Устройство для сцепления с рельсом железнодорожной техники (варианты) Российский патент 2025 года по МПК B61G7/00 B61K7/16 B61H7/12 B61C15/00 

Изобретение - рельсовый движитель и тормоз сцепление (далее рдитс) относится к железнодорожной транспортной технике и может применяться также и в автомобилестроении, в авиации и в других видах техники.

Железнодорожный транспорт нуждается в улучшении его характеристик, особенно сцепления с путями. На этом пути есть проблема сцепления движителя с головкой рельса. Решена она за счёт прижимов прилегающих с боков рельсовой головки.

В эффекте - повышение надёжности железнодорожной техники и ходовых качеств за счёт улучшения сцепления, что применимо и к торможению.

Изобретение аналогов не имеет.

В основе изобретения имеется рельсовый захват, как минимум один на одно устройство, но как правило, на закольцованной ленте или гусенице или на цепной передаче, имеется множество захватов прикреплённых к ленте, надетой на барабаны, а также и сами захваты могут быть составлены в такую цепь. Между барабанами сбоку от захватов, впритык к захватам роликами, над нижней частью ленты, имеются кондукторы (активаторы захватов). Кондуктор и барабаны соединены с собственной рамой конструкции или кронштейнами или перемычками с железнодорожной тележкой или иной техникой. Соединение ленточного механизма с тележкой или с рамой может быть с регулировкой высоты, может иметься и механизм регулировки высоты и самой рамы. Захват может быть изготовлен и из пружинной стали. Варианты рдитс могут быть и без использования закольцованной ленты, и могут быть с зацепами под колесо железнодорожной тележки, пропущенное во внутреннее пространство ленты и тоже имеющего зацепы, так например, на колесе могут быть или зубья, или отверстия для упора, также как это может быть и на ленте.

На фигуре изображен не самый лучший, но наглядный вариант рельсового захвата вилочного типа. Главная его деталь 1 - боковая вилка, в виде большой прямоугольной пластины с более маленькими пластинами, соединёнными с ней своей длиной перпендикулярно её площади по краям её ширины и длины. Парная ей вилка более длинная и её прижимы тоже более длинные, и закреплена она на первой вилке 2 - гибкими перемычками ими же вилки такой парой закреплены на 3 - ленте надетой на 4 - барабаны, что в боковом сечении имеют форму многогранника. Своими осями они соединены с 5 - рамой, с которой соединена и 6 - регулируемая платформа с 7 - роликами, которые в своей совокупности и есть кондуктор ( активатор захватов). На этой же раме закреплено 8 - железнодорожное колесо, которых в обычном порядке может быть две пары, и к которым рамой соединён ещё один рдитс располагаемый по другую сторону железнодорожной колеи, (хотя может быть вариант и однорельсовый, и не только для автомобилей, а и для железнодорожного транспорта). Боковая вилка в своей основе может быть и г-образная, на которой перпендикулярно г-образному сгибу её формы, как и на изображенном варианте, имеются 9 - прижимы под боковую поверхность головки 10 - рельса. Короткая часть вилки до сгиба примерно равна ширине головки рельса, а в усиленных вариантах значительно шире. Прижимы выпущены за габариты ленты вдоль её периметра, которые для прочности могут быть существенно больше по площади, чем их центральная прижимная часть, так как возможность их упрочнения за счёт толщины на обычных путях эксплуатации ограничена. В усиленных же вариантах рдитс ручки захватов могут быть значительно шире рельса и иметь форму полосы или уголка, или тавра, или двутавра, или трубы и т.п. Показаны же гибкие перемычки с возможностью небольшого поворота на них боковой вилки вокруг соединения её с одним из её прижимов. В иных вариантах поворотная ось может быть шарнирной или гибкой из пружинящего материала соединения ручки и прижима. Прижим и сам может быть и шарниром, в том числе отчасти эксцентриком, с открытой поворотной частью или находящейся в отверстии некруглого тела, и может быть простой или подпружиненной пластиной, или пластиной с напайкой мягкого метала. В г-образном варианте вилок их самая длинная часть (ручка) может быть немного толще остальной части. К такому утолщению каждой вилки могут примыкать ролики кондуктора, на вертикальных осях расположенные с двух сторон, в средней части ленты - между барабанами. Рдитс может быть и в составе локомотива, и может быть на отдельной тележке, в том числе, соединяемой с составом тросом. Рдитс без барабанов и кольцевой ленты тоже возможен, но как его челночный вариант, кондуктор которого может быть соединён с поршнем пневматической системы, хотя, в таком случае кондуктор может быть и неподвижным. Боковые прижимы могут быть и с собственными загибами под низ головки рельса. Одна ручка вилки может быть и двойная - п-образная в своём сечении, в которой помещена вторая ручка. Вместо вилок могут быть клещи с широким зёвом. Пара вилок может быть объединена осью, и тогда и из них получаются оригинальные клещи. Клещи могут быть и с двумя осями по краям их ширины и с ручками от осей, достающими до противоположного края ширины рельса, но не достающими до своего края рельса, при наложении на него; могут быть и выступы под ролики кондуктора. Ролики могут быть и в средине ленты между ручками или их выступами. Если оси клещей - эксцентрики, или эксцентрики рядом с осями закреплены перед отдельными подпружиненными прижимами, то получается клещеобразная струбцина. Специализированный для торможения рдитс может иметь большую длину ленты или не гибкой полосы с множеством рельсовых захватов, с большой контактной поверхностью их прижимов и не иметь барабанов. Подобные устройства, при всём своём подобии движителю, движителями могут и не быть, если их барабаны не подключены к двигателям. Отдельная тормозная тележка для соединения с локомотивом может иметь лебёдку или пружины, например пружину растяжения из переплетённых тросов, или поршневой амортизатор со сжатым газом, для расположения впереди локомотива. Её полоса или лента может быть соединена с пневматическим или гидравлическим поршнем (гасителем скорости относительно рельса). Тележка впереди локомотива может быть и в форме приближенной к конусному сектору. На которой могут иметься аварийно надуваемые подушки безопасности, причём, эти подушки могут образовывать больше одного слоя. С описанным, хотя бы одним рдитс, через механизм подтягивания и/или отталкивания, может быть соединён отдельный от рдитс гусеничный движитель или движители. Сам рдитс также может быть аналогичен гусеничному движителю, гусеничная лента которого снабжена опорными катками, что в случае рдитс одновременно и ролики кондуктора, такие катки могут быть с проточкой по окружности. Рдитс может быть адаптированным под специальный рельс или рельсы с зубьями. В таком случае зубья или кольца имеются и на гусенице, или на цепи или на захватах. Рдитс может быть и с регулировкой формы линии части его ленты и расположения роликов кондуктора. Или же рдитс может быть более чем двух барабанным, с поворотом линии длины контактной (не всегда нижней) стороны ленты. Основную часть изобретения можно определить так: рельсовое сцепление характеризуемое полосой или цепью, или лентой на которой закреплены рельсовые захваты или которая состоит из соединённых друг с другом рельсовых захватов, с рычажными элементами в виде боковых вилок или струбцин, или клещей, длинные плечи рычажных элементов которых находятся в соприкосновении с подвижным относительно них кондуктором через ролики на кондукторе или на элементах рычагов, а короткие плечи элементов рычагов или эксцентрики которых соединены с прижимами для боковой поверхности головки рельса, при этом полоса или цепь, или лента и кондуктор закреплены непосредственно или с помощью подвижных элементов, на общей базе, в виде рамы или тележки. Кондуктор может быть без роликов если они расположены, например, на ручках клещей, а клещи и вилки как раз и состоят из рычажных элементов, обычно ручки клещей и бывают длинными плечами рычагов. Поворотные оси рычажных элементов могут быть посреди длины этих элементов или на их концах, они могут быть шарнирами или гибкими или пружинными соединениями. Может быть и вариант тележки рдитс с горизонтальным расположением цепи и на барабанах, звенья которой, с захватами, между собой соединены вертикальными шарнирами посредине ширины цепи, а также может иметься регулировка ширины тележки рдитс, например за счёт раздвижной рамы, чьи части соединены кинетическими парами. Возможет и вариант рдитс с круглыми барабанами, каковыми могут быть и колёса железнодорожного транспорта, в этом случае по длине ручек имеются разделяющие их на части горизонтальные шарниры.

Расстояние между роликами кондуктора таково, что захваты, проходя между ними зажимают головку рельса с боков, так как на ленте ручки вилок вне контакта с кондуктором расположены шире пространства между его роликами. В этом и заключается основная суть осуществления изобретения, хотя, если ролики и в средине между ручек, то для сжатия раздвигают ручки захвата. Сущность это процесса вполне подобна тому, как, например, лежачий человек подтягивал бы себя, например, снегу, ухватившись за какую либо опору, например торчащий гвоздь, клещами, но только человек рукой нажимает на ручки в неподвижной стыковке с ручками, а изюминка и неожиданность изобретения в том, что ручки сжимаются с подвижном соприкосновении ручек и кондуктора. В показанном на фигуре чертежа варианте относительно рельса движутся ролики, а не захваты, в челночном же варианте может быть наоборот. Длинные части прижимов (ручки) играют роль длинного плеча рычага, что могут создавать многократный выигрыш в силе, уменьшая долю энергии, затрачиваемую на сцепление с рельсом. В любой отдельный момент времени какая либо пара вилок создаёт сцепление с рельсом, а если лента длинная, то таких сцеплений может быть несколько, но и одно такое сцепление может быть лучше того, что может создать колёсная пара локомотива, чьи возможности более ограничены. Ближе к барабанам сцепления с рельсом нет и лента накручиваясь на барабаны накручивает и вилки, за счёт этого движитель и движется, а будучи соединённым с транспортом движет и его. Такой движитель на отдельной тележке соединённой тросом с составом, состав может тянуть через сложные участки пути, например, с пересечениями путей под обледенением, будучи перемещённой вперёд на не железнодорожном движителе, но обычный вариант соединения - обычная железнодорожная сцепка. Прижимы с загибами под низ головки рельса могут работать как дополнительные предохранители от опрокидывания железнодорожного транспорта на поворотах, а автомобилей, при наличии дополнительного рельса, на боковом скате насыпи, хотя, рдитс может заменять и шасси самолётам или добавляться к ним или к автомобильным колёсам, например, совмещая оси колёс и барабанов, для экстремальных условий эксплуатации. Устройство может работать и как захват рельсов для подтягивания к устройству другой техники лебёдкой. Торможение тоже является одной из основных функций рдитс. Если устройство находится позади локомотива, то остановив свой ход, но не разжав захват рельса, оно может затормозить локомотив лебёдкой с тормозом. Если же устройство выполнено в специализированном варианте для торможения, то тормозить может, и регулируя силу на прижимах (ослабив по сравнению с силой захвата для хода), за счёт трения о рельс. Лента тормоза без двигателя крутится за счёт движения локомотива или поезда, а торможение осуществляется или за счёт постепенного торможения вращения барабанов тормозными колодками или ,после быстрого торможения барабанов, за счёт трения прижимов о рельсы, и тогда большая площадь прижимов может распределить силу торможения по большой площади рельса, не разрушая его. Тележка в форме приближенной к конусному сектору наиболее безопасна в случаи столкновения эшелона с пересекающей пути техникой, людьми или животными, вместе с хорошими тормозами, позволит увеличить скорость железнодорожного транспорта на опасных участках. Многослойные подушки безопасности смогут откидывать или ловить в специальные карманы препятствия, в щадящем их режиме. Активация захватов может происходить и от вертикальных и от горизонтальных роликов, в том числе и с проточкой посредине. Отключение сцепления производится отодвиганием роликов от захватов, а если требуется поднять прижимы выше верха рельсов, то поднимается весь движитель. Гусеничный движитель в связи с рдитс, отталкиваясь от него или притягиваясь к нему, прижимается хотя бы к одному рельсу под большим противоположным движению транспорта углом к вертикали, что способствует большой экономии силы захватов, которой хватит и на гусеницу, которой можно получать и ход и особенно торможение. Рдитс может применяться и для преодоления горных круч и даже для вертикальных подъёмников, в этих случаях могут применяться и зубчатые рельсы. Рдитс с регулировкой формы нижней части его ленты может применяться для езды и по горизонтали и по вертикали и по дуге перехода с горизонтали на вертикаль, применительно к небольшим тележкам, например - дрон или робот охраны. Много-барабанный же рдитс может с вертикального перейти на горизонтальное направление и под углом 90 градусов. Рдитс с железнодорожным колесом внутри ленты не нуждается в отдельном двигателе, так как через колесо использует двигатель локомотива. В таком случае часть ленты впереди колеса используется для получения дополнительного сцепления для движения, а позади колеса для торможения. Вариант тележки рдитс, с горизонтальной цепью на барабанах, как и с регулировкой её ширины, может применяться как подставка под гусеничный транспорт с установкой её в распор под гусеницы, или для автомобилей с соединением барабанов с колёсами автомобилей перемычками, в том числе и с редукторами, увеличивающими скорость.

Изобретение относится к рельсовой технике, в том числе к устройству для сцепления с рельсом железнодорожной техники. Устройство выполнено в виде ленты, или полосы, или цепи, надетой на барабаны, подключенные к двигателям, своими осями соединенное с рамой, с которой соединена регулируемая платформа с роликами и железнодорожное колесо, на ленте, или полосе, или цепи закреплены рельсовые захваты с рычажными элементами в виде боковых вилок, или струбцин, или клещей, длинные плечи которых находятся в соприкосновении с подвижным относительно них кондуктором через ролики на кондукторе или на элементах рычагов, а короткие плечи элементов рычагов соединены с прижимами для боковой поверхности головки рельса, при этом лента, или полоса, или цепь и кондуктор выполнены с возможностью закрепления на общей базе в виде рамы или тележки. Устройство может быть тормозом, а в соединении с двигателем или другим движителем - движителем. Технический результат - повышение надёжности железнодорожной техники и ходовых качеств за счёт улучшения сцепления, что применимо и к торможению. 1 ил.

Устройство для сцепления с рельсом железнодорожной техники выполнено в виде ленты, или полосы, или цепи, надетой на барабаны, подключенные к двигателям, своими осями соединенное с рамой, с которой соединена регулируемая платформа с роликами и железнодорожное колесо, на ленте, или полосе, или цепи закреплены рельсовые захваты с рычажными элементами в виде боковых вилок, или струбцин, или клещей, длинные плечи которых находятся в соприкосновении с подвижным относительно них кондуктором через ролики на кондукторе или на элементах рычагов, а короткие плечи элементов рычагов соединены с прижимами для боковой поверхности головки рельса, при этом лента, или полоса, или цепь и кондуктор выполнены с возможностью закрепления на общей базе в виде рамы или тележки.