ВАГОННЫЙ ЗАМЕДЛИТЕЛЬ Российский патент 2004 года по МПК B61K7/08 B61K7/16 B61H7/02 

Изобретение относится к вспомогательному железнодорожному оборудованию, а именно к устройствам снижения скорости вагонов на сортировочных горках и может быть использовано в конструкциях вагонных замедлителей весового типа.

Известен вагонный замедлитель типа ЕТН-2, предназначенный для торможения вагонных отцепов, скатывающихся с сортировочной горки (см., например, каталог ABB ZWHS Signal, с.4, сечение А-А - прилагается).

Он содержит оснащенные тормозными шинами тормозные балки, шарнирно связанные с имеющим возможность вертикального перемещения рельсом и взаимодействующие с двуплечими рычагами, шарнирно установленными на неподвижном основании, верхний конец каждого из которых оснащен роликом, контактирующим с нижней поверхностью тормозной балки, а нижний - шарнирно соединен с силовым гидроцилиндром двухстороннего действия.

Использование роликов в конструкции замедлителя вызывает в местах их сопряжения с тормозными балками высокие контактные напряжения, что предопределяет ускоренный износ контактной поверхности тормозных балок, а, следовательно, снижение их долговечности.

Кроме того, размещение гидравлического цилиндра двухстороннего действия снизу под рельсом, затрудняет доступ к нему при обслуживании.

Этот недостаток устранен в другом известном устройстве (см., например, патент СССР, №957754, МКИ В 61 К 7/04).

Данное устройство является ближайшим аналогом (прототипом).

В известном и заявляемом вагонном замедлителе имеются следующие сходные признаки: оснащенные тормозными шинами тормозные балки, шарнирно связанные с имеющим возможность вертикального перемещения рельсом и соединенные через промежуточные элементы с приводным звеном шарнирного параллелограммного механизма, взаимодействующего с силовым цилиндром, и основание.

Преимуществом известного замедлителя является то, что силовой цилиндр вынесен на периферию устройства, что повышает удобство в его обслуживании.

Однако существенным недостатком известной конструкции, как и в случае с аналогом, является использование в контактной паре тела качения (ролика). Промежуточные элементы в этом устройстве выполнены в виде двуплечего рычага, шарнирно закрепленного на основании, один конец которого является шарнирным звеном параллелограммного механизма, связанного с приводным звеном, а второй - оснащен указанным выше роликом, взаимодействующим с нижней поверхностью тормозной балки. Это обуславливает высокие контактные напряжения в зоне контакта тела качения с тормозными балками, а, следовательно, снижается долговечность вагонного замедлителя.

Кроме того, необходимость использования в конструкции замедлителя силового цилиндра двухстороннего действия усложняет систему управления и обуславливает повышенный расход энергии.

В основу изобретения положена задача - создать конструкцию вагонного замедлителя, обеспечивающую повышение его долговечности при одновременном упрощении системы управления и сокращении энергетических затрат за счет технического результата, заключающегося в уменьшении контактных напряжений в сопряжении тормозных балок с промежуточными элементами и обеспечением возврата замедлителя в исходное положение под действием сил тяжести тормозных балок.

Для достижения этого технического результата в вагонном замедлителе, включающем оснащенные тормозными шинами тормозные балки, шарнирно связанные с имеющим возможность вертикального перемещения рельсом и соединенные через промежуточные элементы с приводным звеном шарнирного параллелограммного механизма, взаимодействующего с силовым цилиндром, и основание - промежуточные элементы выполнены в виде звеньев, шарнирно связанных своими концами с тормозными балками, а приводное звено шарнирного параллелограммного механизма размещено над основанием, являющимся неподвижным звеном параллелограммного механизма, шарнирные звенья которого расположены под углом 0°<α<90° к основанию, при этом корпус силового цилиндра, выполненного одностороннего действия, шарнирно закреплен на стационарной опоре.

Между отличительными признаками изобретения и техническим результатом имеется причинно-следственная связь.

За счет выполнения промежуточных элементов в виде звеньев, шарнирно связанных с тормозными балками, и размещения над основанием приводного звена шарнирного параллелограммного механизма из конструкции исключены тела качения (ролики), что снизило контактные напряжения в сопряжении тормозных балок с промежуточными элементами, а, следовательно, повысило долговечность замедлителя.

Одновременно с этим, за счет размещения приводного звена параллелограммного механизма над основанием, являющимся неподвижным звеном параллелограммного механизма, шарнирные звенья которого расположены под углом 0°<α<90° к основанию, обеспечен дополнительный эффект - возврат замедлителя в исходное положение под действием сил тяжести тормозных балок. Это позволило использовать в конструкции силовой цилиндр одностороннего действия, что упростило систему управления замедлителем и снизило энергетические затраты при эксплуатации данного замедлителя.

Таким образом заявленное тормозное устройство наилучшим образом соответствует характеру его работы, т.к. обладает повышенной долговечностью и экономичностью.

Схема предлагаемого вагонного замедлителя изображена на чертеже.

Вагонный замедлитель включает оснащенные тормозными шинами 1 и 2 тормозные балки 3 и 4, связанные с имеющим возможность вертикального перемещения рельсом 5 посредством шарниров 6 и 7. Тормозные балки 3 и 4 соединены через промежуточные элементы 8 и 9 с приводным звеном 10 параллелограммного механизма, который образован основанием 11, являющимся неподвижным звеном, шарнирными звеньями 12 и 13 и вышеупомянутым приводным звеном 10, взаимодействующим со штоком 14 силового цилиндра, например пневмоцилиндра, корпус 15 которого шарнирно закреплен на стационарной опоре.

Отличием предлагаемого изобретения является то, что промежуточные элементы 8 и 9 выполнены в виде звеньев, связанных с тормозными балками 1 и 2 посредством шарниров 16 и 17, а приводное звено 10 параллелограммного механизма размещено над основанием 11, являющимся неподвижным звеном параллелограммного механизма, шарнирные звенья которого расположены под углом 0°<α<90° к основанию, при этом силовой цилиндр выполнен одностороннего действия, а его корпус шарнирно закреплен на стационарной опоре.

Предлагаемый вагонный замедлитель работает следующим образом.

В исходном положении (на чертеже изображено пунктирными линиями) шток 14 пневмоцилиндра втянут, параллелограммный механизм и сопрягаемые с ним промежуточные элементы 8 и 9, а также тормозные балки 3 и 4, оснащенные тормозными шинами 1 и 2, опущены. При этом расстояние между тормозными шинами больше ширины обода колеса вагона. В этом положении вагоны прокатываются по замедлителю без торможения.

Для выполнения торможения вагона сжатый воздух подается в пневмоцилиндр, при этом его шток 14 выдвигается в крайнее положение и переводит параллелограммный механизма и сопрягаемые с ним промежуточные элементы 8 и 9, а также тормозные балки 3 и 4, оснащенные тормозными шинами 1 и 2, в рабочее положение (на чертеже изображено сплошными линиями). При этом шарнирные звенья 12 и 13 параллелограммного механизма остаются под углом 0°<α<90° к основанию, а расстояние между тормозными шинами становится меньше ширины обода колеса вагона. В этом случае при попадании колеса вагона в промежуток между тормозными шинами 1 и 2 они раздвигаются, и рельс 5 приподнимается на величину "Н". Вследствие этого тормозные балки 3 и 4 опираются на промежуточные элементы 8 и 9 через шарниры 16 и 17, и вагон оказывается приподнятым (взвешенным), а усилие прижатия тормозных шин к ободу колеса, оказывающее тормозное действие, прямопропорционально величине веса вагона. При этом контактные напряжения в сопряжении тормозных балок с промежуточными элементами по сравнению с прототипом значительно снижены за счет увеличения площади контакта выполнением промежуточных элементов в виде звеньев, шарнирно соединенных с тормозными балками.

Когда сжатый воздух выпускается из пневмоцилиндра, тормозные балки 3 и 4 воздействуют своим весом через промежуточные элементы 8 и 9 на параллелограммный механизм, а поскольку шарнирные звенья 12 и 13 расположены под углом 0°<α<90° к основанию 11, возникает горизонтальное усилие, под воздействием которого шток 14 пневмоцилиндра втягивается, и замедлитель возвращается в исходное положение. Таким образом обеспечивается возврат замедлителя в исходное положение под действием сил тяжести тормозных балок, что позволяет использовать силовой цилиндр одностороннего действия, а следовательно упрощает систему управления и снижает энергетические затраты.

Заявленное изобретение создает благоприятные условия для широкого использования данного замедлителя за счет его высоких эксплуатационных характеристик. Кроме того, предлагаемая кинематическая схема вагонного замедлителя позволяет, варьируя количество замедлителей, создать их ряд, который может быть использован на любой из тормозных позиций - как на спускной части горки, так и на парковых тормозных позициях для замены старых изношенных замедлителей любых типов, а также на вновь строящихся механизированных и автоматизированных сортировочных горках.

По предлагаемому изобретению ведется разработка рабочего проекта вагонного замедлителя.

Изобретение относится к вспомогательному железнодорожному оборудованию, а именно к устройствам снижения скорости вагонов на сортировочных горках, и может быть использовано в конструкциях вагонных замедлителей весового типа. Вагонный замедлитель включает оснащенные тормозными шинами тормозные балки, шарнирно связанные с имеющим возможность вертикального перемещения рельсом и соединенные через промежуточные элементы с приводным звеном шарнирного параллелограммного механизма, взаимодействующего с силовым цилиндром, и основание. Промежуточные элементы выполнены в виде звеньев, шарнирно связанных своими концами с тормозными балками. Приводное звено шарнирного параллелограммного механизма размещено над основанием, являющимся неподвижным звеном параллелограммного механизма, шарнирные звенья которого расположены под углом 0°<α<90° к основанию. Корпус силового цилиндра, выполненного одностороннего действия, шарнирно закреплен на стационарной опоре. Технический результат - уменьшение контактных напряжений в сопряжении тормозных балок с промежуточными элементами и обеспечение возврата замедлителя в исходное положение под действием сил тяжести тормозных балок. 1 ил.

Вагонный замедлитель, включающий оснащенные тормозными шинами тормозные балки, шарнирно связанные с имеющим возможность вертикального перемещения рельсом и соединенные через промежуточные элементы с приводным звеном шарнирного параллелограммного механизма, взаимодействующего с силовым цилиндром, и основание, отличающийся тем, что промежуточные элементы выполнены в виде звеньев, шарнирно связанных своими концами с тормозными балками, а приводное звено шарнирного параллелограммного механизма размещено над основанием, являющимся неподвижным звеном параллелограммного механизма, шарнирные звенья которого расположены под углом 0°<α<90° к основанию, при этом корпус силового цилиндра, выполненного одностороннего действия, шарнирно закреплен на стационарной опоре.