рельсовое грузовое транспортное средство

Формула изобретения

1. Рельсовое грузовое транспортное средство, включающее кузов, размещенный на тележках, каждая из которых состоит из литых боковых рам, опертых на буксы, установленные с помощью подшипников на шейках осей колесных пар, а также пневмотормозную систему, содержащую тормозную магистраль, запасный резервуар и устройства управления тормозными колодками, отличающееся тем, что по крайней мере на одной из торцевых поверхностей шейки оси колесной пары в осевом ее направлении выполнено конусное углубление, взаимодействующее с пальцем подобной формы, снабженным на своей цилиндрической части длиноходовой резьбой и зубчатым сектором, длиноходовая резьба контактирует с ответной, расположенной в осевом отверстии крышки буксы, а зубчатый сектор взаимосвязан с зубчатой рейкой штока пневмоцилиндра, установленного на литой боковой раме тележки, причем его надпоршневая полость с помощью трубопровода подключена к запасному резервуару, а в подпоршневой его части на штоке поршня расположена пружина сжатия, контактирующая с одной стороны с поршнем, а с другой с корпусом упомянутого пневмоцилиндра.

2. Рельсовое транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что конусная поверхность пальца покрыта износостойким фрикционным материалом.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано, например, в конструкциях грузовых вагонов.

Известны рельсовые грузовые транспортные средства, например четырехосный вагон-самосвал 6ВС60 грузоподъемностью 60 тонн (см. книгу Логинов А.И., Афанаскин Н.Е. Вагоны самосвалы. М.: Машиностроение, 1975 г., стр.59-66 рис.34), который состоит из кузова, верхней рамы с бортами, нижней рамы и механизма открывания бортов. Нижняя рама взаимосвязана с двумя двухосными тележками ЦНИИ-Х3 при помощи шкворней (см. ту же книгу рис.82 стр.126-127). Такие тележки имеют литые боковые рамы (боковины), надрессорную балку, две колесные пары с буксами на подшипниках качения, тормозное оборудование и два рессорных комплекта. Тормозное оборудование включает в себя воздухораспределитель, тормозной цилиндр, запасный резервуар, тормозную магистраль и рычажную передачу управления тормозными колодками (см. ту же книгу стр.149-152). Несмотря на совершенство конструкции такого вагона-самосвала, последний обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что в случае истощения тормоза при длительных стоянках на станционных или промышленных путях или в пунктах отстоя и отсутствия тормозных башмаков под колесами колесных пар возможно самодвижение как одиночного вагона, так и состава в целом. Известно, что в случае возникновения самодвижения подвижного состава в условиях эксплуатации такое явление приводит к серьезным авариям и катастрофам.

Известен также крытый цельнометаллический универсальный вагон, состоящий из кузова (см. книгу Железнодорожный транспорт: Энциклопедия / Гл. ред. Н.С.Конарев. - М.: Большая Российская Энциклопедия, 1994 г., стр.49 рис.7а), взаимосвязанного с двухосными тележками (см. эту же книгу стр.51) Вагон снабжен пневмотормозной системой, конструкция которой описана на стр.448-449. Такой вагон в целом по конструкции аналогичен вышеописанному, и поэтому недостатки их подобны.

Поэтому целью предлагаемого изобретения является исключение возможности самодвижения железнодорожного подвижного состава в случае истощения тормоза и отсутствия под его колесами тормозных башмаков.

Поставленная цель достигается тем, что по крайней мере на одной из торцевой поверхности шейки оси колесной пары, в осевом ее направлении, выполнено конусное углубление, взаимодействующее с пальцем подобной формы, снабженным на своей цилиндрической части длиноходовой резьбой и зубчатым сектором, длиноходовая резьба контактирует с ответной, расположенной в осевом отверстии крышки буксы, а зубчатый сектор взаимосвязан с зубчатой рейкой штока пневмоцилиндра, установленного на литой боковой раме тележки, причем его надпоршневая полость с помощью трубопровода подключена к запасному резервуару, а в подпоршневой его части на штоке поршня расположена пружина сжатия, контактирующая с одной стороны с поршнем, а с другой с корпусом упомянутого пневмоцилиндра. Конусная поверхность пальца покрыта износостойким фрикционным материалом.

На фиг.1 показана часть конструкции грузового вагона, вид сбоку, а на фиг.2 - сечение буксового его узла по АА.

Рельсовое грузовое транспортное средство состоит из кузова 1, который с помощью подпятника 2 взаимосвязан с надрессорной балкой 3. Надрессорная балка 3 с помощью рессорного комплекта 4 взаимосвязана с литыми боковыми рамами 5, в концевых проемах которых установлены корпуса букс 6. В корпусах букс 6 размещены подшипники качения 7, напресованные на шейку 8 оси колесной пары 9 несущей колеса 10, взаимодействующие с рельсом 11. В шейке 8 выполнено конусное углубление 12, в котором с зазором размещена конусная часть 13 пальца 14. Палец 14 снабжен длиноходовой резьбой 15, контактирующей с ответной, выполненной в крышке 16 корпуса буксы 6. Палец 14 жестко закреплен на зубчатом секторе 17, взаимосвязанном с зубчатой рейкой 18, расположенной подвижно в направляющей 19 крышки 16 буксы 6. Зубчатая рейка 18 закреплена на штоке 20 поршня 21, расположенного в пневмоцилиндре 22. На штоке 20 установлена пружина сжатия 23. К пневмоцилиндру 22 подключен трубопровод 24, снабженный гибким участком 25, связанный с запасным резервуаром 26, который через воздухораспределитель 27 соединен с тормозной магистралью 28. На литых боковых рамах 5, надрессорной балки 3 и кузове 1 установлено тормозное оборудование, приводящее в движение тормозные колодки 29.

Работает грузовое транспортное средство следующим образом. При движении поезда, когда оно расположено в его составе, тормозная магистраль 28 постоянно находится под избыточным давлением сжатого воздуха, нагнетаемого компрессором, расположенным на локомотиве. Для выполнения режима торможения широко известным в данной области техники способом давление воздуха в тормозной магистрали 28 снижают, и тогда последний поступает из запасного резервуара 26 в тормозные цилиндры (на чертежах тормозной цилиндр и рычажная система привода тормозных колодок не показаны), которые поджимают тормозные колодки 29 по стрелкам В к колесам колесных пар, создавая тем самым тормозную силу. В случае отцепа локомотива состав, а в данном случае единичное рельсовое грузовое транспортное средство, тормозная магистраль 28 соединяется с атмосферой и тогда сжатый воздух из запасного резервуара 26 через воздухораспределитель 27 поступает в тормозной цилиндр, и тормозные колодки 29 удерживают его, исключая самодвижение. Одновременно сжатый воздух из запасного резервуара 26 по трубопроводу 24 постоянно, не зависимо от того, движется ли рельсовое грузовое транспортное средство в составе поезда или находится на стоянке, поступает в надпоршневую полость пневмоцилиндра 22, и его поршень 21 располагается в крайнем левом положении (фиг.1), сжав полностью пружину сжатия 23. Так как шток 20 поршня 21 жестко соединен с зубчатой рейкой 18, то и она находится в таком же крайнем левом положении. Повернув по стрелке С, зубчатый сектор 17, а следовательно, жестко с ним соединенный палец 14, который за счет наличия резьбы 15 будет вывернут по стрелке Д, обеспечивая тем самым круговой зазор между конусной частью 13 пальца 14 и конусным углублением 12, выполненным в шейке 8 оси колесной пары 9 (такое положение показано на фиг.1) При длительной стоянке или же в других случаях из-за наличия неплотностей в пневмотормозной системе рельсового грузового транспортного средства или по другим причинам происходит истощение тормоза, и как только давление воздуха понизится до какой-то критической величины и тормозные колодки 29 не могут уже обеспечить торможение колес 10, поршень 21 начинает перемещаться под действием сжатой пружины сжатия 23 по стрелке Е, увлекая за собой зубчатую рейку 18 и поворачивая тем самым зубчатый сектор 17 в направлении, противоположном стрелке С. Угловой поворот зубчатого сектора 18 обеспечит линейное перемещение пальца 14 в направлении, противоположном стрелке Д, до тех пор, пока не произойдет полное соприкосновение поверхностей конусной части 13 пальца 14 и конусного углубления 12 шейки 8. Такое соединение указанных поверхностей, создаваемое усилием сжатой пружины сжатия 23, создаст тормозной момент, исключающий возможность вращения колес 10 колесной пары, а следовательно, самодвижение рельсового грузового транспортного средства исключено. Для транспортировки рельсового грузового транспортного средства широко известными способами подают давление сжатого воздуха в тормозную магистраль 28, и тогда трубопровод 24 вновь оказывается под давлением. Воздух поступает в надпоршневую полость пневмоцилиндра 22 и перемещает поршень 21 в направлении, противоположном стрелке Е. Такое его движение обеспечивает через зубчатую рейку 18 угловой поворот зубчатого сектора 17 по часовой стрелке противоположно стрелке С и выворачивает по резьбе 15 палец 14, который поступательно движется по стрелке Д (такое положение пальца 14 показано на фиг.2) Транспортное средство в данном случае будет расторможено и готово к движению. Далее описанные процессы могут повторяться неоднократно.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными очевидно, так как оно повышает безопасность эксплуатации подвижного состава за счет автоматически действующего устройства, исключающего возможность самодвижения в случаях истощения пневматического тормоза.