ТОРМОЗНОЙ ЦИЛИНДР ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции тормозных цилиндров железнодорожного подвижного состава.
Известен целый класс тормозных цилиндров одностороннего действия [Автотормозное и пневматическое оборудование подвижного состава рельсового транспорта. Каталог комплектующего оборудования. - Москва.: АСТО, 2008, с.27-33, с.45], относящихся к железнодорожному транспорту.
Недостатком известных тормозных цилиндров является нерациональное использование внутреннего пространства цилиндра, увеличенные габариты изделия. В перечисленных тормозных цилиндрах применяется цилиндрическая возвратная пружина. При полном рабочем ходе поршня со штоком пружина сжимается полностью до смыкания витков. Поэтому для обеспечения заданных линейных и силовых характеристик тормозного цилиндра (ход поршня, длина штока, жесткость пружины, максимальные габариты цилиндра) в передней крышке предусмотрена удлиненная паразитная горловина для помещения туда пружины с полностью сжатыми витками.
Из этого класса тормозных цилиндров выделим группу цилиндров с самоцентрирующимся штоком, шарнирно связанным с поршнем. В качестве прототипа выберем тормозной цилиндр 503Б [Автотормозное и пневматическое оборудование подвижного состава рельсового транспорта. Каталог комплектующего оборудования. - Москва.: АСТО, 2008, с.30].
Тормозной цилиндр содержит корпус, заднюю крышку, переднюю крышку, поршень, трубу установленную в поршне, самоцентрирующийся шток шарнирно связанный с поршнем, палец, стопорное кольцо, цилиндрическую пружину, уплотнительную резиновую манжету, смазочное войлочное кольцо, сетчатый фильтр, резиновую шайбу и, фиксирующее эту шайбу, упорное кольцо с двумя винтами. Недостатком этого тормозного цилиндра является наличие в передней крышке паразитной горловины для пружины, увеличивающей передней крышке паразитной горловины для пружины, увеличивающей продольные размеры передней крышки, трубы, штока и пружины, наличие резиновой шайбы для защиты выходного отверстия цилиндра и упорного кольца с двумя винтами. Эта защита является малоэффективной, т.к. крышка защищает выходное отверстие только в нерабочем состоянии цилиндра.
Задачей, на решение которой направлена данная полезная модель, является снижение габаритов и металлоемкости тормозного цилиндра за счет изменения конструкции передней крышки, применения конической пружины вместо цилиндрической, уменьшения длины пружины, трубы и штока целого класса тормозных цилиндров, имеющих принципиально одинаковые конструкции, а также за счет введения кожуха, защищающего выходное отверстия в передней крышке цилиндра от продуктов окружающей среды, как в нерабочем состоянии, так и в процессе торможения.
Поставленная задача решается за счет того, что в тормозном цилиндре, содержащем корпус, заднюю и переднюю крышки, поршень, трубу установленную в поршне, самоцентрирующийся шток шарнирно связанный с поршнем, палец, стопорное кольцо, уплотнительную резиновую манжету, смазочное войлочное кольцо, возвратную пружину, сетчатый фильтр, согласно новому техническому решению возвратная пружина, опирающаяся большим диаметром в поршень или переднюю крышку, выполнена конической, передняя крышка выполнена плоской без традиционной паразитной горловины, а в канавке выступа передней крышки установлен защитный кожух из морозостойкой, маслобензостойкой резины или пластиката, причем внутренний охватывающий трубу диаметр защитного кожуха, меньше диаметра трубы на 1-2%.
Сущность полезной модели иллюстрируется следующими чертежами: на фиг.1 - тормозной цилиндр в расторможенном состоянии, на фиг.2 - фрагмент тормозного цилиндра в режиме торможения с пружиной из прутка круглого сечения, на фиг.3 - фрагмент тормозного цилиндра в режиме торможения с пружиной из прутка прямоугольного сечения.
Тормозной цилиндр содержит корпус 1, заднюю крышку 2 с входным отверстием 3, переднюю крышку 4, поршень 5, трубу 6 установленную в поршне 5, самоцентрирующийся шток 7 шарнирно связанный с поршнем 5, палец 8, стопорное кольцо 9, уплотнительную резиновую манжету 10, смазочное войлочное кольцо 11, возвратную коническую пружину 12, сетчатый фильтр 13, защитный кожух 14.
Тормозной цилиндр работает следующим образом.
В исходном положении поршень 5 Фиг.1 прижат к задней крышке 2. При торможении сжатый воздух через отверстие 3 в задней крышке 2 поступает в цилиндр. Поршень 5 с трубой 6 и штоком 7, сжимая возвратную пружину 12, перемещается вправо до упора в переднюю крышку 4 Фиг.2. При этом возвратная пружина 12 может сжиматься практически до плоского состояния. Воздух из пружинной полости выходит через сетчатый фильтр 13 и образовавшуюся щель между трубой 6 и внутренним отверстием. При растормаживании давление в рабочей полости цилиндра падает. Поршень 5 с трубой 6 и штоком 7 возвращаются в исходное положение. Воздух из атмосферы попадает в пружинную полость цилиндра через щель защитного кожуха 14 и сетчатый фильтр 13. Защитный кожух 14 очищает цилиндрическую поверхность трубы 6 от грязи, сетчатый фильтр 13 очищает воздух от пыли и других продуктов окружающей среды в течение всего процесса торможения и растормаживания.
Возвратная пружина 12 устанавливается, опираясь большим диаметром в поршень 5 или переднюю крышку 4 в зависимости от поставленной задачи и конструктивных особенностей тормозного цилиндра.
Возвратная пружина из прутка прямоугольного сечения Фиг.3 применяется при необходимости, если результаты расчета пружины с заданными характеристиками из прутка круглого сечения окажутся неудовлетворительными, т.е. пружина не сжимается до плоского состояния. Варьируя соотношением длины и ширины прямоугольного сечения прутка, количеством витков, величиной малого и большого диаметрами конической пружины, возможно создание любой пружины с заданными характеристиками.
Таким образом, предлагаемое устройство уменьшает габариты, как всего тормозного цилиндра, так и отдельных, входящих в него деталей, а именно, трубы 6, штока 7, возвратной пружины 12, и передней крышки 4, кроме того, защитный кожух 14, полностью выполняя функции защиты, заменяет собой 4 детали, присутствующие в прототипе: резиновую шайбу, упорное кольцо с двумя винтами.