РЕЛЬСОВОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО Российский патент 2008 года по МПК B61H5/00 B61C15/04 

Предлагаемое изобретение относится к области железнодорожного транспорта и может быть использовано в конструкциях локомотивов и вагонов.

Известны конструкции рельсовых транспортных средств. Так в книге Технический справочник железнодорожника, том 6. Подвижной состав. Под ред. В.Н.Сологубова Гострансжелдориздат, Москва 1952, на стр.590, фиг.36 описана и показана конструкция четырехосного металлического вагона длиной 23,6 м. Такой пассажирский вагон состоит из кузова, установленного на двух двуосных тележках (стр.616, фиг.81), снабженных буксами (фиг.63, стр.603), в которых размещены шейки осей колесных пар (фиг.45, стр.595). Вагон также снабжен пневмотормозным оборудованием (стр.856-869), состоящим из тормозной магистрали, тормозных цилиндров, запасного резервуара и системы управления тормозными колодками. Несмотря на свою эффективность использования, такой вагон обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что в случае истощения тормоза при длительной стоянке вагона в отцепленном состоянии наступает момент, когда возможно его самодвижение. Для исключения такого явления в практике вагонники укладывают под колеса колесных пар башмаки. Такая операция достаточно трудоемка, небезопасна и не обеспечивает 100% гарантии исключения самодвижения вагона, так как зачастую обслуживающий персонал забывает укладывать башмаки или удалять их из-под колес. В последнем случае при начале движения возможен сход вагона с рельс, что в итоге требует дополнительных затрат на восстановление рабочего состояния вагона.

Известен также цельнометаллический пассажирский вагон, показанный на рис.5 и описанный на стр.49 книги Железнодорожный транспорт: Энциклопедия / Гл. ред. Н.С.Конарев. - М.: Большая Российская энциклопедия, 1994 г. Конструкция такого рельсового транспортного средства в целом аналогична вышеописанной и поэтому недостатки их подобны.

Поэтому целью предлагаемого изобретения является исключение самодвижения прицепных рельсовых транспортных средств, находящихся в отцепленном состоянии от локомотивов на станционных путях или путях их отстоя.

Поставленная цель достигается тем, что на торцевых частях каждой из осей колесных пар жестко закреплены диски с радиально расположенными на их поверхности шлицами, выполненными из магнитного материала, взаимодействующими через воздушный зазор с ответными магнитными шлицами других дисков, зафиксированных от их угловых поворотов в крышках букс и подпружиненных в продольной плоскости осей колесных пар, причем пространство между упомянутыми дисками с помощью трубопроводов соединено запасным резервуаром пневмотормозной системы рельсового транспортного средства. Каждый из других дисков снабжен фиксатором их положения относительно букс при упругодеформированном состоянии пружин сжатия.

На фиг.1 показана часть буксы рельсового транспортного средства, на фиг.2 одна из деталей устройства, размещенного в буксе в перспективе, и на фиг.3 часть узла, предназначенного для фиксации подвижного элемента, размещенного в буксе также в перспективе.

Рельсовое транспортное средство состоит из кузова, расположенного на тележках (на чертежах они не показаны), в которых установлены корпусы букс 1 с крышками 2. В крышках 2 выполнены прямоугольной формы отверстия 3, в которых подвижно расположен стержень 4, жестко соединенный с другим диском 5, снабженным шлицами 6, выполненными из магнитного материала. Между крышкой 2 и другим диском 5 расположена пружина сжатия 7. Стержень 4 снабжен выступом 8 и сквозным отверстием 9, которое предназначено для размещения в нем пальца 10, фиксатора 11, закрепленного на крышке 2. В корпусе буксы 1 также размещен диск 12 с шлицами 13, выполненными из магнитного материала, жестко присоединенный к торцу оси 14 колесной пары, и на шейке 15 оси 14 установлены подшипники качения 16, фиксируемые от осевого смещения гайкой 17. На оси 14 жестко закреплено колесо 18 колесной пары. В корпусе буксы 1 выполнено отверстие 19, в котором размещен трубопровод 20, связанный с запасным резервуаром (на чертеже не показан) пневмотормозной системы рельсового транспортного средства.

Работает рельсовое транспортное средство следующим образом. При его движении в составе поезда за счет того, что запасный резервуар пневмотормозной системы находится под давлением сжатого воздуха (пневмотормозная система вагонов, как грузовых, так и пассажирских, представлена в книге, выбранной в качестве аналога, широко известна в данной области техники и в представленных заявочных материалах не описывается), который по трубопроводу 20 поступает по стрелке А в буксу 1. Избыточное давление воздуха в этом случае воздействует на другой диск 5, который занимает положение такое, как это показано на фиг.1, сжимая одновременно пружину сжатия 7. В процессе торможения давление сжатого воздуха в пространстве буксы 1, заключенного между другим диском 5 и диском 12, несколько снижается, так как воздух из запасного резервуара поступает в тормозные цилиндры пневматического тормоза (они также на чертежах не показаны). При этом другой диск 5 под действием пружины сжатия 7 несколько перемещается по стрелке В, однако независимо от этого расстояние между шлицами 6 и 13 значительно и их магнитные поля не могут взаимодействовать друг с другом. Как только режим торможения прекратится, давление сжатого воздуха в пространстве между дисками 5 и 12 вновь возрастает и дополнительный диск 5 перемещается в направлении, обратном стрелке В, сжимая пружину сжатия 7. Описанный процесс может повторятся многократно, когда поезд находится в движении с различными скоростями и режимами торможения. В случаях же, когда поезд или отдельное составляющее его рельсовое транспортное средство находится в состоянии длительной стоянки, со временем по тем или иным причинам происходит истощение пневматического тормоза, давление тормозных колодок (они также не показаны на чертежах) на колеса 18 колесных пар ослабевает и тогда возможно их самодвижение. Однако в предложенной конструкции этого не происходит, так как при таком истощении другой диск 5 под действием пружины сжатия 7 перемещается по стрелке В на такое расстояние, когда выступ 8 упрется в крышку 2, при этом обеспечив минимальный зазор между шлицами 6 и 13, например, порядка 0,5-0,75 мм. В этом случае за счет сил магнитного притяжения, возникающих между шлицами 6 и 13, и за счет того, что другой диск 5 может вращаться по той причине, что его стержень 4, имеющий прямоугольное сечение, расположен в таком же отверстии 3 крышки 2, происходит торможение диска 12, а следовательно, и всей колесной пары рельсового транспортного средства. Растормаживание же его произойдет только в том случае, когда снова по стрелке А в пространство между дисками 5 и 12 поступит сжатый воздух из запасного резервуара пневмотормозной системы. В практике часто наблюдаются случаи, когда, например, при роспуске поезда на горках или движения отдельных единиц в депо, режим самоторможения должен быть исключен. В этом случае до того, как истощится тормоз, фиксируют стержень 4 при помощи пальца 10, перемещая его по стрелке С, который располагают в отверстии 9, что в дальнейшем исключается возможность движения другого диска 5 по стрелке В. Следует отметить, что количество описанных устройств самоторможения может быть установлено на каждой колесной паре рельсового транспортного средства в каждой из букс 1, однако это усложняет не только конструкцию, но и увеличивает трудоемкость использования предложенного технического решения в части отключения его, так как было описано выше в условиях пунктов формирования поездов, депо и так далее. Поэтому, учитывая, что в настоящее время созданы магнитные материалы, обладающие высокой величиной магнитной индукции, которая может составлять 10000-100000 Гс и более (см., например, газету Комсомольская Правда от 19.07.02 г., стр.3, статья "В Японцах есть что-то притягательное"), указанное техническое решение можно установить в одой буксе и оно обеспечит затормаживание подвижного состава, создав значительные по величине тормозные моменты в зоне взаимодействия шлицов 6 и 13.

Технико-экономическое преимущество предложенной конструкции рельсового транспортного средства в сравнении с известными очевидно, так как оно направлено на повышение безопасности при эксплуатации железнодорожного подвижного состава.

Рельсовое транспортное средство состоит из кузова и тележек, в буксах которых расположены шейки осей (14) колесных пар, и пневмотормозной системы. На торцах осей жестко закреплены диски (12) с магнитными шлицами (13), взаимодействующими с ответными шлицами (6), расположенными на других дисках (5), зафиксированных в крышках (2) букс (1) и имеющих возможность осевого перемещения. Пространство между упомянутыми дисками соединено с запасным резервуаром пневмотормозной системы. Исключается возможность самодвижения рельсового транспортного средства. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Рельсовое транспортное средство, включающее кузов, размещенный на тележках, содержащих буксы с колесными парами, а также пневмотормозную систему, состоящую из тормозной магистрали, запасного резервуара и устройств управления тормозными колодками, отличающееся тем, что на торцевых частях каждой из осей колесных пар жестко закреплены диски с радиально расположенными на их поверхности шлицами, выполненными из магнитного материала и взаимодействующими через воздушный зазор с ответными магнитными шлицами других дисков, зафиксированных от их угловых поворотов в крышках букс и подпружиненных пружинами сжатия относительно последних, но подвижно расположенных в продольной плоскости осей колесных пар, причем пространство между упомянутыми дисками с помощью трубопроводов соединено с запасным резервуаром пневмотормозной системы рельсового транспортного средства.2. Рельсовое транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что каждый из других дисков снабжен фиксатором их положения относительно крышек букс при упругодеформированном состоянии пружин сжатия.