ТОРМОЗНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЕЗДОВ И ОТДЕЛЬНЫХ ПОВОЗОК Советский патент 1929 года по МПК B60T13/66 

Предлагаемое изобретение касается тормозного устройства для повозок и поездов, в котором реакция силы торможения воспринимается жидкостью вспомогательного цилиндра при помощи соединенного с тормозными рычагами поршня и передается на коробку тормозного устройства или на находящийся под действием тормозной силы поршень. Для достижения прилегания тормозных колодок к колесам в конце определенной части хода приводного органа тормозов в пространство, в котором перемещается соединенный с тормозными рычагами поршень, вводится некоторое количество жидкости через запорный механизм, препятствующий обратному проходу ее.

На схематическом чертеже фиг. 1 изображает в разрезе тормозное устройство для поездов и отдельных повозок; фиг. 2 - видоизменение тормозного устройства с применением жидкости, находящейся под давлением, создаваемым поршнем при его обратном ходе; фиг. 3 - видоизменение тормозного устройства, в котором тормозный и вспомогательный цилиндры расположены на одной оси; фиг. 4 - видоизменение тормозного устройства с двумя трубопроводами для последовательного питания вспомогательного цилиндра дополнительным количеством жидкости; фиг. 5 - видоизменение, в котором принудительное движение клапана для дополнительных количеств жидкости производится соленоидом посредством контактов, связанных со штоком поршня вспомогательного цилиндра; фиг. 6 - видоизменение, в котором применены разобщающиеся друг от друга клапаном вспомогательный и тормозной цилиндры; фиг. 7 - видоизменение, в котором применены для пополнения жидкостью цилиндра клапаны, управляемые разностью давлений в резервуаре и цилиндре, а также посредством кулачной рейки, связанной с поршнем тормозного цилиндра; фиг. 8 - видоизменение, в котором трубопровод, соединяющий тормозной цилиндр с резервуаром снабжен клапанами, управляемыми в различные моменты движения их соленоидом при помощи поршня и рычага с электромагнитом; фиг. 9 - применяемый в тормозных устройствах ступенчатый поршень в разрезе.

В изображенном на фиг. 1 тормозном устройстве торможение осуществляется при повороте рычага 1 вокруг цапфы 2 и рычага 1′ вокруг цапфы 2′, чем достигается натягивающее действие тормозных рычагов в направлении стрелок X и X′ С этой целью заставляют находящуюся под давлением жидкость, притекающую по каналу 3, действовать на поршень 5, перемещающийся в цилиндре 4, установленном в лежачем положении и снабженном на наружной стороне цапфою 6. Поршень 5 соединен с рычагом 1′ при помощи шарнира 6′. Обратное перемещение тормозных рычагов в их исходное положение происходит под действием пружины 17.

Если тормозные колодки после определенного хода рычагов 1 и 1′ не приходят в соприкосновение с колесами, то для осуществления их прилегания передвигаются точки 2 и 2′. С этой целью заставляют находящуюся под давлением жидкость действовать на перемещающийся во вспомогательном цилиндре 8 поршень 7, соединенный в точке 2′ с рычагом 1′, между тем как вспомогательный цилиндр 8 в точке 2 присоединен к рычагу 1. Действующая на этот поршень 7 и находящаяся под давлением жидкость поступает из камеры 9 тормозного цилиндра. После определенного хода рычагов 1 и 1′ эта камера 9 приходит в соединение с каналом 11, кончающимся в цилиндре 8 у клапана 12. При осуществлении этого соединения клапан 12 открывается в сторону цилиндра 8, если в этом цилиндре не имеется определенного давления, образовавшегося от обратного действия тормозных рычагов при соприкосновении тормозных колодок с колесами. Соединение камеры 9 с цилиндром 8 происходит при помощи распределительного канала 10 после упомянутого определенного хода.

Жидкость в камере 9 находится под действием вспомогательного поршня 13, перемещающегося при перестановке тормозных рычагов. Камера 9 находится в тормозном цилиндре 4, а вспомогательный поршень 13 составляет одно целое с тормозным поршнем 5. Камера 9, кроме, того сообщается с резервуаром 14 через два клапана 15 и 16, образующих вместе запорный механизм, открывающийся при поднятии клапана 15 или клапана 16. Обратный клапан 15 поднимается, когда в камере 9 имеется определенное давление, а прямой клапан 16 - когда в этой камере происходит некоторое разрежение.

В изображенном на фиг. 2 видоизменении предлагаемого изобретения тормозной рычаг 1 воспринимает в одной и той же точке 62 как действие нормального торможения, так и действие дополнительной перестановки, поршень 57 заменяет поршни 5 и 7 по фиг. 1 и соединен в точке 62 с рычагом 1. Нормальная перестановка тормозных рычагов происходит под действием дополнительного поршня 18, воспринимающего тормозную силу и передающего ее через промежуточную жидкость на поршень 57.

Когда игра в тормозных рычагах становится настолько большой, что тормозные колодки после определенного хода поршня 18 еще не приходят в соприкосновение с колесами, это прилегание колодок достигается автоматически, без того, чтобы поршень 18 должен был для этого совершить особое перемещение. Для этого в изображенном на фиг. 2 устройстве имеется резервуар 9, из которого по трубопроводу 11 и через клапан 12 может поступать жидкость в пространство, в котором перемещается поршень 57. Соединение трубопровода 11 с резервуаром 9 находится под действием запорного механизма, состоящего из клапана 10, поднимающегося со своего седла после определенного хода поршня 18 при действии укрепленного на штоке этого поршня кулака 19. В резервуаре 9 жидкость находится под определенным давлением.

В изображенном на фиг. 3 видоизменении тормозного устройства, поршень 18 образует одну часть дифференциального поршня 13, 18, другая часть 13 которого служит вспомогательным поршнем. Между уравнительной камерой 9 и пространством, в котором перемещается тормозной поршень 57, имеется дополнительное соединение, остающееся открытым во время того определенного хода, который при правильно отрегулированных тормозных рычагах вызывает прилегание тормозных колодок к колесам. Раструб 20 в цилиндре поршня 18 устанавливает сообщение этого цилиндра с цилиндром вспомогательного поршня 13, действующего на жидкость в уравнительной камере 9.

Благодаря этому соединению, поршень 57 во время упомянутого определенного хода передвигается под действием жидкости, вытесняемой одновременно поршнем 18 и поршнем 13. По окончании этого определенного хода вытесняемая поршнем 13 жидкость уже не может больше протекать через раструб 20 и, поэтому, в дальнейшем работает один только малый поршень 18, оказывая действие на поршень 57. Эта смена действия поршней 13 и 18, благодаря которому за быстрым придвиганием тормозных колодок к колесам следует сильное торможение, наступает таким образом, автоматически, как только поршень 18 достигает конца раструба 20. Если тормозные колодки в этот момент еще не соприкасаются с колесами, вытесняемая поршнем 13 жидкость поднимает клапан 12 со своего седла и вызывает таким образом дальнейшее перемещение поршня 57. Когда тормозные колодки прилегают к колесам, давление в цилиндре поршня 57 повышается. Так как клапан 12 еще открыт, то это давление передается в уравнительную камеру 9 и поднимает клапан 15. При этом клапан 12 садится на свое седло и на поршень 57 продолжает действовать только вытесняемая поршнем 18 жидкость; поршень 57 начинает перемещаться относительно дифференциального поршня 13, 18 с меньшей скоростью и, поэтому, передает большую силу.

Если из уравнительной камеры 9 пришлось выпустить некоторое количество жидкости для выравнивания особенно большой игры, то в нее во время оттормаживания попадает новое количество жидкости через клапан 16, открывающийся при каждом ходе, соответствующем оттормаживанию, и остающийся в открытом положении до тех пор, пока поршень 18 не выходит из раструба 20. Благодаря этому, при следующем торможении тормозные колодки приходят в соприкосновение с колесами, как только поршень 18 закрывает раструб 20. По трубопроводу 11, закрываемому клапаном 12, не будет протекать жидкость, пока не наступит нового увеличения игры.

Если тормозные колодки прихо- в соприкосновение с колесами раньше конца упомянутого определенного хода, то все же рабочее торможение не начинается до конца этого хода. Избыток жидкости между поршнями 13, 18 и 57 при этом подается через клапан 15 в резервуар 14, и торможение начинается только в тот момент, когда поршень 18 закрывает раструб 20, т.-е. когда доходит до того определенного пункта, который вызывает изменение работы обоих поршней. Игра, таким образом, автоматически доводится до своего первоначального значения независимо от того, увеличивается она или уменьшается. Находящаяся в резервуаре 14 жидкость служит и для того, чтобы снова наполнить уравнительную камеру 9 через клапан 16 при выравнивании очень большой игры.

На фиг. 4 показано видоизменение изображенной на фиг. 1 формы осуществления, в котором между уравнительной камерой 9 и цилиндром 8 имеется соединительный трубопровод 20, имеющий то же назначение, что и раструб 20 на фиг. 3. Этот соединительный трубопровод не закрывается до тех пор, пока не кончается упомянутое выше определенное перемещение, вызывающее прилегание тормозных колодок к колесам. Если в конце этого хода тормозные колодки еще не прилегают к колесам, сообщение через трубопровод 11 сохраняется благодаря тому, что открывается клапан 12, который опять закрывается при достижении прилегания колодок.

В изображенном на фиг. 5 видоизменении тормозного устройства по фиг. 2 пространство между поршнями 18 и 57 может быть соединено через трубопровод 11 с резервуаром 9, содержащим находящуюся под давлением жидкость. В трубопроводе 11 имеется клапан 12, обычно прижимаемый пружиною к своему седлу; шпиндель этого клапана соединен с сердечником соленоида 63. Этот соленоид включен в электрическую цепь 64, которая может быть разомкнута в двух местах. Одно размыкание может быть осуществлено перестановкою рукоятки 65 выключателя, которая должна находиться в показанном пунктиром положении, чтобы замкнуть электрическую цепь, авторов размыкание происходит при передвижении подвижного контакта 66, прикрепленного к поршню 18 и размыкающего электрическую цепь 64 при разъединении с неподвижным контактом 67.

При замыкании электрической цепи 64, клапан 12′ поднимается сердечником 63 соленоида так, что из резервуара 9 находящаяся в нем под давлением жидкость может протекать по трубопроводу 11 в пространство между поршнями 18 и 57, вследствие чего поршень 57 сразу же перемещается вправо и при этом приводит тормозную колодку в прикосновении с колесом одновременно с этим или несколько позже, перемещается поршень 18 и отжимает жидкость обратно в резервуар 9. Эта обратная подача может происходить до тех пор, пока клапан 12 не закроется, что происходит при размыкании контактов 66, 67. Это перемещение, равное длине пути d, не оказывает никакого влияния на рабочее торможение, основанное на сильном прижимании колодки к колесу, вызывается лишь дальнейшим перемещением поршня 18 вправо.

Оттормаживание происходит при обратном перемещении рукоятки 65 в показанное сплошными линиями положение. Поршень 57 приводится в исходное положение действием пружины, установленной на тормозных рычагах. Во время этого периода растормаживания электрическая цепь, хотя контакты 66 и 67 и приходят в соприкосновение, не замыкается, так как она остается разомкнутой вследствие перестановки рукоятки 65. Благодаря этому, клапан 12′ не открывается, что дает возможность тормозной колодке удалиться от колеса.

В изображенной на фиг. 6 форме выполнения предлагаемого изобретения тот же результат достигается при помощи механического управления. Поршень 5, соединенный, с одной стороны, с тормозными рычагами, снабжен на другой стороне штангою 68, на конце которой имеется пружинный кулак 78, обычно удерживаемый пружиною 69 в изображенном на чертеже положении. Если повернуть в положение, соответствующее открытию, рукоятку 72, под действием которой находится клапан, поставленный в соединительном трубопроводе 73 между резервуаром 9 и цилиндром поршня 5, то находящаяся в резервуаре 9 под давлевием жидкость может оказать давление на поршень 5 и переместит его вправо. При этом сразу или почти сразу, под действием кулака 78, происходит подъем двуплечего рычага 76 и вместе с тем открытие клапана 12′, нагруженного пружиной 77. При открытии этого клапана становится возможным вытекание жидкости через трубу и в цилиндр, в котором передвигается поршень 7, шарнирно соединенный с рычагом 1, находящимся в соединении с тормозными рычагами.

Поршень 5, с другой стороны, шарнирно соединен с рычагом 1′, связанным с тормозными рычагами. Рычаги 1 и 1′ соединены друг с другом при помощи уравнительной штанги 79 и пружины 80. Торможение происходит, когда тормозные рычаги 1 и 1′ перемещаются в в направлении, показанном стрелками.

Длина пружинного кулака 78, а равно и длина взаимодействующего с ним плеча рычага 76 выбираются таким образом, что при перемещении поршня 5 вправо клапан 12 удерживается в открытом положении во время определенной части хода поршня, в продолжение которой находящаяся под давлением жидкость может оказывать действие на поршень 7 и этим приводит тормозные колодки в соприкосновение с колесами. В дальнейшем при открытом клапане 12′ и продолжающемся перемещении поршня 5 вправо, находящаяся в цилиндре поршня 7 жидкость, благодаря соединению между рычагами 1 и 1′, отжимается обратно в пространство, в котором перемещается больший поршень 5, затем клапан 12′ закрывается, а поршень 5 продолжает перемещаться вправо и вызывает желаемое прижимание тормозных колодок к колесам.

При оттормаживании поршень 5 возвращается влево и кулак 78 снова приходит в положение, при котором он находится перед рычагом 76, при чем кулак, проходя под рычагом, поворачивается и, поэтому, при оттормаживании не открывает клапана 12.

В изображенном на фиг. 7 видоизменении устройства тяга 1 соединена с передвигающимся в цилиндре поршнем 57. Другой конец этого цилиндра закрывается дифференциальным поршнем 18, часть а которого снабжена кулачной рейкой 79. Рейка 79 имеет кулак 80, поднимающий шпиндель нагруженного пружиной клапана 81, установленного в соединительном трубопроводе 11 между резервуаром 9 и цилиндром 6. В этом трубопроводе 11, кроме того, имеется еще обратный клапан 82. Такое устройство, основанное на том же принципе, как и изображенное на фиг. 5, дает возможность жидкости, в случае необходимости, протекать из цилиндра обратно в резервуар 9 и допускает некоторое перемещение поршня 18, не связанное с торможением.

Когда кулак 80 оставляет или оставил шпиндель клапана 81, кулак 83 на рейке 79 поднимает шпиндель клапана 84, расположенного в ответвленном трубопроводе 11′, выключающем клапаны 81 и 82 трубопровода 11. Открытие клапана 84 дает возможность находящейся под давлением жидкости перейти из резервуара 9 в цилиндр 6 в том случае, когда тормозные колодки еще не прилегают к колесам. Давление на дифференциальный поршень 18 передается из резервуара 9 по снабженному клапаном трубопроводу 85.

В изображенной на фиг. 8 форме выполнения устройства трубопровод 11, соединяющий резервуар 9 с цилиндром тормозного поршня 57, находится под действием клапана 12а, который может быть открыт или закрыт при помощи электромагнита 63а, регулирующего торможение. В трубопроводе 11 имеется клапан 12′, управляемый перемещением поршня 18b. Электромагнит 63а соединен с тормозным клапаном 87. Оттормаживание осуществляется соленоидом 86, возвращающим поршень 18b в его исходное положение и выжимающим жидкость через клапан 88 обратно в резервуар 9.

Показанное на фиг. 8 положение отдельных частей тормозного устройства соответствует отторможенному состоянию. При торможении прерывают ток в электромагните 63а, благодаря чему открывается клапан 12а и 87. Находящаяся в резервуаре 9 под давлением жидкость при этом передвигает поршень 18b, который, в свою очередь, поднимает рычаг 76 и этим открывает клапан 12′ против действия пружины 77. Теперь жидкость может непосредственно по трубопроводу 11 попасть в цилиндр поршня 57 и вызвать подтягивание тормозов. Клапан 12′ остается открытым до тех пор, пока упор 78а поршня 18b не сходит с рычага 76. В этот момент начинается рабочее торможение. При оттормаживании, вызываемом возбуждением соленоида 86, клапан 12а уже не открывается, так как при этом по электромагниту 63а также пропускается ток.

В изображенном на фиг. 9 ступенчатом поршне тормозная сила действует на шток поршня 18, который может увлечь при помощи пружины 90 и поршень 13 большого диаметра. Если в направлении стрелки Z оказывать действие на пружину, то поршни 18 и 13 передвигаются одновременно и вытесняемая ими жидкость быстро продвигает соединенный с тормозными рычагами поршень 57.

Когда поршень 18 закрывает канал 91, через который вытекает вытесняемая поршнем 13 жидкость, этот поршень 13 останавливается, а пружина 90 сжимается продолжающим перемещаться поршнем 18, который теперь один оказывает воздействие на поршень 57 и его медленно, но с большой силой передвигает. Если тормозные колодки приходят в соприкосновение с колесами раньше, чем поршень 18 закрывает канал 91, то сжимание пружины 90 начинается при возникновении этого прилегания, так что поршень 18 может продолжать свое движение и сразу же закрывает канал 91, т.-е. доходит до места, при котором происходит смена действия поршней.

1. Тормозное устройство для поездов и отдельных повозок, в котором реакция силы торможения воспринимается через посредство тормозных рычагов жидкостью вспомогательного цилиндра, предназначенного для перемещения колодок от начала их холостого хода до положения прилегания их к бандажам колес, характеризующееся тем, что таковое устройство снабжено приспособлением, автоматически вводящим в вспомогательный цилиндр дополнительное количество жидкости, необходимое для полного прилегания тормозных колодок к бандажам колес и действующим в том случае, когда тормозные колодки, после определенного хода поршня, указанного вспомогательного цилиндра, еще не приходят в соприкосновение с бандажами колес.

2. Форма выполнения устройства в п. 1, включающая в себе, для указанной в п. 1 цели, резервуар 14 (фиг. 1) с клапанами прямым 16 и обратным 15, автоматически снабжающий, - через посредство камеры 9 тормозного цилиндра, соединительного канала 11 и клапана 12, - вспомогетельный цилиндр 8.

3. Форма выполнения устройства по п. 1, включающая в себе два трубопровода 11, 20 (фиг. 4), снабжающих вспомогательный цилиндр 8 дополнительным количеством жидкости, из коих трубопровод 20 снабжает указанный цилиндр жидкостью до момента перекрытия его поршнем 13, после чего вступает в работу трубопровод 11 - с обратным клапаном 12.

4. Видоизменение устройства по п. 3, отличающееся тем, что в системе, в коей тормозной и вспомогательный цилиндры расположены на одной оси, роль трубопровода 20 по п. 3 выполняет раструб 20 (фиг. 3), находящийся в сообщающем указанные цилиндры канале.

5. Форма выполнения устройства по п. 1 снабженного резервуаром 9 (фиг. 2) с жидкостью, находящейся под давлением, создаваемым поршнем при его обратном ходе, включающая в себе клапан 10 принудительно открываемый, с указанной в п. 1 целью, кулаком 19, связанным со штоком поршня вспомогательного цилиндра.

6. Видоизменение устройства по п. 5, отличающееся тем, что взамен клапана 10, открываемого принудительно кулаком 19 (по п. 5), применяется клапан 12′ (фиг. 5), управляемый соленоидом 63, включаемым через посредство неподвижного контакта 67 и подвижного - 66, связанного со штоком поршня тормозного цилиндра.

7. Форма выполнения устройства по п. 1, в коей применены вспомогательный и тормозной цилиндры, разобщающиеся друг от друга клапаном 12′ (фиг. 6), управляемым механически, через посредство двуплечевого рычага 76 и пружинного кулака 78 поворотно прикрепленного к штоку поршня тормозного цилиндра, жидкость же соответствующего давления, находящаяся в резервуаре 9, свободно поступают лишь в камеру тормозного цилиндра.

8. Форма выполнения устройства по п. 1, включающая в себе, с целью должного пополнения жидкостью цилиндра 6 (фиг. 7) из резервуара 9, клапаны 82, 81 и 84, из коих клапан 82 управляется разностью давлений жидкости в резервуаре 9 и цилиндре 6, а клапаны 81 и 84 могут быть открываемы через посредство кулачной рейки 79, связанной с поршнем тормозного цилиндра.

9. Форма выполнения устройства по п. 1, в коей трубопровод 11, соединяющий цилиндр тормозного поршня 57 с находящимся под давлением резервуаром 9, снбжен двумя клапанами 12а и 12′ (фиг. 8), из которых клапан 12а, регулирующий торможение, может быть открыт или закрыт при помощи электромагнита 63а, клапан же 12′, открывающий в период торможения сообщение тормозного цилиндра с регулирующим клапаном 12а и прерывающий это сообщение в конце периода оттормаживания, управляется, через посредство рычага 76, поршнем 18а, перемещаемым в период торможения жидкостью из резервуара 9 и в период оттормаживания - соленоидом 86.

10. Применение к устройству по п. 1-9 ступенчатого поршня, служащего для указания перемещения колодок в период их холостого хода и состоящего из пружинно связанных между собой отдельных поршней 13 и 18, концентрично расположенных один относительно другого и разделяющих цилиндр на две камеры, сообщающиеся между собой каналом 91, перекрываемым в должный момент поршнем 18.