тормозное устройство вагона

Формула изобретения

Тормозное устройство вагона, включающее тормозную магистраль, связанную через воздухораспределитель с запасным резервуаром и тормозным цилиндром, поршень которого своим штоком присоединен к рычажной передаче управления тормозными колодками, отличающееся тем, что на корпусе тормозного цилиндра, на его торце, жестко закреплен подпружиненный поршень, подвижно установленный в дополнительном цилиндре, связанном трубопроводом с запасным резервуаром, причем шток тормозного цилиндра снабжен упором, контактирующим с упомянутым корпусом последнего.

Описание изобретения к патенту

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

Известно тормозное устройство вагона. Так, в книге «Технический справочник железнодорожника» под редакцией Е.Ф.Рудой в томе 6 «Подвижной состав» (М.: Государственное транспортное железнодорожное издательство, 1952 г.) на стр.866, фиг.49 в разделе «автоматические тормоза» показана и описана рычажная передача грузового четырехосного вагона, состоящая из шарнирно-соединенных между собой рычагов и подвесок с триангилями и тормозными колодками, управляемыми тормозным цилиндром, подключенным к запасному резервуару через воздухораспределитель (см. фиг.44 стр.863, а также стр.864), питаемых сжатым воздухом из тормозной магистрали. Существенным недостатком такого тормоза является то, что в случае утечки воздуха из запасного резервуара при длительной стоянке одиночного вагона или группы вагонов без локомотива и, следовательно, отсутствия давления сжатого воздуха в тормозной магистрали может произойти роспуск тормозов, что приведет к самодвижению последних. В практике, чтобы предупредить такое возможное явление, используют башмаки, которые вручную укладывают на рельсы под колеса вагонов. Несмотря на свою эффективность такого рода фиксации подвижного состава, у него есть свои недостатки. Во-первых, операция установки башмаков вручную небезопасна, и, во-вторых, известны случаи, когда станционные работники забывают установить башмаки и, следовательно, самодвижение вагонов не исключено. В то же время известны случаи, когда те же работники забывают убрать башмаки, и тогда при начальном движении подвижного состава последний сходит с рельс.

Известен также тормоз рельсовых экипажей, описанный в книге В.И.Крылова «Тормоза локомотивов. Учебник для технических школ железнодорожного транспорта» - М.: Трансжелдориздат, 1963 г. на стр.268 рис.272 и стр.47-49 рис.33 и рис.34. Также тормозное оборудование применяют в вагонах электропоездов. В целом же это тормозное устройство подобно вышеописанному, и поэтому недостатки его аналогичны.

Поэтому целью предлагаемого изобретения является разработка такого тормоза для вагонов, который бы исключал возможность самодвижения подвижного состава в тех случаях, когда он находится в отцепленном от локомотива состоянии или расположен в пунктах отстоя.

Поставленная цель достигается тем, что на корпусе тормозного цилиндра, на его торце, жестко закреплен подпружиненный поршень, подвижно установленный в дополнительном цилиндре, связанном трубопроводом с запасным резервуаром, причем шток тормозного цилиндра снабжен упором, контактирующим с упомянутым корпусом последнего.

На чертеже показана принципиальная схема тормозного устройства вагона.

Тормозное устройство вагона состоит из главной тормозной магистрали 1, которая соединена с воздухораспределителем 2. Воздухораспределитель 2 с помощью трубопровода 3 соединен с тормозным цилиндром 4, а также с запасным резервуаром 5 трубопроводом 6. Трубопровод 7 запасного резервуара 5 подключен к дополнительному цилиндру 8, в котором подвижно размещен поршень 9, жестко присоединенный к торцу тормозного цилиндра 4. Поршень 9 подпружинен пружиной сжатия 10 относительно дополнительного цилиндра 8, а поршень 11 тормозного цилиндра 4 подпружинен пружиной сжатия 12. При помощи штока 13, на котором жестко закреплен упор 14, тормозной цилиндр 4 связан рычажной передачей 15 с тормозными колодками 16, предназначенными для создания сил трения при торможении вагона между ним и его колесами 17, перемещающимися по рельсовому пути 18.

Работает тормозное устройство вагона следующим образом. При нахождении вагона в составе поезда или просто, в одиночном варианте, с локомотивом широко известным способом (см. материалы аналога или прототипа) подают под давлением сжатый воздух в главную тормозную магистраль 1, который поступает через воздухораспределитель 2 и трубопровод 6 в запасный резервуар 5 и далее через трубопровод 7 в дополнительный цилиндр 8. Под действием последнего поршень 9 занимает такое положение, как это показано на фиг.1,сжав при этом свою пружину сжатия 10. После этого вагон способен двигаться по рельсовому пути 18 неограниченно долго. В случае необходимости снижения скорости поезда и создания тормозного усилия на тормозных колодках 16, машинист локомотива снижает давление сжатого воздуха в главной тормозной магистрали 1 на определенную величину, что способствует, за счет наличия воздухораспределителя 2, попаданию сжатого воздуха через трубопровод 3 в тормозной цилиндр 4, и тогда его поршень 11, двигаясь по стрелке А, упруго деформирует пружину сжатия 12, а шток 13 приводит в действие рычажную передачу 15, которая обеспечивает прижатие тормозных колодок 16 к колесам 17 по стрелке В (подробно работа воздухораспределителя описана в аналоге и прототипе). Следует отметить, что поршень 11 при своем движении по стрелке А не может вызвать движение в этом же направлении тормозного цилиндра 4, а следовательно, и перемещения поршня 9 в ту же сторону, так как в его надпоршневой части находится сжатый воздух, поступающий из запасного резервуара давлением порядка 0,7 МПа, тогда как сжатый воздух, поступающий в тормозной цилиндр по трубопроводу 3, имеет давление (служебное торможение) не более 0,3 МПа. В то же время усилие, создаваемое сжатым воздухом на поршне 9, намного больше усилия, создаваемого на поршне 11, так как последний имеет значительно меньший диаметр, чем поршень 9. После прекращения режима торможения машинист поднимает давление в главной тормозной магистрали 1 и тогда детали устройства занимают исходное положение, показанное на фиг.1. За счет того, что воздухораспределитель 2 соединяет трубопровод 3 с атмосферой, поршень 11 под действием пружины сжатия 12 двигается в направлении, обратном стрелке А, распуская тем самым тормозные колодки 16.

Рассмотрим теперь случай, когда вагон только что был отцеплен от локомотива и может находиться, например, на станционных путях длительное время. В этом случае главная тормозная магистраль 1 полностью соединена с атмосферой, а поршень 11 тормозного цилиндра 4 и питаемый сжатым воздухом из запасного резервуара 5 через воздухораспределитель 2, переместившись по стрелке А, сжал пружину сжатия 12 и привел в действие тем самым тормозные колодки 16, которые и удерживают вагон исключая его самодвижение. Понятно, что при длительной стоянке вагона возможны утечки воздуха как из тормозного цилиндра 4, так и из запасного резервуара и поэтому возможен самороспуск тормоза. Однако в данном случае этого не произойдет, так как при снижении давления сжатого воздуха в запасном резервуаре 5 поршень 9 под действием сжатой пружины сжатия 10 начнет перемещаться по стрелке С, а так как он жестко присоединен к тормозному цилиндру 4, то и он будет двигаться в этом же направлении, при этом за счет наличия упора 14, жестко закрепленного на штоке 13 поршня 11, в который упрется корпус тормозного цилиндра 4, приведется в действие рычажная передача 15 и тормозные колодки 16 будут удерживать колеса 17, исключив тем самым самодвижение вагона. После, например, полного истощения тормоза поршень 9 с тормозным цилиндром 4 под действием ранее сжатой пружины сжатия 10 окажется в крайнем левом положении, а поршень 11 со штоком 13 за счет такого движения приведет в действие рычажную передачу 15, обеспечивающую прижатие тормозных колодок 16 к колесам 17. После длительной стоянки к вагону подцепляют локомотив и главная тормозная магистраль 1 заряжается сжатым воздухом, который через воздухораспределитель 2 поступает в запасный резервуар 5 и подпоршневую полость дополнительного цилиндра 8, что и создаст условия по роспуску тормоза, в итоге последний примет такое положение, как это показано на фиг.1. Далее описанные процессы могут повторяться неоднократно.

Технико-экономическое преимущество предложенного решения в сравнении с известными очевидно, так как оно направлено на безопасность движения подвижного состава за счет исключения его самодвижения в случае истощения тормоза.