Патент на изобретение №2344960

(54) ГРУЗОВОЙ ВАГОН

(57) Реферат:

Изобретение касается рельсовых транспортных средств. Грузовой вагон содержит кузов, установленный на тележках, взаимосвязанных с буксами колесных пар, и пневмотормозную систему, включающую тормозную магистраль, разобщительный кран, воздухораспределитель, запасный резервуар и пневмоцилиндр. Пневмоцилиндр взаимодействует через рычажную передачу с тормозными колодками, установленными на подвесках. Подвески тормозных колодок выполнены в виде двуплечих рычагов, шарнирно закрепленных на тележке. Одни плечи двуплечих рычагов несут тормозные колодки, а другие подвижно размещены в пазах серег, жестко закрепленных на подпружиненных штоках дополнительного пневмоцилиндра двустороннего действия, соединенного с помощью трубопровода с запасным резервуаром. В корпусе дополнительного пневмоцилиндра двустороннего действия выполнено отверстие, в котором подвижно размещен цилиндрический стержень, с одной стороны соединенный с рукояткой управления разобщительным краном, а с другой снабжен упором, контактирующим, в случае истощения тормоза, с торцевыми поверхностями поршней упомянутого дополнительного пневмоцилиндра. Достигается исключение возможности самодвижения как одиночных грузовых вагонов, так и поездов, в целом составленных из них, в случаях истощения тормоза и отсутствия под его колесами тормозных башмаков. 4 ил.

Предлагаемое изобретение касается рельсовых транспортных средств и может быть использовано, например, в конструкциях грузовых вагонов.

Известен грузовой вагон четырехосный вагон-самосвал 6ВС60 грузоподъемностью 60 тонн (см. книгу Логинов А.И., Афанаскин Н.Е. Вагоны самосвалы. М.: Машиностроение, 1975 г. стр.59-66, рис.34), который состоит из кузова, верхней рамы с бортами, нижней рамы и механизма открывания бортов. Нижняя рама взаимосвязана с двумя двухосными тележками ЦНИИ-Х3 при помощи шкворней (см. ту же книгу рис.82, стр.126-127). Такие тележки имеют литые боковые рамы (боковины), надрессорную балку, две колесные пары с буксами на подшипниках качения, тормозное оборудование и два рессорных комплекта. Тормозное оборудование включает в себя воздухораспределитель, тормозной цилиндр, запасный резервуар, тормозную магистраль, разобщительный кран и рычажную передачу управления тормозными колодками (см. ту же книгу стр.149-152). Несмотря на совершенство конструкции такого вагона-самосвала, последний обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что в случае истощения тормоза при длительных стоянках на станционных, промышленных путях или в пунктах отстоя и отсутствия тормозных башмаков под колесами колесных пар, возможно самодвижение как одиночного вагона, так и состава в целом. Известно, что в случае возникновения самодвижения подвижного состава в условиях эксплуатации, такое явление приводит к серьезным авариям и катастрофам.

Известен также крытый цельнометаллический универсальный вагон, состоящий из кузова (см. книгу Железнодорожный транспорт: Энциклопедия / Гл. ред. Н.С.Конарев. – М.: Большая Российская Энциклопедия, 1994 г., стр.49, рис.7а), взаимосвязанного с двухосными тележками (см. эту же книгу стр.51). Вагон также снабжен пневмотормозной системой, конструкция которой описана на стр.448-449. Такой грузовой вагон в целом по конструкции аналогичен вышеописанному и поэтому недостатки их подобны.

Целью предлагаемого изобретения является исключение возможности самодвижения как одиночных грузовых вагонов, так и поездов, в целом составленных из них, в случаях истощения тормоза и отсутствия под его колесами тормозных башмаков.

Поставленная цель достигается тем, что подвески тормозных колодок выполнены в виде двуплечих рычагов, шарнирно закрепленных на тележке, одни плечи которых несут тормозные колодки, а другие подвижно размещены в пазах серег, жестко закрепленных на подпружиненных штоках дополнительного пневмоцилиндра двустороннего действия, соединенного с помощью трубопровода с запасным резервуаром, причем в корпусе дополнительного пневмоцилиндра двустороннего действия выполнено отверстие, в котором подвижно размещен цилиндрический стержень, с одной стороны соединенный с рукояткой управления разобщительным краном, а с другой снабжен упором, контактирующим в случае истощения тормоза с торцевыми поверхностями поршней упомянутого дополнительного пневмоцилиндра.

На фиг.1 показан общий вид грузового вагона, вид сбоку, на фиг.2 – принципиальная схема его пневматического тормоза, на фиг.3 – часть грузового вагона по стрелке А и на фиг.4 – часть продольного разреза дополнительного пневмоцилиндра.

Грузовой вагон состоит из кузова 1, размещенного на тележках 2, снабженных колесными парами 3. К колесам 4 колесных пар 3 примыкают тормозные колодки 5, с одной стороны шарнирно связанные с рычагами 6 рычажной системы пневматического тормоза, а с другой – с двуплечими рычагами 7, шарнирно установленными на тележке 2. Другие плечи 8 рычагов 7 подвижно расположены в пазах 9 серег 10, жестко закрепленных на штоках 11 поршней 12, размещенных в корпусе 13 дополнительного пневмоцилиндра двустороннего действия, причем последние подпружинены относительно него пружинами сжатия 14. В корпусе 13 выполнено отверстие 15, в котором подвижно установлен цилиндрический стержень 16, соединенный с рукояткой 17 разобщительного крана 18. На другом конце цилиндрического стержня 16 закреплен упор 19. Разобщительный кран 18 с помощью трубопровода 20 соединен как с тормозной магистралью 21, так и воздухораспределителем 22, который соединен трубопроводами с запасным резервуаром 23 и пневмоцилиндром 24. Шток 25 пневмоцилиндра 24 связан с рычагами 6 рычажной системы пневматического тормоза. Корпус 13 дополнительного пневмоцилиндра двустороннего действия с помощью трубопровода 26 соединен с запасным резервуаром 23. Грузовой вагон расположен на рельсовом пути 27.

Работает грузовой вагон следующим образом.

При движении его как в одиночном варианте, так и в составе поезда, тормозная магистраль 21 находится под давлением сжатого воздуха, создаваемого компрессором локомотива (такой процесс работы тормозного оборудования широко известен в технике), при этом последний поступает через трубопровод 20, разобщительный кран 18 и воздухораспределитель 22 в запасный резервуар 23 и из него через трубопровод 26 в корпус 13 дополнительного пневмоцилиндра двустороннего действия, поршни 12 которого совместно со штоками 11 и серьгами 10 находятся в положении, показанном на фиг.1. В этом случае пружины сжатия 14 находятся в упруго-сдеформированном состоянии, то есть полностью сжаты. В случае служебного торможения, машинист локомотива также широко известным способом снижает давление сжатого воздуха, и это способствует тому, что последний из запасного резервуара 23 через воздухораспределитель 22 поступает в пневмоцилиндр 24. Это способствует выдвижению его штока 25 по стрелке В, что приводит в действие рычаги 6 рычажной передачи, в результате чего тормозные колодки 5 прижимаются к колесам 4 по стрелкам С, поворачивая по стрелкам Е двуплечие рычаги 7. При этом другие плечи 8 рычагов 7 получают угловой поворот в этом же направлении, проскальзывая в пазах 9 скоб 10. Такое движение других плеч 8 рычагов 7 в пазах 9 не ограничено тем, что и в пространстве между поршнями 12 давление воздуха также несколько снижается, при этом поршни 12 перемещаются по отношению друг к другу на незначительное расстояние под действием пружин сжатия 14. При отпуске тормоза машинист вновь поднимает давление сжатого воздуха в тормозной магистрали 21 и тогда воздухораспределитель 22 (этот процесс также хорошо известен практике) соединяет пневмоцилиндр 24 с атмосферой. В этом случае его шток 25 возвращается в исходное положение, что обеспечивает отход тормозных колодок 5 от колес 4. При длительной стоянке грузового вагона, когда его тормозная магистраль 21 полностью разряжена (предположим, вагон находится в отцепленном состоянии от локомотива в пунктах отстоя, выгрузки, погрузки и т.д.), тогда за счет наличия запаса сжатого воздуха в запасном резервуаре 23 тормозные колодки 5 надежно удерживают грузовой вагон на месте, воздействуя на колеса 4. По мере истощения тормоза по разным техническим причинам тормозные колодки 5 снижают усилие нажатия на колеса 4 и тогда грузовой вагон может получить самодвижение. Однако этого не произойдет, так как падение давления сжатого воздуха в запасном резервуаре 23 одновременно будет связано с падением давления в корпусе 13 дополнительного пневмоцилиндра двустороннего действия. В этом случае под действием пружин сжатия 14 поршни переместятся в направлении друг к другу на значительное расстояние и серьги 10 их штоков 11 увлекут за собой другие плечи 8 рычагов 7 по стрелкам F, что и приведет к созданию необходимого усилия, создаваемого тормозными колодками 5, по удержанию грузового вагона на месте. После того как тормозная магистраль 21 грузового вагона вновь окажется под давлением, создаваемым компрессором локомотива, по мере зарядки запасного резервуара 23 поршни 12 дополнительного пневмоцилиндра двустороннего действия начнут перемещаться по стрелкам К, что в итоге приведет к отходу тормозных колодок 5 в направлении, противоположном стрелкам С. В этом случае вагон можно свободно перемещать в нужном направлении.

Известно, что при формировании грузовых поездов на сортировочных станциях широко используются сортировочные горки, и тогда вагоны, поступающие на них, в основном не имеют запаса сжатого воздуха в запасных резервуарах, и поэтому использование предложенного технического решения на первый взгляд кажется невозможным ввиду того, что они будут находиться в заторможенном дополнительным пневмоцилиндром двустороннего действия состоянии. Однако предложенное техническое решение может исключить возможность самоторможения грузовых вагонов при составлении поездов на сортировочных станциях. Для этого после прибытия поезда на сортировочную станцию необходимо на каждом из вагонов, которые снабжены вышеописанными устройствами, повернуть рукоятку 17 разобщительного крана 18 на угол 90° по стрелке М. Такое действие позволит также получить подобный угловой поворот цилиндрическому стержню 16, а следовательно, и упору 19, который зафиксирует при последующем падении давления сжатого воздуха в запасном резервуаре поршни 12 в таком положении, как это показано на фиг.4. В результате описанного действия тормозные колодки 5 не смогут войти в контакт с колесами 4. После того как поезд будет сформирован и в тормозную магистраль 21 каждого из вагонов поступит сжатый воздух от локомотива, поршни 12 вновь переместятся по стрелкам К, и тогда рукоятку 17 разобщительного крана 18 поворачивают на угол 90° в направлении, обратном стрелке М, и упор 19 займет такое положение, как это показано на фиг.1. Следовательно, устройство самоторможения грузового вагона вновь переведено в режим, когда при стоянках и истощении тормоза оно способно зафиксировать вагон или состав из них на месте. Далее описанные процессы могут повторяться неоднократно.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными очевидно, так как оно исключает возможность самодвижения вагонов при истощении тормоза, обеспечив тем самым условия безопасности движения на железнодорожном транспорте.

Формула изобретения

Грузовой вагон, содержащий кузов, установленный на тележках, взаимосвязанных с буксами колесных пар, и пневмотормозную систему, включающую тормозную магистраль, разобщительный кран, воздухораспределитель, запасный резервуар и пневмоцилиндр, взаимодействующий через рычажную передачу с тормозными колодками, установленными на подвесках, отличающийся тем, что подвески тормозных колодок выполнены в виде двуплечих рычагов, шарнирно закрепленных на тележке, одни плечи которых несут тормозные колодки, а другие подвижно размещены в пазах серег, жестко закрепленных на подпружиненных штоках дополнительного пневмоцилиндра двухстороннего действия, соединенного с помощью трубопровода с запасным резервуаром, причем в корпусе дополнительного пневмоцилиндра двухстороннего действия выполнено отверстие, в котором подвижно размещен цилиндрический стержень, с одной стороны соединенный с рукояткой управления разобщительным краном, а с другой снабженный упором, контактирующим в случае истощения тормоза с торцевыми поверхностями поршней упомянутого дополнительного пневмоцилиндра.

РИСУНКИ