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 №175751, опубликованная 18.12.2017 г.]. Стояночный тормоз железнодорожного полувагона, содержит привод, включающий в себя штурвал, приводной вал с червяком и с закрепленным на его конце штурвалом, червячный сектор, соединенный с червяком, тягу червячного сектора, соединенную с червяным сектором, первый промежуточный рычаг, шарнирно соединенный с тягой червячного сектора, второй промежуточный рычаг, тягу второго промежуточного рычага. Один конец тяги второго промежуточного рычага шарнирно соединен с первым промежуточным рычагом, а второй конец тяги второго промежуточного рычага шарнирно соединен со вторым промежуточным рычагом. Первый основной рычаг, выполнен с возможностью взаимодействия с тормозным цилиндром. Также содержит тягу первого основного рычага. Один конец тяги первого основного рычага шарнирно соединен со вторым промежуточным рычагом, а второй конец тяги первого основного рычага шарнирно соединен с первым основным рычагом. Привод дополнительно включает в себя третий промежуточный рычаг, тягу первого промежуточного рычага и третьего промежуточного рычага. Один конец тяги первого промежуточного рычага и третьего промежуточного рычага шарнирно соединен с первым промежуточным рычагом, а второй конец тяги первого промежуточного рычага и третьего промежуточного рычага шарнирно соединен с третьим промежуточным рычагом, четвертый промежуточный рычаг, тягу четвертого промежуточного рычага. Один конец тяги четвертого промежуточного рычага шарнирно соединен с третьим промежуточным рычагом, а второй конец тяги четвертого промежуточного рычага шарнирно соединен с четвертым промежуточным рычагом, второй основной рычаг, выполнен с возможностью взаимодействия с тормозным цилиндром. Содержит тягу второго основного рычага. Один конец тяги второго основного рычага шарнирно соединен с четвертым промежуточным рычагом, а второй конец тяги второго основного рычага шарнирно соединен со вторым основным рычагом.
Недостатком вышеописанной конструкции являются большие трудозатраты на изготовление и установку данного тормозного оборудования вследствие большого изобилия тяг и рычагов.
Кроме того, известна конструкция стояночного тормоза железнодорожного вагона [патент РФ на полезную модель №177168, опубликованная 12.02.2018 г.]. Стояночный тормоз железнодорожного вагона содержит ручной привод в виде размещенных под рамой железнодорожного вагона, кинематически соединенных между собой с помощью шестерен, смонтированных в кронштейне приводных валов. На концах приводных валов выведенных на обе стороны кузова, установлены приводные штурвалы. На приводном валу установлен червяк, введенный в зацепление с зубчатыми секторами. Зубчатые сектора соединены с помощью продольных тяг с двуплечими рычагами, шарнирно установленными на кронштейнах. Двуплечие рычаги через серьгу, через промежуточные рычаги и тормозные тяги соединены с тормозной рычажной системой соответствующих ходовых тележек железнодорожного вагона. Двуплечие рычаги для увеличения своей прочности и жесткости выполнены коробчатой формы с усиливающей вертикальной стенкой. Для исключения образования внутренних напряжений, возникающих при работе продольных тяг, продольные тяги в своей средней части выполнены с компенсационным разрезом, делящим их, на две части. Концы частей продольных тяг соединены между собой соединительной скобой, которая позволяет производить угловые перемещения разрезанных частей относительно друг друга при работе стояночного тормоза железнодорожного вагона.
Недостатком вышеописанной конструкции является громоздкость и сложность, вследствие большого количества составляющих их элементов, как кронштейнов размещенных на раме так и изобилие тяг и рычагов, приводящее к увеличению стоимости изготовления, обслуживания и ремонта стояночного тормоза, а также увеличению массы тары вагона.
Также известна конструкция стояночного тормоза [патент РФ на полезную модель №79510, опубликованная 10.01.2009 г.] Стояночный тормоз грузового вагона, с потележечной схемой торможения, оборудован дополнительным промежуточным рычагом, установленным в кронштейне «мертвой точки» на раме вагона, в промежутке между червячным сектором и рычажной передачей. Рычаг выполнен ступенчатым зигзагообразной формы. Одной из полок рычаг шарнирно соединен, посредством тяги, проходящей в пространстве между надрессорной балкой тележки и шкворневой балкой рамы вагона, с червячным сектором. Второй полкой, установленной на кронштейне «мертвой точки» на раме, двухуровневый зигзагообразный рычаг соединен, шарнирно посредством тяги, с рычажной передачей.
Данная конструкция выбрана в качестве прототипа для заявляемой полезной модели.
Технической проблемой вышеописанной конструкции является низкая эффективность стояночной тормозной системы, обеспечивающей передачу усилия лишь на одну из двух тележек вагона, и невозможность проведения эффективной регулировки положения промежуточного рычага в части установки его в положение, обеспечивающее наименьшие потери усилий из-за неперпендикулярного расположения рычага и тяг.
Техническим результатом, от применения предлагаемой полезной модели, является повышение эффективности работы стояночного тормоза грузового вагона с потележечным торможением.
Технический результат достигается за счет того, что конструкция стояночного тормоза обеспечивает воздействие на обе тележки грузового вагона, оборудованного раздельным торможением, от одного привода, благодаря использованию тягового рычага с плавающими мертвыми точками, позволяя сократить количество деталей и узлов стояночного тормоза, а также время требуемое на приведение стояночного тормоза в рабочее положение и обратно.
Вариант выполнения тяг, стояночного тормоза, с разрезом и соединение концов разреза стяжной муфтой позволяет выполнять регулировку длины тяг, с целью обеспечения оптимального положения элементов рычажной передачи стояночного тормоза.
Вариант выполнения двухуровневого рычага позволяет изменить уровень плоскости приложения усилия к приводу стояночного тормоза, относительно уровня плоскости работы горизонтальных рычагов рычажной передачи, что позволяет обеспечить исключить касание тяги червячного сектора о надрессорную балку при расположении привода на концевой балке вагона.
Вариант выполнения тяг, соединяющих тяговый рычаг и горизонтальные рычаги, с отверстием продолговатой формы с возможностью перемещения в нем шарнира, соединяющего тяговый рычаг с тягами, исключает перемещение элементов стояночного тормоза, при срабатывании автоматического пневматического тормоза вагона, снижая нагрузки и трение между деталями стояночного тормоза.
Сущность заявляемой полезной модели, заключается в том, что тормоз стояночный грузового вагона с раздельным потележечным торможением, содержит штурвал, закрепленный на конце вала с червяком, привод, включающий в себя вал с червяком и червячный сектор, тягу, шарнирно соединяющую червячный сектор с тяговым рычагом, тяговый рычаг, к которому шарнирно присоединены две тяги, вторые концы которых шарнирно соединены с горизонтальными рычагами, в свою очередь, шарнирно соединенными с тормозными цилиндрами, автоматического тормоза грузового вагона, и рычажными передачами тележек, при этом тяговый рычаг, взаимодействует с рычажными передачами тележек, во взаимопротивоположных направлениях, кроме того тяговый рычаг не имеет закрепления на раме вагона, при этом, шарнирные соединения тягового рычага с тягами, соединенными с горизонтальными рычагами, выполняют роль плавающих мертвых точек.
Возможно выполнение тяг с разрезом, концы разреза при этом соединены между собой стяжной муфтой.
Конструктивное исполнение шарнирного соединения тяг, соединяющих тяговый рычаг с горизонтальными рычагами, с тяговым рычагом, может быть выполнено посредством отверстия продолговатой формы с возможностью перемещения в нем шарнира.
Возможно выполнение как одноуровневой так и двухуровневой конструкции тягового рычага.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами:
Фиг. 1 - тормоз стояночный;
Фиг. 2 - отпущенное состояние;
Фиг. 3 - заторможенное состояние.
Тормоз стояночный железнодорожного вагона содержит штурвал 1, закрепленный на конце вала с червяком, привод 2, включающий в себя вал с червяком и червячный сектор. Также стояночный тормоз содержит тяговый рычаг 6, который шарнирно соединен с приводом 2 посредством тяги 3. К тяговому рычагу 6 шарнирно присоединены две тяги 4 и 5, вторые концы которых шарнирно соединены с горизонтальными рычагами 9. Горизонтальные рычаги 9 шарнирно соединены с тормозными цилиндрами 8, автоматического тормоза и рычажными передачами тележек 7. Тяговый рычаг 6, с присоединенными к нему двумя тягами 4 и 5, взаимодействует с рычажными передачами тележек 7, во взаимопротивоположных направлениях. Шарнирные соединения тягового рычага 6 с тягами 5 и 4, соединенными с горизонтальными рычагами 9, выполняют роль плавающих мертвых точек.
Предлагаемый стояночный тормоз грузового вагона используют следующим образом.
Для закрепления железнодорожного вагона на железнодорожном пути вращением штурвала 1 приводят в действие червячную пару привода 2, которая посредством тяги 3 перемещает тяговый рычаг 6, который, в свою очередь, вследствие наличия плавающих мертвых точек, перемещает тяги 4 и 5, воздействующие на горизонтальные рычаги 9 обоих тормозных цилиндров 8 автоматического тормоза, во взаимопротивоположных направлениях, и, соответственно, тяги рычажных передач 7 обеих тележек и происходит прижатие тормозных колодок к поверхности катания колес.
Для отпуска тормоза вал с червяком и штурвалом 1 выводят из зацепления с червячным сектором привода 2, и, под действием пружин тормозных цилиндров 8, 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.