ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА ВАГОНА Российский патент 2014 года по МПК B61H11/02 B60T13/26 B60T15/18 

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к тормозному оборудованию грузовых железнодорожных вагонов.

Современные условия эксплуатации железнодорожного транспорта предъявляют все более высокие требования к эффективности работы тормозных систем, в частности к сокращению расхода электроэнергии на работу тормозных систем. В современных тормозных системах вагонов используется автоматический регулятор тормозной рычажной передачи, предназначенный для поддержания нормативного зазора между колодками и колесами по мере износа тормозных колодок.

Известные регуляторы тормозной рычажной передачи с различными конструкциями механизмов регулирования и приводов требуют для своей работы дополнительного расхода сжатого воздуха на вагоне и соответственно дополнительного расхода электроэнергии локомотива.

Известна тормозная система вагона, в которой работа авторегулятора осуществляется механическим приводом [Афонин Г.С. «Автоматические тормоза подвижного состава», Г.С.Афонин, В.Н.Барщенков, Н.В.Кондратьев. - М., 2010 г. - 320 с., стр.56-57, 217-220].

Тормозная система вагона содержит пневматическую часть, предназначенную для управления тормозной системой, и механическую часть, предназначенную для создания тормозной силы.

Пневматическая часть тормозной системы вагона включает в себя воздухораспределитель, предназначенный для осуществления тормозных процессов, тормозной цилиндр, предназначенный для преобразования энергии сжатого воздуха в силу, запасный резервуар, предназначенный для накопления и хранения запаса сжатого воздуха на каждом вагоне.

Воздухораспределитель пневматически связан с тормозным цилиндром, запасным резервуаром и с атмосферой.

Механическая часть содержит рычажную передачу, предназначенную для передачи сил от пневматической части тормозной системы к колесам вагона, с тормозными башмаками, колодками и авторегулятором, предназначенным для регулирования рычажной передачи, с механическим приводом авторегулятора.

Авторегулятор посредством тяг и рычагов рычажной передачи с одной стороны связан с тормозными башмаками и колодками, с другой - с тормозным цилиндром пневматической части тормозной системы.

Механический привод авторегулятора представляет собой упор, предназначенный для ограничения перемещения авторегулятора, и установленный на кузове вагона с зазором между ним и авторегулятором. При этом продольная ось авторегулятора совпадает с осью упора привода.

Воздухораспределители тормозных систем всех вагонов объединены между собой посредством тормозной магистрали и соединены с краном машиниста локомотива, предназначенным для управления тормозной системой и связанным с источником сжатого воздуха тормозной системы локомотива.

Тормозная система вагона работает следующим образом.

При зарядке и отпуске тормозной системы вагона краном машиниста локомотива давление воздуха в тормозной магистрали повышается. Воздух с повышенным давлением, поступив в воздухораспределитель вагона, приводит к срабатыванию воздухораспределителя на зарядку и отпуск тормозной системы вагона.

Воздух из тормозной магистрали поступает в запасный резервуар вагона, что приводит к повышению давления воздуха и зарядке сжатым воздухом запасного резервуара.

Одновременно воздух из тормозного цилиндра поступает в атмосферу, что приводит к понижению в нем давления воздуха до давления, равного атмосферному. Тормозной цилиндр находится в отпущенном состоянии, обеспечивая нормативное расстояние между тормозными колодками и колесами.

При торможении тормозной системы вагона краном машиниста локомотива давление воздуха в тормозной магистрали понижается. Понижение давления воздуха в тормозной магистрали приводит к срабатыванию воздухораспределителя на торможение.

При этом воздухораспределитель обеспечивает пневматическую связь тормозного цилиндра с запасным резервуаром. Воздух из запасного резервуара вагона поступает в тормозной цилиндр, что приводит к повышению давления воздуха в тормозном цилиндре. Энергия сжатого воздуха создает на штоке поршня тормозного цилиндра силу, которая посредством рычагов и тяг рычажной передачи перемещает авторегулятор и прижимает колодки к колесам. В результате создается тормозная сила, обеспечивая торможение вагона.

В процессе торможения авторегулятор перемещается, приближаясь к упору привода.

При сохранении нормативного расстояния между тормозными колодками и колесами авторегулятор работает как жесткая тяга рычажной передачи и передает силу от тормозного цилиндра к тормозным колодкам.

При увеличении нормативного расстояния между тормозными колодками и колесами в результате износа колодок авторегулятор соприкасается с упором привода раньше, чем колодки - с колесами. При контакте упор привода приводит в действие авторегулятор, который стягивает рычажную передачу и тем самым уменьшает зазоры между колодками и колесами при отпущенном тормозе. При этом часть энергии сжатого воздуха в тормозном цилиндре, которая является негативной, расходуется на работу авторегулятора.

Полезная энергия, направленная на торможение, уменьшается, что приводит к уменьшению тормозной силы. Для сохранения необходимой величины тормозной силы краном машиниста локомотива дополнительно уменьшается давление воздуха в тормозной магистрали и, как следствие, увеличивается - в тормозном цилиндре. Причем увеличение давления и энергии сжатого воздуха происходит в тормозном цилиндре каждого вагона, независимо от величины износа колодок на этих вагонах.

Поступившая дополнительная энергия сжатого воздуха расходуется на работу авторегулятора тех вагонов, у которых увеличено расстояние между тормозными колодками и колесами в результате износа. В этом случае тормозной цилиндр создает необходимую тормозную силу.

Поступившая дополнительная энергия сжатого воздуха в тормозные цилиндры тех вагонов, у которых расстояние между тормозными колодками и колесами в результате износа соответствует нормативному значению, не приводит в действие авторегулятор, а создает излишнюю тормозную силу, способствуя увеличению износа колодок и колес.

Достоинством известной тормозной системы вагона является обеспечение эффективного торможения вагона независимо от износа тормозных колодок.

Недостатком известной тормозной системы вагона является значительный расход электроэнергии локомотива. Это обусловлено тем, что на всех вагонах помимо расхода сжатого воздуха на создание тормозной силы при работе тормозной системы вагонов расходуется еще дополнительный объем сжатого воздуха. Дополнительный объем сжатого воздуха на вагонах с расстоянием между тормозными колодками и колесами, превышающим нормативное, расходуется на приведение в действие авторегулятора, а на вагонах с расстоянием между тормозными колодками и колесами, соответствующим нормативному, на которых авторегулятор не работает, расходуется на увеличение тормозной силы, приводящей к дополнительному износу колодок и колес.

Наиболее близкой к заявляемой тормозной системе вагона по совокупности существенных признаков является тормозная система вагона, в которой работа авторегулятора осуществляется пневматическим приводом [Афонин Г.С. «Автоматические тормоза подвижного состава», Г.С.Афонин, В.Н.Барщенков, Н.В.Кондратьев. - М., 2010 г. - 320 с., стр.56-57, 222-224].

Тормозная система вагона содержит пневматическую часть, предназначенную для управления тормозной системой, и механическую часть, предназначенную для создания тормозной силы.

Пневматическая часть тормозной системы вагона включает в себя воздухораспределитель, предназначенный для осуществления тормозных процессов, тормозной цилиндр, предназначенный для преобразования энергии сжатого воздуха в силу, запасный резервуар, предназначенный для накопления и хранения запаса сжатого воздуха на каждом вагоне.

Механическая часть содержит рычажную передачу, предназначенную для передачи сил от пневматической части тормозной системы к колесам вагона, тормозные башмаки с колодками и авторегулятор с пневматическим приводом.

Воздухораспределитель пневматической части тормозной системы пневматически связан с тормозным цилиндром, запасным резервуаром и с атмосферой.

Авторегулятор с пневматическим приводом предназначен для регулирования рычажной передачи и посредством тяг и рычагов рычажной передачи с одной стороны связан с тормозными башмаками и колодками, а с другой - с тормозным цилиндром пневматической части тормозной системы.

Тормозной цилиндр пневматической части тормозной системы выполнен с двумя отверстиями для обеспечения пневматической связи. При этом одно отверстие пневматически связано с приводом авторегулятора, а другое - с воздухораспределителем. Отверстие, связанное с воздухораспределителем, расположено в стенке со стороны вредного пространства тормозного цилиндра, а отверстие, связанное с приводом авторегулятора, расположено в стенке со стороны рабочей части цилиндра, на расстоянии нормативного хода поршня от отверстия для связи с воздухораспределителем.

Тормозная система вагона работает следующим образом.

При зарядке и отпуске тормозной системы вагона краном машиниста локомотива давление воздуха в тормозной магистрали повышается. Воздух с повышенным давлением, поступив в воздухораспределитель вагона, приводит к срабатыванию воздухораспределителя на зарядку и отпуск тормозной системы вагона.

Воздух из тормозной магистрали поступает в запасный резервуар вагона, что приводит к повышению давления воздуха и зарядке сжатым воздухом запасного резервуара.

Одновременно воздух из тормозного цилиндра поступает в атмосферу, что приводит к понижению в нем давления воздуха до давления, равного атмосферному. Тормозной цилиндр находится в отпущенном состоянии, обеспечивая нормативное расстояние между тормозными колодками и колесами.

При торможении тормозной системы вагона краном машиниста локомотива давление воздуха в тормозной магистрали понижается. Понижение давления воздуха в тормозной магистрали приводит к срабатыванию воздухораспределителя на торможение.

При этом воздухораспределитель обеспечивает пневматическую связь тормозного цилиндра с запасным резервуаром. Воздух из запасного резервуара вагона поступает в тормозной цилиндр со стороны его вредного пространства, что приводит к повышению давления воздуха в тормозном цилиндре. Энергия сжатого воздуха создает на штоке поршня тормозного цилиндра силу, которая посредством рычагов и тяг рычажной передачи прижимает колодки к колесам. В результате создается тормозная сила, обеспечивая торможение вагона.

В процессе торможения поршень тормозного цилиндра перемещается, приближаясь к отверстию, связанному с приводом авторегулятора.

На вагонах, зазор между тормозными колодками и колесами у которых имеет нормативное значение, поршень тормозного цилиндра не доходит до отверстия, связанного с приводом авторегулятора. Авторегулятор в этом случае работает просто как элемент жесткой тяги рычажной передачи, передает силу от тормозного цилиндра к тормозным колодкам и на его работу не требуется дополнительной энергии.

На вагонах, зазор между тормозными колодками и колесами у которых превышает нормативное значение, поршень тормозного цилиндра проходит за отверстие, связанное с приводом авторегулятора. Через это отверстие сжатый воздух из тормозного цилиндра поступает в пневматический привод авторегулятора, создавая в нем давление. Энергия сжатого воздуха в приводе приводит в действие авторегулятор, который стягивает рычажную передачу и тем самым уменьшает зазоры между колодками и колесами при отпущенном тормозе.

Одновременно с работой авторегулятора давление в тормозном цилиндре уменьшается, что снижает величину тормозной силы. Для обеспечения необходимой тормозной силы сжатый воздух из запасного резервуара поступает в тормозной цилиндр, создавая в нем нормативное давление. Дополнительный расход сжатого воздуха тормозным цилиндром, направленный на работу авторегулятора, обеспечивается дополнительным расходом электроэнергии локомотива.

При отпуске тормозной системы вагона воздухораспределитель, как при зарядке, связывает запасный резервуар с магистральным воздухопроводом, подзаряжая его, а тормозной цилиндр - с атмосферой, снижая тем самым давление воздуха в нем. При снижении давления воздуха в тормозном цилиндре до атмосферного сила, создаваемая им, снижается до нуля. Поршень цилиндра и рычажная передача при этом перемещаются в исходное положение, отводя колодки от колес.

При этом на подзарядку запасного резервуара, у вагонов, на которых происходило регулирование рычажной передачи, из тормозной магистрали потребляется больший объем сжатого воздуха, чем у вагонов с нормативными зазорами между колодками и колесами.

Достоинством известной тормозной системы вагона является снижение дополнительного расхода электроэнергии локомотива, направленного на работу тормозной системы вагонов, при сохранении эффективного торможения вагона. Это обусловлено тем, что дополнительная электроэнергия локомотива используется только частью вагонов, у которых зазор между тормозными колодками и колесами превышает нормативное значение, и не требуется для другой части вагонов, у которых зазор между тормозными колодками и колесами соответствует нормативному значению. Кроме того, снижается износ колес и колодок вагонов с нормативным зазором между ними при отсутствии дополнительной тормозной силы.

Однако даже при снижении дополнительного расхода электроэнергии локомотива на работу авторегулятора он превышает расход электроэнергии потребный для создания тормозной силы при нормативном зазоре между тормозными колодками и колесами на всех вагонах. Это обусловлено тем, что дополнительный расход электроэнергии локомотива необходим для работы авторегулятора вагонов с зазором между тормозными колодками и колесами, превышающим нормативное значение. В этом заключается недостаток известной тормозной системы.

Задача, решаемая изобретением, состоит в создании тормозной системы, снижающей расход электроэнергии локомотива на работу тормозной системы до уровня, необходимого для создания только тормозной силы на всех вагонах, независимо от износа колодок, за счет устранения дополнительного расхода электроэнергии локомотива, направленного на работу авторегулятора вагонов с зазором между тормозными колодками и колесами, превышающим нормативное значение.

Для решения поставленной задачи тормозная система вагона содержит пневматическую часть, включающую воздухораспределитель, тормозной цилиндр, запасный резервуар, и механическую часть, включающую рычажную передачу, и авторегулятор с пневматическим приводом, при этом пневматическая и механическая части тормозной системы установлены на кузове вагона, авторегулятор установлен между рычагами рычажной передачи, воздухораспределитель пневматически связан с тормозным цилиндром и с запасным резервуаром, воздухораспределители тормозных систем всех вагонов объединены между собой посредством тормозной магистрали и соединены с краном машиниста локомотива, связанным с источником сжатого воздуха тормозной системы локомотива, пневматическая часть системы дополнительно снабжена трехходовым вентилем, установленным на кузове вагона по оси штока тормозного цилиндра на расстоянии от него, равном нормативному ходу поршня цилиндра, при этом трехходовой вентиль пневматически связан с воздухораспределителем, приводом авторегулятора и атмосферой.

Заявляемое решение отличается от прототипа введением в тормозную систему вагона нового элемента: трехходового вентиля, его расположением: он установлен на кузове вагона по оси штока тормозного цилиндра на расстоянии от него, равном нормативному ходу поршня цилиндра, и новыми взаимосвязями с известными элементами устройства: он пневматически связан с воздухораспределителем, приводом авторегулятора и атмосферой.

Наличие новых существенных признаков свидетельствует о соответствии заявляемого решения критерию патентоспособности изобретения «новизна».

Введение в тормозную систему вагона трехходового вентиля, установленного на кузове вагона по оси штока тормозного цилиндра на расстоянии от него, равном нормативному ходу поршня цилиндра, и пневматически связанного с воздухораспределителем, приводом авторегулятора и атмосферой, приводит к использованию сжатого воздуха тормозного цилиндра на создание тормозной силы при торможении и повторному использованию этого воздуха на работу авторегулятора при отпуске тормоза и, как следствие, к снижению расхода электроэнергии локомотива на работу тормозной системы до уровня, необходимого для создания только тормозной силы на всех вагонах, независимо от износа колодок.

Это обусловлено изменением при отпуске направления потока отработанного при торможении в тормозном цилиндре сжатого воздуха.

На вагонах с нормативным зазором между тормозными колодками и колесами отработанный при торможении сжатый воздух из тормозного цилиндра при отпуске выбрасывается в атмосферу, а на вагонах с зазором, превышающим нормативное значение, между тормозными колодками и колесами, отработанный при торможении сжатый воздух из тормозного цилиндра при отпуске поступает в авторегулятор и совершает работу по регулированию величины зазора до нормативного.

Изменение при отпуске направления потока отработанного при торможении в тормозном цилиндре сжатого воздуха приводит к повторному использованию сжатого воздуха тормозного цилиндра в авторегуляторе на вагонах с зазором между тормозными колодками и колесами, превышающим нормативное значение. Таким образом, энергия сжатого воздуха тормозного цилиндра на этих вагонах при торможении расходуется на создание тормозной силы, и при отпуске - на регулирование зазора между тормозными колодками и колесами до нормативного значения без дополнительного расхода сжатого воздуха из запасного резервуара на работу тормозной системы. Такая работа тормозной системы сокращает расход сжатого воздуха, что приводит к снижению расхода электроэнергии локомотива на работу тормозной системы до уровня, необходимого для создания только тормозной силы на всех вагонах, независимо от износа колодок.

Причинно-следственная связь «Введение в тормозную систему вагона трехходового вентиля, установленного на кузове вагона по оси штока тормозного цилиндра на расстоянии от него, равном нормативному ходу поршня цилиндра, и пневматически связанного с воздухораспределителем, приводом авторегулятора и атмосферой, приводит к снижению расхода электроэнергии локомотива на работу тормозной системы до уровня, необходимого только для создания тормозной силы на всех вагонах, независимо от износа колодок» не обнаружена в результате поиска в уровне техники, и она логически не следует из него. Наличие новой причинно-следственной связи «отличительные признаки - новый результат» свидетельствует о соответствии заявляемого решения критерию патентоспособности «изобретательский уровень».

На чертеже представлена схема тормозной системы вагона, иллюстрирующая заявляемое устройство и подтверждающая его работоспособность и промышленную применимость.

Тормозная система вагона содержит пневматическую часть, предназначенную для управления тормозной системой, и механическую часть, предназначенную для создания тормозной силы, которые установлены на кузове вагона.

Пневматическая часть тормозной системы вагона включает в себя воздухораспределитель 1, предназначенный для осуществления тормозных процессов, тормозной цилиндр 2, предназначенный для преобразования энергии сжатого воздуха в силу, запасный резервуар 3, предназначенный для накопления и хранения запаса сжатого воздуха на каждом вагоне, и трехходовой вентиль 4, предназначенный для распределения воздушных потоков в тормозной системе.

Вентиль 4, установлен на кузове вагона по оси штока тормозного цилиндра 2 на расстоянии от него, равном нормируемому ходу поршня цилиндра 2.

Воздухораспределитель 1 пневматически связан с тормозным цилиндром 2, с запасным резервуаром 3 и с трехходовым вентилем 4, имеющим выход в атмосферу.

Механическая часть содержит рычажную передачу 5, предназначенную для передачи сил от пневматической части тормозной системы к колесам вагона, с тормозными башмаками 6, колодками 7, а также авторегулятор 8, предназначенный для регулирования рычажной передачи 5, с пневматическим приводом 9 авторегулятора 8.

Рычажная передача 5 представляет собой шарнирно соединенные тяги 10 и рычаги 11, посредством которых тормозной цилиндр 2 соединен с тормозными башмаками и колодками. Авторегулятор 8 установлен между рычагами 11 рычажной передачи 5.

Привод 9 авторегулятора 8 пневматически связан с воздухораспределителем 1 через трехходовой вентиль 4.

Воздухораспределители 1 тормозных систем всех вагонов объединены между собой посредством тормозной магистрали 12 и соединены с краном машиниста (на чертеже не показан) локомотива, предназначенным для управления тормозной системой и связанным с источником сжатого воздуха (на чертеже не показан) тормозной системы локомотива.

Тормозная система вагона работает следующим образом.

При зарядке тормозной системы вагона краном машиниста локомотива давление воздуха в тормозной магистрали 12 повышается. Воздух с повышенным давлением, поступив в воздухораспределитель 1 вагона, приводит к срабатыванию воздухораспределителя 1 на зарядку тормозной системы вагона. При этом воздухораспределитель 1 соединяет тормозной цилиндр 2 с трехходовым вентилем 4, а запасный резервуар 3 - с тормозной магистралью 12.

В результате воздух из тормозной магистрали 12 через воздухораспределитель 1 поступает в запасный резервуар 3 вагона, что приводит к повышению давления воздуха и зарядке сжатым воздухом запасного резервуара 3. Одновременно трехходовой вентиль 4 соединяет тормозной цилиндр 2 через воздухораспределитель с атмосферой и находится в выключенном состоянии. Тормозной цилиндр 2 находится в отпущенном состоянии, обеспечивая нормативное расстояние между колодками 7 и колесами.

При торможении тормозной системы вагона краном машиниста локомотива давление воздуха в тормозной магистрали 12 понижается. Понижение давления воздуха в тормозной магистрали 12 приводит к срабатыванию воздухораспределителя 1 на торможение, при котором воздухораспределитель 1 соединяет тормозной цилиндр 2 с запасным резервуаром 3, перекрывая соединение с тормозной магистралью 12 и трехходовым вентилем 4.

Воздух из запасного резервуара 3 вагона поступает в тормозной цилиндр 2, что приводит к повышению давления воздуха в тормозном цилиндре 2. Поршень тормозного цилиндра 2 перемещается, приближаясь штоком к трехходовому вентилю 4. На вагонах, зазор между колодками 7 и колесами у которых имеет нормативное значение, шток поршня тормозного цилиндра 2 не доходит до трехходового вентиля 4, сохраняя между ним и тормозным цилиндром зазор. Трехходовой вентиль 4 остается в выключенном состоянии и соединяет воздухораспределитель 1 с атмосферой. При этом воздухораспределитель оставляет соединение тормозного цилиндра 2 и трехходового вентиля 4 перекрытым, не допуская выхода воздуха из тормозного цилиндра в атмосферу.

Авторегулятор 8 в этом случае работает просто как элемент жесткой тяги рычажной передачи.

Энергия сжатого воздуха создает на штоке поршня тормозного цилиндра 2 силу, которая посредством тяг 10 и рычагов 11 рычажной передачи 5 прижимает колодки 7 к колесам вагона. В результате создается тормозная сила, обеспечивая торможение вагона.

На вагонах, зазор между колодками 7 и колесами у которых превышает нормативное значение, шток поршня тормозного цилиндра 2 доходит до трехходового вентиля 4, упирается в него, производя его включение. В результате трехходовой вентиль 4 соединяет привод 9 авторегулятора 8 и воздухораспределитель 1. При этом соединение воздухораспределителя 1 и трехходового вентиля 4 остается перекрытым, и воздух из воздухораспределителя 1 не поступает в трехходовой вентиль 4. Авторегулятор 8 находится в нерабочем состоянии.

При отпуске тормозной системы вагона краном машиниста локомотива давление воздуха в тормозной магистрали 12 повышается. Воздух с повышенным давлением, поступив в воздухораспределитель 1 вагона, приводит к срабатыванию воздухораспределителя 1 на отпуск тормозной системы вагона, при котором воздухораспределитель 1 соединяет тормозной цилиндр 2 с трехходовым вентилем 4, а запасный резервуар 3 - с тормозной магистралью 12.

В результате воздух из тормозной магистрали 12 через воздухораспределитель 1 поступает в запасный резервуар 3 вагона, что приводит к повышению давления воздуха и подзарядке сжатым воздухом запасного резервуара 3.

На вагонах, зазор между колодками 7 и колесами у которых имеет нормативное значение, трехходовой вентиль 4 остается в выключенном состоянии, как при торможении, связывая воздухораспределитель 1 с атмосферой. Воздухораспределитель 1, в свою очередь, соединяет тормозной цилиндр 2 и трехходовой вентиль 4, открывая выход воздуху из тормозного цилиндра в атмосферу. Отработанный сжатый воздух в этом случае выбрасывается в атмосферу.

Давление воздуха в тормозном цилиндре 2 уменьшается до нулевого значения, что приводит к снижению тормозной силы до нуля и отпуску тормоза. Колодки отходят от колес до нормативного значения.

На вагонах, зазор между колодками 7 и колесами у которых превышает нормативное значение, трехходовой вентиль 4 после процесса торможения остается во включенном состоянии, связывая привод 9 авторегулятора 8 и воздухораспределитель 1. Воздухораспределитель 1, в свою очередь, соединяет тормозной цилиндр 2 и трехходовой вентиль 4, открывая выход воздуху из тормозного цилиндра в привод 9 авторегулятора 8.

Отработанный сжатый воздух, уже использованный при торможении для создания тормозной силы, поступает из тормозного цилиндра 2 в привод 9 авторегулятора 8. При отпуске этот воздух вторично используется для работы авторегулятора. Энергия сжатого воздуха в приводе 9 приводит в действие авторегулятор 8, который втягивает в себя тягу 10. При этом длина тяги между рычагами 11 уменьшается, стягивая рычажную передачу 5 и перемещая поршень тормозного цилиндра 2. Движение поршня тормозного цилиндра 2 уменьшает выход штока до нормативного значения. При этом шток отходит от трехходового вентиля 4 и отключает его. В результате отключенный трехходовой вентиль 4 соединяет воздухораспределитель 1 с атмосферой, что приводит к выходу сжатого воздуха из тормозного цилиндра 2 через воздухораспределитель 1 и трехходовой вентиль 4 в атмосферу. Давление воздуха в тормозном цилиндре 2 уменьшается до нулевого значения, тормозная сила снижается до нуля, происходит отпуск тормоза и колодки отходят от колес до нормативного значения.

Таким образом, при отпуске тормозной системы вагона поддерживается нормативный зазор между колесами и колодками, независимо от их износа.

Опытные испытания заявляемой тормозной системы, тормозной системы прототипа и тормозной системы без авторегулятора проводились в лаборатории автотормозов ДВГУПС на натурном стенде, моделирующем тормоз четырехосного грузового вагона. В испытаниях использован типовой воздухораспределитель 483М и модернизированный, в котором атмосферное отверстие было переделано и в него установлен трубопровод к трехходовому вентилю. Запасный резервуар объемом 78 литров, тормозной цилиндр 188Б диаметром 356 мм. В качестве авторегулятора с пневматическим приводом использован авторегулятор РВЗ. Трехходовой вентиль изготовлен в учебных мастерских ДВГУПС.

При испытаниях измерялось усилие прижатия колодок к колесам и расход воздуха тормозной системой вагона при торможении и отпуске. Для измерения усилия прижатия тормозных колодок к колесам использовалась установка СИТОВ. Расход воздуха на торможение и отпуск тормоза определялся расходомером 3051SFC. Испытания проводились с изменением зазоров между колодками и колесами. При каждом испытании была проведена серия из 10 опытов.

Усредненные результаты испытаний представлены в таблице.

Таблица Усредненные результаты испытаний Тип тормозной системы Величина зазора между колодками и колесами до торможения, мм Нажатие тормозных колодок, кН Расход воздуха на одно торможение и отпуск, в л Величина зазора между колодками и колесами после торможения и отпуска, в мм Заявляемая тормозная система с авторегулято-
ром 5,0 20,0 10,0 5,0 нормативный -10,0 20,0 18,0 нормативный -10,0 15 20,0 25,0 10,0 Тормозная система с авторегулято
ром - прототип 5 20,0 10,0 5,0 нормативный -10 20,0 18,0 нормативный -10,0 15 20,0 28,0 10,0 Тормозная система без авторегулятора 5 20,0 10,0 5,0 нормативный -10 20,0 18,0 нормативный -10,0 15 20,0 25,0 15,0

Сопоставительный анализ результатов испытаний показал, что на вагонах с зазором между тормозными колодками и колесами, превышающим нормативное значение, расход воздуха в заявляемой тормозной системе уменьшен по сравнению с прототипом до величины, необходимой для создания только тормозной силы, и равен расходу воздуха в тормозной системе без авторегулятора. Уменьшение расхода сжатого воздуха при работе тормозной системы свидетельствует о снижении расхода электроэнергии локомотива на работу тормозной системы до уровня, необходимого для создания только тормозной силы на всех вагонах, независимо от износа колодок.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к тормозному оборудованию грузовых железнодорожных вагонов. Тормозная система вагона содержит пневматическую часть, включающую воздухораспределитель, тормозной цилиндр, запасный резервуар, и трехходовой вентиль, механическую часть, включающую рычажную передачу, и авторегулятор с пневматическим приводом. Пневматическая и механическая части тормозной системы установлены на кузове вагона. Авторегулятор установлен между рычагами рычажной передачи. Трехходовой вентиль установлен на кузове вагона по оси штока тормозного цилиндра на расстоянии от него, равном нормативному ходу поршня цилиндра. Воздухораспределитель пневматически связан с тормозным цилиндром и с запасным резервуаром. Воздухораспределители тормозных систем всех вагонов объединены между собой посредством тормозной магистрали и соединены с краном машиниста локомотива, связанным с источником сжатого воздуха тормозной системы локомотива, а трехходовой вентиль пневматически связан с воздухораспределителем, приводом авторегулятора и атмосферой. Достигается снижение расхода электроэнергии локомотива на работу тормозной системы до уровня, необходимого для создания только тормозной силы на всех вагонах, независимо от износа колодок, за счет устранения дополнительного расхода электроэнергии локомотива, направленного на работу авторегулятора. 1 ил., 1 табл.

Тормозная система вагона, содержащая пневматическую часть, предназначенную для управления тормозной системой, включающую воздухораспределитель, предназначенный для осуществления тормозных процессов, тормозной цилиндр, предназначенный для преобразования энергии сжатого воздуха в силу, запасный резервуар, предназначенный для накопления и хранения запаса сжатого воздуха на каждом вагоне, и механическую часть, предназначенную для создания тормозной силы, включающую рычажную передачу, предназначенную для передачи сил от пневматической части тормозной системы к колесам вагона, и авторегулятор с пневматическим приводом, предназначенный для регулирования рычажной передачи, при этом пневматическая и механическая части тормозной системы установлены на кузове вагона, авторегулятор установлен между рычагами рычажной передачи, воздухораспределитель пневматически связан с тормозным цилиндром и с запасным резервуаром, воздухораспределители тормозных систем всех вагонов объединены между собой посредством тормозной магистрали и соединены с краном машиниста локомотива, предназначенным для управления тормозной системой и связанным с источником сжатого воздуха тормозной системы локомотива, отличающаяся тем, что пневматическая часть системы снабжена трехходовым вентилем, предназначенным для распределения воздушных потоков в тормозной системе, установленным на кузове вагона по оси штока тормозного цилиндра на расстоянии от него, равном нормативному ходу поршня цилиндра, при этом трехходовой вентиль пневматически связан с воздухораспределителем, приводом авторегулятора и атмосферой.