УСТРОЙСТВО ОТВОДА КОЛОДОК ОТ КОЛЕСА ТЕЛЕЖКИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ВАГОНА Российский патент 2008 года по МПК B61H13/20 B61H1/00 B60T11/08 

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и касается устройств отвода колодок тормозных рычажных передач от колеса тележек грузовых вагонов.

Известно А.С. СССР №647163, В61Н 13/20, опубл. в бюл. №6, 15.02.79, в котором описана конструкция устройства для отвода тормозных колодок железнодорожного транспортного средства. Устройство содержит триагели, имеющие балки и распорки, которые шарнирно соединены с вертикальными рычагами. При помощи подвесок триангели подвешены к боковинам тележки. Вертикальные рычаги соединены шарнирно с затяжкой. Распорка и затяжка охватываются упругими скобами, выполненными в виде полутора эллипсоидных витков проволоки и установленными между вертикальными рычагами и балками триангелей с зазором по отношению к ним.

Недостатком данной конструкции является непостоянное обеспечение отвода тормозных колодок от поверхности катания колеса, т.к. под воздействием динамических нагрузок при движении подвижного состава упругие скобы перемещаются между вертикальными рычагами и балкой триангеля, что изменяет центр тяжести триангеля и перекашивает его, заставляя тем самым одним краем тормозной колодки контактировать с поверхностью колеса в свободном состоянии. Вследствие чего возникает неравномерный износ тормозных колодок и снижается эффективность торможения. Вместе с этим данное кольцо регламентирует расстояние между затяжкой и распоркой триангеля, что не позволяет менять положение вертикальных рычагов при износе колодок, а при необходимости замены упругих колец нужно разбирать триангель, что существенно увеличивает затраты на ремонт.

Также известна конструкция стабилизирующего устройства тормозной рычажной передачи тележки вагона по А.С. СССР №774986, В61Н 13/36, опубл. в бюлетне №40 от 30.10.80. Данное устройство содержит упругий стержень, связывающий подвешенные к боковинам рамы на маятниковых подвесках триангеля с жестко закрепленными на них тормозными башмаками, несущими колодки. Причем стержень расположен паралельно продольной оси тележки и проходит через направляющие триангелей, на одном из которых он жестко закреплен посредством гаек, а в других смонтирован с возможностью возвратно-поступательного движения.

К недостаткам вышеописанного устройства можно отнести близкое расположение упругого стержня к продольной оси тележки, а соответственно и серединам триангелей, что практически не препятствует перекосу триангелей в горизонтальной плоскости (в плане) от действия поперечных горизонтальных сил, возникающих в процессе движения, кроме того, жесткое креплением гайками стержня в одной из направляющих осложняет установку стержня и разборку тормозной системы при ремонте тележек.

Также известна конструкция тормозной рычажной передачи тележки железнодорожного вагона (изобретение RU №2248897 В61Н 13/20 В61Н 15/00, В60Т 11/00 дата публикации 2005.03.27), в которой триангели соединены по концевым частям двумя упругими параллельными стержнями, направленными вдоль оси тележки и имеющими на одном конце ограничительную головку. При этом один конец упругого стержня, со стороны головки закреплен в направляющих первого триангеля, а в направляющих второго триангеля соединен с возможностью возвратно-поступательного движения. Второй упругий стержень соединяет триагели в зеркальном отношении.

Данная конструкция выбрана в качестве прототипа.

К недостатком данного устройства можно отнести изгиб стержней при нажатии тормозных колодок, при которых возникает дополнительное усилие в отверстиях направляющих упругого стержня, приводящее к повышенным силам трения между ними. Учитывая, что тележка эксплуатируется при неблагоприятных внешних факторах, таких как пыль, грязь, песок, снег с возможностью обледенения, то с учетом повышенных сил трения между контактирующими поверхностями будет иметь место повышенный износ, а при неблагоприятном сочетании внешних факторов возможно заклинивание, что приведет к невозможности выполнения заданных функций данного устройства. Также при прижатии колодок к колесу и изгибе стержней происходит перераспределение давления колодки на колесо, что приведет к неравномерному износу колодки. Кроме того, при применении упругих прокладок в буксовом подвешивании, при которых положение тормозной колодки относительно колеса в вертикальной плоскости будет зависеть от загрузки вагона, данная конструкция не обеспечит гарантированного отвода тормозных колок от поверхности катания колес в отпущенном состоянии.

Техническим результатом настоящего изобретения является обеспечение надежного отвода тормозных колодок от поверхности катания колес при отпуске тормозных колодок, обеспечение работоспособности при взаимном изменении положения тормозной колодки относительно колеса в вертикальной плоскости, равномерное давления прижатия колодки к колесу при воздействии различных внешних факторов.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что система подвеса триангеля через башмаки тормозных колодок дополняется системой тяг и рычагов, в результате чего образуется неравносторонний четырехзвенник. Один из шарниров этого четырехзвенника снабжен устройством регулируемого сопротивления угловому повороту (далее "устройство"). Таким образом, поворот триангеля вместе с башмаками и тормозными колодками относительно маятниковых подвесок возможен только в том случае, когда крутящий момент будет больше, чем тормозящий момент регулируемого сопротивления угловому повороту устройства четырехзвенника. Момент сопротивления в данном устройстве задается таким, чтобы он был больше момента, создаваемого неуравновешенной массой тормозной рычажной передачи тележки, приходящейся на триангель, но меньше, чем момент, создаваемый при прижатии тормозной колодки к колесу во время штатного торможения.

Таким образом, во время контрольного торможения перед отправкой состава вагонов со станции отправления тормозные колодки, преодолевая сопротивление в устройстве, прижимаются к колесу. После отпуска тормозов триангель с тормозными колодками отходят от колес, но расстояние между колесом и колодкой остается равномерным, т.к. момент сопротивления угловому повороту в устройстве превышает момент, создаваемый неуравновешенной массой тормозной рычажной передачи тележки, приходящейся на один триангель.

Последующие торможения будут осуществляться при нажатии тормозной колодки одновременно всей плоскостью. В случае возникновения непредвиденных и неучтенных силовых воздействий от рычажной передачи тормоза на триангель во время "отпущенных" тормозов параллельное положение сопрягаемых поверхностей колодки и колеса может нарушиться. В этом случае первое же торможение приведет колодки в положение, когда расстояние между ними и колесами будет равномерным.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, где

Фиг.1 - Общий вид тормозной рычажной передачи тележки;

Фиг.2 - вид А фиг.1;

Фиг.3 - сечение Б-Б по фиг.2.

Тормозная рычажная передача тележки железнодорожного грузового вагона состоит из вертикальных рычагов 1 и 2, верхние части которых соединены, одного рычага с серьгой мертвой точки 3, другого рычага с тормозной тягой вагона 4, в средней части шарнирно установлен триангель 5, соединенный с кронштейнами боковыми рамами 6 маятниковыми подвесками 7 через ось 8, а в нижней части вертикальные рычаги шарнирно соединены с растяжкой 9. На триангелях в районе башмаков установлены кронштейны 10. Между кронштейнами триангеля и боковой рамы установлены два (11, 12) шарнирно сочлененных рычага, образующих совместно с маятниковыми подвесками 7 и башмаками триангеля четырехзвенник A₁Б₁B₁Г₁ (фиг.2). Шарнир 13, образованный соединением кронштейна триангеля и рычага 11, обеспечивающий заданный момент сопротивления повороту, состоит из оси 14, упругих элементов 15, выполненных в виде тарельчатых пружин. Необходимый момент сопротивления повороту обеспечивается силой трения между фрикционной шайбой 16 и сопрягаемыми поверхностями кронштейна триангеля 10 и рычага 11. Осевое усилие для получения заданной силы трения обеспечивается за счет сжатия тарельчатых пружин гайкой 17 через шайбу 18 в упор к втулке 19.

Устройство работает следующим образом. При торможении тяга 4 проворачивает рычаг 2 и прижимает тормозную колодку 20 триангеля к поверхности катания колеса 21. Далее растяжка 9 перемещается вдоль тележки и передает усилие на вертикальный рычаг 1, который прижимает тормозную колодку 22 триангеля к поверхности катания колеса 23. При прижатии тормозных колодок к поверхности катания колес происходит поворот триангелей вокруг точки А1 маятниковой подвески и изменяется взаимное расположение шарнирно сочлененных рычагов между собой (четырехзвенник A₁Б₁B₁Г₁), так как усилие нажатия колодок превосходит по величине момент сопротивления в шарнире 13. После отпуска тормоза вагона тяга 4 возвращается в первоначальное положение и происходит отвод колодок от поверхности катания колеса. За счет силы сопротивления в шарнире 13 не происходит поворота триангеля вокруг точки А1 и обеспечивается гарантированный зазор между поверхностью катания колеса и тормозной колодкой. В случае применения упругих прокладок в буксовом проеме, при которых изменяется взаимное расположение колеса и тормозной колодки в вертикальной плоскости при первом торможении, произойдет поворот колодок и сопрягаемые поверхности тормозной колодки и колеса станут параллельными.

Так как сопрягаемые поверхности плотно подогнаны и притянуты друг к другу за счет силы, создаваемой тарельчатыми пружинами, то проникновение грязи, пыли и т.д. практически невозможно.

В настоящее время на заявленную конструкцию разработана документация и изготовлены опытные образцы, проходящие испытания.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к устройствам отвода колодок тормозных рычажных передач от колеса тележек грузовых вагонов. На триангелях устройства отвода колодок в районе установки башмаков установлены кронштейны, которые совместно с маятниковыми подвесками триангеля и двумя шарнирно сочлененными рычагами составляют неравносторонний четырехзвенник. Один шарнир четырехзвенника имеет заданный момент сопротивления повороту. Достигается обеспечение надежного отвода тормозных колодок от поверхности катания колес при отпуске тормозных колодок, обеспечение работоспособности при взаимном изменении положения тормозной колодки относительно колеса в вертикальной плоскости, а также равномерное давление прижатия колодки к колесу при воздействии различных внешних факторов. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство отвода колодок от колеса тележки железнодорожного вагона, отличающееся тем, что на триангелях в районе установки башмаков установлены кронштейны, которые совместно с маятниковыми подвесками триангеля и двумя шарнирно сочлененными рычагами составляют неравносторонний четырехзвенник, один шарнир которого имеет заданный момент сопротивления повороту.2. Устройство отвода колодок от колеса тележки железнодорожного вагона по п.1, отличающееся тем, что в шарнире, имеющем заданный момент повороту, осевое усилие задается упругим элементом.3. Устройство отвода колодок от колеса тележки железнодорожного вагона по п.1, отличающееся тем, что шарнир, имеющий заданный момент поворота, включает в себя сменную фрикционную шайбу.