ВАГОННЫЙ ЗАМЕДЛИТЕЛЬ

Полезная модель относится к путевым устройствам железнодорожного транспорта и предназначена для регулирования скорости скатывания отцепов на механизированных и автоматизированных сортировочных горках малой мощности, а также для закрепления вагонов.
Одной из основных задач, решаемых при расформировании и формировании составов на сортировочных горках, является управление скоростью самопроизвольного скатывания вагонов и обеспечение их вытормаживания на горочных и парковых тормозных позициях до заданного уровня.
Неточное вытормаживание приводит к недопустимому изменению интервалов следования отцепов, а перетормаживание приводит к образованию больших «окон» между вагонами, накапливаемыми в сортировочном парке.
При значительном превышении скоростей выхода отцепов из парковой тормозной позиции сверх расчетных значений существует реальная угроза безопасности роспуска при соударении вагонов в сортировочном парке, повреждения как самих вагонов, так и перевозимых в них грузов.
Поэтому задача управления скоростью движения вагонов на сортировочных горках до полной их остановки (закрепление) является актуальной.
Известен вагонный замедлитель (патент РФ №2100235, МПК B61K 7/02, опубл. 10.07.2009), содержащий шарнирно смонтированную на основании вдоль рельсового пути направляющую балку, несущую опоры гидропневматического цилиндра, шток которого через указанную шарнирную связь направляющей балки также связан с основанием, а корпус выполнен с упором для взаимодействия с колесом вагона, смонтированные на основании подъемник направляющей балки и опору ее конца с направляющими вертикальными щеками, при этом конец направляющей балки установлен по скользящей посадке между щеками опоры, выполненной в виде полого цилиндра, а подъемник выполнен винтовым и включает в себя электродвигатель, редуктор, связанный с гайкой, сопряженной с расположенным в полом цилиндре винтом.
Недостатком известного замедлителя является недостаточная надежность и конструктивная сложность, обусловленная наличием электродвигателя и редуктора.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является известный вагонный замедлитель (патент РФ №2360816, МПК B61K 7/08, опубл. 10.07.2009), содержащий тормозные балки с шинами, расположенные на рычагах, рычажную систему, нажимной механизм, гидравлическую систему. Рычажная система выполнена в виде одноплечих рычагов, установленных на оси, и снабжена гидроцилиндрами. Нажимной механизм выполнен в виде плунжерных цилиндров с пружинами возврата. Гидроцилиндры рычагов соединены через обратные клапаны с плунжерными цилиндрами с пружинами возврата и с емкостью для рабочей жидкости через предохранительный клапан. Плунжерные цилиндры с пружинами возврата соединены с емкостью для рабочей жидкости посредством обратных клапанов. Плунжерные цилиндры с пружинами возврата установлены на элементах крепления к рельсу.
Недостатком такого устройства являются недостаточная надежность и сложность конструкции, а также ограниченные эксплуатационные возможности.
Технический результат, заключающийся в повышении надежности, упрощении конструкции и расширении эксплуатационных возможностей, достигается в предлагаемом вагонном замедлителе, содержащем корпус, выполненный в виде стакана, внутри которого расположен поршень с обеспечением возможности осевого перемещения при оказании на него силового давления, элементы крепления к рельсу, при этом поршень выполнен в виде полого цилиндра с грибовидной головкой в верхней части, контактирующей с ребордой вагонного колеса, внутри упомянутого цилиндра расположен шток, выполненный в виде стрежня, в нижней части указанного цилиндра закреплена герметизирующая втулка с кольцевыми уплотнительными элементами, тем, что на штоке последовательно по направлению к грибовидной головке расположены тарельчатые пружины, опорная шайба, нижний перепускной клапан, верхний перепускной клапан и крепежный элемент, выполненный в виде гайки, зафиксированной на верхнем конце штока, на нижнем конце которого расположен опорный элемент, выполненный в виде втулки, зафиксированной штифтом, расположенным в отверстии, выполненным в штоке ортогонально к его оси, при этом в исходном состоянии свободный объем полого цилиндра заполнен под давлением жидкой и газовой средой.
При этом верхний перепускной клапан состоит из профильной втулки и расположенной над ней профильной шайбы с отверстиями, образующими каналы перетока жидкой и газовой среды, а нижний перепускной клапан состоит из профильной втулки с уплотнительными элементами и расположенной под ней профильной шайбы с отверстиями, образующими каналы перетока жидкой и газовой среды.
Указанный технический результат достигается также тем, что в качестве жидкой среды использовано гидравлическое масло, а в качестве газовой среды использован азот.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 показан внешний вид вагонного замедлителя;
на фиг. 2 изображен замедлитель в разрезе;
фиг. 3 поясняет крепление замедлителя к рельсу;
фиг. 4 поясняет взаимодействие замедлителя с ребордой вагонного колеса;
на фиг. 5 показан поршень в исходном состоянии;
на фиг. 6 изображен поршень в сжатом состоянии;
на фиг. 7 a, b) изображена профильная шайба верхнего перепускного клапана;
на фиг. 8 a, b) показана профильная втулка верхнего перепускного клапана;
на фиг. 9 a, b) показана профильная втулка нижнего перепускного клапана;
на фиг. 10 a, b) изображена профильная шайба нижнего перепускного клапана.
Вагонный замедлитель (фиг. 1, 2) содержит корпус 1, выполненный в виде стакана, внутри которой расположен поршень 2 с обеспечением возможности осевого перемещения при оказании на него силового давления, элементы крепления 3 к рельсу, выполненные в виде шпилек с гайками.
Поршень 2 выполнен в виде полого цилиндра с грибовидной головкой 4 в верхней части, предназначенной для механического взаимодействия с ребордой вагонного колеса (фиг. 3, 4).
Внутри полого цилиндра расположен шток 5, выполненный в виде стрежня, (фиг. 5, 6).
В нижней части указанного цилиндра закреплена герметизирующая втулка 6 с кольцевыми уплотнительными элементами 7.
На штоке 5 последовательно по направлению к грибовидной головке 4 расположены тарельчатая пружина 8, опорная шайба 9, нижний перепускной клапан 10, верхний перепускной клапан 11 и крепежный элемент 12, выполненный в виде гайки, зафиксированной на верхнем конце штока 5.
На нижнем конце штока 5 расположен опорный элемент 13, выполненный в виде втулки, зафиксированной штифтом 14, расположенным в отверстии, выполненным в штоке ортогонально к его оси.
Верхний перепускной клапан 11 состоит из профильной втулки 15 и расположенной над ней профильной шайбы 16 с отверстиями, образующими каналы перетока жидкой и газовой среды.
Нижний перепускной клапан 10 состоит из профильной втулки 17 с уплотнительными элементами 18 и расположенной под ней профильной шайбы 19 с отверстиями, образующими каналы перетока жидкой и газовой среды
В исходном состоянии свободный объем полого цилиндра поршня 2 заполнен под давлением жидкой и газовой средой.
В качестве жидкой среды использовано гидравлическое масло, а в качестве газовой среды использован азот.
На фиг. 3, 4 схематично изображены рельс 20, реборда 21 и колесо 22 вагона.
На корпусе 1 вертикально установлен шноркель 23 (2 дыхательная трубка»). Это необходимо для сообщения с атмосферой нижней полости корпуса, расположенной под поршнем 2, что обеспечивает нормальную работу при неоднократном опускании и подъеме поршня.
Кроме того, на фиг. 1, 2 показаны фиксирующий элемент 24, предназначенный для фиксации положения опорного элемента 13, и заглушка 25.
Устройство работает следующим образом.
Замедлитель крепится двумя шпильками 3 к шейке рельса 20 (фиг. 3).
При наезде реборды 21 колеса 22 вагона на головку 4 поршня 2 он опускается вниз внутри корпуса 1, что повышает давление масло-газовой смеси и энергия движения вагона гасится.
Профильная втулка 15 и профильная шайба 16 (обведены пунктиром на фиг. 7 и фиг. 8) образуют верхний перепускной клапан 11, обеспечивающий при нажатии на головку 4 поршня 2 переток масло-газовой смеси из верхней полости поршня. Перетекание происходит через 8 отверстий: 4 отверстия диаметром 2.5 мм и 4 отверстия диаметром 4 мм (фиг. 7)
Далее переток масло-газовой смеси в нижнюю полость поршня 2 осуществляется через нижний перепускной клапан 10, состоящий из профильной втулки 17 и профильной шайбы 19 (обведены пунктиром на фиг. 9, 10). Масло-газовая смесь продолжает поступать из верхней части поршня в нижнюю при давлении реборды колеса на головку 2 поршня. Перетекание в происходит по отверстиям и радиальным каналам перетока.
При этом при движении поршня 2 вниз тарельчатые пружины 8 сжимаются.
Конструкция профильных втулок 15, 17 и шайб 16, 19 и конфигурации каналов перетока обеспечивает повышенное гидравлическое сопротивление при перетекании масло-газовой смеси в нижнюю полость (фиг. 6) и снижение гидравлического сопротивления при обратном перетекании масло-газовой смеси из нижней полости поршня в верхнюю при возврате поршня 2 в исходное (верхнее) положение (фиг. 5).
Таким образом, работа предлагаемого замедлителя основана на обеспечении различия в гидравлическом сопротивлении каналов перетока при давлении на головку 4 поршня 2 и при сходе с него колеса 22 вагона.
Необходимое время возврата поршня 2 в исходное (верхнее) положение обеспечивается расчетными параметрами каналов перетока.
Тарельчатые пружины 8 после снятия нагрузки дополнительно способствуют движению поршня 2 в обратном направлении.
Замедлитель вагонный разработан ОАО «Муромский ремонтно-механический завод» и предназначен для регулирования скорости прохождения и остановки отцепов и составов на сортировочном пути.
Предлагаемый вагонный замедлитель обладает по отношению к наиболее близкому аналогу повышенной надежностью, простотой конструкции и обеспечивает расширение эксплуатационных возможностей, поскольку обеспечивает возможность подстройки параметров торможения.
Замедлители вагонные устанавливаются группами на рельсы вдоль пути следования вагонов до сортировочного парка и решают изложенные выше задачи.
Энергонезависимые замедлители не потребляют внешней энергии, им не требуется традиционная система ручного или автоматизированного управления, так как они работают в режиме «самонастройки».
Замедлители настраиваются на определенную скорость, например для груженого вагона не свыше 5 км/ч, порожнего вагона не свыше 8 км/ч. Они тормозят все вагоны, имеющие более высокую скорость, свободно пропуская те, которые движутся со скоростью менее допустимой.
При срабатывании замедлители воздействуют на колесо вагона с усилием. В результате выборочного торможения происходит выравнивание скоростей движения хороших и плохих «бегунов» и равномерное и безопасное заполнение парковых путей.