КОРРЕКТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРРЕКЦИИ НЕРАВНОМЕРНОГО ИЗНОСА ТОРМОЗНОЙ КОЛОДКИ
CORRECTIVE DEVICE FOR CORRECTING UNEVEN BRAKE SHOE WEAR

Область техники
Настоящее изобретение относится к тормозному механизму для железнодорожного транспортного средства и, кроме того, к устройству для коррекции неравномерного износа тормозных колодок в тормозах железнодорожного транспортного средства.
Уровень техники
На предшествующем уровне техники известны различные тормозные механизмы для железнодорожных транспортных средств. В установленном на тележке тормозном механизме, таком как системы TMX или UBX, производимые WABTEC Holding Corp., в транспортном средстве применены две тормозные балки в каждой тележке для приложения силы торможения к двум осям тележки. Эти две тормозные балки активизируются, по меньшей мере, одним тормозным цилиндром, который находится в сообщении по текучей среде с источником сжатого воздуха, такого как воздушный баллон, смонтированный на корпусе железнодорожного транспортного средства.
В целом, каждая тормозная балка включает в себя балку сжатия, имеющую ее концевые части, соединенные с концами V-образной балка растяжения. На противоположных концевых частях балки сжатия и/или V-образной балки растяжения расположена тормозная головка. Каждая тормозная головка включает в себя держатель тормозной колодки, выполненный с возможностью приема заменяемой тормозной колодки. Тормозной механизм соединен с тележкой железнодорожного транспортного средства на концевых частях тормозных головок. В ходе работы тормозная балка, имеющая балку сжатия и V-образную балку растяжения, подвешена и находится в пределах колесной ходовой части тележки железнодорожного транспортного средства, допуская перемещения с тележкой.
Во время торможения может происходить неравномерный износ расходного материала тормозных колодок, как компонентов тормозного механизма, изнашивающихся до предельного размера для отбраковки. При таком сценарии тормозные балки имеют тенденцию поворачиваться относительно боковин и колес, что вызывает расположение верхнего конца тормозных колодок ближе к колесу относительно нижнего конца тормозных колодок. Такой неравномерный контакт тормозных колодок увеличивает интенсивность изнашивания верхнего конца тормозных колодок относительно нижнего конца тормозных колодок. В определенных ситуациях неравномерный износ оставляет материал колодки на верхнем конце тормозной колодки с предельным размером для отбраковки, в то время как материал колодки на нижнем конце тормозной колодки все еще пригоден для эксплуатации. В крайних случаях материал тормозной колодки на верхнем конце может стать настолько изношенным, что металлическая пластина тормозной колодки может войти в контакт с колесом, таким образом, вызывая повреждение тормозной головки, опорного диска и колеса. Другая обычная проблема состоит в том, что, поскольку компоненты тормозного механизма постепенно изнашиваются, балка сжатия может войти в контакт с компенсатором износа. В ходе работы продолжающийся контакт между балкой сжатия и компенсатором износа может вызвать износ балки сжатия и/или компенсатора износа.
Сущность изобретения
Ввиду недостатков существующих тормозных механизмов для железнодорожных транспортных средств, в частности, установленных на тележке тормозных балок, существует потребность в усовершенствованной тормозной балке. В частности, существует потребность в усовершенствованной тормозной балке, которая включает в себя корректирующее устройство для предотвращения неравномерного износа тормозной колодки. Существует дополнительная потребность в усовершенствованной тормозной балке, которая включает в себя корректирующее устройство для предотвращения рассогласования компонентов тормозной балки, когда они постепенно изнашиваются.
Согласно одному варианту осуществления изобретения, получено корректирующее устройство для коррекции неравномерного износа тормозной колодки в тормозном механизме для железнодорожного транспортного средства. Корректирующее устройство может использоваться в железнодорожном транспортном средстве, включающем в себя тормозную балку, имеющую балку растяжения, соединенную с балкой сжатия, тормозную головку с тормозными колодками, расположенную на каждом конце тормозных балок, и компенсатор износа. Одним примером тормозной системы, для которой может использоваться корректирующее устройство, является установленная на тележке тормозная система. Корректирующее устройство выполнено с возможностью взаимодействия с балкой сжатия и/или с компенсатором износа для минимизации или предотвращения поворота балки сжатия и балки растяжения относительно боковин и колес железнодорожного транспортного средства. Корректирующее устройство может быть выполнено с возможностью взаимодействия с балкой сжатия для минимизации или предотвращения перемещения балки сжатия к компенсатору износа. Согласно одному варианту осуществления изобретения, корректирующее устройство может быть расположено между балкой сжатия и компенсатором износа.
Корректирующее устройство включает в себя, по меньшей мере, один удлиненный корпус, имеющий верхний конец, отделенный от нижнего конца парой боковых стенок, по меньшей мере, одну выемку, проходящую от нижнего конца к верхнему концу, по меньшей мере, один удлиненный корпус и, по меньшей мере, один крепежный элемент, выполненный с возможностью прикрепления, по меньшей мере, одного удлиненного корпуса на балке сжатия тормозной балки. В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения, выемка может иметь размеры, пригодные для установки, по меньшей мере, на части балки сжатия тормозной балки. По меньшей мере, один крепежный элемент может проходить, по меньшей мере, от одной из пары боковых стенок и может быть наклонен внутрь, по меньшей мере, к одной выемке и отклоняться в направлении наружу относительно, по меньшей мере, одной выемки при расположении корректирующего устройства относительно балки сжатия. Согласно одному варианту осуществления изобретения, по меньшей мере, один крепежный элемент может проходить от одной боковой стенки к противостоящей боковой стенке, по меньшей мере, на протяженности части ширины выемки.
Корректирующее устройство может быть сформировано из гибкого материала, такого как резина, или любого известного эластомерного материала. В качестве альтернативы, корректирующее устройство может быть сформировано из жесткого самосмазывающегося материала, выполненного с возможностью отклонения на величину, достаточную для прикрепления корректирующего устройства к балке сжатия.
Согласно другому варианту осуществления изобретения, тормозная система для железнодорожного транспортного средства содержит тормозную балку, включающую в себя балку растяжения, соединенную с балкой сжатия, тормозную головку с тормозными колодками, расположенную на каждом конце тормозной балки, компенсатор износа, соединенный с тормозной балкой, и корректирующее устройство, выполненное с возможностью взаимодействия с балкой сжатия и/или с компенсатором износа, для минимизации или предотвращения поворота балки сжатия и балки растяжения относительно боковин и колес железнодорожного транспортного средства. Согласно одному варианту осуществления изобретения, тормозная система может быть выполнена с возможностью установки на тележке железнодорожного транспортного средства и может включать в себя пару тормозных балок, при этом каждая из тормозных балок включает в себя балку растяжения, соединенную с балкой сжатия, и компенсатор износа, взаимно соединяющий пару тормозных балок. Тормозная система может включать в себя пару корректирующих устройств таким образом, что корректирующее устройство взаимодействует с балкой сжатия каждой из пары тормозных балок. Корректирующее устройство выполнено с возможностью взаимодействия с балкой сжатия для минимизации или предотвращения перемещения балки сжатия к компенсатору износа.
Корректирующее устройство содержит, по меньшей мере, один удлиненный корпус, имеющий верхний конец, отделенный от нижнего конца парой боковых стенок, по меньшей мере, одну выемку, проходящую от нижнего конца к верхнему концу, по меньшей мере, один удлиненный корпус и, по меньшей мере, один крепежный элемент, выполненный с возможностью прикрепления, по меньшей мере, одного удлиненного корпуса на балке сжатия тормозной балки. По меньшей мере, один крепежный элемент может проходить, по меньшей мере, от одной из пары боковых стенок, и крепежный элемент может быть наклонен внутрь, по меньшей мере, к одной выемке и может отклоняться в направлении наружу относительно, по меньшей мере, одной выемки при установке корректирующего устройства относительно балки сжатия.
Согласно другому варианту осуществления изобретения, способ коррекции неравномерного износа тормозной колодки в тормозном механизме для железнодорожного транспортного средства, когда железнодорожное транспортное средство включает в себя тормозную балку, имеющую балку растяжения, соединенную с балкой сжатия, тормозную головку с тормозными колодками, расположенными на каждом конце тормозных балок, и компенсатор износа, способ включает в себя применение корректирующего устройства и соединение корректирующего устройства с балкой сжатия и/или с компенсатором износа для минимизации или предотвращения поворота балки сжатия и балки растяжения относительно боковин и колес железнодорожного транспортного средства. Корректирующее устройство может содержать, по меньшей мере, один удлиненный корпус, имеющий верхний конец, отделенный от нижнего конца парой боковых стенок, по меньшей мере, одну выемку, проходящую от нижнего конца к верхнему концу, по меньшей мере, один удлиненный корпус и, по меньшей мере, один крепежный элемент, выполненный с возможностью прикрепления, по меньшей мере, одного удлиненного корпуса на балке сжатия тормозной балки. Способ включает в себя расположение корректирующего устройства относительно балки сжатия в местоположении между балкой сжатия и компенсатором износа. Согласно одному варианту осуществления изобретения, по меньшей мере, один крепежный элемент проходит, по меньшей мере, от одной из пары боковых стенок и наклонен внутрь, по меньшей мере, к одной выемке и отклоняется наружу относительно, по меньшей мере, одной выемки при установке корректирующего устройства относительно балки сжатия.
Согласно одному варианту осуществления изобретения, установленный на тележке тормозной механизм для железнодорожного транспортного средства может иметь тормозную балку с балкой растяжения, соединенной с балкой сжатия, и тормозную головку с тормозными колодками, расположенными на каждом конце тормозной балки. Устройство для коррекции неравномерного износа тормозной колодки на установленном на тележке тормозном механизме может включать в себя, по меньшей мере, один удлиненный корпус, имеющий верхний конец, отделенный от нижнего конца парой боковых стенок. По меньшей мере, одна выемка может проходить от нижнего конца к верхнему концу, по меньшей мере, одного удлиненного корпуса. Выемка может быть приспособлена для сопряжения, по меньшей мере, с частью балки сжатия тормозной балки. Выемка может включать в себя, по меньшей мере, один крепежный элемент, выполненный с возможностью прикрепления, по меньшей мере, одного удлиненного корпуса к балке сжатия тормозной балки. Устройство может быть приспособлено для выравнивающих компонентов установленного на тележке тормозного механизма для предотвращения неравномерного износа тормозной колодки.
Эти и другие признаки и характеристики устройства для коррекции неравномерного износа тормозной колодки на установленных на тележке тормозах железнодорожного транспортного средства, а также способы работы и функции относящихся к нему элементов конструкций и комбинация частей и экономия производства станут более очевидными при рассмотрении следующего описания и приложенной формулы изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, каждый из которых является частью этого описания, в котором одинаковые ссылочные позиции обозначают соответствующие части на различных чертежах. Однако следует отчетливо понимать, что чертежи даны только с целью иллюстрации и описания, и не должны рассматриваться как ограничивающие изобретение. Используемая в описании и формуле изобретения форма единственного числа включает в себя множественные значения, если контекст ясно не диктует иначе.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - вид в плане одной тормозной балки установленного на тележке тормозного механизма согласно варианту осуществления изобретения в соответствии с настоящим описанием;
фиг. 1A - вид сбоку установленного на тележке тормозного механизма, показанного на фиг. 1, согласно варианту осуществления изобретения в соответствии с настоящим описанием;
фиг. 2 - вид спереди тормозной балки, показанной на фиг. 1, согласно варианту осуществления изобретения в соответствии с настоящим описанием;
фиг. 3 - вид в сечении тормозной балки, показанной на фиг. 1, выполненном по линии А-А с фиг. 1, согласно варианту осуществления изобретения в соответствии с настоящим описанием;
фиг. 4 - подробный вид выделенной части "4" с фиг. 3 согласно варианту осуществления изобретения в соответствии с настоящим описанием;
фиг. 5 - подробный вид выделенной части "5" с фиг. 2 согласно варианту осуществления изобретения в соответствии с настоящим описанием;
фиг. 6 - вид в перспективе корректирующего устройства для использования с тормозной балкой, показанной на фиг. 1, согласно варианту осуществления изобретения в соответствии с настоящим описанием; и
фиг. 7 - вид сбоку корректирующего устройства, показанного на фиг. 6, согласно варианту осуществления изобретения в соответствии с настоящим описанием.
Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
Для описания далее термины, "верхний", "нижний", "правый", "левый", "вертикальный", "горизонтальный", "верхний", "нижний", "боковой", "продольный" и их производные будут относиться к изобретению в соответствии с тем, как его изображение ориентировано на чертежах. Однако следует понимать, что изобретение может принимать формы альтернативных вариантов и последовательности этапов кроме явно определенных противоположно. Также следует понимать, что конкретные устройства и процессы, показанные на прилагаемых чертежах и описанные в следующем описании, представляют собой просто примерные варианты осуществления изобретения. Следовательно, конкретные размеры и другие физические характеристики, относящиеся к описанным здесь вариантам осуществления изобретения, не следует рассматривать как ограничивающие.
Как показано на чертежах, на которых одинаковые ссылочные позиции относятся к подобным частям в нескольких их видах, настоящее изобретение в целом направлено на устройство для коррекции неравномерного износа тормозной колодки в установленных на тележке тормозах железнодорожного транспортного средства.
На фиг. 1, 1A и 2 показан установленный на тележке тормозной механизм 10. Тормозной механизм 10, как здесь описано, предназначен для соединения с тележкой железнодорожного транспортного средства (не показан), как будет очевидно для специалистов в области железнодорожных транспортных средств. Примеры установленных на тележке тормозных систем включают в себя модели TMX или UBX, принадлежащие WABTEC Holding Corp., правопреемнику настоящего изобретения. Тормозной механизм 10 приспособлен для использования в железнодорожных транспортного средствах, предназначенных для перевозки грузов и/или пассажиров. Однако это применение не рассматривается как ограничивающее, и тормозной механизм 10 может применяться в железнодорожных транспортного средствах в целом.
Как показано на фиг. 1-2, тормозной механизм 10 включает в себя пару тормозных балок, в целом обозначенных ссылочными позициями 12 и 13, которые по существу идентичны. Каждая из тормозных балок 12, 13 включают в себя балку 14 сжатия, в целом V-образную балку 16 растяжения и распорку 26. Концевые части балки 14 сжатия соединены с соответствующими концами балки 16 растяжения. В местоположении по существу в срединном положении между их противоположными концами балка 14 сжатия и балка 16 растяжения соответствующих тормозных балок 12 отнесены друг от друга достаточно, чтобы допускать соединение распорки 26 между ними.
Балка 14 сжатия имеет в целом L-образное поперечное сечение, как лучше показано на фиг. 3. Тормозная головка 18 расположена на противоположных концевых частях балки 14 сжатия и/или балки 16 растяжения. Каждая тормозная головка 18 включает в себя держатель 20 тормозной колодки, выполненный с возможностью приема заменяемой тормозной колодки 22. Тормозной механизм 10 соединен с тележкой железнодорожного транспортного средства (не показан) на концевых частях 24 тормозных головок 18. В ходе работы балка 14 сжатия и балка 16 растяжения подвешены на тележке.
Как показано на фиг. 1 и 1A, тормозной механизм 10 также включает в себя пару рычагов 44, 46 для передачи усилия, соединенных с возможностью поворота шарнирами 48 с распорным элементом 26 соответствующей тормозной балки 12, 13. Элементы 44, 46 для передачи усилия соединены штангой 27 и компенсатором 28 износа. Как показано на фиг. 1, штанга 27 также соединяет тормозной цилиндр 29 с одним концом 44a рычага 44 для передачи усилия для передачи силы торможения, прилагаемой тормозным цилиндром к тормозной балке 12. Автоматический компенсатор 28 износа соединен с противоположным концом 44b рычага 44 для передачи усилия для автоматического выдвижения и перемещения тормозных головок 18 ближе к колесам железнодорожного транспортного средства, чтобы компенсировать износ тормозных колодок 22.
Когда компоненты тормозного механизма 10 изнашиваются до предельного размера для отбраковки, балка 14 сжатия и балка 16 растяжения имеют тенденцию двигаться относительно колес 60 и боковин 62 железнодорожного транспортного средства. Это вызывает рассогласование балки 14 сжатия и балки 16 растяжения относительно боковин 62 и колес 60 и приводит к неравномерному контакту между верхней частью 22a тормозной колодки 22 и нижней частью 22b тормозной колодки 22. В определенных ситуациях балка 14 сжатия может входить в контакт с компенсатором 28 износа, что может приводить к износу балки 14 сжатия и/или компенсатора 28 износа.
Как показано на фиг. 2-3 и фиг. 4-5, тормозной механизм 10 также включает в себя устройство 30, показанное с частями 4 и 5 на фиг. 3 и 2, соответственно, для коррекции неравномерного износа тормозной колодки (именуемое далее "корректирующее устройство 30"). Корректирующее устройство 30 приспособлено для компенсации любого рассогласования компонентов тормозного механизма 10, которое может произойти, когда компоненты достигают их предельного размера для отбраковки. Как лучше показано на фиг. 4, корректирующее устройство 30 приспособлено для соединения, по меньшей мере, с частью балки 14 сжатия. В одном варианте осуществления изобретения корректирующее устройство 30 приспособлено для охвата, по меньшей мере, части L-образного профиля балки 14 сжатия. Как показано на фиг. 2-5, корректирующее устройство 30, желательно, соединено с балкой 14 сжатия вблизи компенсатора 28 износа таким образом, что корректирующее устройство 30 вставлено между балкой 14 сжатия и компенсатором 28 износа.
Как показано на фиг. 6-7, корректирующее устройство 30 имеет форму блока с удлиненным корпусом 32. Удлиненный корпус 32 имеет верхний конец 34, отделенный от нижнего конца 36 парой боковых стенок 38a и 38b. По меньшей мере, одна выемка 40 проходит от нижнего конца 36 к верхнему концу 34. Выемка 40 в целом приспособлена для сопряжения, по меньшей мере, с частью балки 14 сжатия (показанной на фиг. 1-5). Выемка 40 включает в себя, по меньшей мере, один крепежный элемент 42, выполненный с возможностью прикрепления удлиненного корпуса 32 балки 14 сжатия. Крепежный элемент 42 проходит от одной боковой стенки 38a к противостоящей боковой стенке 38b, по меньшей мере, по части ширины выемки 40. Крепежный элемент 42 при необходимости расположен на нижнем конце одной боковой стенки 38a таким образом, что ширина выемки 40 в области крепежного элемента 42 по существу равна или меньше, чем толщина боковой стенки балки 14 сжатия. Крепежный элемент 42 может быть наклонен внутрь таким образом, что, по меньшей мере, часть крепежного элемента 42 отклоняется наружу, когда корректирующее устройство 30 соединено с балкой 14 сжатия. В одном варианте осуществления изобретения корректирующее устройство 30 выполнено из гибкого материала, такого как резина или другой эластомерный материал. В других вариантах осуществления изобретения корректирующее устройство 30 выполнено из жесткого самосмазывающегося материала, который выполнен с возможностью отклонения в достаточной степени для прикрепления его к балке 14 сжатия.
Корректирующее устройство 30 приспособлено для компенсации любого рассогласования компонентов тормозного механизма 10, которое может произойти, когда компоненты достигают их предельного размера для отбраковки. В частности, корректирующее устройство 30 приспособлено для предотвращения поворота балки 14 сжатия и балки 16 растяжения относительно тормозных головок 18. Вследствие положения корректирующего устройства 30 между балкой 14 сжатия и компенсатором 28 износа, перемещение балки 14 сжатия к компенсатору 28 износа предотвращается корректирующим устройством 30. Толщина корректирующего устройства 30 задана с таким размером, что в случае, если балка 14 сжатия перемещается к компенсатору 28 износа, перемещение балки 14 сжатия относительно тормозных головок 18 и колеса будет минимизировано, таким образом, снижая вероятность неравномерного износа тормозной колодки. Хотя описание дано здесь со ссылками на примерный вариант выполнения тормозного механизма 10, корректирующее устройство 30 может быть выполнено с различными другими установленными на тележке тормозными механизмами, не описанными здесь конкретно.
Хотя в предшествующем описании были приведены различные варианты выполнения устройства для коррекции неравномерного износа тормозной колодки на установленных на тележке тормозах железнодорожного транспортного средства, специалисты в данной области техники могут выполнять модификации и изменения этих вариантов осуществления изобретения, не отступая от объема и сущности изобретения. Например, следует понимать, что это описание предполагает, что, по мере возможности, один или более признаков любого варианта осуществления изобретения может быть скомбинирован с одним или более признаков любого другого варианта осуществления изобретения. Соответственно, предшествующее описание рассматривается как иллюстративное, а не вносящее ограничений. Описанное выше изобретение определено прилагаемой формулой изобретения, и все изменения изобретения, которые входят в смысл и диапазон эквивалентности формулы изобретения, следует включать в его объем.