Устройство отвода колодок от колеса тележки железнодорожного вагона

Устройство отвода колодок от колеса тележки железнодорожного вагона

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и касается устройств отвода колодок тормозных рычажных передач от колеса тележек грузовых вагонов.

Известно А.С. СССР №647163, В61Н 13/20, опубл. в бюл. №6, 15.02.79, в котором описана конструкция устройства для отвода тормозных колодок железнодорожного транспортного средства. Устройство содержит триагели, имеющие балки и распорки, которые шарнирно соединены с вертикальными рычагами. При помощи подвесок триангели подвешены к боковинам тележки. Вертикальные рычаги соединены шарнирно с затяжкой. Распорка и затяжка охватываются упругими скобами, выполненными в виде полутора эллипсоидных витков проволоки и установленными между вертикальными рычагами и балками триангелей с зазором по отношению к ним.

Недостатком данной конструкции является непостоянное обеспечение отвода тормозных колодок от поверхности катания колеса, т.к. под воздействием динамических нагрузок при движении подвижного состава упругие скобы перемещаются между вертикальными рычагами и балкой триангеля, что изменяет центр тяжести триангеля и перекашивает его, заставляя тем самым одним краем тормозной колодки контактировать с поверхностью колеса в свободном состоянии. Вследствие чего возникает неравномерный износ тормозных колодок и снижается эффективность торможения. Вместе с этим данное кольцо регламентирует расстояние между затяжкой и распоркой триангеля, что не позволяет менять положение вертикальных рычагов при износе колодок, а при необходимости замены упругих колец нужно разбирать триангель, что существенно увеличивает затраты на ремонт.

Также известна конструкция стабилизирующего устройства тормозной рычажной передачи тележки вагона по А.С. СССР №774986, В61Н 13/36, опубл. в бюлетне №40 от 30.10.80. Данное устройство содержит упругий стержень, связывающий подвешенные к боковинам рамы на маятниковых подвесках триангеля с жестко закрепленными на них тормозными башмаками, несущими колодки. Причем стержень расположен паралельно продольной оси тележки и проходит через направляющие триангелей, на одном из которых он жестко закреплен посредством гаек, а в других смонтирован с возможностью возвратно-поступательного движения.

К недостаткам вышеописанного устройства можно отнести близкое расположение упругого стержня к продольной оси тележки, а соответственно и серединам триангелей, что практически не препятствует перекосу триангелей в горизонтальной плоскости (в плане) от действия поперечных горизонтальных сил, возникающих в процессе движения, кроме того, жесткое креплением гайками стержня в одной из направляющих осложняет установку стержня и разборку тормозной системы при ремонте тележек.

Также известна конструкция тормозной рычажной передачи тележки железнодорожного вагона (изобретение RU №2248897 В61Н 13/20 В61Н 15/00, В60Т 11/00 дата публикации 2005.03.27), в которой триангели соединены по концевым частям двумя упругими параллельными стержнями, направленными вдоль оси тележки и имеющими на одном конце ограничительную головку. При этом один конец упругого стержня, со стороны головки закреплен в направляющих первого триангеля, а в направляющих второго триангеля соединен с возможностью возвратно-поступательного движения. Второй упругий стержень соединяет триагели в зеркальном отношении.

Данная конструкция выбрана в качестве прототипа.

К недостатком данного устройства можно отнести изгиб стержней при нажатии тормозных колодок, при которых возникает дополнительное усилие в отверстиях направляющих упругого стержня, приводящее к повышенным силам трения между ними. Учитывая, что тележка эксплуатируется при неблагоприятных внешних факторах, таких как пыль, грязь, песок, снег с возможностью обледенения, то с учетом повышенных сил трения между контактирующими поверхностями будет иметь место повышенный износ, а при неблагоприятном сочетании внешних факторов возможно заклинивание, что приведет к невозможности выполнения заданных функций данного устройства. Также при прижатии колодок к колесу и изгибе стержней происходит перераспределение давления колодки на колесо, что приведет к неравномерному износу колодки. Кроме того, при применении упругих прокладок в буксовом подвешивании, при которых положение тормозной колодки относительно колеса в вертикальной плоскости будет зависеть от загрузки вагона, данная конструкция не обеспечит гарантированного отвода тормозных колок от поверхности катания колес в отпущенном состоянии.

Техническим результатом настоящего изобретения является обеспечение надежного отвода тормозных колодок от поверхности катания колес при отпуске тормозных колодок, обеспечение работоспособности при взаимном изменении положения тормозной колодки относительно колеса в вертикальной плоскости, равномерное давления прижатия колодки к колесу при воздействии различных внешних факторов.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что система подвеса триангеля через башмаки тормозных колодок дополняется системой тяг и рычагов, в результате чего образуется неравносторонний четырехзвенник. Один из шарниров этого четырехзвенника снабжен устройством регулируемого сопротивления угловому повороту (далее "устройство"). Таким образом, поворот триангеля вместе с башмаками и тормозными колодками относительно маятниковых подвесок возможен только в том случае, когда крутящий момент будет больше, чем тормозящий момент регулируемого сопротивления угловому повороту устройства четырехзвенника. Момент сопротивления в данном устройстве задается таким, чтобы он был больше момента, создаваемого неуравновешенной массой тормозной рычажной передачи тележки, приходящейся на триангель, но меньше, чем момент, создаваемый при прижатии тормозной колодки к колесу во время штатного торможения.

Таким образом, во время контрольного торможения перед отправкой состава вагонов со станции отправления тормозные колодки, преодолевая сопротивление в устройстве, прижимаются к колесу. После отпуска тормозов триангель с тормозными колодками отходят от колес, но расстояние между колесом и колодкой остается равномерным, т.к. момент сопротивления угловому повороту в устройстве превышает момент, создаваемый неуравновешенной массой тормозной рычажной передачи тележки, приходящейся на один триангель.

Последующие торможения будут осуществляться при нажатии тормозной колодки одновременно всей плоскостью. В случае возникновения непредвиденных и неучтенных силовых воздействий от рычажной передачи тормоза на триангель во время "отпущенных" тормозов параллельное положение сопрягаемых поверхностей колодки и колеса может нарушиться. В этом случае первое же торможение приведет колодки в положение, когда расстояние между ними и колесами будет равномерным.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, где

Фиг.1 - Общий вид тормозной рычажной передачи тележки;

Фиг.2 - вид А фиг.1;

Фиг.3 - сечение Б-Б по фиг.2.

Тормозная рычажная передача тележки железнодорожного грузового вагона состоит из вертикальных рычагов 1 и 2, верхние части которых соединены, одного рычага с серьгой мертвой точки 3, другого рычага с тормозной тягой вагона 4, в средней части шарнирно установлен триангель 5, соединенный с кронштейнами боковыми рамами 6 маятниковыми подвесками 7 через ось 8, а в нижней части вертикальные рычаги шарнирно соединены с растяжкой 9. На триангелях в районе башмаков установлены кронштейны 10. Между кронштейнами триангеля и боковой рамы установлены два (11, 12) шарнирно сочлененных рычага, образующих совместно с маятниковыми подвесками 7 и башмаками триангеля четырехзвенник A₁Б₁B₁Г₁ (фиг.2). Шарнир 13, образованный соединением кронштейна триангеля и рычага 11, обеспечивающий заданный момент сопротивления повороту, состоит из оси 14, упругих элементов 15, выполненных в виде тарельчатых пружин. Необходимый момент сопротивления повороту обеспечивается силой трения между фрикционной шайбой 16 и сопрягаемыми поверхностями кронштейна триангеля 10 и рычага 11. Осевое усилие для получения заданной силы трения обеспечивается за счет сжатия тарельчатых пружин гайкой 17 через шайбу 18 в упор к втулке 19.

Устройство работает следующим образом. При торможении тяга 4 проворачивает рычаг 2 и прижимает тормозную колодку 20 триангеля к поверхности катания колеса 21. Далее растяжка 9 перемещается вдоль тележки и передает усилие на вертикальный рычаг 1, который прижимает тормозную колодку 22 триангеля к поверхности катания колеса 23. При прижатии тормозных колодок к поверхности катания колес происходит поворот триангелей вокруг точки А1 маятниковой подвески и изменяется взаимное расположение шарнирно сочлененных рычагов между собой (четырехзвенник A₁Б₁B₁Г₁), так как усилие нажатия колодок превосходит по величине момент сопротивления в шарнире 13. После отпуска тормоза вагона тяга 4 возвращается в первоначальное положение и происходит отвод колодок от поверхности катания колеса. За счет силы сопротивления в шарнире 13 не происходит поворота триангеля вокруг точки А1 и обеспечивается гарантированный зазор между поверхностью катания колеса и тормозной колодкой. В случае применения упругих прокладок в буксовом проеме, при которых изменяется взаимное расположение колеса и тормозной колодки в вертикальной плоскости при первом торможении, произойдет поворот колодок и сопрягаемые поверхности тормозной колодки и колеса станут параллельными.

Так как сопрягаемые поверхности плотно подогнаны и притянуты друг к другу за счет силы, создаваемой тарельчатыми пружинами, то проникновение грязи, пыли и т.д. практически невозможно.

В настоящее время на заявленную конструкцию разработана документация и изготовлены опытные образцы, проходящие испытания.

1. Устройство отвода колодок от колеса тележки железнодорожного вагона, отличающееся тем, что на триангелях в районе установки башмаков установлены кронштейны, которые совместно с маятниковыми подвесками триангеля и двумя шарнирно сочлененными рычагами составляют неравносторонний четырехзвенник, один шарнир которого имеет заданный момент сопротивления повороту.

2. Устройство отвода колодок от колеса тележки железнодорожного вагона по п.1, отличающееся тем, что в шарнире, имеющем заданный момент повороту, осевое усилие задается упругим элементом.

3. Устройство отвода колодок от колеса тележки железнодорожного вагона по п.1, отличающееся тем, что шарнир, имеющий заданный момент поворота, включает в себя сменную фрикционную шайбу.