опорный узел тормозного башмака и способ его сборки

Формула изобретения

1. Опорный узел тормозного башмака, содержащий:

установочный кронштейн;

подвесной корпус, шарнирно соединенный посредством первой поворотной оси с установочным кронштейном и содержащий противоположные стороны, образующие принимающую полость между ними;

держатель тормозного башмака, шарнирно соединенный с противоположными сторонами посредством второй поворотной оси, проходящей между противоположными сторонами и через участок держателя тормозного башмака, причем держатель тормозного башмака расположен на второй поворотной оси так, что в принимающей полости между держателем тормозного башмака и одной из противоположных сторон образуется промежуток, и так, что держатель тормозного башмака способен поперечно перемещаться на второй поворотной оси; и

упругую смещающую структуру, установленную на второй поворотной оси и расположенную в промежутке, образованном между держателем тормозного башмака и одной из противоположных сторон, при этом упругая смещающая структура позволяет держателю тормозного башмака отслеживать поперечное перемещение колеса железнодорожного вагона и возвращает держатель тормозного башмака в нейтральное положение на второй поворотной оси после осуществления операции торможения на колесе на криволинейном участке рельсового пути, там где упругая смещающая структура подвергается сжатию колесом при поперечном перемещении держателя тормозного башмака на второй поворотной оси.

2. Узел по п.1, в котором упругая смещающая структура содержит множество пружинных шайб, расположенных на второй поворотной оси.

3. Узел по п.1, в котором упругая смещающая структура размещена в корпусе.

4. Узел по п.3, в котором корпус расположен в промежутке, образованном между держателем тормозного башмака и одной из противоположных сторон, и вмещает по меньшей мере часть второй поворотной оси.

5. Узел по п.3, в котором корпус представляет собой корпус, состоящий из множества частей.

6. Узел башмака по п.5, в котором корпус, состоящий из множества частей, представляет собой перекрывающийся корпус, состоящий из двух частей.

7. Тормозная система железнодорожного вагона, содержащая:

тормозной привод железнодорожного вагона; и

опорный узел тормозного башмака, содержащий:

установочный кронштейн, прикрепленный к тормозному приводу;

подвесной корпус, шарнирно соединенный посредством первой поворотной оси с установочным кронштейном и содержащий противоположные стороны, образующие принимающую полость между ними;

держатель тормозного башмака, шарнирно соединенный с противоположными сторонами посредством второй поворотной оси, проходящей между противоположными сторонами и через участок держателя тормозного башмака, причем держатель тормозного башмака расположен на второй поворотной оси так, что в принимающей полости между держателем тормозного башмака и одной из противоположных сторон образуется промежуток, и так, что держатель тормозного башмака способен поперечно перемещаться на второй поворотной оси; и

упругую смещающую структуру, установленную на второй поворотной оси и расположенную в промежутке, образованном между держателем тормозного башмака и одной из противоположных сторон, при этом упругая смещающая структура позволяет держателю тормозного башмака отслеживать поперечное перемещение колеса железнодорожного вагона и возвращает держатель тормозного башмака в нейтральное положение на второй поворотной оси после осуществления операции торможения на колесе на криволинейном участке рельсового пути, там где упругая смещающая структура подвергается сжатию колесом при поперечном перемещении держателя тормозного башмака на второй поворотной оси.

8. Система по п.7, в которой упругая смещающая структура содержит множество пружинных шайб, расположенных на второй поворотной оси.

9. Система по п.7, в которой упругая смещающая структура размещена в корпусе.

10. Система по п.9, в которой корпус расположен в промежутке, образованном между держателем тормозного башмака и одной из противоположных сторон, и вмещает по меньшей мере часть второй поворотной оси.

11. Система по п.9, в которой корпус представляет собой корпус, состоящий из множества частей.

12. Система по п.11, в которой корпус, состоящий из множества частей, представляет собой перекрывающийся корпус, состоящий из двух частей.

13. Способ сборки опорного узла тормозного башмака, включающий:

обеспечение установочного кронштейна;

шарнирное соединение подвесного корпуса с установочным кронштейном посредством первой поворотной оси, причем подвесной корпус содержит противоположные стороны, образующие принимающую полость между ними;

шарнирное соединение держателя тормозного башмака с противоположными сторонами посредством второй поворотной оси, проходящей между противоположными консолями через участок держателя тормозного башмака, при этом держатель тормозного башмака расположен на второй поворотной оси так, что в принимающей полости между держателем тормозного башмака и одной из противоположных сторон образуется промежуток, и так, что держатель тормозного башмака способен поперечно перемещаться на второй поворотной оси; и

установку упругой смещающей структуры на второй поворотной оси так, чтобы она была расположена в промежутке, образованном между держателем тормозного башмака и одной из противоположных сторон, причем упругая смещающая структура позволяет держателю тормозного башмака отслеживать поперечное перемещение колеса железнодорожного вагона и возвращает держатель тормозного башмака в нейтральное положение на второй поворотной оси после осуществления операции торможения на колесе на криволинейном участке рельсового пути, там где упругая смещающая структура подвергается сжатию колесом при поперечном перемещении держателя тормозного башмака на второй поворотной оси.

14. Способ по п.13, в котором упругая смещающая структура содержит множество пружинных шайб, расположенных на второй поворотной оси.

15. Способ по п.13, дополнительно включающий заключение упругой смещающей структуры в защитный корпус.

16. Способ по п.15, в котором корпус расположен в промежутке, образованном между держателем тормозного башмака и одной из противоположных сторон, и вмещает по меньшей мере часть второй поворотной оси.

17. Способ по п.15, в котором корпус представляет собой корпус, состоящий из множества частей.

18. Способ по п.17, в котором корпус, состоящий из множества частей, представляет собой перекрывающийся корпус, состоящий из двух частей.

19. Способ по п.13, дополнительно включающий прикрепление установочного кронштейна к тормозному приводу.

20. Способ по п.19, дополнительно включающий функциональное соединение тормозного привода с подвесным корпусом для осуществления приведения в действие держателя тормозного башмака.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к опорам тормозных башмаков для железнодорожных вагонов, более конкретно к опоре тормозного башмака, обеспечивающей некоторую степень поперечного перемещения соответствующего тормозного башмака для отслеживания поперечного перемещения колеса на раме тележки железнодорожного вагона.

Уровень техники

Хорошо известно, что существует некоторое периодическое поперечное перемещение железнодорожной тележки относительно колес тележки, когда, например, железнодорожный вагон движется по криволинейному участку рельсового пути. В некоторых ранее выданных патентах описаны тормозные подвески, которые сгибаются, обеспечивая ограниченное поперечное перемещение тормозных башмаков во время торможения относительно рамы тележки, к которой данные подвески прикреплены с возможностью поворота. Такая сгибаемая тормозная подвеска описана, например, в патенте США № 1166521, выданном Hoke. Тормозная подвеска в соответствии с данным патентом образована из прутка, выполненного в форме замкнутого или разомкнутого звена, причем поперечно-разнесенные стороны тормозной подвески выполнены по существу плоскими для более легкого сгибания в ответ на поперечное перемещение рамы тележки относительно колес. Такое многократное сгибание склонно кристаллизовать стороны тормозной подвески, создавая угрозу безопасности при торможении и позволяя тормозной рычажной передаче сваливаться на железнодорожный путь перед колесами, что может стать причиной схода с рельсов. Данные недостатки рассмотрены в патенте США № 1509907, выданном Schaefer, который описывает усовершенствованную конструкцию в виде шарнирно-прикрепленной тормозной подвески, которая требует шаровых шарнирных соединений в верхнем и нижнем концах тормозной подвески для предотвращения сгибания по существу жестких, поперечно-разнесенных боковых консолей тормозной подвески. Однако такие шаровые шарнирные соединения требуют дополнительного технического обслуживания и могут сами стать источниками повреждения при застывании шарниров и др.

В патентах США № 5277280; 5242037 и 5240091, выданных Stjarne, описана тормозная подвеска, содержащая шарнирное соединение, состоящее из левой опорной шайбы, втулки и правой опорной шайбы. Данное соединение позволяет двум зависимым подвескам свободно вращаться или качаться и поворачиваться в направлении наложения тормозной колодки на обод колеса и в направлении для отслеживания поперечного перемещения колеса.

В патенте США № 4630714, выданном Stjarne и др., описан держатель тормозной колодки, который входит в контакт с аксиально подвижным колесом. Держатель тормозной колодки выполнен с возможностью поперечного перемещения относительно тормозного привода во время торможения посредством пары поворотных подвесок, каждая из которых состоит из комплекта листовых пружин.

В патенте США № 4406444, выданном Bogenschutz, описана тормозная подвеска, содержащая верхний хомут, нижний хомут и промежуточную конструкцию с листовыми пружинами. Листовые пружины поперечно соединены стержнем из упругого материала, обеспечивая поперечное перемещение нижнего хомута относительно верхнего хомута.

В патенте США № 3643766, выданном Roush младшему, описана многоосная тележка железнодорожного вагона, которая включает в себя тормозную рычажную передачу, содержащую стабилизирующее средство, которое является упруго податливым, позволяя любому из тормозных башмаков отклоняться наружу, когда они входят в контакт с ребордами соответствующих им колес при достаточном поперечном перемещении соответствующих им колесных осей.

Хотя известны тормозные подвески, которые обеспечивают ограниченное поперечное перемещение тормозных башмаков во время торможения относительно рамы тележки, тем не менее требуются усовершенствования в области тормозных подвесок, которые являются поперечно-гибкими, чтобы обеспечить большее поперечное перемещение тормозного башмака.

Раскрытие изобретения

В общем, как описано в данном документе, опорный узел тормозного башмака в соответствии с вариантами осуществления изобретения способен отслеживать поперечное перемещение колеса, обычно колеса на осевой тележке, который обеспечивает поперечное перемещение колеса. В рабочем положении реборда колеса нажимает на одну сторону опорного узла тормозного башмака, проталкивая его вдоль оси и сжимая упругую смещающую структуру. Когда колесо возвращается в центральное или нейтральное положение, сжатая упругая смещающая структура расширяется, возвращая опорный узел тормозного башмака в первоначальное положение. Упругая смещающая структура также минимизирует поперечное перемещение опорного узла тормозного башмака вдоль по направлению конусности колеса при обычных тормозных нагрузках, таким образом предотвращая соскакивание башмака. Упругая смещающая структура может быть заключена в корпус, выполненный с возможностью предотвращения проникновения загрязнений.

В общем, опорный узел тормозного башмака, в одном варианте осуществления, содержит установочный кронштейн, подвесной корпус, держатель тормозного башмака и упругую смещающую структуру. Установочный кронштейн может быть выполнен с возможностью прикрепления к тормозному приводу. Подвесной корпус шарнирно соединен с установочным кронштейном и содержит противоположные стороны, образующие принимающую полость между ними. Держатель тормозного башмака шарнирно соединен с противоположными сторонами посредством поворотной оси, проходящей между противоположными сторонами и через участок держателя тормозного башмака. Держатель тормозного башмака расположен на поворотной оси так, что в принимающей полости между держателем тормозного башмака и одной из противоположных сторон образуется промежуток. Упругая смещающая структура соединена с поворотной осью и расположена в промежутке, образованном между держателем тормозного башмака и одной из противоположных сторон. Упругая смещающая структура выполнена с возможностью возвращения держателя тормозного башмака в нейтральное положение после осуществления операции торможения на колесе железнодорожного вагона на криволинейном участке рельсового пути, там где упругая смещающая структура подвергается сжатию колесом.

Упругая смещающая структура в одном варианте осуществления может содержать множество пружинных шайб, расположенных на поворотной оси. Упругая смещающая структура может быть размещена в корпусе. Данный корпус расположен в промежутке, образованном между держателем тормозного башмака и одной из противоположных сторон, и вмещает по меньшей мере часть поворотной оси. Корпус может представлять собой корпус, состоящий из множества частей, например перекрывающийся корпус, состоящий из двух частей.

В одном применении опорный узел тормозного башмака может представлять собой часть тормозной системы железнодорожного вагона. В таком применении тормозная система железнодорожного вагона содержит тормозной привод железнодорожного вагона и опорный узел тормозного башмака. Опорный узел тормозного башмака обычно содержит установочный кронштейн, подвесной корпус, держатель тормозного башмака и упругую смещающую структуру. Установочный кронштейн прикреплен к тормозному приводу. Подвесной корпус шарнирно соединен с установочным кронштейном и содержит противоположные стороны, образующие принимающую полость между ними. Держатель тормозного башмака шарнирно соединен с противоположными сторонами посредством поворотной оси, проходящей между противоположными сторонами и через участок держателя тормозного башмака. Держатель тормозного башмака расположен на поворотной оси так, что в принимающей полости между держателем тормозного башмака и одной из противоположных сторон образуется промежуток. Упругая смещающая структура соединена с поворотной осью и расположена в промежутке, образованном между держателем тормозного башмака и одной из противоположных сторон. Упругая смещающая структура выполнена с возможностью возвращения держателя тормозного башмака в нейтральное положение после осуществления операции торможения на колесе железнодорожного вагона на криволинейном участке рельсового пути, там где упругая смещающая структура подвергается сжатию колесом.

Упругая смещающая структура в одном варианте осуществления может содержать множество пружинных шайб, расположенных на поворотной оси. Упругая смещающая структура может быть размещена в корпусе. Корпус расположен в промежутке, образованном между держателем тормозного башмака и одной из противоположных сторон, и вмещает по меньшей мере часть поворотной оси. Корпус может представлять собой корпус, состоящий из множества частей, например перекрывающийся корпус, состоящий из двух частей.

В другом варианте осуществления описан способ сборки опорного узла тормозного башмака. Данный способ предпочтительно включает обеспечение установочного кронштейна, шарнирное соединение подвесного корпуса с установочным кронштейном, шарнирное соединение держателя тормозного башмака с подвесным корпусом и соединение упругой смещающей структуры с держателем тормозного башмака. Подвесной корпус содержит противоположные стороны, образующие принимающую полость между ними. Держатель тормозного башмака шарнирно соединяют с противоположными сторонами посредством поворотной оси, проходящей между противоположными консолями и через участок держателя тормозного башмака. Держатель тормозного башмака расположен на поворотной оси так, что в принимающей полости между держателем тормозного башмака и одной из противоположных сторон образуется промежуток. Упругая смещающая структура соединена с поворотной осью так, чтобы она была расположена в промежутке, образованном между держателем тормозного башмака и одной из противоположных сторон. Упругая смещающая структура выполнена с возможностью возвращения держателя тормозного башмака в нейтральное положение после осуществления операции торможения на колесе железнодорожного вагона на криволинейном участке рельсового пути, там где упругая смещающая структура подвергается сжатию под действием колеса.

Упругая смещающая структура может содержать множество пружинных шайб, расположенных на поворотной оси. Указанный способ может также включать этап заключения упругой смещающей структуры в защитный корпус. Корпус может быть расположен в промежутке, образованном между держателем тормозного башмака и одной из противоположных сторон, и вмещает по меньшей мере часть поворотного кольца. Корпус может представлять собой корпус, состоящий из множества частей, например перекрывающийся корпус, состоящий из двух частей.

Указанный способ может включать прикрепление установочного кронштейна к тормозному приводу и в рабочем состоянии соединение тормозного привода с подвесным корпусом для осуществления приведения в действие держателя тормозного башмака.

Дополнительные детали и преимущества станут очевидными после прочтения приведенного ниже подробного описания со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет собой вертикальную проекцию обычной тормозной системы, включающей в себя известный держатель тормозного башмака для колеса железнодорожного вагона.

Фиг.2 представляет собой перспективный вид варианта осуществления опорного узла тормозного башмака в соответствии с настоящим изобретением и показанного соединенным с тормозным приводом железнодорожного вагона.

Фиг.3 представляет собой вид спереди известного держателя тормозного башмака, который может быть использован в обычной тормозной системе, показанной на фиг.1.

Фиг.4 представляет собой вертикальную проекцию опорного узла тормозного башмака, показанного соединенным с тормозным приводом железнодорожного вагона, показанным на фиг.2.

Фиг.5 представляет собой вертикальную проекцию с частичным разрезом варианта осуществления опорного узла тормозного башмака, показанного на фиг.4.

Фиг.6 представляет собой вид в перспективе установочного кронштейна, используемого в опорном узле тормозного башмака, показанном на фиг.4.

Фиг.7 представляет собой вид в перспективе подвесного корпуса, используемого в опорном узле тормозного башмака, показанном на фиг.4.

Фиг.8 представляет собой вид сбоку опорного узла тормозного башмака, показанного на фиг.4.

Фиг.9А представляет собой подробный вид детали 9А, показанной на фиг.5.

Фиг.9В представляет собой подробный вид детали 9В, показанной на фиг.5.

Фиг.10 представляет собой вид в разрезе участка опорного узла тормозного башмака, показанного на фиг.5, показывающий изменение в варианте осуществления.

Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Используемые в приведенном ниже описании термины пространственной ориентации относятся к ссылочному варианту осуществления, когда он проиллюстрирован на прилагаемых чертежах или как-либо иначе упоминается в приведенном ниже описании. Однако следует понимать, что описанные ниже варианты осуществления могут предполагать множество альтернативных изменений и вариантов осуществления. Следует также понимать, что конкретный держатель тормозного башмака и тормозная система железнодорожного вагона, включающая в себя данный держатель, проиллюстрированный на прилагаемых чертежах и описанный в данном документе, являются просто примерными и не должны рассматриваться как ограничивающие.

Опорный узел 20 тормозного башмака, который описан в данном документе, может быть использован, например, в тормозной системе 100, такой как показанная на фиг.1 (см. также патент США № 3696892), или может быть соединен с тормозным приводом 200 железнодорожного вагона, показанным на фиг.2, как описано в данном документе. В обычной тормозной системе 100 опора 110 тормозного башмака используется для подвешивания тормозного башмака 112 со стороны рамы 114 тележки. Опорный узел 20 тормозного башмака, описанный в данном документе без некоторых элементов, вообще может быть использован вместо опоры 110 тормозного башмака для поддержания тормозного башмака 112 или подобного тормозного башмака, детали которого описаны в данном документе. На фиг.1 рама 114 тележки поддерживает опору 110 тормозного башмака посредством поворотной оси 116, прикрепленной к раме 114 тележки на участке 118. Рама 114 тележки поддерживает колесо 120 на оси 122, причем колесо 120 содержит скошенный обод 124 и реборду 126. Тормозной башмак 112 поддерживается на обычной тормозной головке 128, которая, в свою очередь, шарнирно соединена посредством поворотной оси 130 с опорным кронштейном 132. Шток 134 тормозного цилиндра в рабочем состоянии соединен с опорным кронштейном 132 посредством поворотной оси 136. Как описано в патенте США № 3696892, выданном Engle, тормозное давление, прикладываемое в результате выдвигающего перемещения штока 134 тормозного цилиндра, вызывает приложение тормозного башмака 112 к колесу 120.

На фиг.2 показан опорный узел 20 тормозного башмака, соединенный с тормозным приводом 200 железнодорожного вагона в соответствии с настоящим изобретением. Такой тормозной привод 200 является известным в данной области техники и используется для приведения в действие опорного узла 20 тормозного башмака настоящего изобретения обычным способом. Как известно специалистам в данной области техники, тормозной привод 200 железнодорожного вагона может быть прикреплен к раме тележки, такой как рама 114 тележки, показанная на фиг.1, и тем самым соединяет опорный узел 20 тормозного башмака с колесом 120 в обычной конструкции, показанной на фиг.1. В данной альтернативной конфигурации тормозной привод 200 железнодорожного вагона вообще заменяет опору 110 тормозного башмака в тормозной системе 100, показанной на фиг.1. Как упомянуто выше, опорный узел 20 тормозного башмака может быть встроен в тормозную систему 100, показанную на фиг.1, в результате чего узел 20, описанный в данном документе без некоторых элементов, вообще заменяет опору 110 тормозного башмака. Следовательно, в данном непосредственном приложении опорного узла 20 тормозного башмака к тормозной системе 100 требуются некоторые структурные модификации в узле 20, которые описаны в данном документе.

Ссылаясь далее на фиг.3, показан стандартный жесткий опорный узел 1 тормозного башмака. Известен жесткий опорный узел 1 тормозного башмака для использования на рамах тележек для железнодорожных вагонов. В некоторых железнодорожных вагонах предусмотрены трехосные рамы тележек. Центральная ось на трехосных рамах тележек обычно имеет увеличенное поперечное перемещение для компенсации изгибов. Показанный стандартный жесткий опорный узел 1 тормозного башмака расположен на раме тележки так, что поперечное перемещение колеса не позволяет соответствующему тормозному башмаку сходить с колеса. Однако центральная ось трехосной рамы тележки слишком сильно смещается, чтобы позволить жесткому опорному узлу 1 тормозного башмака размещаться на раме тележки так, чтобы все время удерживать тормозной башмак на колесе. В этом случае, для того чтобы все время удерживать тормозной башмак в контакте с колесом, требуется держатель/подвеска тормозного башмака, которая «плавает» с колесом. Примеры тормозных подвесок, которые обеспечивают ограниченное поперечное перемещение тормозных башмаков во время торможения относительно рамы тележки, были описаны в данном документе выше.

Жесткий опорный узел 1 тормозного башмака, показанный на фиг.3, будет дополнительно описан ниже только в целях общей информации. Опорный узел 1 тормозного башмака содержит жесткий установочный кронштейн 2, который используется для прикрепления опорного узла 1 к раме тележки или, в качестве альтернативы, к блоку тормозного привода, который прикреплен к раме тележки, такой как рама 114 тележки, описанная со ссылкой на фиг.1, при помощи механических крепежных средств. Держатель 4 тормозного башмака подвешен на установочном кронштейне 2. Установочный кронштейн 2 содержит жесткий подвесной корпус с двумя противоположными сторонами или консолями 6, соединенными перемычкой 7. Установочный кронштейн 2 шарнирно соединен посредством неразъемных цилиндрических элементов 8 на конце соответствующих консолей 6 и поворотной оси 10 с рамой тележки или, в качестве альтернативы, с блоком тормозного привода, прикрепленным к раме тележки. Для обеспечения шарнирного соединения между подвесным корпусом 6 и поворотной осью 10 могут быть использованы подходящие механические крепежные средства.

Соединение между тормозной головкой 16 и штоком тормозного цилиндра, например штоком 134 тормозного цилиндра, показанным на фиг.1, используется для приложения тормозного усилия к держателю 4 тормозного башмака способом, в общем описанным ранее со ссылкой на фиг.1. Для соединения установочного кронштейна 2 с держателем 4 тормозного башмака и стабилизации данного соединения используется ось 12. Держатель 4 тормозного башмака также шарнирно соединен с противоположными консолями 6 посредством второй оси 14, содержащей головку 15. Ось 14 проходит через противоположные консоли 6 и через тормозную головку 16 держателя 4 тормозного башмака. Конец оси 14 может содержать резьбу для приема гайки или подобного механического крепежного средства для закрепления оси 14 относительно тормозной головки 16 держателя 4 тормозного башмака. Жесткость, обеспечиваемая установочным кронштейном 2 и противоположными консолями 6, делает обычный узел 1 тормозного башмака, показанный на фиг.3, «жестким», как отмечено в приведенном выше описании.

Ссылаясь далее на фиг.4-9, показан опорный узел 20 тормозного башмака в соответствии с одним, предпочтительным на данный момент вариантом осуществления изобретения. Опорный узел 20 тормозного башмака содержит установочный кронштейн 22, показанный отдельно на фиг.6, в обычном виде открытого с одной стороны корпуса, который выполнен с возможностью прикрепления к тормозному приводу 200, показанному на фиг.2, который, в свою очередь, прикреплен к раме тележки, такой как рама 114 тележки, описанная со ссылкой на фиг.1. В данной конфигурации тормозной привод 200 вообще заменяет опору 110 тормозного башмака. Установочный кронштейн 22 содержит ряд соединительных втулок или элементов 23 для механического соединения с тормозным приводом 200. При необходимости, в качестве альтернативы, установочный кронштейн 22 может быть исключен из опорного узла 20 тормозного башмака, так что узел 20 без установочного кронштейна 22 может быть пригоден для непосредственного прикрепления к раме 114 тележки, показанной на фиг.1. Данная альтернатива также исключает тормозной привод 200, при этом опорный узел 20 тормозного башмака приводится в действие посредством штока 134 тормозного цилиндра способом, подобным способу, описанному в патенте США № 3696892, выданном Engle, и описанным выше со ссылкой на фиг.3.

Держатель 24 тормозного башмака подвешен на установочном кронштейне 22 посредством подвесного корпуса 26, отдельный вид снизу которого показан на фиг.7. На фиг.7 держатель 24 тормозного башмака выполнен с возможностью установки между противоположными сторонами 27 подвесного корпуса 26, которые образуют принимающую полость 28 между ними для приема и поддержания в ней участков держателя 24 тормозного башмака. Подвесной корпус 26 шарнирно соединен с установочным кронштейном 22 посредством цилиндрического опорного элемента 29, который образует центральное отверстие 30, которое принимает поворотную ось 31, которая проходит через установочный кронштейн 22 и цилиндрический опорный элемент 29. Для обеспечения шарнирного соединения между корпусом 26 подвески и установочным кронштейном 22 могут быть предусмотрены подходящие механические крепежные средства на противоположных концах поворотной оси 31.

Противоположные стороны 27 подвесного корпуса 26 образуют пару противоположных отверстий 32 для приема второй поворотной оси 34, содержащей головку 35. Поворотная ось 34 проходит через противоположные отверстия 32 в противоположных сторонах 27 подвесного корпуса 26 и через тормозную головку 36 держателя 24 тормозного башмака. В каждом отверстии 32 может быть предусмотрена втулка 33 для поддержания поворотной оси 34 в отверстиях 32. Конец поворотной оси 34 может содержать резьбу для приема комбинации 378 гайки и шайбы или подобных механических крепежных средств для закрепления поворотной оси 34 между противоположными сторонами 27 и таким образом обеспечения поворотного перемещения держателя 24 тормозного башмака относительно подвесного корпуса 26. Как показано на фиг.7, противоположные стороны 27 немного выступают наружу на конце подвесного корпуса 26, противоположном цилиндрическому опорному элементу 29, образуя промежуток на каждой стороне держателя 24 тормозного башмака для поворотного перемещения держателя 24 тормозного башмака и для обеспечения поперечного перемещения держателя 24 тормозного башмака на поворотной оси 34, как описано в данном документе. Из фиг.4-9 очевидно, что если необходимо исключить установочный кронштейн 22 и тормозной привод 200 и прикрепить подвесной корпус 26 непосредственно к раме тележки, такой как рама 114 тележки, показанная на фиг.1, цилиндрический опорный элемент 29 может быть шарнирно соединен с рамой 114 тележки в точке 116 поворота, показанной на фиг.1. В данной конфигурации шток 134 цилиндра, показанный на фиг.1, сопрягается с подвесным корпусом 26 посредством поворотной оси 31 способом, подобным способу, описанному в вышеупомянутом патенте, выданном Engle.

Предпочтительно поворотная ось 34 содержит расширенный участок 38, прилегающий к головке 35, который образует выступ 39 оси, который ограничивает поперечное перемещение держателя 24 тормозного башмака на поворотной оси 34 в одном направлении, в виде, показанном на фиг.4, выступом 39 оси ограничено поперечное перемещение держателя 24 тормозного башмака вправо. Принимающая полость 28, образованная подвесным корпусом 26, является достаточной по размеру, чтобы обеспечить соединение упругой смещающей структуры 40 с держателем 24 тормозного башмака, а также размещение и удерживание в ней держателя 24 тормозного башмака. Упругая смещающая структура 40 допускает или обеспечивает поперечное перемещение держателя 24 тормозного башмака влево в виде, показанном на фиг.5 (например, левый боковой промежуток). В одном варианте осуществления данная смещающая структура может содержать ряд пружинных шайб 42, расположенных на поворотной оси 34, которые действуют между левой стороной 27 подвесного корпуса 26 и левой стороной держателя 24 тормозного башмака в виде, показанном на фиг.5.

Наличие пружинных шайб 42 позволяет держателю 24 тормозного башмака отслеживать поперечное перемещение колеса, такого как колесо 120, показанное на фиг.1, в частности при использовании на раме трехосной тележки, как описано выше. В вышеприведенном описании описаны две различные конфигурации для включения опорного узла 20 тормозного башмака в целом в тормозную систему, показанную на фиг.1 (например, посредством прямого встраивания в данную систему или посредством прикрепления к тормозному приводу 200, который заменяет участки данной системы известного уровня техники), причем обе конфигурации могут включать элемент, обеспечивающий поперечное перемещение, предусмотренный упругой смещающей структурой в соответствии с данным изобретением. В рабочем состоянии реборда 126 колеса 120 нажимает на правую сторону держателя 24 тормозного башмака, проталкивая держатель 24 тормозного башмака вдоль поворотной оси 34 и таким образом сжимая пружинные шайбы 42. Когда колесо 120 возвращается в центральное или нейтральное положение, например, после осуществления операции торможения на криволинейном участке рельсового пути, сжатые пружинные шайбы 42 действуют на держатель 24 тормозного башмака, возвращая держатель 24 тормозного башмака в его первоначальное положение, в общем показанное на фиг.5. Пружинные шайбы 42 также используются для минимизации поперечного перемещения держателя 24 тормозного башмака по направлению конусности 124 колеса при нормальных условиях торможения, тем самым предотвращая соскакивание тормозного башмака. Кроме того, возможность предварительной нагрузки держателя 24 тормозного башмака в его нормальном положении является предпочтительным признаком конструкции. Вышеописанные конструкции известного уровня техники, которые просто содержат гибкую подвеску, являются менее пригодными в том плане, что конусность 124 колеса будет отклонять гибкую подвеску в сторону во время нормального торможения. Упругая смещающая структура 40 помогает минимизировать поперечное перемещение держателя 24 тормозного башмака по направлению конусности 124 колеса при нормальных тормозных нагрузках, тем самым предотвращая соскакивание башмака.

Предпочтительно пружинные шайбы 42 размещены в корпусе, состоящем из двух частей, содержащем первую или левую боковую часть 44 и вторую или правую боковую часть 46, которые перекрываются, чтобы предотвратить проникание внешних загрязнений. В корпусе 44, 46 могут быть предусмотрены уплотнения для поддержания их взаимно соединяющихся скользящих поверхностей чистыми. Следовательно, держатель 24 тормозного башмака допускает некоторое поперечное перемещение вдоль поворотной оси 34 в ситуации торможения на повороте. Пружинные шайбы 42 обеспечивают поджатие держателя 24 тормозного башмака ребордой 126 колеса в ситуации торможения на повороте. Когда тормоза отпускают, пружинные шайбы 42 действуют, возвращая держатель 24 тормозного башмака в его первоначальное положение или состояние. Хотя вышеприведенное описание относится к пружинным шайбам 42 в качестве упругой смещающей структуры 40 на поворотной оси 34, вместо пружинных шайб 42 могут быть использованы другие эквивалентные механические устройства, такие как спиральная пружина, упруго деформируемая втулка или подобная структура, расположенная на поворотной оси 34, или даже листовые пружины, действующие между левой стороной 27 подвесного корпуса 26 и корпусом держателя 24 тормозного башмака. Данный перечень следует рассматривать как неполный и не ограничивающий и приведен в целях примера.

Наконец, тормозная головка 36 держателя 24 тормозного башмака может содержать боковые углубленные участки 48, 50, и тормозная головка 36 дополнительно содержит центральное отверстие 52, продолжающееся между боковыми углубленными участками, в котором расположена поворотная ось 34. В центральном отверстии 52 может быть расположена пара втулок 54 с низким коэффициентом трения для поддержания с возможностью вращения поворотной оси 34. Уплотнения 56 расположены в соответствующих углубленных участках 48, 50 и содержат уплотнительные кольца 60 для уплотнения центрального отверстия 52 от внешней среды. Уплотнительные кольца 60, расположенные на правой стороне поворотной оси 34 в виде, показанном на фиг.5, закреплены и уплотнены в углубленном участке 48 посредством торцевой крышки 62, а правые уплотнительные кольца 60 уплотнены в углубленном участке 50 посредством перекрывающегося корпуса 44, 46, содержащего пружинные шайбы 42. Торцевая крышка 62 также обеспечивает упор для тормозной головки 36. Фиксирующее кольцо 64 может быть использовано с двумя кольцевыми уплотнениями 60 в каждом углубленном участке 48, 50 для дополнительного уплотнения центрального отверстия 52 от внешних условий.

Предпочтительно втулки 54 представляют собой втулочные подшипники с низким коэффициентом трения, такие как подшипники DX®, выпускаемые компанией GG Bearing Technology. Данные втулочные подшипники 54 представляют собой металлические втулки с внутренним слоем из полиацеталя; причем подшипники DX®, выпускаемые компанией GG Bearing Technology, являются примером подходящих втулочных подшипников для применения в данном изобретении. Поворотная ось 34 предпочтительно тщательно отполирована, чтобы минимизировать трение с втулочными подшипниками 54. На фиг.10 показана альтернатива использованию таких втулочных подшипников с низким коэффициентом трения для втулок 54. На фиг.10, на поворотной оси 34 образована плоская поверхность 70, и между поворотной осью 34 и тормозной головкой 36 предусмотрены вертикальные ролики 72. Альтернативный вариант осуществления, показанный на фиг.7, может быть назван линейным шариковым втулочным подшипником, поскольку данная альтернатива включает элементы 72 качения между тормозной головкой 36 и поворотной осью 34.

Хотя в вышеприведенном описании представлены варианты осуществления опорного узла тормозного башмака для тележки железнодорожного вагона, специалисты в данной области техники могут внести дополнения и изменения в данные варианты осуществления, не выходя за рамки объема и сущности изобретения. Следовательно, вышеприведенное описание следует рассматривать как пояснительное, а не ограничивающее. Изобретение, описанное в данном документе, определяется прилагаемой формулой изобретения, и все изменения в изобретении, которые находятся в пределах сущности и диапазона эквивалентности формулы изобретения, должны находиться в пределах ее объема.