ДИСКОВЫЙ ТОРМОЗ Российский патент 1997 года по МПК F16D55/00 B61H5/00 

Изобретение относится к области тормозного оборудования железнодорожного подвижного состава.

Известен дисковый тормоз с подвесом башмаков к раме тележки, разгружающим ось клещевого механизма от реактивного тормозного усилия. Клещевой механизм крепится к раме тележки с одной стороны посредством тяг башмаков, а с другой непосредственно. Точка непосредственного крепления к раме может быть на одном из рычагов, либо на оси их поворота, либо на стяжке, если у каждого рычага своя ось. Все элементы крепления к раме должны быть выполнены шарнирными. Шарниры необходимы для компенсации неизбежных перемещений колесной пары относительно рамы тележки, погрешностей расположения привалочных поверхностей на раме и износа тормозных накладок [1]
Недостатком известной конструкции такого типа является отсутствие компенсации угловых креновых колебаний оси колесной пары относительно подрессоренной тележки. Особенно интенсивны креновые движения тележки в условиях высоких скоростей. Размах колебаний может достигать 500 мм на базе колеи. Стремление к надежности тормозов при высокой загрязненности воздушного потока твердыми частицами и водой (обледенение) диктует необходимость уменьшить зазоры между накладками башмаков и дисков, что в свою очередь усугубляет "несанкционированный" местный износ накладок, увеличивает затраты энергии на движение и, что хуже, приводит к силовому взаимодействию деталей тормоза вплоть до их разрушения.

Задачей изобретения является повышение надежности дискового тормоза.

Требуемый технический результат достигается тем, что каждый башмак крепится к своему рычагу зажима клещевого типа двухстепенным шарниром, причем первая ось двухстепенного шарнира параллельна продольной оси вагона (нейтрализация угловых креновых движений оси колесной пары относительно тележки), а вторая ось двухстепенного шарнира параллельна оси шарнира, соединяющего рычаг зажима с рамой тележки (нейтрализация осевых движений колесной пары относительно тележки), при этом узел подвеса выполнен параллелограммным. Первая и вторая оси шарнира могут быть пересекающимися.

На фиг. 1 представлена схема установки дискового тормоза на тележку, необходимая для иллюстрации взаимосвязи компоновки дискового тормоза на тележке с конструкцией предлагаемого двухстепенного шарнира; на фиг. 2 - условно повернутый вид на параллелограммный подвес; на фиг. 3 условно повернутый вид на зажим клещевого типа; на фиг. 4 отдельно показан башмак тормоза в разрезе, поясняющем конструкцию двухстепенного шарнира; на фиг. 5 - дополнительный разрез двухстепенного шарнира.

Диск 1 (фиг. 1-3), расположенный на оси колесной пары тележки, сжимается башмаками 2, 3, на которые в свою очередь воздействуют рычаги 4, 5, объединенные стяжкой 6 в зажим клещевого типа. Усилие создается тормозным пневмоцилиндром 7, расположенным на клещевом механизме с противоположной от башмаков стороны. Реакция торможения воспринимается силовой балкой 8 тележки через две тяги 9, 10 параллелограммного подвеса. Третья точка крепления тормоза к тележке шарнир 11, расположенный на рычаге 4 так, что его ось параллельна плоскости диска 1.

Каждый из двухстепенных шарниров (фиг. 4), соединяющих башмаки 2, 3 с соответствующими рычагами 4, 5, сформирован как две одноподвижные вращательные пары: вкладыш 12 рычаг 4 и вкладыш 12 палец 13 с пересекающимися осями. Направление осей предопределено схемой установки тормоза на тележку (фиг. 1). Для компенсации осевых перемещений колесной пары с диском 1 важно, чтобы ось пальца 13 была параллельна оси шарнира 11. Для компенсации угловых креновых движений колесной пары относительно тележки важно, чтобы ось вкладыша 12 была параллельна продольной оси тележки или рельсу 14. Шайбы 15 (фиг. 4, 5) служат для ограничения люфта рычага 4 в направлении оси пальца 13 и имеют с одного торца плоскую поверхность, допускающую поворот башмака 2 вокруг оси пальца 13, а с другого цилиндрическую, допускающую поворот башмака 2 вокруг горизонтальной оси (параллельной продольной оси тележки).

Оси двухстепенного шарнира могут быть выполнены пересекающимися.

Дисковый тормоз работает следующим образом. При подаче сжатого воздуха в тормозной пневмоцилиндр 7 поворачиваются рычаги 4, 5 вокруг осей на стяжке 6 и сжимают башмаками 2, 3 диск 1, осуществляя торможение колесной пары тележки. При осевом перемещении колесной пары и диска 1 (для скоростного поезда амплитуда осевых колебаний колесной пары относительно тележки достигает 15 мм при частоте до 10.15 Гц) вне зависимости от того, включен тормоз или нет (в расторможенном состоянии зазор между башмаком и диском не должен превышать нескольких миллиметров) поломка тормоза предотвращается работой шарниров тяг 9, 10 (фиг. 1, 3) и двухстепенного шарнира (фиг. 4) вокруг оси пальца 13. При угловых креновых перемещениях диска 1 поломка тормоза предотвращается работой вкладыша 12 (фиг. 4, 5) и шайб 15, допускающих поворот башмаков 2, 3 на соответствующих рычагах 4, 5 вокруг оси, параллельной оси тележки.

Таким образом, введение двухстепенного шарнира в соединение башмака с рычагом клещевого механизма гарантирует работоспособность дискового тормоза при любых комплексных перемещениях колесной пары относительно подрессоренной рамы тележки скоростного поезда.

Использование: в тормозном оборудовании железнодорожного подвижного состава. Сущность изобретения: тормоз содержат башмаки, контактирующие с диском, узел подвеса башмаков и зажим клещевого типа, шарнирно соединенный с башмаками. Двухстепенный шарнир соединяет башмак с рычагом клещевого механизма. Одна из осей такого шарнира должна быть параллельна оси шарнира подвески зажима клещевого типа к раме и дает свободу самоустановки башмака при осенаправленных движениях колесной пары относительно тележки. Другая - параллельна оси вагона и дает свободу самоустановки башмака при креновых движениях тележки относительно колесной пары. Двухстепенный шарнир наиболее технологичен при пересекающихся осях. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Дисковый тормоз колесной пары тележки вагона скоростного поезда, содержащий диск, башмаки, узел подвеса башмаков, зажим клещевого типа, рычаги которого шарнирно соединены с башмаками, отличающийся тем, что по крайней мере один из рычагов зажима соединен с рамой тележки шарниром, узел подвеса выполнен параллелограммным, а шарнирное соединение каждого рычага зажима с соответствующим башмаком выполнено в виде двухстепенного шарнира, причем первая ось двухстепенного шарнира параллельна продольной оси вагона, а вторая ось двухстепенного шарнира параллельна оси шарнира, соединяющего рычаг зажима с рамой тележки. 2. Тормоз по п.1, отличающийся тем, что двухстепенной шарнир выполнен с пересекающимися первой и второй осями.