Двухосная тележка для повозок Советский патент 1930 года по МПК B61H13/30 

В предлагаемом изобретении, касающемся двухосных тележек для понозок, снабженных тормозным устройством, иснользующим в це.яях торможения вес самой новозки, применены буксы, в которых кольцевое пространство между их стенками и цилиндрической поверхностью шейки оси разделено на две равные камеры, заполняемые смазочною жидкостью, разностью давлений каковой предусматривается создание мас.гяной подушки, заменяюп ;ей обычный подшипник, и возможность торможения опусканием колодки на бандажи колес.

На чертеже фиг. 1 изобраягает осевой разрез буксы; фиг. 2-вид буксы спереди и ее поперечный разрез по АЛ фпг. 1; фиг. о-вид сбоку половины двухосной тележки; фиг. 4-разрез по В-Б фиг. 3; фиг. о-впд сверху одной четверти двухосной тележки; фиг. 6-продольный разрез масляного насоса и фиг. 7-поперечные разрезы насоса по А-А и В-В фиг. 6. Корпус буксы имеет в задней стенке 1 (фнг. 1) кр)глый вырез для оси; спереди к буксе прикрепляется крышка при помощи болтов 8, проходяпгих через пять отверстий в борту корпуса буксы. Внутри корпус снабжен плоским кольцевым выступом 2, который служит направляюп1,ею для кольцевой пружины 14. В верхней части буксы расположена газовая камера 3, сообщающаяся с полостью буксы при помощи отверстия 4, расположенного над кольцевой пружиной 14; под отверстием 4 помещен кусок каучука 15, закрывающий отверстие при опускании буксы. Сверху газовая камера снабжена ребордами сотверстиями 9 (фиг. 2) для прикрепления, при помощи болтов, к раме тележки. По бокам корпус буксы имеет продольные назы 7 для подвижных перегородок 5, к концам коих примыкают уплотнительные прокладки 28, которые закрывают отверстие за кольцевой пружиной и передают на перегородку о действие пружинной пластины 39. В нижней частит корпуса имеется отверстие 6 с внешней нарезкой для соединения с маслоотводящей трубой.

Внутри корпуса буксы на ось надета цилиндрическая обойма 10 с конусным съужением 11, соответствующим коническому переходу шейки оси; с задней стороны в обойме сделана выточка, в которой помещается спиральная пружина 30 и выступ 12 кольца 13, которая, плотно охватывая ось, вращается вместе с обоймой иг вместе с тем, имея возможность скользить вдоль оси, все время прижато пружиною 30 к стенке 1 корпуса, препятствуя вытеканию масла из буксы. Кольцевая пружина 14, плотно охватывая обойму 10, не позволяет маслу протекать из задней части буксы в среднюю. Между внутренней поверхностью корпуса буксы и обоймой 10 расположены два полукольца (фиг. 1), состоящие из цилиндрических частей 16 и 17,

плоских реборд 18, 19, 20 и 21 и плоских же направляющих 22 и -23 (фиг. 2), образующих продолжение пазов 7: в нижнем полукольце имеется отверстие 24 (фиг. 1 и 2), соответствующее отверстию (i в ко1%усе буксы, а в верхнем полукольце-четыре .отверстия для сообщения: одно-25-с газовой камерой, д)угое-26-с п|)остранством соседней части, третье и четвертое--27-с п)ОстранстБОм за продольными пластинами 5. К ребо)дам 20 и 21 п)Илегает вторая кольцевая пружина 29, насаженная на обойму 10 и Препятствующая протеканию масла из передней части буксы в среднюю и обратно.

К корпусу буксы соедините1ь аыми болтами 8 прикрепляется крышка о1 с выемкою 32, соответствующею концу оси; крышка, имеющая внизу (фнг. 2) цилиндрическую форму, в верхней части ограничена нло скими боковыми гранями, образующими малую газовую камеру нз, отделенную от пространства 32 крышки нерегородкок 34 с отверстием 35 для прохода масла. Вместе с крыш ко О 31 отлит небольшой цилиндр 36, в котором помещен стержень - регулятор высоты 37 и виде усеченного конуса, нижнее основание коего выбрано так. чтобы в нормалвном положении наименьший зазо) был достаточен для прохода потребного количества масла: цилиндр 36 несколько Я5ыступает над газовой камерой буксьг и снабжен наружною нарезкою для соединения с масло-приводящей трубой.

Над каждыми двумя буксами (фиг. 3-5) расиоложена продольная балка, состоящая из пары нижних прогонов 41 и 42 и на)Ы верхних прогонов 43 ;И 44, соединенных между собою вертикальными болтами 45, 4В, 47 и 48 и поднорками 49 и 50. Б поперечном направлении продольные балки соединяются поперечными балками 51, 52, 53 и 54. В цент)е тележки на пятниковой балке 55 укреплен нятник 56 для платформы тележки и пятниковая подпорка 57.

Над ободом колеса помещается тормозная колод ка 58, онирающаяся своими концами на цилиндрические оноры ползунов 59, имеющих утолщения с внутренней резьбой для установительных болтов (10, (И, (12, 63, что дает возможность устанавливать колодку 58 н желательной высоте.

Для накачивания масла в буксу служит насос (фиг. 6 и 7), приводимый в действие электромоторол.

Насос состоит из цилиндра 65 (фиг. G-7), в.нижней части коего имеются отверстие 66 для выталкивания масла, снабженное клананом 67 с радиальными отросткамя для направления вдоль стенок насоса, и отверстие 6ti длявсасывания масла через загнутую книзу трубу 69. В насосе движется, длинный поршень 70, соединенный с шатуном 71 помощью сквозной шпонки 72. Ниже уровня клапана 67 цилиндр 65 имеет просвет 73 для сообщения с газовым цилиндром. 74, отлитым заодно с насосом и служащим для равномерного стока масла под давлением сжатого в нем газа; пнизу цилиндр 74 оканчивается бо)тамк 75 с четырьмя отверстиями для соединительных болтов 76. Газовый цилиндр 74 и насос 70 покрыты оП1)окинутым резе)вуаром 77 для масла, имеющим нрорез 78 для шатуна, болтовое отверстие 79 с резьбой для пружины тормозо-усилителя и борты с тремя отверстиями для соединительных бо.1тов 80 п 81.

Масляный )езервуар 77 и газовый цилинд 1 74 с насосом 70 )тся к обп1,ему днищу 82, представляющему собою плоский диск с отверстиями 83 (для п)итекания масла), 84 (для вытекания), и 85 (для вывода выжимаемого из 84 масла в резе)вуар), выходящими м ноиеречную трубу 8(; квадрат1гого сечения с открытыми концами. В трубу иставлен распределительный золотник 87, имеющий два вертикальных канала 88 и 89, соответствующих, в нормальном положении, отверстиям 85 и 84, и два продольных 90, идущих по его бокам; при перемещении золотника влево, передний продольный канал имеет два выхода: справа вверх в газовый цилиндр и слева вниз в трубопровод к нижней части буксы, а задний-наоборот. Таким образом получается что, при перемещении золотника из нормального положения в тормозное, трубопроводы пересоединяются и против обычного, масло из насоса идет в нижнюю часть буксы, а из верхней ее части-в резервуар. На конце золотника укреплен якорь 91, второй же конец канала с резьбою закрывается гаечным болтом 92.

В одной илоскости с трубой 86 помещается согнутый в дугу электромагнит 93, питаемый особой линией, проходящей через тормозные выключатели вагона от динамомашины на паровозе; в работе якорь с золотником держится в притянутом к электроиагниту положении, как показано на чертеже. У поверхности якоря проходит конец плоской пружины 94, закрепленной в :одящим Б отверстие 79 болтом и оттягивающей 1ГОЫОЩЫО болта 95 якорь в тормозное положение до отростков 96. как только прекратится ток в электромагните 93. Лапы 97 и 98, несущие электромагнит 93, составляют одно целое с отростками 96 и прикрепляются к диску s2 помощью соединительных болтов 80. и 81. Каналы 83 и 84 имеют на концах наружную резьбу для присоединения к трубопроводам.

Трубопроводы от машинных частей продолжаются вдоль середины вагона к серединам тележек и отсюда дают поперечные разветвления под серединами продольных балок, откуда, в свою очередь, ра ветвляясь, идут к отверстиям букс, с копми соединяются помощью соединительных гаек. Резервуар, трубопроводы и буксы наполняются маслом. Все части букс, кроме газовых камер, должны быть свободны от воздуха; последнему при напо.1ении дается свободный выход через особьге отверстия, кои после забиваются штырями 38 (фиг. 1).

Действие описанных букс и тормозов происходит следующим образом. Перед троганием поезда с места, машинист подает ток от динамо-машины одновременно в электромагниты 9;-) (фиг. ()-7) и в электромоторы. Первые, намагнитившись, притягивают якоря 91 и. устанавливают золотники 87 в нормальное рабочее положение; вращающийся же вал электромотора посредством шатуна 71 приводит в движение поршень 70 насоса.

Когда поршень 70 поднимается, клапан 67 прижимается ко дну 66 силой атмосферного давления в газовой камере 74, а пространство под поршнем сильно разрежается. Как только откроется отверстие 68, масло из резервуара врывается ,под .поршень и заиолняет пространство иод ним. При обратном движении норшня клапан 67 открывается и масло выталкивается частью в канал 84 и частью в газовый цилиндр 74. Масло, поднимаясь в цилиндре 74, сжимает находящийся в нем газ, который, не имея никакого выхода, постоянно и равномерно выталкивает масло через канал 84 в трубопровод и от него ко всем буксам. Достигнув регулятора высоты 37 (фиг. 1), масло проникает через зазор в цилиндре 30 и через отверстие 2(1 в и-ространство между

-буксою и обоймой 10: одновременно с этим оно заиолняет и части над кольцевыми пружинами и подвижными перегородками, прижимая их к поверхности обоймы.

Как только давление масла над обоймой станет выше удельного ее давления, букса начнет подыматься и вместе с тем колодка 58 отделится от поверхности бандажа до полного прек)ащения соприкосновения с нею. С этого момента вагон готов к Т1)оганию с места.

По поднятии буксы над обоймой начинается взаимодействие масла с газовым 3, различное к зависимости от условий. Если вагон был в остановке недолгое крепя, давление в газовом объеме будет близко к давлению масла в буксе и излишек масла, иоступающий от излишка мощности, выравня давления, подымает буксу па, нормальную высоту (10 ым от низнгего положения). Если же вагон долгое время (напр, несколько часов) не был в движении, давление газового объема будет близко к атмосферному: в этом случае как только отверстие 4 отстанет от поверхности закрывавшего его каучукового куска 15 на кольцевой п)ужине 14. излишек масла будет иостененно занолнять газовую каiiejiy 3, пока через неско.1ько минут не выравняет давление и не установит буксу в нормальное положение. Масло, выжимаемое за пружинный контур к крышку, частью переходит че1)ез отверстие 35 ие)его)одки 34 в малую газовую камеру 33, а частью выжимается в нижнюю часть буксы.

С установлением в малой газовой камере давления около иоловины удельного давления буксы, в крышку притекает столько же масла, сколько ц уходит. Масло, выжимаемое -со сто)оны уилотнительного кольца, проходит через И11освет внизу кольцевой пружины в нижнюю часть буксы, также как и выжимаемое со стороны продольных иластин. Дальнейшее перемещение масла из буксы в трубопровод возможно лишь при наличии давления достаточного для того, чтобы преодолеть трения и потери на пути следонапия масла в резервуар, каковое и создается выжимаемым иа буксы маслом. Обойма 10, вращаясь вместе с осью, сообщает вращение и кольцу 13, которое, скользя по задней стенке 1 корпуса, всегда плотно П1)ижато к ней давлением масла и пружины 30 и вследствие этого, хотя и

имеет возможность скользить вдоль оси при ее перемещениях, все же препятствует вытеканию масла из буксы.

Если вагон подвергается продолжительным усилиям, например, центробежной силе при ярохояЕдении кривых, то давление в одних буксах увеличится, а в других понизится: соответственно этому вытекание масла в первых будет больше, а во вторыхменьше и как следствие-первые опустятся, а вторые поднимутся. Для того, чтобы препятствовать подобному перемещению, служит регулятор высоты 20; благодаря своей конусности, он при опускании буксы увеличивает зазор для прохождения масла, а вцесте с тем увеличивает подачу и давление масла в буксе: при подъеме же, наоборот, уменьшением зазора сокрап;ает подачу масла и нонижает его давление.

Когда вагон подвергается давлению мгновенных сил-ударам, толчкам и колебаниям-в действие вступают газовые рессорьь Вертикальные силы, опуская буксу, заставляют масло перетекать через отверстие 4 в большую газовую камеру 3 и : уравновешиваются увеличивающимся давлением сжимаемого газа, а следовательно и увеличивающимся давлением масла в буксе.

Боковые силы, перемещал буксы вдоль оси, вгоняют масло из крышки 32 в малую газовую камеру 33, а в противоположной буксе, наоборот, из газовой камеры в крышку. и уравновешиваются увеличением давления в крышке первой и понижением давления в крышке второй буксы.

Колебания вагона постепенно затихают, так как связанное с колебаниями буксы протекание масла из газовых камер в буксу, из нее в трубопроводы и обратно сопровождается потерей живой силы я значительным трением.

Для замедления скорости или остановки поезда, достаточно разомкнуть ток в электромоторе, и тем самым, прекратив подачу масла, дать возможность буксе сесть, а колодке-торйозить приходящеюся на нее нагрузкою. Затем можно, возобновив ток, подобрать его такой силы, чтобы торможение было насколько угодно слабо, а усиливая или ослабляя ток, изменять тормозную силу произвольно и равномерно.

Для ускорения торможения требуется одновременное прекращение тока в электромоторах и в электромагнитах 93, благодаря чему якорь 91 отталкивается и золотник 87 приводится в тормозное положение, трубопроводы же иересоединяются так, что масло из верхней части буксы направляется, главным образом через зазор и трубопроводы, непосредственно в рез,ервуар. Вытекание масла при этом происходит с большой скоростью и через короткий промежуток времени устанавлив тся нормальная торзюзная сила. Возд овлением тока в моторах и магнитах можно перейти на торможение с произвольной силой, как и в первом случае.

Если, выключив электромагниты, оставим работать электромоторы, то в то время, как из верхней; части буксы масло будет вытекать в резервуар, в нижнюю часть оно будет накачиваться, и колодка будет нагружена не только весом вагона, но и давлением, приходящимся на нижнюю часть буксы, при чем нагрузка может возрасти больше, нежели в два раза против нормальной, чем достигается экстренное торможение; дальнейшим ослаблением тока в электромоторе торможение может быть уменьшено до обычного; выключая мотор, можно перейти ко второму способу торможения, а включая электромагниты-к первому.

Предмет патента.

1.Двухосная тележка для повозок, снабженная тормозным устройством, использующим в целях торможения вес самой повозки, характеризующаяся иримеиением буксы (фиг. 1-5), снабженной двумя подвижными в соответствующих назах, перегородками 5, 5, разделяющими кольцевое пространство между стенками буксы и цилиндрической пове|)хностью шейки оси на две равные камеры, заполняемые смазочной жидкостью, подводимой из:вне отдельными для каждой камеры трубопроводами, разностью давлений в каковых камерах предусмотрено: 1) создать масляную подушку для шейки оси, заменяющую обычный подшипник, 2) опускать тормозные колодки, расположенные на эластичной раме тележки, на бандажи колес, с целью торможения повозки весом ее и 3) производить усиленное торможение.

2.Применение при двухосной тележке, охарактеризованной в п. 1, гидравлического насоса для питания камер, приводимого в работу отдельным электромотором и

.

включающего в себе, с целью шереключения хода жидкости, дляг11риведения в соответствующую работу буксу, распределительный золотниЪ 87 (фиг. 6), сиабженный каиалами i88, 89 и 90, 90, каковой золотник передвигается помощью эле втромагнита 93, питаемого токол из будки машиниста.

. §. Видоизменение двухосной тележки, охарактеризованной в п. 1, отличающе%ся применением камеры 3, сообщающейся с верхней кольцевой камерой буксы, воздушная нодушка в которой служит нневматическим амортизатором, нредназначенным для выполнения роли обычных рессор.

фиг. 3

g Sf4s se

S6

S4.

4

4

4в

лг

фип Л. ff8.6/

фиг. Б

фип 7

81