ЗАЖИМНОЙ ТОРМОЗ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2011 года по МПК F16D65/20 B61H5/00 F16D55/228 F16D65/95 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к зажимному тормозу транспортного средства, который осуществляет торможение вращаемого объекта путем зажатия двух его боковых фрикционных поверхностей.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Как правило, железнодорожный вагон оснащен пневмогидропреобразователем, который преобразует давление сжатого воздуха, поступающего из источника сжатого воздуха, в давление масла таким образом, чтобы привести в действие гидравлический тормоз давлением масла, которое поступает к нему из пневмогидропреобразователя по гидравлической трубе.

В патентах JPH08-226469 и JPH08-226471, опубликованных патентным ведомством Японии в 1996 г., описано гидравлическое тормозное устройство железнодорожного вагона, в котором гидравлический цилиндр прижимает тормозную колодку к фрикционной поверхности вращаемого объекта, такого как тормозной диск, в соответствии с давлением поступающего масла.

Между тем установка пневматического тормоза, приводимого в действие давлением сжатого воздуха, поступающего из источника сжатого воздуха в железнодорожный вагон, позволяет исключить необходимость применения пневмогидропреобразователя и гидравлической трубы.

В патенте JPH11-193835, опубликованном патентным ведомством Японии в 1999 г., описано пневматическое тормозное устройство железнодорожного вагона, в котором при поступлении сжатого воздуха в воздушную камеру пневматического привода последний прижимает тормозную колодку к фрикционной поверхности вращаемого объекта. Пневматическое тормозное устройство традиционной конструкции, в котором использован рычаг, проиллюстрировано на фиг.6.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В описанных тормозных устройствах железнодорожных вагонов гидравлический цилиндр или привод прижимает часть тормозной колодки, а не всю тормозную колодку. В результате тормозная скоба может изгибаться под воздействием силы реакции, соответствующей прижимающему усилию, что делает невозможным обеспечение надежного контакта с фрикционной поверхностью. Кроме того, при локальном повышении температуры в тормозной колодке или при уменьшении ее коэффициента трения существует вероятность снижения ее первоначального тормозящего усилия. В результате возникает вероятность местного износа тормозной колодки.

Пневматический тормоз, включающий рычаг, не обеспечивает равномерного прижатия тормозной колодки к фрикционной поверхности вследствие влияния силы трения, действующей на опорную часть рычага, и, следовательно, весьма вероятен местный износ тормозной колодки.

Таким образом, задачей настоящего изобретения является обеспечение равномерного прижимного усилия, с которым тормозная колодка прижимается к вращаемому объекту.

Для решения вышеуказанной задачи согласно настоящему изобретению предложен зажимной тормоз транспортного средства, тормозящий вращение вращаемого объекта путем зажатия двух фрикционных поверхностей, сформированных на каждой стороне указанного вращаемого объекта, и включающий тормозную скобу, прикрепленную к корпусу транспортного средства и содержащую два тормозных рычага, расположенных с двух сторон от вращаемого объекта, тормозную колодку, которая установлена на каждом из тормозных рычагов таким образом, что она обращена к соответствующей фрикционной поверхности, и которая прикладывает к указанной фрикционной поверхности тормозящее усилие путем перемещения по направлению к соответствующим фрикционным поверхностям, напорную камеру, сформированную в каждом из тормозных рычагов, мембрану, которая растягивается в соответствии с давлением напорной камеры, поршни, которые перемещают тормозную колодку по направлению к соответствующей фрикционной поверхности в соответствии с растяжением мембраны, и направляющее устройство, которое направляет перемещение поршней перпендикулярно соответствующей фрикционной поверхности.

Подробное описание, а также другие характеристики и преимущества настоящего изобретения изложены в нижеследующем описании и проиллюстрированы на прилагаемых чертежах.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 - вид сверху зажимного тормоза согласно настоящему изобретению.

Фиг.2 - вид сзади зажимного тормоза.

Фиг.3 - вид сбоку зажимного тормоза.

Фиг.4 - продольный разрез зажимного тормоза по оси IV-IV на фиг.3.

Фиг.5A и 5B - вид сверху тормозной колодки известного зажимного тормоза с гидравлическим поршнем и тормозной колодки зажимного тормоза согласно настоящему изобретению.

Фиг.6 - вид сверху зажимного тормоза согласно второму варианту реализации настоящего изобретения.

Фиг.7 - вид сзади зажимного тормоза согласно второму варианту реализации настоящего изобретения.

Фиг.8 - вид сбоку зажимного тормоза согласно второму варианту реализации настоящего изобретения.

Фиг.9 - продольный разрез зажимного тормоза по оси IX-IX на фиг.8.

Фиг.10 - продольный разрез зажимного тормоза согласно третьему варианту реализации настоящего изобретения.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Как показано на фиг.1, зажимной тормоз 1 железнодорожного вагона тормозит вращение колеса 5 железнодорожного вагона при помощи двух тормозных колодок 7. Ось X, ось Y и ось Z на чертеже совпадают с соответствующими направлениями оси колеса 5, а именно с вертикальным направлением и направлением вперед-назад. Две фрикционных поверхности 6 предварительно сформированы на соответствующих боковых поверхностях колеса 5 таким образом, чтобы они были обращены к тормозным колодкам 7.

Колодки 7 установлены соответственно на концах двух тормозных рычагов 12. Рычаги 12 выполнены в форме вилки с раздвоенным концом, отходящей от перекладины 13 тормозной скобы 10 с обеспечением охвата с двух сторон колеса 5. Тормозная скоба 10 имеет фланцевую часть 20, которая болтами прикреплена к тележке железнодорожного вагона.

Тормозная скоба 10 симметрична относительно центральной оси Ozx, показанной на фиг.1, и центральной оси Oyx, показанной на фиг.2.

Как показано на фиг.3 и 4, на соответствующих концах рычагов 12 установлен мембранный привод 60, который обеспечивает перемещение тормозных колодок 7.

Тормозные колодки 7 установлены на соответствующих тормозных рычагах 12 с использованием приводов 60, благодаря чему обеспечена возможность их перемещения в направлении оси X.

Как показано на фиг.1 и 4, тормозная колодка 7 содержит прокладку 9, корпус 97, к которому прикреплена прокладка 9, и соединительную часть 91 той же ширины, сформированную на задней поверхности корпуса 97. Соединительная часть 91 установлена в тормозном рычаге 12 при помощи держателя 8 с возможностью свободного перемещения в направлении оси Y. Держатель 8 содержит направляющую 8a для установки и удержания соединительной части 91, которая препятствует перемещению в направлении оси Y.

Как показано на фиг.4, верхний и нижний концы держателя 8 вставлены в пазы 98, сформированные во внешней периферии верхнего и нижнего опорного пальца 43 соответственно. Опорные пальцы 43 выступают в направлении колеса 5 из регулировочных приспособлений 41, которые прикреплены крепежными болтами 42 соответственно к верхнему и нижнему концу тормозного рычага 12. При установке верхнего и нижнего концов держателя 8 в пазы 98 верхний и нижний концы соединительной части 91 тормозной колодки 7 упираются в концы опорных пальцев 43, ограничивая, таким образом, перемещение тормозной колодки 7 в направлении оси Y.

Для присоединения тормозной колодки 7 к тормозному рычагу 12 соединительную часть 91 тормозной колодки 7 вставляют внутрь направляющей 8a держателя 8 снизу в положении, когда регулировочное приспособление 41 и опорный палец 43 отсоединены от нижнего конца тормозного рычага 12. Когда соединительная часть 91 достигает заданного положения, в котором находится держатель 8, регулировочное приспособление 41 и опорный палец 43 прикрепляют к нижнему концу тормозного рычага 12 крепежным болтом 42. Таким образом, верхний конец и нижний конец держателя 8 соответственно входят в пазы 98 опорных пальцев 43, так что перемещение тормозной колодки 7 в направлении оси Y ограничено.

Регулировочное приспособление 41 содержит возвратную пружину 44, которая смещает тормозную колодку 7 в направлении отвода от фрикционной поверхности 6, и регулировочный механизм 45 для регулировки зазора, который устанавливает по существу постоянный зазор между тормозной колодкой 7 и фрикционной поверхностью 6, если на тормозную колодку 7 не действует какая-либо иная сила, кроме усилия возвратной пружины 44. Когда тормоз разъединен, тормозная колодка 7 отведена от фрикционной поверхности 6 возвратной пружиной 44 и расположена напротив фрикционной поверхности 6 с зазором, величину которого устанавливает регулировочный механизм 45 для регулировки зазора.

Регулировочное приспособление 41 представляет собой хорошо известный механизм, описанный в патенте JPH06-288417, опубликованном патентным ведомством Японии в 1994 г. Содержание этого патента включается в данное описание по ссылке, поэтому его подробное описание опускается.

Использование опорной конструкции, описанной выше, позволяет устанавливать тормозную колодку 7 на тормозной рычаг 12 с возможностью перемещения в направлении оси X параллельно фрикционной поверхности 6.

Как показано на фиг.3, привод 60 расположен между верхним и нижним регулировочными приспособлениями 41. На верхнем и нижнем концах тормозного рычага 12 сформированы канавки 12a, 12b, которые имеют форму дугообразных гнезд и служат для присоединения регулировочных приспособлений 41.

Как показано на фиг.4, привод 60 содержит цилиндр 80, сформированный в тормозном рычаге 12, мембрану 75, расположенную в цилиндре 80, крышку 92, которая закрывает один конец цилиндра 80, образуя донную часть, поршни 55, расположенные между мембраной 75 и держателем 8, и направляющую раму 65, которая поддерживает поршни 55 с обеспечением возможности их перемещения в направлении оси X.

Напорная камера 63 сформирована в цилиндре 80 между мембраной 75 и крышкой 92. Камера 63 расширяется сжатым воздухом, поступающим извне, при этом мембрана 75 прижимает тормозную колодку 7 в направлении оси X посредством поршней 55 и держателя 8 так, что колодка 7 прижимается к фрикционной поверхности 6. Для этого держатель 8 выполняют таким образом, чтобы его плоская поверхность была больше, чем участок мембраны 75, на котором расположены поршни 55.

Цилиндр 80 имеет внутреннюю стенку 82 по существу с эллиптическим поперечным сечением и проходит в направлении оси X, а также включает крышку 92, которая закрывает один конец цилиндра 80 с образованием донной части, и кольцеобразную соединительную опору 81, имеющую по существу эллиптическую наружную форму для присоединения периферийной кромки 76 мембраны 75 к периферийной кромке крышки 92. Опора 81 сформирована в плоскости, заданной осями Y и Z.

Как показано на фиг.3, снаружи крышка 92 имеет по существу эллиптическую форму, идентичную форме опоры 81. В опоре 81 с предварительно заданным интервалом сформированы отверстия под болты. Крышка 92 прикреплена к опоре 81 болтами 84, завинченными в эти отверстия. Крышка 92 и опора 81 симметричны относительно центральной оси Ozy тормозной колодки 7.

Прокладка 9 тормозной колодки 7 имеет криволинейную форму, закругленную в направлении вращения колеса 5, и разделена на сегменты относительно направления вращения колеса 5, что показано на чертеже пунктирными линиями. Каждый сегмент прикреплен к корпусу 97, как показано на фиг.4.

Стенка 82 имеет криволинейную переднюю часть 82c, криволинейную заднюю часть 82d, а также верхнюю и нижнюю дугообразные части 82a и 82b, соединенные с криволинейными передней и задней частями 82c и 82d. Напорная камера 63, имеющая по существу эллиптическое поперечное сечение, которое ограничено соответствующими поверхностями стенок, имеет большую площадь поперечного сечения, чем прокладка 9 тормозной колодки 7.

Как показано на фиг.4, мембрана 75 имеет периферийную кромку 76, гофрированную часть 77, которая проходит от кромки 76 к направляющей раме 65 вдоль стенки 82, а затем отгибается назад и внутрь по существу на 180 градусов, и прижимающую часть 79, которая образует на внутренней стороне гофрированной части 77 плоскость, параллельную тормозной колодке 7. Периферийная кромка 76, гофрированная часть 77 и прижимающая часть 79 выполнены за одно целое из упругого материала, такого как резина. Прижимающая часть 79 имеет по существу эллиптическую плоскую форму. Эта часть несколько меньше поперечного сечения цилиндра 80, которое ограничено стенкой 82, но по форме похожа на это поперечное сечение.

Периферийная кромка 76 мембраны 75 расположена между опорой 81 и крышкой 92. Между опорой 81 и стенкой 82 цилиндра 80 сформирована фаска 83. Фаска 83 служит для обеспечения плавного изгиба мембраны 75 от периферийной кромки 76 к гофрированной части 77.

В качестве материала мембраны 75 можно использовать композиционный материал, представляющий собой комбинацию армирующего материала, в частности углеродного волокна или волокна Kevler, например, со смолистым упругим материалом. Кроме того, мембрана 75 может представлять собой тонкую металлическую пластину.

Напротив колеса 5 на конце цилиндра 80, противоположном крышке 92, сформирована опора 95. Направляющая рама 65 прикреплена к опоре 95 болтами 96. Направляющая рама 65 может быть выполнена за одно целое с тормозной скобой 10.

Поршни 55 свободно проходят через соответствующие направляющие отверстия 65a, сформированные в направляющей раме 65, и располагаются между прижимающей частью 79 мембраны 75 и держателем 8. К контактной поверхности поршня 55, которая контактирует с держателем 8, присоединена дискообразная адиабатическая теплоизоляционная пластина 61, выполненная из теплоизоляционного материала. Вместо присоединения пластины 61 может применяться обработка поршня 55, в частности осуществляться напыление на поршень 55 адиабатического теплоизоляционного материала для улучшения теплоизоляционных свойств поршня 55.

Как показано на фиг.3, направляющие отверстия 65а сформированы через равные угловые интервалы, образуя три концентрические окружности с центром на оси колеса 5. Направляющие отверстия 65а, выполненные на средней из указанных трех концентрических окружностей, расположены через равные интервалы и обращены к центральной части тормозной колодки 7. Направляющие отверстия 65а, выполненные на внешней из указанных трех концентрических окружностей, расположены через равные интервалы вдоль криволинейной части 82c стенки и обращены к наружной периферийной части тормозной колодки 7. Направляющие отверстия 65а, выполненные на внутренней из указанных трех концентрических окружностей, расположены через равные интервалы и обращены к внутренней периферийной части тормозной колодки 7.

Наружный диаметр каждого поршня 55 равен, например, 22 мм. Поршни 55 расположены практически с одинаковой частотой по всей поверхности тормозной колодки 7.

В приведенном варианте поршни 55 расположены в три ряда, однако расположение поршней 55 может быть и иным. Изменяя наружный диаметр и осевую длину поршней 55, можно регулировать распределение усилия прижима, которое прикладывается к тормозной колодке 7.

Для подачи сжатого воздуха в напорную камеру 63 от источника сжатого воздуха, установленного в железнодорожном вагоне, в тормозной скобе 10 сформировано сквозное отверстие 69. Сквозное отверстие 69 сформировано на центральной оси Ozy тормозной скобы 10 путем механической обработки. Подачу сжатого воздуха в напорную камеру 63 через сквозное отверстие 69 регулируют при помощи переключающего клапана, который срабатывает в соответствии с управляющим сигналом контроллера. Когда торможение не производится, напорная камера 63 сообщается с атмосферой.

В зажимном тормозе 1 тормозная колодка 7 и привод 60, конструкция которых описана выше, установлены на соответствующих концах двух тормозных рычагов 12.

Когда торможение не производится, тормозные колодки 7 зажимного тормоза 1 отведены от фрикционных поверхностей 6 колеса 5 под действием силы упругости возвратных пружин 44 двух регулировочных приспособлений 41, расположенных в соответствующих тормозных рычагах 12. Кроме того, давление в напорной камере 63 остается низким, и поэтому мембрана 75 сжата, так что поршни 55 находятся в отведенном положении.

При торможении мембрана 75 растягивается благодаря подаче сжатого воздуха в напорную камеру 63 в соответствующих тормозных рычагах 12. При этом, как показано на фиг.2, возвратные пружины 44 регулировочных приспособлений 41 деформируются таким образом, что тормозные колодки 7 прижимаются к фрикционным поверхностям 6 посредством поршней 55, пластины 61 и держателя 8. В результате прокладки 9 тормозных колодок 7 с противоположных сторон вступают в контакт с двумя фрикционными поверхностями 6 колеса 5, при этом сила трения вызывает торможение вращения колеса 5.

На фиг.5А показан известный зажимной тормоз с гидравлическими поршнями. Указанный тормоз осуществляет торможение с использованием двух поршней, которые прижимают тормозную колодку 7 к вращаемому объекту, под воздействием давления рабочего масла, введенного в напорную камеру 48. В известном тормозе размеры цилиндра 47, в котором установлены поршни, и требуемое давление масла, вводимого в напорную камеру 48, выбирают, как указано ниже. Заштрихованный участок на чертеже показывает площадь поверхности поршня, к которой приложено давление.

Диаметр цилиндра 47: ⌀38 (мм) × 2.

Площадь поперечного сечения цилиндра 47 (площадь поверхности поршня, к которой приложено давление): 2,268 квадратных миллиметра (мм²).

Требуемое давление масла: 9 мегапаскалей (МПа).

Усилие прижима=2268×9=приблизительно 20 килоньютонов (кН).

На фиг.5B показан зажимной тормоз 1 с пневматической мембраной согласно настоящему изобретению. В этом случае площадь поперечного сечения цилиндра 80 и требуемое давление сжатого воздуха, вводимого в напорную камеру 63, выбирают, как указано ниже.

Площадь поперечного сечения цилиндра 80 (= площадь поверхности мембраны 75, к которой приложено давление): 27,697 (мм²).

Требуемое давление воздуха: 0,75 (МПа).

Усилие прижима=27697×0,75=приблизительно 20 (кН).

Усилие прижима тормозной колодки зажимного тормоза 1 согласно настоящему изобретению составляет приблизительно 20 кН, т.е. является идентичным усилию прижима при использовании известного зажимного тормоза с гидравлическими поршнями.

Таким образом, несмотря на недостаток места в пределах тормозной скобы 10, площадь поверхности мембраны 75, к которой приложено давление, весьма велика, поэтому привод 60 зажимного тормоза 1 может прикладывать требуемое усилие прижима к тормозной колодке 7 с использованием давления сжатого воздуха, которое гораздо ниже, чем требуемое давление масла.

Зажимной тормоз 1 согласно настоящему изобретению прижимает тормозную колодку 7 к фрикционной поверхности 6 поршнями 55 путем расширения мембраны 75. Даже в случае изгиба тормозной скобы 10 изгибается или деформации вращающейся поверхности фрикционной поверхности в результате реакции на усилие прижима тормозная колодка 7 прижимается к фрикционной поверхности 6, оказывая равномерное давление по поверхности контакта. Таким образом, коэффициент трения тормозной колодки 7 может постоянно поддерживаться на высоком уровне, что позволяет сохранить первоначальное усилие торможения тормозной колодки 7. Кроме того, поскольку давление равномерно распределено по поверхности контакта, локальное повышение температуры в тормозной колодке 7 или на фрикционной поверхности маловероятно и, следовательно, маловероятным является возникновение местного износа тормозной колодки 7 и фрикционной поверхности 6.

Если при торможении тормозной рычаг 12 тормозной скобы 10 отгибается в направлении отсоединения фрикционной поверхности 6 от колеса 5, поршни 55 в месте, где имеется большой зазор между тормозным рычагом 12 и фрикционной поверхностью 6, перемещаются на большое расстояние, благодаря чему тормозная колодка 7 удерживается параллельно фрикционной поверхности 6. Таким образом, обеспечивается возможность предотвращения местного износа прокладки 9 в радиальном направлении.

Поршни 55 и направляющая рама 65 зажимного тормоза 1 расположены между мембраной 75 и тормозной колодкой 7, что препятствуют передаче мембране 75 теплоты от тормозной колодки 7. Таким образом, снижается вероятность термического повреждения мембраны 75.

Привод 60 перемещает тормозную колодку 7 с использованием давления сжатого воздуха, который поступает из источника сжатого воздуха, установленного в железнодорожном вагоне, поэтому необходимость в установке пневмогидропреобразователя, источника давления масла и гидравлической системы в железнодорожном вагоне отсутствует. Таким образом, применение зажимного тормоза 1 согласно настоящему изобретению обеспечивает снижение веса железнодорожного вагона.

Вместо сжатого воздуха в напорную камеру 63 зажимного тормоза 1 может подаваться масло под давлением. В этом случае также используют большее количество поршней, чем в традиционном зажимном тормозе с гидравлическими поршнями, что позволяет равномерно прижимать тормозную колодку 7. Кроме того, благодаря применению большого количества поршней увеличивается площадь поверхности, к которой прикладывается давление, в результате чего требуемое усилие прижима можно обеспечить при низком давлении масла, что позволяет уменьшить размеры пневмогидропреобразователя.

В зажимном тормозе 1 напорная камера 63 сформирована между двумя опорными пальцами 43, а стенка 82, которая ограничивает напорную камеру 63, имеет по существу эллиптическое поперечное сечение. Таким образом, на поверхности мембраны 75 может быть выделена весьма большая площадь, к которой приложено давление, причем усилие прижима может быть приложено к тормозной колодке 7 на большой ее площади. Кроме того, мембрана 75, имеющая по существу эллиптическое поперечное сечение и размещенная в напорной камере 63, плавно изогнута в окружном направлении, иными словами, в плоскости ZY, и не имеет резких изгибов. Кроме того, фаска 83, расположенная между опорой 81 и стенкой 82, ослабляет крутизну изгибов мембраны 75 в плоскости XY. Таким образом, маловероятным является воздействие концентрированной нагрузки на мембрану 75, в результате чего долговечность мембраны 75 повышается.

Гофрированная часть 77 привода 60 расположена в пределах стенки 82, поэтому расширение гофрированной части 77 в боковом направлении под давлением воздуха, введенного в напорную камеру 63 во время торможения, может быть предотвращено стенкой 82. При этом скорость воздушного потока, который требуется для прижатия тормозной колодки 7, может быть снижена, а реакция колеса 5 на торможение тормозной колодкой 7 может быть улучшена.

Периферийная кромка 76 мембраны 75 зажата между кольцеобразной соединительной опорой 81 и крышкой 92, а напорная камера 63 сформирована между крышкой 92 и мембраной 75. Таким образом, привод 60 может быть размещен в небольшой полости внутри тормозной скобы 10 без необходимости увеличения ее размера.

Поршни 55 контактируют с держателем 8 через пластину 61, поэтому передача теплоты от тормозной колодки 7 к мембране 75 практически исключена. Таким образом, мембрана 75 работает в таких условиях, в которых ее термическое повреждение практически исключено.

Поршни 55 зажимного тормоза 1 прижимают тормозную колодку 7 с использованием держателя 8, зафиксированного на опорных пальцах 43. Такая конструкция позволяет повысить жесткость опоры тормозной колодки 7. Кроме того, такая конструкция позволяет упростить монтаж тормозной колодки 7 на тормозную скобу 10 и демонтаж с нее.

На фиг.6-9 показан второй вариант реализации настоящего изобретения.

В приведенном варианте реализации изобретения держатель 8 не используется, а тормозная колодка 7 опирается непосредственно на опорные пальцы 43.

Тормозная колодка 7 содержит прокладку 9 и корпус 97, к которому она прикреплена.

На конце каждого опорного пальца 43 сформирована кольцеобразная канавка 86. На верхнем и нижнем концах корпуса 97 сформирована контактная часть 85, которая входит в контакт с кольцеобразной канавкой 86.

Тормозная колодка 7 вводит контактную часть 85 верхнего конца корпуса 97 в контакт с кольцеобразной канавкой 86 верхнего опорного пальца 43, а также вводит контактную часть 85 нижнего конца корпуса 97 в контакт с кольцеобразной канавкой 86 нижнего опорного пальца 43. Таким образом, тормозная колодка 7 опирается на тормозной рычаг 12 с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно фрикционной поверхности 6, так что в зависимости от расширения или сжатия диафрагмы 75 тормозная колодка 7 перемещается вперед или назад относительно фрикционной поверхности 6.

Все остальные детали зажимного тормоза 1 идентичны аналогичным деталям, используемым в первом варианте реализации изобретения.

В приведенном варианте реализации изобретения держатель 8 не применяется, а оба конца тормозной колодки 7 фиксируются непосредственно на опорных пальцах 43, поэтому конструкция зажимного тормоза 1 может быть упрощена. Кроме того, может быть уменьшен размер тормозной скобы 10 по оси X. Отсутствие держателя 8 позволяет прокладке 9 более точно повторять форму и деформации фрикционной поверхности 6.

На фиг.10 показан третий вариант реализации настоящего изобретения.

В приведенном варианте реализации изобретения опорная конструкция диафрагмы 75 отличается от конструкции, используемой во втором варианте реализации.

Зажимной тормоз 1 согласно данному варианту реализации включает цилиндр 70, а не цилиндр 80, который используют в первом варианте реализации.

Цилиндр 70 имеет внутреннюю стенку 71, которая проходит в направлении оси X, донную часть 72, выполненную за одно целое со стенкой 71 в плоскости, заданной осью Y и осью Z, и закрывающую один конец цилиндра 70, и кольцеобразную соединительную опору 73, сформированную на другом конце стенки 71. Стенка 71 имеет такую же форму, как и внутренняя стенка 82 цилиндра в первом варианте реализации изобретения, или по существу овальную форму, соответствующую форме прокладки 9.

Цилиндр 70 и канавки 12а, 12b для присоединения регулировочного приспособления сформированы симметрично относительно центральной оси Ozy тормозной скобы 10, показанной на фиг.8, аналогично тормозной колодке 7.

На одном конце стенки 71 в плоскости, определяемой осью Y и осью Z, сформирована кольцеобразная соединительная опора 73. К опоре 73 болтами 66 прикреплена периферийная кромка направляющей рамы 65, а между этой кромкой и опорой 73 размещена периферийная кромка 76 диафрагмы 75.

Диафрагма 75 имеет периферийную кромку 76, гофрированную часть 77, которая проходит от кромки 76 к донной части 72 вдоль стенки 71, а затем отгибается назад и внутрь по существу на 180 градусов, и прижимающую часть 79, которая прижимает поршень и образует на внутренней стороне гофрированной части 77 плоскость, параллельную тормозной колодке 7. Периферийная кромка 76, гофрированная часть 77 и прижимающая часть 79 выполнены за одно целое из упругого материала, такого как резина. Прижимающая часть 79 имеет плоскую форму. Эта часть несколько меньше поперечного сечения цилиндра 70, которое ограничено стенкой 71, но по форме похожа на это поперечное сечение.

К задней поверхности прижимающей части 79 мембраны 75 болтами 67 присоединена задняя пластина 62. Пластина 62 выполнена из плоской заготовки и имеет форму, по существу идентичную форме прижимающей части 79. Болты 67 располагаются по существу через равные интервалы вокруг периферийной кромки пластины 62.

При установке мембраны 75 внутренняя стенка 71 цилиндра будет располагаться внутри напорной камеры 63 в отличие от стенки 82 согласно первому варианту реализации изобретения.

Приведенный вариант реализации обеспечивает достижение преимуществ, аналогичных преимуществам первого варианта реализации.

Кроме того, в приведенном варианте реализации изобретения задняя пластина 62 присоединена к прижимающей части 79, благодаря чему ее жесткость повышена. Следует отметить, что задняя пластина 62 может быть присоединена к передней поверхности прижимающей части 79. Возможен также вариант, при котором задняя пластина 62 отсутствует.

Содержание патентной заявки Tokugan 2007-288915, зарегистрированной 6 ноября 2007 г. в Японии, следует считать включенным в данное описание.

Настоящее изобретение описано на примере некоторых вариантов его реализации, однако описанные выше варианты реализации не ограничивают изобретение. Для специалистов очевидна возможность модифицирования приведенных вариантов реализации путем внесения изменений в пределах прилагаемой формулы изобретения.

Изобретение описано выше на примере нескольких конкретных вариантов реализации, однако настоящее изобретение не ограничивается вышеуказанными вариантами реализации, и для специалистов очевидна возможность модифицирования приведенных вариантов реализации путем внесения различных коррективов в пределах прилагаемой формулы изобретения.

Так, например, в вышеуказанных вариантах реализации фрикционные поверхности 6, сформированные на обеих сторонах колеса 5, зажаты между двумя тормозными колодками 7. Однако настоящее изобретение может применяться в зажимном тормозе, в котором фрикционные поверхности 6 представляют собой соответствующие поверхности некоторого вращаемого объекта, который вращается совместно с колесом 5, при этом указанные фрикционные поверхности 6 зажаты между тормозными колодками 7.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

Как описано выше, зажимной тормоз согласно настоящему изобретению позволяет получить равномерное усилие прижима тормозной колодки к вращаемому объекту. Таким образом, наиболее благоприятный эффект имеет место в случае применения описанного зажимного тормоза для торможения колес железнодорожного вагона, где требуется большое усилие прижима тормозной колодки.

Варианты реализации настоящего изобретения, представляющие собой объекты исключительных прав, изложены в нижеследующей формуле изобретения.

Изобретение относится к области рельсового транспорта, в частности к зажимным тормозам. Тормозная скоба содержит два тормозных рычага, которые расположены напротив фрикционных поверхностей, нанесенных на соответствующие боковые поверхности колеса транспортного средства. Тормозной рычаг прикладывает тормозящее усилие к колесу транспортного средства, прижимая тормозную колодку к фрикционной поверхности. В тормозном рычаге сформирована напорная камера, ограниченная мембраной. Поршни перемещают тормозную колодку в зависимости от расширения мембраны при подаче сжатого воздуха в напорную камеру, а направляющее устройство направляет перемещение поршней в направлении, перпендикулярном фрикционной поверхности. Достигается обеспечение равномерного прижимного усилия, с которым тормозная колодка прижимается к вращаемому объекту. 11 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Зажимной тормоз (1) транспортного средства, тормозящий вращение вращаемого объекта (5) путем обжима двух фрикционных поверхностей (6), сформированных на каждой стороне указанного вращаемого объекта (5), содержащий:
тормозную скобу (10), прикрепленную к корпусу транспортного средства и включающую два тормозных рычага (12), расположенных с двух сторон от вращаемого объекта (5);
тормозную колодку (7), которая установлена на каждом из указанных тормозных рычагов (12) таким образом, что она обращена к соответствующей фрикционной поверхности (6) из двух указанных фрикционных поверхностей (6) и которая прикладывает к указанной фрикционной поверхности (6) тормозящее усилие путем перемещения по направлению к соответствующим фрикционным поверхностям (6);
напорную камеру (63), сформированную в каждом из тормозных рычагов (12), причем каждый из тормозных рычагов (12) содержит цилиндр (70, 80), который имеет внутреннюю стенку (71, 82);
мембрану (75), размещенную в цилиндре (70, 80), которая растягивается в соответствии с давлением напорной камеры (63), причем мембрана (75) содержит прижимающую часть (79) для прижатия поршней, которая контактирует с подвижной тормозной колодкой (7) через эти поршни (55), и гофрированную часть (77), сформированную на периферии указанной прижимающей части (79) с обеспечением возможности перемещения последней в направлении оси вращения вращаемого объекта (5), а гофрированная часть (77) расположена в пределах внутренней стенки (71, 82) цилиндра (70, 80);
поршни (55), которые перемещают тормозную колодку (7) по направлению к соответствующей фрикционной поверхности (6) в соответствии с растяжением мембраны (75); и
направляющее устройство (65), которое направляет перемещение поршней (55) перпендикулярно соответствующей фрикционной поверхности (6).

2. Зажимной тормоз (1) по п.1, отличающийся тем, что каждый из тормозных рычагов (12) содержит также два опорных пальца (43), которые поддерживают тормозную колодку (7) с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном фрикционной поверхности (6), а напорная камера (63) сформирована между указанными двумя опорными пальцами (43).

3. Зажимной тормоз (1) по п.2, отличающийся тем, что он содержит пружину (44), которая перемещает опорный палец (43) в направлении отвода от фрикционной поверхности (6); и
регулировочный механизм (45) для регулировки зазора, который поддерживает постоянное расстояние между опорным пальцем (43) и фрикционной поверхностью (6), если на тормозную колодку (7) не действует какая-либо внешняя сила, кроме усилия пружины (44).

4. Зажимной тормоз (1) по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что цилиндр (70, 80) каждого из тормозных рычагов (12) имеет донную часть (72, 92),
напорная камера (63) сформирована между донной частью (72, 92) цилиндра (70, 80) и мембраной (75),
направляющее устройство (65) включает направляющую раму, в которой с возможностью перемещения установлены поршни (55), а внутренняя стенка (71, 82) цилиндра (70, 80) окружает кольцеобразную соединительную опору (73, 95), к которой прикреплена периферийная кромка направляющей рамы.

5. Зажимной тормоз (1) по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что содержит адиабатическую теплоизоляционную пластину (61), которая расположена между соответствующими поршнями (55) и тормозной колодкой (7).

6. Зажимной тормоз (1) по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что тормозная колодка (7) содержит прокладку (9), которая имеет форму, закругленную в направлении вращения фрикционной поверхности (6), а цилиндр (80) имеет, по существу, эллиптическое поперечное сечение и закрывает прокладку (9).

7. Зажимной тормоз (1) по п.2 или 3, отличающийся тем, что содержит держатель (8), который присоединяет тормозную колодку (7) к паре опорных пальцев (43).

8. Зажимной тормоз (1) по п.4, отличающийся тем, что мембрана (75) имеет периферийную кромку (76), которая зажата между периферийной кромкой направляющей рамы и соединительной опорой (73).

9. Зажимной тормоз (1) по п.4, отличающийся тем, что он содержит заднюю пластину (62), прикрепленную к задней поверхности прижимающей части (79) для прижатия поршней.

10. Зажимной тормоз (1) по п.4, отличающийся тем, что донная часть (72, 92) содержит крышку (92), прикрепленную к одному концу цилиндра (80), а мембрана (75) содержит периферийную кромку (76), зажатую между соединительной опорой (81) мембраны, сформированной на одном конце цилиндра (80), и этой крышкой (92).

11. Зажимной тормоз (1) по п.10, отличающийся тем, что цилиндр (80) имеет фаску (83), сформированную между соединительной опорой (81) мембраны и внутренней стенкой (82) цилиндра.

12. Зажимной тормоз (1) по п.2 или 3, отличающийся тем, что тормозная колодка (7) имеет две кромки (85), которые прикреплены непосредственно к двум опорным пальцам (43).