так, в книге «Технический справочник железнодорожника» под редакцией Е.Ф. Рудой 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, 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, 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 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 рельсового экипажа, описанный в патенте РФ (RU2461476), у которого 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. Существенным недостатком такого тормоза является, во-первых, то, что пустотелый шток 6 (см. фиг.1 патента RU2461476) связан гибким трубопроводом 20 с запасным резервуаром 19, который в практике является недостаточно надежным, и, во-вторых, имеет довольно сложную конструкцию штока, который одновременно несет нагрузку, передаваемую рычажной передаче управления тормозными колодками и питает тормоз сжатым воздухом из запасного резервуара.
Поэтому целью предлагаемого изобретения является повышение надежности и упрощение конструкции непрямодействующего тормоза грузового вагона.
Поставленная цель достигается тем, что пустотелая плоскость поршня и штока подвижно расположены в пустотелом стержне, жестко закрепленном на торцевой стенке основного тормозного цилиндра и через винтовую пружину растяжения соединенным с плунжером, причем внутренняя полость упомянутого пустотелого стержня связана трубопроводом с запасным резервуаром.
На чертеже фиг.1 показана принципиальная схема тормоза грузового вагона.
Тормоз грузового вагона состоит из тормозной магистрали 1, связанной трубопроводом 2 с воздухораспределителем 3, и он с одной стороны при помощи трубопровода 4 соединен с тормозным цилиндром 5, а с другой трубопроводом 6 с запасным резервуаром 7. Запасный резервуар 7 также при помощи трубопровода 8 связан с пустотелым стержнем 9, который жестко одним своим концом присоединен к тормозному цилиндру 5, а другим прикреплен к винтовой пружине растяжения 10, закрепленной на плунжере 11, подвижно установленном в пустотелой полости 12 штока 13 поршня 14. В пустотелой полости 12 выполнен упор 15. Шток 13 через рычажную передачу 16 связан с тормозными колодками 17, взаимодействующими с колесами 18 колесных пар, перемещающихся по рельсовому пути 19. Поршень 14 подпружинен возвратной пружиной сжатия 20 относительно стенки тормозного цилиндра 5.
Работает тормоз грузового вагона следующим образом. При поступательном движении грузового вагона, например по стрелке А, все детали его тормозного устройства находятся в таком положении, как это показано на фиг.1, при этом тормозная магистраль 1 и запасный резервуар 7 заряжены сжатым воздухом порядка 0,6 МПа. В тоже время сжатый воздух из запасного резервуара 7 поступает в трубопровод 8 и соответственно в пустотелый стержень 9, а также и в пустотелую полость 12 штока 13 и поршня 14. Под действием такого давления сжатого воздуха плунжер 11 находится в положении, показанном на фиг.1, упруго деформировав при этом винтовую пружину растяжения 10. В случае необходимости снижения скорости грузового вагона или его останова машинист локомотива широко известным в данной области техники способом снижает давление сжатого воздуха в тормозной магистрали 1, что позволяет воздухораспределителю 3 перекрыть трубопровод 6 и в открывшийся в нем трубопровод 4 подать давление сжатого воздуха по стрелке В в тормозной цилиндр 5, что в итоги обеспечивает движение поршня 14 по стрелке С, который, во-первых, сжимает возвратную пружину сжатия 20 и, во-вторых, обеспечивает угловой поворот рычажной системы 16 по стрелке Е, и поджим тормозных колодок 17 к колесам 18 по стрелкам F. После того когда снова возникла необходимость поступательного движения вагона, машинист также широко известным способом в данной области техники поднимает давление сжатого воздуха до нормативного значения, что позволяет воздухораспределителю 3 соединить трубопровод 4 с атмосферой, а через открывшийся трубопровод 6 подать сжатый воздух в запасный резервуар 7, обеспечив его зарядку. При этом под действием ранее сжатой возвратной пружины 20 позволит переместиться поршню 14 и его штоку 13 в направлении, обратном стрелке С, а это обеспечит тормозным колодкам 17 переместиться в направлении, обратном стрелке F, и тогда колеса 18 колесных пар окажутся незаторможенными. Предположим теперь, что грузовой вагон отцеплен от локомотива и находится в заторможенном состоянии, как это было описано выше для служебного его торможения. В этом случае за счет возможной утечки воздуха из тормозного цилиндра 5, а следовательно, и запасного резервуара 7 произойдет снижение давления в пустотелой полости 12 штока 13 и поршня 14, а это позволит переместиться по стрелке K к плунжеру 11, который войдет в контакт с упором 15. Такое взаимодействие плунжера 11 и упора 15 будет способствовать под действием растянутой винтовой пружины растяжения 10 удерживанию штока 13 и поршня 14 в крайнем левом положении, что при сжатом состоянии возвратной пружины сжатия 20 обеспечит поджим тормозных колодок 17 к колесам 18 колесных пар. Иными словами, самодвижение грузового вагона будет исключено. При необходимости использования грузового вагона в движении к нему прицепляют локомотив, машинист которого известным способом производит зарядку тормозной магистрали 1, что позволят воздухораспределителю 3 соединить тормозной цилиндр 5 с атмосферой через трубопровод 4 и его поршень 14 под действием ранее сжатой возвратной пружины сжатия 20 возвратится совместно со штоком 13 в крайнее правое положение, противоположное стрелке K , а плунжер 11 под действием сжатого воздуха, поступающего от запасного резервуара 7 по трубопроводу 8, займет положение, показанное на фиг.1, при этом растянув винтовую пружину растяжения 10. Последнее действие позволяет тормозным колодкам 17 отойти от колес 18 колесных пар, получив тем самым возможность вращения. Далее описанные процессы могут повторяться неоднократно.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными очевидно, так как оно позволяет в случае истощения тормоза надежно удерживать рельсовые транспортные средства в заторможенном состоянии.