ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА ТЕЛЕЖКИ ГРУЗОВОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к тормозным механизмам железнодорожного транспорта, в частности к автоматическим тормозным устройствам.
Из уровня техники известна стандартная тормозная рычажная передача (Иноземцев В.Г., Казаринов В.М., Ясенцев В.Ф. Автоматические тормоза. М. Транспорт, 1981, с. 268, рис. VIII.2) выполненная с одним тормозным цилиндром и автоматическим регулятором зазора между колодками и колесами тележки вагона, закрепленным на раме вагона. Тормозная рычажная передача содержит вертикальные рычаги, шарнирно соединенные с распорками триангелей, на которых установлены неповоротные башмаки с тормозными колодками, нижние концы вертикальных рычагов шарнирно соединены затяжкой, один из вертикальных рычагов своим верхним концом шарнирно соединен с серьгой, закрепленной на кронштейне мертвой точки тормозной рычажной передачи, который установлен на надрессорной балке тележки, триангели подвешены к кронштейнам боковой рамы тележки при помощи подвесок, таким образом подвески являются частью тормозной системы. Передача тормозного усилия на тормозную рычажную передачу тележек осуществляется от закрепленного на раме вагона одного тормозного цилиндра через горизонтальные рычаги и продольные тяги, в том числе автоматический регулятор, соединенные с верхними проушинами одного из вертикальных рычагов, поворотом которых приводится в действие механизм тормоза.
Недостатками данного технического решения являются:
- неравномерность усилий каждого нажатия колодок по тележкам;
- потеря усилий в тормозной передаче, за счет износа деталей в процессе эксплуатации тормозной системы;
- использование валиков в соединении вертикальных рычагов посредством затяжки;
- необходимость регулировки валиков затяжки, в случае износа колес тележки, процесс которой достаточно сложный;
- использование одного тормозного цилиндра на тормозных системах всех тележек одного грузового вагона;
- ручная перестановка затяжки, соединяющей вертикальные рычаги, в случае использования тормозных колодок разного материала.
Из уровня техники известен тормозной узел рельсового транспортного средства и узел тормозного привода (патент №2406633, опубликованный от 20.12.2010, автора Ринг Майкл Э), взятый за прототип. Тормозной узел включает в себя пару тормозных балок, установленных с каждого конца тормозного узла, на каждом конце которых прикреплены тормозные головки, размещенные с возможностью взаимодействия с соответствующим установленным на них тормозным башмаком соответствующего колеса транспортного средства. К каждой из тормозных балок с возможностью поворота прикреплена рычажная передача, к противоположным первым концам каждой из рычажных передач прикреплен первый передающий усилие элемент, а ко второму концу одной из рычажных передач прикреплен второй передающий усилие элемент, продольно проходящий в сторону соответствующего противоположного второго конца противоположной одной из рычажных передач. Тормозной узел содержит узел тормозного привода, присоединяемый ко второму передающему усилие элементу и второй рычажной передаче и расположенный между ними для приведения в действие и отвода тормозных башмаков.
Недостатками данного технического решения являются:
- необходимость регулировки рычажной передачи при износах колодок и колес, процесс которой достаточно сложный;
- отсутствие стабилизации выхода штока тормозного цилиндра в зависимости от увеличения износов в тормозной системе;
- трудоемкость процесса установки тормозной системы в тележку вагона;
- неравномерный износ тормозных колодок;
- потеря усилий в тормозной передаче, за счет износа деталей в процессе эксплуатации тормозной системы.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение автономности использования тормозной системы за счет упрощение процесса регулировки тормозной системы, путем ее автоматизации, включая регулировку зазора между колодками и колесами и регулировку при износе деталей, а также путем повышения надежности конструкции, стабильности и эффективности работы тормозной системы.
Указанный технический результат достигается тем, что тормозная система тележки грузового вагона, содержащая тормозную рычажную передачу, состоящую из рычагов, двух триангелей, имеющих распорки с отверстиями для рычагов и тормозные башмаки, установленные на каждом конце триангелей, на которых закреплены тормозные колодки, первый передающий усилие элемент и тормозной цилиндр со вторым передающим усилие элементом, согласно настоящей полезной модели, первый передающий усилие элемент, соединяющий противоположные концы рычагов, выполнен в виде автоматического регулятора зазора между колодками и колесами тележки вагона, при этом тормозной цилиндр со вторым передающим усилие элементом закреплен на триангеле и соединен с концом одного из рычагов посредством штока, а рычаги тормозной системы имеют J-образный профиль.
Первый передающий усилие элемент, выполненный в виде автоматического регулятора зазора между колодками и колесами тележки обеспечивает автоматизацию процесса регулировки и последующее поддержание необходимого зазора между колодками и колесами тележки, а также автоматический регулятор обеспечивает стабильность выхода штока тормозного цилиндра в зависимости от увеличения износов в тормозной системе, тем самым упрощая процесс регулировки и повышая автономность использования тормозной системы в целом. J-образный профиль рычагов тормозной системы обеспечивает упрощение процесса регулировки и установки тормозной системы в тележку грузового вагона любого вида за счет уменьшения габаритов и возможности замены только части рычага.
Тормозной цилиндр, закрепленный на триангеле обеспечивает прямое соединение рычагов и триангелей и позволяет уменьшить потери усилия в тормозной системе, а также стабильную работу тормозной системы отдельной тележки грузового вагона вне зависимости от остальных тележек того же грузового вагона.
Возможен вариант развития основного технического решения, заключающийся в том, что упор привода автоматического регулятора закреплен на одном из рычагов тормозной системы, что обеспечивает прямое соединение автоматического регулятора с рычажной передачей, чем упрощает процесс регулировки и повышает стабильность работы системы в процессе эксплуатации.
Возможен вариант развития основного технического решения, заключающийся в том, что второй передающий усилие элемент выполнен в виде распорки. Использование распорки в качестве второго передающего усилие элемента позволит более жестко соединить рычаг тормозной системы и тормозной цилиндр. Однако использование распорки с изменяемой длиной в зависимости от износов обеспечит упрощение процесса регулировки тормозной рычажной передачи.
Возможен вариант развития основного технического решения, заключающийся в том, что тормозные башмаки имеют угловые направляющие для соединения с рамой тележки (для установки тормозной системы в раму тележки. Наличие направляющих на тормозных башмаках облегчает процесс установки и крепления тормозной системы на тележку вагона, а также позволяет обеспечить перемещение триангелей по ответным направляющим, выполненным на боковой раме тележки вагона.
Возможен вариант развития основного технического решения, заключающийся в том, что триангели не имеют подвесок. Отсутствие подвесок позволит сократить износ триангелей и тормозных башмаков, возникавших за счет движения триангелей по окружности.
Возможен вариант развития основного технического решения, заключающийся в том, что триангели двигаются (перемещаются) по направляющим рамы тележки.
Возможен вариант развития основного технического решения, заключающийся в том, что рычаг стояночного тормоза выполнен в виде отдельного элемента и крепится к тормозной рычажной передаче с помощью скобы.
Возможен вариант развития основного технического решения, заключающийся в том, что рычаги выполнены плоскими и расположены под углом к плоскости расположения тормозной системы.
Выполнение рычагов тормозной рычажной передачи плоскими позволит закрепить их под углом к плоскости расположения тормозной системы, что несколько изменит расположение распорок триангелей, однако обеспечит возможность подстраивать тормозную систему под условия эксплуатации на тележках грузовых вагонов разного типа.
Выполнение рычага стояночного тормоза в виде отдельного элемента тормозной системы обеспечивает использование заявляемой полезной модели в тележках грузовых вагонов, где не предусмотрена возможность использования ручного тормоза.
Таким образом, повышение автономности использования тормозной системы достигается за счет установки между рычагами автоматического регулятора зазора между колодками и колесами тележки вагона, использования рычагов J-образного профиля, наличием угловых направляющих на тормозных башмаках, поддержания заданного диапазона хода штока тормозного цилиндра и использования распорки в качестве второго передающего усилие элемента, использования угловых направляющих на тормозных башмаках и ответных направляющих на боковой раме тележки грузового вагона, по которым перемещаются триангели тормозной системы,
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами: фиг. 1 - общий вид тормозной системы, фиг. 2 - возможный вариант осуществления тормозной системы.
Тормозная система тележки грузового вагона, представленная на фиг. 1, содержит тормозную рычажную передачу (не показана на чертеже), состоящую из двух триангелей 1, 2, имеющих распорки 3, 4 с отверстиями 5, 6, в которых посредством шарнирного соединения установлены рычаги 7, 8. Соответствующие противоположные концы рычагов 7 и 8 соединены с одной стороны через автоматический регулятор зазора 9 между колодками и колесами тележки грузового вагона и с другой стороны через тормозной цилиндр 10 с передающим усилие элементом 11. На триангеле 1 закреплен тормозной цилиндр 10 и соединен с концом рычага 8 посредством штока 12. На каждом конце триангелей 1, 2 установлены тормозные башмаки 13, на которых закреплены тормозные колодки 14 (на фиг. 1 не показаны).
На фиг. 2 представлен возможный вариант осуществления тормозной системы. Тормозная система дополнительно содержит рычаг стояночного тормоза 15, выполненный в виде отдельного элемента системы, который крепится при помощи скобы 16 к рычагу 8. Упор 17 автоматического регулятора 9 закреплен на одном из рычагов 7 или 8 тормозной системы. Тормозные башмаки 12 имеют угловые направляющие 18, предназначенные для соединения тормозной системы с рамой тележки грузового вагона (не показана на чертеже).
Заявляемая полезная модель работает следующим образом:
Приведение в действие тормозной системы грузового вагона (фиг. 1, фиг. 2) вызывает подача давления из пневматической части тормоза в тормозной цилиндр 10, который приводит в движение шток 13, действующий на рычаг 8, в результате чего рычаг 8 поворачивается против часовой стрелки. За счет вращения, рычаг 8 приводит в действие автоматический регулятор зазора 9, который передавая усилие поворачивает рычаг 7 против часовой стрелки относительно распорки 3. Вследствие вращения рычага 3, в движение приходит второй передающий усилие элемент 11 (например, распорка), который действует на тормозной цилиндр 10, тем самым увеличивая расстояние между триангелями 1 и 2 и прижимая тормозные колодки (на чертеже не показаны) к колесам тележки грузового вагона.
При отключении тормоза грузового вагона, давление из пневматической части тормоза не действует на тормозной цилиндр 10, соответственно, вся тормозная система двигается в обратном направлении. Другими словами, шток 13 заходит в тормозной цилиндр, тем самым вращая рычаг 8 по часовой стрелке, за чего приводится в движение автоматический регулятор 9, который заставляет вращаться рычаг 7 против часов стрелки относительно распорки 3, вследствие чего передающий усилие элемент 11 перестает действовать на тормозной цилиндр 10, при этом уменьшается расстояние между триангелями 1 и 2 и тормозные колодки отодвигаются от колеса тележки грузового вагона.
Таким образом, заявляемая полезная модель, всей своей совокупностью существенных признаков, позволяет повысить автономность использования тормозной системы за счет упрощения процесса регулировки тормозной системы, путем ее автоматизации, включая регулировку зазора между колодками и колесами и регулировку при износе деталей, а также повышения надежности конструкции, стабильности и эффективности работы тормозной системы.
Использование заявляемого технического решения создает возможность реализации тележек вагонов и грузовых вагонов с улучшенными эксплуатационными характеристиками в целом.