РУКАВ РАЗЪЕМНЫЙ СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ ДЛЯ ТОРМОЗОВ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА Российский патент 2001 года по МПК B60T17/04 

Предлагаемое изобретение относится к железнодорожному транспорту, а более конкретно к воздухопроводной тормозной магистрали подвижного состава, а именно к ее межвагонным рукавам разъемным соединительным для тормозов подвижного состава.

Магистральный воздухопровод тормозной системы служит для обеспечения сжатым воздухом (давлением до 10 кгс/см²) запасных резервуаров и тормозных цилиндров пневматических тормозов, с помощью которых обеспечивается безопасность движения подвижного состава, производиться регулирование его скорости на маршруте, а также служебные и аварийные остановки.

Поскольку железнодорожный подвижной состав состоит из отдельных подвижных единиц (к примеру, локомотивов, вагонов), то каждая отдельная подвижная единица содержит на торцах трубы воздушной тормозной магистрали концевые краны, на отростках (штуцерах) которых плотно навинчены (со стороны наконечника-гайки) рукава разъемные соединительные, а противоположная сторона их имеет соединительные головки.

При сцепке-расцепке подвижных единиц между собой (при формировании железнодорожного подвижного состава) соединение воздухопроводной магистрали воедино осуществляется с помощью соединительных головок двух соединяемых рукавов разъемных соединительных, т.е. предлагаемые рукава разъемные соединительные всегда используются при работе попарно.

Таким образом рукава разъемные соединительные являются совершенно необходимыми и весьма ответственными элементами тормозной системы подвижного состава и предлагаемое изобретение относиться к мероприятиям по повышению техники безопасности при работе с ними.

К известным аналогам относятся рукава разъемные соединительные для тормозов подвижного состава железных дорог типа Р2 и Р3 (см. ГОСТ 2593-82, стр. 1, таблицу 1 и стр. 2, черт. 2 и черт. 3), которые в общем случае представляют собой единый узел и содержат: рукав резинотекстильный с наконечниками и соединительными гайками с торцов, которые обжаты (закреплены) в рукаве с помощью хомутиков со стяжными крепящими элементами (болтов с гайками).

Различается тип Р2 от типа Р3 только соединительными гайками и наконечниками (см. вышеуказанный ГОСТ 2593-82, стр. 3, таблица 2).

Основными недостатками таких неразъемных рукавов соединительных являются:
- отсутствие соединительных головок для быстрого и надежного присоединения и отсоединения к магистральному воздухопроводу;
- для присоединения к магистральному воздухопроводу, т.е. к концевым кранам необходим специальный инструмент;
- сравнительно большое время, необходимое для соединения и отсоединения рукавов неразъемных соединительных к воздушной магистрали.

Наиболее близким по своей технической сути к предлагаемому техническому решению являются рукава разъемные соединительные для тормозов подвижного состава железных дорог типа Р1 (см. ГОСТ 2593- 82, стр. 1, таблицу 1, стр. 2, черт. 1 и стр. 3, таблицу 2).

Рукава разъемные соединительные типа Р1 выпускаются различной длины (от 410 до 860 мм) и представляют собой единый узел, содержащий: рукав резинотекстильный, на одном из концов которого установлена соединительная головка, а на противоположном - наконечник, которые закреплены при помощи хомутиков со стяжными крепящими элементами (болтов и гаек), причем соединительная головка содержит в своих пазах уплотнительное резиновое кольцо КУ (ГОСТ 38-72).

Такие рукава разъемные соединительные всегда используются при работе только попарно, т. е. служат для соединения с помощью соединительных головок воздушных магистралей тормоза смежных единиц железнодорожного подвижного состава.

Основным недостатком описанного прототипа является то, что при разъединении рукавов соединительных не всегда имеется уверенность, что в рукавах соединительных для тормозов полностью отсутствует сжатый воздух, который при разъединении соединительных головок может, за счет истекающей реактивной струи воздуха из них, серьезно травмировать (нанести удар головкой соединительной, масса которой: ≈1,5 кг) обслуживающий персонал.

Причин, не позволяющих выйти сжатому воздуху из рукавов соединительных в окружающую атмосферу, может быть несколько:
- неполностью (не до конца) перекрыты концевыми кранами (или не все концевые краны перекрыты) концы тормозной магистрали на отсоединяемых электровозах, тепловозах, электросекциях и электропоездах;
- контрольные отверстия (диаметром 6 мм) концевых кранов могут замусориваться, т. е. , к примеру, льдом, что будет препятствовать выходу сжатого воздуха в атмосферу;
- нужно некоторое время для полного выхода сжатого воздуха через контрольные отверстия (диаметром 6 мм) и др. причины.

Известная литература по этому вопросу и разные служебные инструкции только словесно декларируют правила: "Перед расцеплением обязательно перекрывать концевые краны смежных вагонов, а затем разъединять соединительные рукава" (см. "Инструкцию по технике безопасности для составителей поездов и сцепщиков вагонов заводского жел. дор. транспорта", утв. гл. инженер ЦТВР МПС Б.Тетерев, 28.05.68 г., изд. "Транспорт", Москва, 1971 г., стр. 6, пункт 14).

Или: "При продувке магистрали во избежание удара соединительным тормозным рукавом необходимо придерживать его рукой возле головки" (см. "Инструкцию по технике безопасности осмоторщикам вагонов и слесарям по ремонту вагонов", утв. гл. инженер главного управления вагонного хозяйства Безценный, 24.04.63 г., изд. МПС, Москва, 1963 г., стр. 16, 48).

Или: "При обнаружении замерзания воздухопровода вагона тщательно обстучать его..." и т.д. (см. "Инструкцию поездному вагонному мастеру", утв. Зам. министра путей сообщения В. Гарных, 22.04.53 г., изд. Гос. Транспортное жел. дор. издательство, Москва, 1953 г., стр. 17, пункт 7).

Или: "Рукава типоразмера Р17 должны разъединяться при отсутствии давления сжатого воздуха..." (см. ГОСТ 2593-82, стр. 7, пункт 2.5) и др.

Можно привести еще больше примеров различных указаний, но и этого достаточно, чтобы понять, что вышеописанные рукава разъемные соединительные для тормозов подвижного состава железных дорог типа Р1 не имеют никакого защитного устройства, предотвращающего (блокирующего) разъединение рукавов соединительных при наличии давления сжатого воздуха внутри их, что и является их основным недостатком.

Задачей предлагаемого изобретения является создание пневмомеханической блокировки соединительных головок между собой для рукавов разъемных соединительных, предотвращающей возможность разъединения их при наличии внутреннего давления сжатого воздуха, что повышает безопасность работы обслуживающего персонала.

Поставленная цель достигается тем, что рукав разъемный соединительный для тормозов подвижного состава содержит рукава резинотекстильные, на одном из концов которых установлены взаимозаменяемые соединительные головки с заклепками и воздухопроводящими отверстиями с уплотнением. А на другом конце, противоположном, - наконечники, закрепленные при помощи хомутиков со стяжными крепящими элементами (к примеру, болтов с гайками), причем на соединительных головках симметрично, по центру воздухопроводящих отверстий, на наружных сторонах, противоположных заклепкам, выполнены заодно с отливками соединительных головок, симметричные и одинаковые, зеркально расположенные друг к другу, бобышки, в одной из которых выполнено трехступенчатое цилиндрическое отверстие, соединенное своей верхней средней частью наклонным сквозным отверстием с внутренней полостью соединительной головки, при этом трехступенчатое цилиндрическое отверстие содержит подвижный, подпружиненный возвратной пружиной прямоходовой шток с поршнем и упором на одном конце, закрытый резьбовой гайкой-заглушкой с прокладкой, а противоположная часть штока имеет скругленный заходной конец, входящий в соосное отверстие бобышки ответной взаимосоединяемой соединительной головки, которые в совокупности образуют пневмомеханическую блокировку рукавов разъемных соединительных.

В исходном положении (при отсутствии внутреннего давления сжатого воздуха) ограничивающий выступ (упор), под действием возвратной пружины, упирается в нижнюю поверхность прокладки гайки-заглушки. При этом заходной конец прямоходового штока целиком находиться внутри бобышки соединительной головки.

Совместно с глухим отверстием (под заходной конец штока) в ответной соединительной головке и заходным концом прямоходового штока в нем, образуется в совокупности пневмомеханическая блокировка: при наличии давления сжатого воздуха в рукавах соединительных заходной конец прямоходового штока входит в глухое отверстие ответной соединительной головки и блокирует ее от поворота, который необходим для разъединения рукавов соединительных.

Новизна предлагаемого технического решения состоит в том, что рукава разъемные соединительные содержат пневмомеханическую блокировку, которая при наличии давления сжатого воздуха внутри рукавов соединительных препятствует их разъеденению. После исчезновения давления сжатого воздуха внутри рукавов разъемных соединительных в результате выхода его в атмосферу, прямоходовой шток, под воздействием возвратной пружины, разблокирует соединительные головки и позволит беспрепятственно разъединить рукава соединительные.

Существенность отличий заключается в том, что благодаря наличию указанной пневмомеханической блокировки появляется новое свойство: разъемные рукава соединительные для тормозов подвижного состава при наличии в них давления сжатого воздуха невозможно разъединить.

Указанное свойство создает положительный эффект, а именно, позволяет повысить технику безопасности и надежность работы при формировании подвижных составов, в результате чего избежать возникновения производственных травм при обслуживании подвижных составов персоналом железной дороги.

К технико-экономическим преимуществам предлагаемого технического решения относятся следующие:
а) наличие блокировки от разъединения взаимосоединенных рукавов разъемных соединительных при наличии в них внутреннего давления сжатого воздуха;
б) улучшение условий техники безопасности при обслуживании подвижных составов (при сцепке-расцепке);
в) увеличение надежности работы рукавов разъемных соединительных.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 показаны рукава разъемные соединительные для тормозов подвижного состава во взаимосоединенном положении на виде сбоку;
на фиг. 2 показаны рукава разъемные соединительные для тормозов подвижного состава на виде сверху во взаимосоединенном положении (при отсутствии внутреннего давления в них);
на фиг. 3 показаны рукава разъемные соединительные для тормозов подвижного состава на виде сверху во взаимосоединенном положении в сечении по А-А (при отсутствии внутреннего давления в них);
на фиг. 4 показана пневмомеханическая блокировка рукавов разъемных соединительных для тормозов подвижного состава во взаимосоединенном положении на виде сбоку (при наличии внутри внутреннего давления сжатого воздуха).

На чертеже буквами обозначены:
Б - направление поворота соединительных головок при их расцеплении;
В - сжатый воздух;
Р_пр. - направление усилий возвратной пружины и движение прямоходового штока при разблокировании соединительных головок рукавов разъемных соединительных (при отсутствии давления сжатого воздуха в рукавах);
Г - линия сверления наклонного сквозного отверстия (поз. 11) в соединительной головке (поз. 2);
Р - направление движения прямоходового штока при блокировании соединительных головок рукавов разъемных соединительных (при наличии внутреннего давления сжатого воздуха в рукавах).

Предлагаемые рукава разъемные соединительные для тормозов подвижного состава показаны на чертежах во взаимосоединенном положении (фиг. 1 - 4) и содержат два рукава резинотекстильных 1, на одном конце которых установлены взаимозаменяемые соединительные головки 2 и 3, а на других, противоположных концах - наконечники (не показаны), причем соединительные головки 2 и 3 и наконечники зафиксированы жестко в рукавах резинотекстильных 1 при помощи хомутиков 4 и стяжных крепящих элементов 5 (к примеру, болтов с гайками).

Соединительные головки 2 и 3 содержат жестко установленные (расклепанные) одинаковые заклепки 6 и бобышки 7 (приливы) снаружи, симметрично по центру относительно поперечного воздухопроводящего отверстия 8, на наружных сторонах (ребрах) соединительных головок 2 и 3, противоположно заклепкам 6, т. е. зеркально друг к другу. Указанные бобышки 7 из соображений унификации отлиты одинаковыми. Причем бобышка 7 соединительной головки 2 содержит трехступенчатое цилиндрическое отверстие 9, которое на наружной (наибольшего диаметра) части отверстия имеет резьбу под гайку-заглушку 10, средняя часть отверстия 9, в своей верхней части, соединена наклонным (косым) сквозным отверстием 11 с внутренней полостью соединительной головки 2, а нижнее, наименьшее отверстие по диаметру, служит для прохождения прямоходового штока 12.

Прямоходовой шток 12 имеет с одной стороны заходной конец 13, а с другой - поршень 14 с уплотнительным кольцом 16 (из того же материала, к примеру, что и уплотнительное кольцо 17 по ГОСТ 38-72) и с ограничительным упором 15 по центру.

Между поршнем 14, в средней части отверстия 9, на прямоходовом штоке 12, установлена возвратная пружина 18 и в исходном положении (т.е. без наличия внутреннего давления сжатого воздуха), ограничительный выступ 15 упирается в прокладку (шайбу) 19 гайки-заглушки 10, под воздействием указанной возвратной пружины 18, и вокруг него образован кольцевой зазор 20, в который выходит наклонное (косое) сквозное отверстие 11 от внутренней полости соединительной головки 2.

Гайка-заглушка 10 устанавливается до упора (заподлицо) и керниться в двух противоположных точках по шлицу от самоотвинчивания.

На ответной сопрягаемой соединительной головке 3 содержится (при полном соединении головок 2 и 3 до упора в заклепки 6), в своей бобышке 7, глухое отверстие 21, которое соосно (в указанном положении соединительных головок 2 и 3) с трехступенчатым сквозным цилиндрическим отверстием 9 и образует в совокупности пневмомеханическую блокировку.

При работе, когда соединительные головки 2 и 3 (фиг. 1 - 4), установлены в номинальное положение (т. е. до упора в заклепки 6), при подаче внутрь соединительных рукавов сжатого воздуха от магистрального воздухопровода (давлением до 10 кгс/см²), сжатый воздух из внутренней полости соединительной головки 2, через сквозное наклонное (косое) отверстие 11, проходит в кольцевой зазор 20 средней верхней части отверстия 9 и толкает поршень 14 по стрелке "Р", при этом сжимается возвратная пружина 18 и заходной конец 13, прямоходового штока 12, входит в глухое отверстие 21 ответной соединительной головки 3, блокируя ее от поворота при разъединении рукавов.

В таком положении, т.е. при давлении сжатого воздуха внутри рукавов разъемных соединительных, указанные рукава соединительные разъединить невозможно, поскольку пневмомеханическая блокировка препятствует этому.

И только после того, как будут полностью закрыты оба концевых крана (попутный и встречный) и, спустя некоторое время (чем рукава соединительные длиннее, тем это время больше), сжатый воздух из рукавов разъемных соединительных выйдет в атмосферу (через отверстие диаметром 6 мм), возвратная пружина 18, воздействуя на поршень 14, возвратит прямоходовой шток 12 в исходное положение (т.е. ограничительный выступ 15 упрется в прокладку (шайбу) 19 гайки-заглушки 10. При этом заходной конец 13 штока 12 полностью выйдет из глухого отверстия 21 ответной соединительной головки 3 и разблокирует рукава соединительные разъемные.

После этого рукава соединительные разъемные для тормозов подвижного состава можно совершенно безопасно разъединять.

Описанная пневмомеханическая блокировка действует автоматически и надежно защищает обслуживающий персонал подвижного железнодорожного транспорта от возможных травм при сцепке-расцепке подвижных смежных единиц железнодорожного подвижного состава.

Наиболее рационально использовать предлагаемое техническое решение по своему прямому назначению при модернизации существующих рукавов разъемных соединительных особенно (в первую очередь) для длинных рукавов разъемных соединительных тормозов подвижного состава. К примеру, типа Р12 (см. ГОСТ 2593-82, стр. 3, таблица 2), а затем и для всех остальных этого типа (Р1), как наиболее широко применяемых на железнодорожном подвижном составе, а так же для других аналогичных устройств.

Модернизацию можно провести в два этапа, к примеру:
1. На существующие соединительные головки 2 и 3 наварить бобышки 7 из того же материала (т.е., к примеру, из ковкого чугуна марки КЧ30-6-Ф по ГОСТ 1215-79) при предварительном нагреве их и сварить при помощи, к примеру, газовой или ацетилено-кислородной горелки, с последующей механической обработкой.

2. Отливать изначала соединительные головки 2 и 3 заодно с бобышкой 7, с последующей механической обработкой.

Реализация предложенного технического решения, с учетом всех вышеперечисленных преимуществ (см. пункты: "а"; "б"; "в") значительно повысит безопасность и надежность работы обслуживающего персонала, предотвратит аварии и травмы на подвижном составе железных дорог и, в конечном счете, окупит все производственные затраты и сохранит кадры.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается выполнения разъемных соединительных рукавов для тормозов подвижного состава. Разъемный рукав имеет резинотекстильные рукава. На одном конце каждого из них установлена соединительная головка с заклепками и воздухопроводящим отверстием с уплотнением, а на другом противоположном конце имеется наконечник, закрепленный, как и головка, посредством хомутика с болтом и гайкой. На соединительной головке выполнена бобышка. В одной из бобышек выполнено трехступенчатое цилиндрическое отверстие, соединенное своей верхней частью наклонным сквозным отверстием с внутренней полостью соединительной головки. Трехступенчатое отверстие содержит подвижный прямоходовой шток с поршнем и упором на одном конце, подпружиненный возвратной пружиной. Шток закрыт резьбовой гайкой-заглушкой с прокладкой. Противоположная часть штока имеет скругленный заходной конец. Заходной конец входит в соосное отверстие бобышки ответной соединительной головки. В совокупности образуется пневмомеханическая блокировка разъемных соединительных рукавов. Технический результат реализации изобретения заключается в создании этой блокировки, предотвращающей возможность разъединения рукавов при наличии внутреннего давления сжатого воздуха, что повышает безопасность работы обслуживающего персонала. 4 ил.

Рукав разъемный соединительный для тормозов подвижного состава, содержащий рукава резинотекстильные, на одном из концов которых установлены взаимосоединяемые соединительные головки с заклепками и воздухопроводящими отверстиями с уплотнениями, а на другом конце, противоположном, - наконечники, закрепленные при помощи хомутиков со стяжными крепящими элементами, к примеру, болтов с гайками, отличающийся тем, что на соединительных головках симметрично, по центру воздухопроводящих отверстий, на наружных сторонах, противоположных заклепкам, выполнены заодно с отливками соединительных головок симметричные и одинаковые, зеркально расположенные друг к другу бобышки, в одной из которых выполнено трехступенчатое цилиндрическое отверстие, соединенное своей верхней частью наклонным сквозным отверстием с внутренней полостью соединительной головки, при этом трехступенчатое цилиндрическое отверстие содержит подвижный, подпружиненный возвратной пружиной прямоходовой шток с поршнем и упором на одном конце, закрытый резьбовой гайкой-заглушкой с прокладкой, а противоположная часть штока имеет скругленный заходной конец, входящий в соосное отверстие бобышки ответной взаимосоединяемой соединительной головки, которые в совокупности образуют пневмомеханическую блокировку рукавов разъемных соединительных.