Патент на изобретение №2374110

(54) ПУТЕВОЕ ЭНЕРГОПОГЛОЩАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПАССАЖИРСКОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

(57) Реферат:

Изобретение относится к путевым энергопоглощающим устройствам (ПЭУ), предназначенным для защиты железнодорожного подвижного состава от повреждений и предотвращения травмирования пассажиров и обслуживающего персонала при аварийных соударениях поездов с оборудованием тупиковых путей пассажирских платформ вокзалов. ПЭУ содержит энергопоглощающие элементы, в сборе закрепленные на неподвижной опоре. Энергопоглощающий элемент первой ступени выполнен в виде трубы, на один конец которой установлен удароприемный оголовок, а второй своей наружной поверхностью размещен в фильере, закрепленной в свою очередь на подвижной опорной плите, установленной на энергопоглощающий элемент следующей ступени, при этом фильера последней ступени закреплена на неподвижной опорной плите, установленной на фундаменте, снабженном полостью, с габаритами большими, чем размеры энергопоглощающего элемента последней ступени. При этом удароприемный оголовок выполнен в виде головной части автосцепки СА-3. Входная часть наружной поверхности каждого энергопоглощающего элемента и рабочая поверхность соответствующих фильер выполнены в виде прямого и обратного конусов, с близкими углами раствора, причем наружный диаметр цилиндрической части энергопоглощающего элемента выполнен большего размера, чем минимальный диаметр отверстия фильеры, а угол конуса на фильере больше, чем на трубе энергопоглощающего элемента. Достигается повышение энергоемкости устройства и соблюдения заданных характеристик аварийного торможения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к путевым энергопоглощающим устройствам (ПЭУ) или тупиковым упорам, предназначенным для защиты железнодорожного подвижного состава от повреждений и предотвращения травмирования пассажиров и обслуживающего персонала при аварийных соударениях с оборудованием тупиковых путей пассажирских платформ вокзалов.

Конструкция тупиковых упоров оговорена в документе [1] и состоит из тупиковой призмы, образованной сыпучим грунтом, и жесткого упора.

Энергопоглощение в известных тупиковых упорах происходит за счет разрушения жесткого упора, установленного в грунте, и последующего смятия тупиковой призмы. При этом подвижной состав, как правило, сходит с рельсов и совершает неуправляемое движение с возможностью его опрокидывания.

Известно энергопоглощающее устройство разового действия для железнодорожного транспортного средства [2]. Оно содержит корпус, внутри которого размещены деформируемый узел и шток, взаимодействующий с последним, причем деформируемый узел выполнен в виде пакета последовательно установленных шайб убывающей толщины, разделенных прокладками, а шток выполнен с направляющей цилиндрической поверхностью, сопряженной с рабочей конической.

Недостаток устройства в его сложности и невозможности восстановления его элементов для повторного использования после их разового срабатывания.

Известно противоаварийное буферное устройство [3], которое состоит из телескопически связанных наружного и внутреннего цилиндров, на наружной поверхности последнего из которых выполнен буртик из многозаходной спирали, разделенной на отдельные сегменты продольными разрезами по высоте.

Недостаток устройства – в сложности обеспечения требуемой силы сопротивления.

Известно аварийное энергопоглощающее устройство [4], содержащее подвижный шток с коническим концом, взаимодействующим с неподвижно закрепленным деформируемым трубчатым элементом. Кроме того, оно снабжено направляющими, размещенными в них дополнительными штоками для восприятия ударных нагрузок и жестко соединенной со штоками плитой, с которой также жестко связан другой конец указанного штока, размещенного в деформируемом трубчатом элементе.

Недостаток устройства – в его сравнительной сложности.

Известно аварийное энергопоглощающее устройство [5], содержащее энергопоглощающий элемент, закрепленный на неподвижной опоре и выполненный в виде цилиндрического стакана, на внутренней поверхности дна которого установлен толкатель удароприемного оголовка, а входная часть наружной поверхности стакана размещена в фильере, закрепленной на опорной плите неподвижной опоры, снабженной полостью, большей габаритов энергопоглощающего элемента. При этом удароприемный оголовок выполнен в виде автосцепки, установленной с возможностью взаимодействия с автосцепкой вагона (локомотива) или локомотива затормаживаемого поезда. Входная часть наружной поверхности энергопоглощающего элемента и рабочая поверхность фильеры выполнены в виде прямого и обратного конусов соответственно с близкими углами раствора, а наружный диаметр цилиндрической части рабочего энергопоглощающего элемента выполнен значительно большим, чем минимальный диаметр отверстия фильеры.

Недостаток устройства – в его недостаточной энергоемкости для удовлетворения новых требований РЖД, но по своей технической сущности оно так же может служить прототипом предлагаемому.

Задачей, поставленной для предлагаемого изобретения, является повышение энергоемкости устройства и соблюдения заданных характеристик аварийного торможения при максимально возможной простоте конструкции.

Для выполнения поставленной задачи предлагается следующее техническое решение.

Путевое энергопоглощающее устройство для защиты пассажирского подвижного состава, содержащее энергопоглощающий элемент, выполненный в виде цилиндра, входная часть наружной поверхности которого размещена в фильере, закрепленной на неподвижной опоре. Отличительной особенностью устройства является то, что оно дополнительно состоит из ряда взаимосвязанных последовательно установленных энергопоглощающих пар элементов, каждая из которых выполнена в виде деформируемого полого цилиндра, входным участком заднего конца установленного с натягом в фильере, закрепленной на переднем конце цилиндра следующей пары, установленного на опоре, внутренний диаметр, длина и натяг в фильере каждого последующего цилиндра больше наружного диаметра, длины и натяга в фильере предыдущего цилиндра с возможностью телескопического складывания друг в друга, при этом передние концы цилиндров оборудованы удароприемными устройствами.

Кроме того, опоры передних концов цилиндров установлены на рельсовом пути с возможностью их перемещения во время срабатывания устройства.

На чертеже изображен общий вид устройства.

Путевое энергопоглощающее устройство состоит из энергопоглощающих элементов 1, 2 и 3, выполненных в виде полых цилиндров. Входным участком заднего конца цилиндры 1, 2 и 3 установлены с натягом в фильерах 4 и 5 соответственно, закрепленных на передних концах цилиндров, установленных на опорах 7 и 8. Опора 9 удерживает передний конец первого цилиндра 1. Фильера 6 установлена на неподвижной опоре 10. При этом внутренний диаметр, длина и натяг в фильере каждого последующего цилиндра больше наружного диаметра, длины и натяга в фильере предыдущего цилиндра с возможностью телескопического складывания друг в друга. Передние концы цилиндров оборудованы удароприемными устройствами 11, 12, 13 и 14. При этом удароприемное устройство первого цилиндра 1 снабжено сцепной головкой 15 автосцепки.

Опоры передних концов 7, 8 и 9 цилиндров установлены на рельсовом пути 16 с возможностью их перемещения во время срабатывания устройства.

Устройство работает следующим образом. Устройство находится в режиме постоянной готовности. В аварийной ситуации при невозможности остановить поезд штатными средствами оно вступает в работу. Сначала передний вагон (локомотив) своей автосцепкой ударяет в удароприемное устройство 11 первого цилиндра 1 и сцепляется с головкой 15 автосцепки первого цилиндра 1, который проходя через фильеру 4 второго цилиндра 2 за счет своей деформации поглощает часть энергии поезда. Затем срабатывает цилиндр 2, а за ним цилиндр 4. При этом продольное усилие проталкивания цилиндра 1 через фильеру 4 заведомо меньше, чем продольное усилие проталкивания цилиндра 2 через фильеру 5. Последнее усилие меньше усилия проталкивания цилиндра 3 через фильеру 6. Это условие обеспечивает последовательное срабатывание цилиндров, что создает ступенчатое нарастание усилий и плавное торможение состава по требуемому закону. Опоры 9, 7 и 8 по мере деформации устройства перемещаются по рельсовому пути 16 и удерживают устройство и аварийный поезд на осевой линии от поперечных колебаний, предотвращая сход поезда с рельсов 16.

Заявителем испытаны опытные образцы устройства, которые показали полное соответствие требуемым характеристикам.

Список литературы

1. Приказ 9-ЦЗ от 03 июля 1991 г. «О конструкции типовых постоянных дисков снижения скорости, переносных сигналов, сигнальных и путевых знаков», М., Транспорт, 1992, рис.46а-46д.

2. А.с. 668838 СССР «Энергопоглощающее устройство разового действия для железнодорожного транспорта», 1979 г.

3. А.с. 867746 СССР «Противоаварийное буферное устройство», 1979 г.

4. Патент РФ 1326490 Аварийное энергопоглощающее устройство, 1986 г.

5. Патент РФ 2253583 Тупиковый упор, 2003 г. (прототип).

Формула изобретения

1. Путевое энергопоглощающее устройство для защиты пассажирского подвижного состава, содержащее энергопоглощающий элемент, выполненный в виде цилиндра, входная часть наружной поверхности которого размещена в фильере, закрепленной на неподвижной опоре, отличающееся тем, что устройство дополнительно состоит из ряда взаимосвязанных последовательно установленных энергопоглощающих пар элементов, каждая из которых выполнена в виде деформируемого полого цилиндра, входным участком заднего конца установленного с натягом в фильере, закрепленной на переднем конце цилиндра следующей пары, установленного на опоре, внутренний диаметр, длина и натяг в фильере каждого последующего цилиндра больше наружного диаметра, длины и натяга в фильере предыдущего цилиндра с возможностью телескопического складывания друг в друга, при этом передние концы цилиндров оборудованы удароприемными устройствами.

2. Путевое энергопоглощающее устройство по п.1, отличающееся тем, что опоры передних концов цилиндров установлены на рельсовом пути с возможностью их перемещения во время срабатывания устройства.

РИСУНКИ