пружинный тормоз

Формула изобретения

1. Пружинный тормоз, преимущественно стояночный, железнодорожного транспортного средства, содержащий корпус с цилиндрической поршневой полостью, соединенной с воздушной магистралью, пружинный аккумулятор энергии, взаимодействующий с поршнем, шток которого воздействует на тормозные элементы, отличающийся тем, что шток поршня выполнен полым, внутри штока установлена гайка, зафиксированная от вращения с возможностью продольного перемещения вдоль оси штока и с возможностью его зацепа, соединенная с тяговым винтом, установленным в корпусе с возможностью вращения, причем в корпусе установлены упоры крайних положений гайки.

2. Пружинный тормоз по п. 1, отличающийся тем, что зацеп штока гайкой выполнен в виде штифта (штифтов), а в гайке выполнен продольный паз (пазы) с глухим торцом и длиной не меньшей рабочего хода штока.

3. Пружинный тормоз по п. 1, отличающийся тем, что зацеп штока гайкой выполнен в виде штифта (штифтов), а в гайке выполнен выступ (выступы), входящий (входящие) в продольный паз (пазы) штока.

4. Пружинный тормоз по п. 2 или 3, отличающийся тем, что штифт (штифты) в штоке расположен (расположены) радиально.

5. Пружинный тормоз по п. 4, отличающийся тем, что поршень снабжен буртом, предохраняющим штифт (штифты) от выпадения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится преимущественно к области железнодорожного транспорта и касается конструкции тормозов подвижного состава железных дорог.

Известны железнодорожные пружинные тормоза с пружинным энергоаккумулятором и гидравлическим отпуском, в которых интенсивность торможения обратно пропорциональна давлению жидкости /1/.

Известны железнодорожные автоматические стояночные тормоза, в которых имеются устройства ручного растормаживания путем механического воздействия на пневматический фиксатор штока /2/ традиционного тормозного цилиндра пневматического действия /3/.

Недостатком таких тормозов с устройством механического освобождения зажатого штока (растормаживания) является сложность и ненадежность.

Задача, решаемая изобретением, - простое устройство аварийного растормаживания вручную для пружинного тормоза с пневматическим автоматическим отпуском.

Она решается следующим образом.

Внутри полого штока пружинного энергоаккумулятора устанавливается гайка, зафиксированная от проворота, но с возможностью продольного перемещения вдоль оси штока тяговым винтом, установленным в корпусе с возможностью вращения извне. Гайка в своем поступательном движении ограничена упорами в корпусе и может осуществлять односторонний зацеп штока за расположенный в нем по крайней мере один штифт. Фиксация от проворота гайки может осуществляться либо тем же штифтом (для обеспечения независимого движения штока под воздействием поршня при управлении тормозом от воздушной магистрали в гайке выполнены продольные пазы), либо выступом на гайке (продольные пазы должны быть в штоке).

Предложенное конструктивное решение иллюстрируется пружинным энергоаккумулятором, способным функционировать как в составе рабочего, так и в составе стояночного тормозов, а также в комбинации пружинного стояночного с рабочим тормозом традиционного типа в компоновочных вариантах единого тормозного цилиндра и раздельных блоков, единых и раздельных тормозных колодок и контртел.

На фиг. 1 изображена основная часть пружинного тормоза - энергоаккумулятор в развернутом угловом разрезе Б-Б, обозначенном на фиг. 2. Не показаны конструктивно разнообразные механические связи штока энергоаккумулятора с тормозными элементами - колодками и контртелами. Элемент одностороннего зацепа штока выполнен одноштифтовым. Препятствует повороту гайки относительно штока штифт.

На фиг. 2 изображен элемент одностороннего зацепа штока в сечении А-А, обозначенном на фиг. 1.

На фиг. 3 представлена та же часть пружинного тормоза, но элемент одностороннего зацепа поршня (штока) выполнен многоштифтовым. Препятствуют повороту гайки ее выступы в пазах штока.

На фигурах обозначено: поршень 1, шток 2, корпус 3, пружина 4, крышка 5, винт 6, гайка 7, штифт 8, винт 9, винт-штифт 10, кольцо 11, фланец 12, винт 13.

Пружина 4 в корпусе 3, заневоленная между крышкой 5 и поршнем 1 со штоком 2, - собственно пружинный энергоаккумулятор.

Уплотненная по корпусу 3 и по штоку 2 полость, куда под поршень 1 подается сжатый воздух от магистрали, очерчивает круг деталей устройства пневморастормаживания и при необходимости управления интенсивностью торможения.

Винт 6 с гайкой 7 - устройство растормаживания вручную.

Винт 6 лишен осевой подвижности упорами в кольцо 11 и фланец 12, стянутых в единое целое с крышкой 5 винтами 9. Гайку 7 в поступательном движении ограничивают бурт винта 6 и бурт кольца 11. Возможность ее перемещения несколько больше хода штока.

Для варианта фиг. 1 гайка 7 имеет два сквозных паза, в которые входит штифт 8, принадлежащий штоку 2.

Для варианта фиг. 3 гайка 7 имеет один или несколько выступов в пазах штока 2 по числу штифтов 8, также принадлежащих штоку 2. Эти выступы гайки 7 и осуществляют зацеп штока 2 за штифты 8. Возможен вариант (не показано), когда штифты 8 внутренними концами расположены в глухих пазах гайки 7; в таком случае они же не позволяют гайке 7 поворачиваться. Штифт(ы) 8 (фиг. 1, 2, 3) размещен(ы) в радиальных отверстиях фланца штока 2 и предохранены от выпадения буртом поршня 1.

В свою очередь поршень 1 предохранен от поворота винт-штифтами 10, соединяющими его со штоком 2 и пронизывающими кольцо 11 и крышку 5. Крышка 5 крепится к корпусу 3 винтами 13.

Таким образом, винт-штифты 10 осуществляют две функции: соединяют в единое целое поршень 1 со штоком 2 так, что штифты 8 предохранены от выпадения и являются цилиндрическими направляющими поступательного движения составного поршня относительно крышки 5. Возможно конструктивное разделение упомянутых функций - скрепляющие винты отдельно, направляющие штифты отдельно.

Не принципиально, если поршень 1 и шток 2 выполнены за одно целое, а штифты 8 размещены в радиальных отверстиях кольца, крепящегося к единому поршню винтами-штифтами или просто винтами, если штифты отдельно.

Длины аксиальных пазов, предохраняющих гайку 7 от поворота (в гайке 7 - фиг. 1, в штоке 2 - фиг. 3), больше хода гайки 7.

Ключевые моменты сборки:

- штифт(ы) 8 можно вставить во фланец штока 2 только после того, как к штоку 2 будет прислонено (на винтах-штифтах 10) кольцо 11 и в шток 2 вставлена гайка 7, и только до того, как поршень 1 и шток 2 будут окончательно стянуты винтами-штифтами 10;

- после затяжки и контровки (не показано) винтов-штифтов 10 винт 6 вкручивается в гайку 7, одевается пружина 4 и крышка 5 с фланцем 12;

- в приспособлении (не показано) пружина 4 сжимается через крышку 5 и винтами 9 стягивается пакет: фланец 12, крышка 5 и кольцо 11; окончательно заневоливается пружина 4 при креплении крышки 5 к корпусу 3 винтами 13.

Пружинный тормоз работает следующим образом.

Состояние нормальной работы характеризуется тем, что винт 6 вывернут из гайки 7 до упора гайки 7 в бурт кольца 11. Пружина 4, если сжатый воздух отсутствует в поршневой полости, выдвигает шток 2 и связанные с ним шарнирно колодки прижимаются к контртелу (к диску или цилиндру). При неподвижном транспортном средстве это режим удержания и в таком случае пружинный тормоз используется в качестве стояночного.

При подаче сжатого воздуха в поршневую полость (по стрелке, фиг. 1, 3) поршень 1 перемещает шток 2 на растормаживание. Изменяя давление воздуха, можно управлять степенью торможения и тогда пружинный тормоз функционирует как рабочий.

Когда в питательной магистрали исчезает избыточное давление, например, в ситуации разрыва состава, пружинный тормоз становится аварийным.

Когда возникает необходимость маневрирования состава, вагона или отдельной тележки, но нет возможности подать воздух в поршневую полость, отпуск тормозов достигается тем, что винт 6 вворачивается в гайку 7 до упора. При этом гайка 7 за штифт(ы) 8 перемещает шток 2 против пружины 4, отодвигая колодки от контртела.

Кроме того, ручной отпуск тормоза необходим при замене изношенных колодок.

Источники информации

1. Патент США 5076401, МКИ F 16 D 55/02, опубл. 31.12.91.

2. Авторские свидетельства СССР: 541705, 694410.

3. Тормозное оборудование железнодорожного подвижного состава: Справочник/В. И. Крылов, В. В. Крылов, В. Н. Ефремов, П. Т. Демушкин. - М. , Транспорт, 1989. - 487 с.