ТЕЛЕЖКА ГРУЗОВОГО ВАГОНА
FREIGHT CAR BOGIE

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкции грузовых вагонов.
Известны тележки грузовых вагонов, описанные в книге Логинов А.И., Афанаскин М.Е. Вагоны-самосвалы. - М.: Машиностроение, 1975 и показанные на страницах 126-128, рис.82, рис.83 и рис.84. Так, например, двухосная тележка типа ЦНИИ-ХЗ состоит из двух литых боковин рамы, связанных между собой надрессорной балкой, двух колесных пар с буксами на подшипниках качения (рис.82.), тормозного оборудования и двух рессорных комплектов. Несмотря на свою эффективность использования, такая тележка обладает весьма важным недостатком, заключающимся в том, что в случае истощения тормоза и отсутствия башмаков, укладываемых на рельсы под колеса колесных пар, тележка, да и сам грузовой вагон получают возможность самодвижения, что в итоге приводит к серьезным аварийным ситуациям, ликвидация которых впоследствии связана с существенными материальными и трудовыми затратами.
Известна также тележка грузового вагона типа ЦНИИХ-3-О, показанная и описанная на стр.182, рис. VIII 8 книги Вагоны. Учебник для вузов ж.д. / Л.А. Шадур, И.И. Челноков, Л.Н. Никольский и др. Под ред. Л.А. Шадура. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1980. Конструкция такой тележки в целом аналогична вышеописанной, и поэтому недостатки их подобны.
Поэтому целью предлагаемого изобретения является разработка конструкции тележки грузового вагона, позволяющая в случае истощения тормоза исключать его самодвижение.
Поставленная цель достигается тем, что в одном из отверстий боковины, в пространстве между проемами под надрессорную балку и установки букс, с наружной ее стороны, жестко закреплен пневмоцилиндр с подпружиненным относительно его корпуса поршнем, шток которого снабжен пальцем с конусным концом, взаимодействующим с отверстиями, выполненными на колесе колесной пары, пневмоцилиндр подключен трубопроводом к запасному резервуару тормозного оборудования вагона, причем упомянутый поршень снабжен вторым штоком квадратного сечения, контактирующим с фиксатором, жестко установленным на торцевой поверхности корпуса пневмоцилиндра.
На чертежах на фиг.1 показана часть тележки грузового вагона сбоку и на фиг.2 - укрупненный вид устройства, фиксирующего колесную пару относительно боковины рамы тележки.
Тележка грузового вагона состоит из боковин 1, в которых размещены буксы 2 с колесами 3 колесных пар. На боковине 1 с помощью болтов 4 закреплен пневмоцилиндр 5 и в нем подвижно расположен поршень 6, снабженный штоком 7 с конусным концом 8 и вторым штоком 9, отверстие 10 которого взаимодействует с фиксатором 11. Пневмоцилиндр 5 снабжен отверстием 12, связанным с атмосферой и трубопроводом 13. На колесах 3 имеются отверстия 14 и последние перемещаются по рельсовому пути 15. Поршень 6 подпружинен винтовой пружиной сжатия 16.
Работает тележка грузового вагона следующим образом. В процессе движения вагона в одиночном варианте или в составе грузового поезда детали его тележки, показанные на фиг.1 и фиг.2, занимают положение, когда сжатый воздух из запасного резервуара тормозной системы (на чертежах он не показан, но в практике широко распространен и описан, например, в книге, указанной в прототипе) поступает постоянно в трубопровод 13 по стрелке A (см. фиг.2), что позволяет ему заполнить пневмоцилиндр 5 и переместить его поршень 6 влево, по стрелке B, сжав винтовую пружину сжатия 16 так, как это показано на фиг.2. В процессе движения такого вагона и служебном его торможении давление сжатого воздуха в запасном резервуаре, а следовательно, и в трубопроводе 13 снижается на некоторую величину, при этом, под действием сжатой винтовой пружины сжатия 16, поршень 6 может перемещаться в направлении, обратном стрелке B, но не настолько, что конусный конец 8 штока 7 войдет в соприкосновение с колесом 3. Предположим теперь, что вагон отцеплен от локомотива и его тормозная магистраль уже не находится под давлением, и питание тормозной системы сжатым воздухом, а также пневмоцилиндра 5 происходит из запасного резервуара по трубопроводу 13. В итоге длительной стоянки вагона возможны случаи истощения тормоза, и тогда давление сжатого воздуха в пневмоцилиндре 5 будет доходить до какого-то критического значения, при котором возможно самодвижение вагона. Однако в нашем случае этого не произойдет, т.к. под действием сжатой винтовой пружиной сжатия 16 поршень 6 переместится вправо по стрелке C, и его шток 7 совместно с конусным концом 8 упрутся в колесо 3. Когда же наступит самодвижение вагона, то колесо 3 провернется на некоторый угол и своим отверстием 14 (а их на колесе 4) расположится напротив штока 7, а т.к. он находится под воздействием усилия, создаваемого винтовой пружиной сжатия 16, то конусный конец 8 его войдет в отверстие 14 и застопорит колесо 3, а следовательно, и вагон не получит движения. Для того чтобы переместить вагон, к нему подают локомотив, который, зарядив сжатым воздухом запасный резервуар тормозной системы вагона, позволит сжатому воздуху войти через трубопровод 13 по стрелке A в пневмоцилиндр 5 и переместить поршень 6 по стрелке B, что и обеспечит стопорение колеса 3. Следует отметить, что в практике возможен роспуск состава грузовых вагонов с горки, и в этом случае нет необходимости осуществлять самоторможение вагона, поэтому в момент отсоединения тормозной магистрали вагонов, находящихся в составе поезда, вручную перемещают фиксатор 11 по стрелке E, который, войдя в отверстие 10 второго штока 9, исключит перемещение поршня 6 по стрелке С. После роспуска состава с горки и его формирования в поезд производят зарядку тормозной системы вагонов от локомотива и после этого перемещают вручную фиксаторы 11 в направлении, обратном стрелке Е. В этом случае поезд готов к транспортировке. Далее описанные процессы могут повторяться неоднократно.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными конструкциями тележек грузовых вагонов очевидно, т.к. оно позволяет исключать их самодвижение в случае истощения тормоза.