УСТРОЙСТВО АКТИВАЦИИ ТРЕНИЯ ЛОКОМОТИВОВ С КОНТРОЛЕМ ИЗНОСА КОЛОДКИ АКТИВАТОРА ТРЕНИЯ
FRICTION ACTIVATION DEVICE FOR LOCOMOTIVES WITH WEAR CONTROL OF FRICTION ACTIVATOR SHOE

Изобретение относится к рельсовому транспорту и касается технических устройств, реализующих методы предупреждения буксования.
В эксплуатационных условиях в связи с различным состоянием контактных поверхностей колес и рельсов вследствие изменения влажности, температуры, состава поверхностных загрязнений, наличия смазки, воды, снега и льда в зоне их фрикционного контакта наблюдается разброс значений коэффициента сцепления в пределах 0,1-0,6 (Исаев И.П. Случайные факторы и коэффициенты сцепления. - М.: Транспорт, 1970, 184 с.).
На железных дорогах России абсолютное распространение получила система повышения коэффициента сцепления путем ввода песка в контакт колеса с рельсом. Из-за низкой стоимости и экологической безопасности песок является основным материалом, применяемым для повышения трения в контакте колеса и рельса. Но при этом он сильно засоряет балласт, имеет отрицательную фрикционную характеристику.
Одним из современных способов регулирования трения и сцепления в системе колесо-рельс является модификация их контактных поверхностей с использованием специальных материалов, активизирующих процесс сцепления за счет изменения характеристик трения (повышение и стабилизация коэффициента трения) и устройств, обеспечивающих подачу этих материалов в зону контакта колеса с рельсом.
Известен способ повышения сцепления колеса локомотива, состоящий в том, что преимущественно под первую по ходу движения колесную пару в зависимости от относительной влажности воздуха подают кварцевый песок (Авторское свидетельство СССР №592645, кл. В61С 15/10, 1976).
Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, являются следующие признаки: подача в зону контакта колеса с рельсом активирующего сцепление вещества.
Получению требуемого технического результата препятствуют ограниченные возможности устройства подачи, не позволяющие использовать в качестве активатора трения отличное от песка вещество.
Известно изобретение «Устройство активации трения и активатор повышенного трения» (Устройство активации трения и активатор повышенного трения. Валинский О.С., Выщепан А.Л., Лубягов A.M., Майба И.А. Патент на изобретение 2721993 С1, 25.05.2020. Заявка №2019117405 от 04.06.2019). Изобретение является наиболее близким аналогом к заявляемому решению и представляет собой устройство активации трения в виде управляемого пневматического привода подачи твердого активатора трения на поверхность колеса локомотива с возможностью его прижатия и отжатия от поверхности катания колеса, работа привода синхронизирована с работой электронных систем безопасности и управления локомотивом. При этом активатор трения выполнен в виде составного пористого элемента, каркас которого выполнен из твердого материала, например, алюминия, полости которого заполнены активирующим трение веществом, представляющим собой композицию на основе термореактивной смолы, например, эпоксидной смолы, наполненной специальной добавкой в виде порошка оксида алюминия. При этом полости элемента активатора трения равномерно распределены по поверхности торца элемента активатора трения, направленного в сторону поверхности катания колеса, а соотношение площади, приходящейся на полости элемента активатора трения ко всей площади торца элемента активатора трения находится в диапазоне от 30 до 50%.
Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, являются следующие признаки: использование управляемого пневматического привода подачи, работа которого синхронизирована с работой электронных систем безопасности и управления локомотивом, выполнение активатора трения в виде составного пористого элемента, полости которого заполнены активатором трения.
Получению требуемого технического результата препятствуют отсутствие у прототипа (Устройство активации трения и активатор повышенного трения. Валинский О.С., Выщепан А.Л., Лубягов A.M., Майба И.А. Патент на изобретение 2721993 С1, 25.05.2020. Заявка №2019117405 от 04.06.2019) ограничителя предельного износа элемента активатора, трения который взаимодействует с колесом локомотива, что ставит под угрозу повреждение устройства активации при предельном износе элемента активатора трения.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении эффективности работы устройства активации трения колеса локомотива на основе применения ограничителя предельного износа элемента активатора.
Эффективность использования заявляемого устройства активации трения колеса локомотива заключается, в дополнении управляемой подачи элемента активатора трения, выполненного в форме колодки, ограничителем предельного износа активатора трения. При этом устройство активации трения выполнено в виде механизма подачи с пневматическим управляемым приводом подачи активатора трения. Активатор трения выполнен в форме колодки, в виде составного элемента, каркас которого изготовлен из твердого материала, полости которого заполнены активирующим трение веществом, представляющим собой композицию на основе смолы, наполненной специальной добавкой в виде порошка оксида алюминия. В корпус колодки активатора трения введен датчик контроля предельного износа колодки активатора трения, а пневмопривод колодки активатора трения имеет выключатель, который останавливает выдвижение штока пневмоцилиндра при достижении предельного износа колодки активатора трения.
Технический результат, получаемый при реализации данного изобретения, выражается в обеспечении ограничении предельного износа колодки активатора по достижении ее максимального ресурса выработки.
Для достижения вышеуказанного технического результата, устройство активации трения локомотивов выполняется в виде управляемого пневматического привода подачи колодки активатора трения на поверхность колеса локомотива с возможностью его прижатия и отжатия от поверхности катания колеса, работа привода синхронизирована с работой электронных систем безопасности и управления локомотивом. При этом колодка активатора трения выполнена в виде составного элемента, каркас которого выполнен из алюминия или чугуна, полости которого заполнены активирующим трение веществом, представляющим собой композицию на основе смолы, наполненной специальной добавкой в виде порошка оксида алюминия. При этом в корпус колодки активатора трения введен датчик контроля предельного износа колодки активатора трения, а пневмопривод колодки активатора трения имеет концевой датчик, который останавливает выдвижение штока пневмоцилиндра при достижении предельного износа колодки активатора трения.
От наиболее близкого аналога предлагаемое изобретение отличается наличием датчика контроля предельного износа колодки активатора трения, исполнением пневмопривода со встроенным концевым датчиком, который останавливает выдвижение штока пневмоцилиндра при достижении предельного износа колодки активатора трения
Краткое описание чертежей
На фигуре 1 представлено устройство активации трения колеса локомотива, которое представляет собой сборную конструкцию, состоящую из пневмоцилиндра (поз. 1) площадки (поз. 2) предназначенной для крепления колодки активатора трения (поз. 3), которая крепиться и фиксируется при помощи упора (поз. 4) Внутри корпуса колодки активатора трения расположен датчик (поз. 5) контроля предельного износа колодки активатора трения, который соединяется с бортовыми сигнализирующими системами локомотива при помощи провода (поз. 6) защищаемого трубкой (поз. 7) через разъем (поз. 8).
На фигуре 2 представлен пневмопривод устройства активации трения колес локомотива с концевым датчиком (поз. 9) закрытым защитным кожухом (поз. 10). Концевой датчик крепится на корпусе привода (поз. 11) и через отверстие в гильзе имеет механическую связь с активатором по средствам нажатия на него опорной втулкой поршня. Точка срабатывания концевого датчика соответствует выдвижению поршня на длину соответствующей предельному износу колодки активатора трения.