СТОЯНОЧНЫЙ ТОРМОЗ РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается устройства стояночных тормозов, приводимых в действие вручную на грузовых вагонах и платформах, в том числе предназначенных для скоростных перевозок, и на несамоходном специальном подвижном составе.
Известен стояночный тормоз рельсового транспортного средства, содержащий штурвал, тягу, тормозной цилиндр, тормозной механизм, червячно-реечную передачу, выполненную с возможностью передачи усилия от вращения штурвала через червяк, зубчатое колесо, сопряженное с червяком и зубчатой рейкой, зубчатую рейку, тягу на тормозной цилиндр и тормозной механизм /1/.
К недостаткам известного стояночного тормоза рельсового транспортного средства следует отнести недостаточное перемещение тяги тормозной рычажной передачи, ограниченное длиной зубчатой рейки, что может не обеспечить надежное прижатие допустимо изношенных тормозных колодок к колесам без дополнительных регулировок, а также невозможность быстрого отпуска после приведения стояночного тормоза в действие, поскольку червячно-реечная передача является самотормозящей.
Известен привод ручного стояночного тормоза рельсового транспортного средства, содержащий цилиндрическую зубчатую передачу, тягу, барабан для намотки тяги, приводимый в действие цилиндрической зубчатой передачей и соединенный с тягой, при этом тяга выполнена в виде троса /2/.
Недостатком известного привода ручного стояночного тормоза рельсового транспортного средства является отсутствие перемещения первого вала с ведущим зубчатым колесом в горизонтальной плоскости для ввода и вывода из зацепления ведущего зубчатого колеса с ведомым зубчатым колесом для обеспечения быстрого отпуска стояночного тормоза после приведения его в действие.
Другим недостатком данного привода является нерегулируемый ход тяги, приводящий к потере времени и дополнительной трудоемкости при намотке тяги на барабан для обеспечения требуемой силы нажатия тормозной колодки на колесо рельсового транспортного средства.
Известен стояночный тормоз рельсового транспортного средства, принятый в качестве прототипа, содержащий штурвал, установленный на конце отклоняющегося вала, на другом конце которого расположен самотормозящийся червяк, который может быть выведен из зацепления при взаимодействии с червячным колесом, закрепленным на раме рельсового транспортного средства и жестко закрепленным с ним барабаном с возможностью вращения в горизонтальной плоскости на общей оси вращения, фиксирующее устройство и ручку для фиксации отклоняющегося вала при вращении вокруг цапфы, составную тягу, соединенную с тормозной рычажной передачей, проходящую через промежуточный блок, позволяющий изменить направление ее перемещения и положение точки соединения с тормозной рычажной передачей и состоит из жесткой регулируемой по длине посредством муфты продольной тяги и соединенного с барабаном стального каната, длина которого соответствует перемещению составной тяги при торможении стояночным тормозом с предельным износом тормозных колодок, а общая ось вращения червячного колеса с жестко закрепленным барабаном установлена на подшипниках скольжения, при этом диаметр барабана находится в диапазоне от 50 до 400 мм при передаточном отношении между червячным колесом и червяком от 72 до 82 /3/.
К недостаткам известного стояночного тормоза рельсового транспортного средства следует отнести ограниченную регулировку общей длины составной тяги посредством муфты продольной тяги, при которой длина соединенного с барабаном стального каната должна соответствовать перемещению составной тяги при торможении стояночным тормозом с предельным износом тормозных колодок.
Указанные в аналогах недостатки стояночного тормоза рельсового транспортного средства, связанные с ограниченной регулировкой перемещения тяги или нерегулируемым свободным ходом тяги, увеличением времени на регулировку и дополнительной трудоемкостью, связанной с необходимостью намотки излишнего свободного участка тяги на барабан, устранены в заявленном стояночном тормозе рельсового транспортного средства.
Техническим результатом заявленного изобретения является повышение надежности при закреплении рельсового транспортного средства на уклонах пути при приведении стояночного тормоза в действие путем реализации нормируемого ручного усилия от штурвала на тормозную рычажную передачу, обеспечивающего надежное прижатие тормозных колодок к колесам без дополнительных регулировок тормозной рычажной передачи, снижение трудоемкости для персонала, упрощение конструкции стояночного тормоза.
Указанный технический результат достигается тем, что в стояночном тормозе рельсового транспортного средства содержащем штурвал, установленный на конце отклоняющегося вала, на другом конце которого расположен самотормозящийся червяк, который может быть выведен из зацепления при взаимодействии с червячным колесом, закрепленным на раме рельсового транспортного средства и жестко закрепленным с барабаном с возможностью вращения в горизонтальной плоскости на общей оси вращения, устройство для фиксации отклоняющегося вала, тягу в виде каната с коушем на концевой части, шарнирно соединенную с тормозной рычажной передачей, часть каната, проходящая к червячному колесу и прилегающая к образующей барабана, проложена через отверстия, выполненные в диске червячного колеса, с образованием U-образного изгиба и закреплена свободным концом на диске червячного колеса резьбовым зажимом.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами:
- на фиг. 1 изображен вид сверху на стояночный тормоз рельсового транспортного средства;
- на фиг. 2 изображен вид А фиг. 1, на котором показано закрепление каната на диске червячного колеса.
Стояночный тормоз рельсового транспортного средства (фиг. 1), содержит штурвал 1, установленный на конце отклоняющегося вала 2, на другом конце которого расположен самотормозящийся червяк 3, взаимодействующий с червячным колесом 4, закрепленным на раме 5 (показана условно) рельсового транспортного средства, барабан 6, жестко закрепленный с червячным колесом 4 с возможностью вращения в горизонтальной плоскости на общей оси 7 вращения (фиг. 2), устройство 8 для фиксации отклоняющегося вала 2, тягу в виде каната 9 с коушем 10 на концевой части, шарнирно соединенную с тормозной рычажной передачей (на фиг. не показана) рельсового транспортного средства.
Часть 11 каната 9, проходящая к червячному колесу 4 и прилегающая к образующей барабана 6, проложена через отверстия 12, выполненные в диске 13 червячного колеса 4, с образованием U-образного изгиба и закреплена свободным концом 14 на диске 13 червячного колеса 4 резьбовым зажимом 15.
Стояночный тормоз рельсового транспортного средства работает следующим образом.
При закреплении рельсового транспортного средства на рельсовом пути, включая пути с нормируемыми уклонами, фиксирующее устройство 8 приводится в положение торможения, при котором самотормозящийся червяк 3 находится в зацеплении с червячным колесом 4, после чего нормируемым ручным усилием, вращающим штурвал 1, который закреплен на конце отклоняющегося вала 2, посредством самотормозящегося червяка 3, расположенного на другом конце вала 2, приводится во вращение червячное колесо 4, закрепленное на раме 5 рельсового транспортного средства. Вместе с червячным колесом 4 вращается жестко закрепленный с ним барабан 6, наматывая при этом канат 9, передавая ручное усилие, приложенное к штурвалу 1, посредством тяги на тормозную рычажную передачу, в которой ручное усилие реализуется в виде нажатия тормозных колодок на колеса рельсового транспортного средства.
При изменении положения элементов тормозной рычажной передачи, связанного с эксплуатационным износом тормозных колодок, величина нажатия тормозных колодок при приведении в действие стояночного тормоза не снижается, и при этом, не требуются дополнительные регулировки длины каната 9, поскольку длина каната 9 регулируется и устанавливается в соответствии с перемещением тяги при предельном износе колодок с учетом необходимого провисания каната 9 для исключения его натяжения при прохождении рельсовым транспортным средством кривых участков пути малого радиуса.
Для регулировки длины каната 9 и исключения трудоемкости, связанной с необходимостью намотки излишнего свободного участка тяги на барабан 6, часть 11 каната 9 протягивается через отверстия 12, выполненные в диске 13 червячного колеса 4 при ослабленном резьбовом зажиме 15.
После затяжки резьбового зажима 15, прижимающего свободный конец 14 каната 9 к диску 13 червячного колеса 4 создается необходимое трение между диском 13 и частью 11 каната 9 за счет его U-образного изгиба, проходящего через отверстия 12, обеспечивающего неподвижное крепление каната 9 к диску 13.
Для быстрого отпуска стояночного тормоза рельсового транспортного средства после приведения его в действие, фиксирующее устройство 8 приводится в положение отпуска, при котором отклоняющийся вал 2 поворачивается в горизонтальной плоскости вокруг оси своего шарнирного крепления к раме рельсового транспортного средства, а червяк 3 выходит из зацепления с червячным колесом 4, после чего под действием реактивной силы со стороны тормозной рычажной передачи рельсового транспортного средства от нормируемого ручного усилия, ранее приложенного к штурвалу при закреплении рельсового транспортного средства на рельсовом пути, включающей действие силы от сжатой при закреплении отпускной пружины тормозного цилиндра (штатного элемента тормозной рычажной передачи), все элементы тормозной рычажной передачи возвращаются в исходное положение.
Таким образом, предложенное техническое решение по устройству стояночного тормоза повышает надежность и обеспечивает высокую эффективность при закреплении рельсового транспортного средства на уклонах пути при приведении в действие стояночного тормоза путем реализации нормируемого ручного усилия от штурвала на тормозную рычажную передачу, не зависящего от величины износа колодок или от изменения положения элементов тормозной рычажной передачи.
Особым преимуществом заявленного стояночного тормоза рельсового транспортного средства является его высокая эффективность, позволяющая закреплять рельсовое транспортное средство с максимально допустимой осевой нагрузкой на нормируемых уклонах рельсового пути, вне зависимости от большого свободного хода тяги, необходимого для исключения ее натяжения при прохождении рельсовым транспортным средством кривых участков пути малого радиуса, что особенно требуется для длиннобазных вагонов и платформ.
Обеспечение быстрого отпуска стояночного тормоза после приведения его в действие позволяет применять его на всех без исключения рельсовых транспортных средствах, предназначенных для эксплуатации в грузовых и хозяйственных поездах.
Предлагаемый стояночный тормоз рельсового транспортного средства может быть применен на специальном несамоходном подвижном составе, грузовых вагонах и платформах, в том числе предназначенных для скоростных перевозок, где особенно требуется стабильная высокая эффективность и надежность работы стояночных тормозов.
В результате использования предложенного стояночного тормоза на опытной длиннобазной платформе для скоростных перевозок модели 13-6704 обеспечивается надежное закрепление на уклонах пути не менее 30% при нормируемом ручном усилии.
Источники информации:
1. RU, патент на полезную модель №183375 U1 «Стояночный тормоз рельсового транспортного средства», МПК В61Н 13/02, В61Н 13/20, опубл. 19.08.2018.
2. RU, патент на полезную модель №186020 U1 «Привод ручного стояночного тормоза рельсового транспортного средства», МПК В61Н 13/02, опубл. 26.12.2018
3. RU, патент на изобретение №2724004 С1 «Стояночный тормоз рельсового транспортного средства», МПК В61Н 13/02, В61Н 13/20, опубл. 18.06.2020.