Тормозной блок дискового тормоза железнодорожного транспортного средства
BRAKE UNIT OF DISC BRAKE OF RAILWAY VEHICLE

Изобретение относится к тормозному оборудованию железнодорожных транспортных средств, в частности к дисковым тормозам.
Известен дисковый тормоз транспортного средства подвижного состава железных дорог [RU 2390449 C2], который состоит из корпуса, тормозного цилиндра со встроенным авторегулятором зазора, рычагов клещевого механизма, тяг, башмаков, пластинчатых пружин, фрикционных накладок и тормозного диска.
Недостатками данного устройства являются:
- сложная конструкция с большим количеством пружин и шарниров скольжения, не защищенных от воздействия пыли, грязи и влаги;
- низкая надежность в связи с изменением параметров пружин в процессе эксплуатации;
- клиновой износ фрикционной накладки в процессе эксплуатации за счет упругости пластинчатых пружин;
- повреждение манжеты тормозного цилиндра в следствии заворота манжеты в зазор между поршнем и гильзой цилиндра при частых торможениях;
- шаг резьбы винтовой пары винт-гайка встроенного авторегулятора зазора не позволяет компенсировать зазор между фрикционными накладками и тормозным диском за один цикл торможения;
- износ резьбы винтовой пары винт-гайка встроенного авторегулятора зазора при осевых нагрузках, возникающих вовремя торможений;
- отсутствие ручной регулировки зазора между тормозными колодками и тормозным диском в процессе монтажа или обслуживания.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является зажимное устройство дискового тормоза железнодорожного транспортного средства [RU 108384 U1] состоящий из корпуса, тормозного цилиндра, авторегулятора зазора, Н-образных рычагов клещевого механизма, тяг клещевого параллелограммного механизма и тормозных колодок.
Недостатками данного устройства являются:
- повреждение манжеты тормозного цилиндра в следствии заворота манжеты в зазор между поршнем и гильзой цилиндра при частых торможениях;
- шаг резьбы винтовой пары винт-гайка авторегулятора зазора не позволяет компенсировать зазор между фрикционными накладками и тормозным диском за один цикл торможения;
- износ резьбы винтовой пары винт-гайка авторегулятора зазора при осевых нагрузках, возникающих вовремя торможений;
- недостаточная точность работы авторегулятора зазора вследствие самопроизвольного вращения винта авторегулятора зазора под действием сил инерции после воздействия толкателя или самопроизвольного вращения винта авторегулятора зазора совместно с толкателем, при обратном ходе толкателя;
- отсутствие ручной регулировки зазора между тормозными колодками и тормозным диском в процессе монтажа или обслуживания.
Задачами, на решение которой направлено изобретение, являются упрощение конструкции одновременно с повышением надежности работы тормозного блока дискового тормоза железнодорожного транспортного средства в эксплуатации, путём устранения клинового износа тормозных колодок.
Поставленные задачи решаются за счет того, что в конструкции тормозного блока дискового тормоза железнодорожного транспортного средства, содержащего корпус, тормозной цилиндр, связанный с рычагами, прижимающими тормозные колодки к тормозному диску согласно новому техническому решению, в конструкции закреплен двухзвенный механизм, соединенный, с одной стороны, с корпусом тормозного блока, а с другой стороны, с тормозными колодками, звенья которого шарнирно соединены между собой и могут вращаться вокруг, так и перемещаться вдоль осей.
Сущность группы изобретений поясняется чертежами:
фиг. 1, фиг. 2 - тормозной блок дискового тормоза железнодорожного транспортного средства;
фиг. 3 - двухзвенный механизм;
фиг. 4 - тормозной цилиндр;
фиг. 5 - вариант установки П-образного кольца;
фиг. 6, фиг. 7 - авторегулятор зазора.
Тормозной блок дискового тормоза железнодорожного транспортного средства содержит: корпус 1, двухзвенный механизм 2, тормозной цилиндр 3, поводок 4 эксцентрикового вала, рычаги 5 с тормозными колодками 6, кулачок 7 установленный на рычаге 8, промежуточный рычаг 9, трос 10 и авторегулятор зазора 11. Тормозные колодки 6 закреплены на рычагах 5 шарнирно.
Двухзвенный механизм 2 состоит из звена 12 шарнирно установленного на оси 13 неподвижно закрепленной на корпусе 1, звена 14 шарнирно установленного на оси 15 неподвижно закрепленной на тормозной колодке 6, звенья 12 и 14 шарнирно соединены осью 16. Звенья 12 и 14 могут как вращаться вокруг, так и перемещаться вдоль осей 13 и 15. Звенья 12 и 14 имеют внутренние проточки для закладки пластичной смазки. В звенья 12 и 14 установлены уплотнительные кольца.
Тормозной цилиндр 3 состоит из цилиндра 17, поршня 18, П-образного кольца 19, манжеты 20 и штока 21 с роликом 22. П-образное кольцо 19 выполнено разрезным из упругого материала. Возможен вариант установки П-образного кольца 19 с кольцом круглого сечения. В направляющем П-образном кольце 19 выполнены канавки для закладки пластичной смазки.
Авторегулятор зазора 11 содержит: винт 23 с зубчатым венцом 24, гайку 25, водило 26 с подпружиненной собачкой 27, подпружиненную собачку 28, возвратную пружину 29, головку 30 жестко соединенную с гайкой 25, подпружиненные шарики 31 и упор 32. Резьба винта 23 и гайки 25 выполнена двухзаходной самотормозящей. Зубчатый венец 24, подпружиненная собачка 27 и подпружиненная собачка 28 образуют храповой механизм с двумя собачками.
Концы троса с оболочкой 10 шарнирно соединены с промежуточным рычагом 9 с одной стороны и водилом 26, с другой.
Принцип работы тормозного блока дискового тормоза железнодорожного транспортного средства заключается в следующем: при подаче сжатого воздуха в тормозной цилиндр 3 поршень 18 с П-образным кольцом 19, манжетой 20 и штоком 21 с роликом 22 перемещает поводок 4 эксцентрикового вала, сводит последовательно рычаги 5 и прижимает тормозные колодки 6 к тормозному диску. При снятии давления в тормозном цилиндре 3, встроенная в него пружина возвращает тормозной блок дискового тормоза железнодорожного транспортного средства в исходное состояние.
Двухзвенный механизм 2 в исходном состоянии тормозного блока дискового тормоза железнодорожного транспортного средства за счет жесткости звеньев 12 и 14, неподвижного закрепления, исключающего качание, осей 13 и 15 в корпусе 1 и тормозной колодке 6 соответственно, сохраняет параллельность тормозной колодки 6, шарнирно закрепленной на рычаге 5, тормозному диску, предотвращая клиновой износ тормозной колодки 6 от касаний тормозного диска во время движения транспортного средства. После подачи сжатого воздуха в тормозной цилиндр 3, при перемещении тормозной колодки 6 к тормозному диску, за счет жесткости звеньев 12 и 14, неподвижного закрепления осей 13 и 15, шарнирных соединений звеньев 12 и 14 с осями 13, 15 и 16 позволяющим звеньям 12 и 14 вращаться вокруг осей 13, 15 и 16, и перемещаться вдоль осей 13 и 15 происходит раскладывание шарнирного двухзвенного механизма 2, плоскопараллельное перемещение и прижатие к тормозному диску тормозной колодки 6 шарнирно закрепленной на рычаге 5. Пластичная смазка из внутренних проточек звеньев 12 и 14 смазывает трущиеся поверхности. Уплотнительные кольца, установленные в звенья 12 и 14, удерживают пластичную смазку и защищают трущиеся поверхности от грязи.
П-образное кольцо 19 за счет упругости материала центрирует поршень 18 в цилиндре 17, устраняет зазор между поршнем 18 и цилиндром 17 предотвращая заворот и повреждение манжеты 20. Разрез П-образного кольца 19 обеспечивает собираемость с поршнем 18. В варианте установки П-образного кольца 19 с кольцом круглого сечения, кольцо круглого сечения, за счет упругости, центрирует П-образное кольцо 19 и поршень 18 в цилиндре 17, устраняет зазор между поршнем 18 в цилиндром 17 предотвращая заворот и повреждение манжеты 20. Пластичная смазка из канавок на направляющем П-образном кольце 19 обеспечивает смазку по всему периметру трущихся поверхностей цилиндра 17, поршня 18 и манжеты 20.
Авторегулятор зазора 11, при подаче сжатого воздуха в тормозной цилиндр 3, в случае, когда зазор между тормозной колодкой и тормозным диском не превышает установленной в процессе монтажа или обслуживания величины, за счет использования винта 23 и гайки 25 с двухзаходной самотормозящей резьбой, работает как жёсткая тяга. При износе тормозных колодок 6 зазор между ними и тормозным диском увеличивается, соответственно увеличивается свободный ход рычагов 5, поводка 4 эксцентрикового вала и штока 21 с роликом 22. Свободный ход штока 21 будет увеличиваться до тех пор, когда шток 21 с приводным роликом 22 переместит кулачок 7 установленный на рычаге 8 и промежуточный рычаг 9 вытянет конец троса 10, другой конец которого, преодолевая усилие возвратной пружины 29, повернет водило 26 с подпружиненной собачкой 27, подпружиненная собачка 27 выйдет из зацепления с упором 32 и переместится вдоль зубьев зубчатого венца 24, подпружиненная собачка 28 удерживает зубчатый венец 24 и винт 23 от вращения. Авторегулятор зазора 11 находится во взведенном состоянии. После снятия давления в тормозном цилиндре 3 водило 26 с подпружиненной собачкой 27, под действием возвратной пружины 29, возвращается в исходное положение, подпружиненная собачка 28 перемещается вдоль зубьев зубчатого венца 24, а подпружиненная собачка 27 входит в зацепление с зубчатым венцом 24, приводит во вращение зубчатый венец 24 и винт 23, подпружиненные шарики 31 удерживают гайку 25 от вращения совместно с винтом 23, в результате чего авторегулятор зазора 11 увеличит свою длину, разведет закрепленные на нем концы рычагов 5, противоположные концы рычагов 5 с тормозными колодками 6 сойдутся, зазор между тормозными колодками 6 и тормозным диском уменьшится. В исходном положении подпружиненная собачка 27 зафиксирована неподвижно упором 32.
Регулировка зазора между тормозными колодками 6 и тормозным диском в процессе монтажа или обслуживания производится вращением головки 30 авторегулятора зазора 11. При вращении головки 30, с усилием, превышающим усилие подпружиненных шариков 31, происходит вращение гайки 25, винт 23 с зубчатым венцом 24 удерживается от вращения подпружиненной собачкой 27, зафиксированной неподвижно упором 32, и подпружиненной собачкой 28, в результате чего авторегулятор зазора 11 изменит свою длину, изменится положение рычагов 5 и, соответственно, зазор между тормозными колодками 6 и тормозным диском.
Предложенная конструкция с использованием двухзвенного механизма, позволяет упростить конструкцию, повысить надежность работы тормозного блока дискового тормоза железнодорожного транспортного средства в эксплуатации и устранить клиновой износ тормозных колодок.