Результат интеллектуальной деятельности: СТОЯНОЧНЫЙ ТОРМОЗ ЛОКОМОТИВА (ВАРИАНТЫ)

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам и касается передаточных механизмов, с помощью которых приводятся в действие стояночные тормоза локомотивов.

Известен стояночный тормоз для локомотива, содержащий штурвал, закрепленный на валу, коническую ступень и винтовую пару, соединенную через подвески и цепь с тормозной рычажной передачей /1/.

Недостатками известного стояночного тормоза являются приведение его в действие или в режим отпуска с помощью ручного усилия, требующего интенсивного физического труда; длительное время подготовки тормоза к действию; невозможность приведения тормоза в действие или в режим отпуска дистанционно; неконтролируемая величина силы, приложенной к штурвалу, что может приводить к скатыванию локомотива, заторможенного стояночным тормозом на максимальном уклоне.

Известен стояночный тормоз для локомотива с электромеханическим приводом, принятый за прототип, содержащий колесное тормозное устройство (тормозную рычажную передачу), обеспечивающее воздействие тормозного усилия непосредственно на колеса локомотива, механизм привода, обеспечивающий режим приведения в действие и режим отпуска стояночного тормоза, электродвигатель, муфту, зубчатые передачи, электронную систему управления, устройства связи, соединяющие колесное тормозное устройство с механизмом привода для обеспечения приведения в действие и отпуска тормоза, электронное устройство для переключения механизма привода на действие или отпуск стояночного тормоза без ручных операций по перерегулированию органов исполнения /2/.

Недостатком известного стояночного тормоза является наличие сложной системы электронного управления отключением электродвигателя стояночного тормоза при достижении заранее установленного порога усилия колесного тормозного устройства на колеса локомотива, измеряемого датчиком нагрузки на электродвигатель или датчиком, реагирующим на усилие, приложенное от колесного тормозного устройства непосредственно на колеса локомотива, что снижает надежность в эксплуатации.

Другим недостатком этого тормоза является отсутствие регулировки усилия со стороны тормозной рычажной передачи на колеса локомотива по величине выхода штока тормозного цилиндра, что затрудняет контроль действия стояночного тормоза в условиях эксплуатации локомотива и снижает надежность торможения локомотива.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение надежности торможения локомотива на уклонах пути при приведении в действие стояночного тормоза путем регулирования усилия со стороны тормозной рычажной передачи на колеса локомотива, упрощение конструкции управления стояночным тормозом при торможении и отпуске дистанционно без участия персонала, возможность контроля действия стояночного тормоза локомотива по величине выхода штока тормозного цилиндра.

Указанный технический результат достигается тем, что в стояночном тормозе локомотива по первому варианту, содержащем тормозную рычажную передачу с тормозным цилиндром, обеспечивающую воздействие тормозного усилия непосредственно на колеса локомотива, электродвигатель, механизм привода для действия и отпуска стояночного тормоза, устройство связи механизма привода и тормозной рычажной передачи для обеспечения действия и отпуска стояночного тормоза без ручных операций по перерегулированию органов исполнения, электродвигатель и механизм привода закреплены на отдельной раме, шарнирно соединенной одной стороной посредством пальцев с кронштейном кузова локомотива, содержащим выключатели питания электродвигателя после действия и после отпуска стояночного тормоза, другой стороной опертой на не менее чем одну пружину и содержащей винтовой упор для установки величины выхода штока тормозного цилиндра после действия стояночного тормоза, или во втором варианте стояночного тормоза - механизм привода выполнен в виде лебедки со своим электроприводом и канатом дистанционного ручного выключения тормоза лебедки и закреплен на отдельной раме, шарнирно соединенной одной стороной посредством пальцев с кронштейном кузова локомотива, содержащим выключатели питания электропривода лебедки после действия и после отпуска стояночного тормоза, другой стороной опертой на не менее чем одну пружину и содержащей винтовой упор для установки величины выхода штока тормозного цилиндра после действия стояночного тормоза.

Сущность предлагаемого изобретения представлена на следующих чертежах.

На фиг.1 - вид сбоку на стояночный тормоз локомотива.

На фиг.2 - вид сверху на стояночный тормоз локомотива.

На фиг.3 - вариант исполнения стояночного тормоза локомотива, вид сбоку.

Стояночный тормоз для локомотива по первому варианту (фиг.1, 2) содержит тормозную рычажную передачу 1 с тормозным цилиндром 2, обеспечивающую воздействие тормозного усилия непосредственно на колеса 3 локомотива, электродвигатель 4, механизм привода 5 для действия и отпуска стояночного тормоза, устройство связи 6 механизма привода 5 и тормозной рычажной передачи 1 для обеспечения действия и отпуска стояночного тормоза без ручных операций по перерегулированию органов исполнения. Электродвигатель 4 и механизм привода 5 закреплены на отдельной раме 7, шарнирно соединенной одной стороной посредством пальцев 8 с кронштейном 9 кузова 10 локомотива, другой стороной опертой на не менее чем одну пружину 11 и содержащей винтовой упор 12 для установки величины выхода штока 13 тормозного цилиндра 2 после действия стояночного тормоза. На кронштейне 9 установлены выключатель 14 питания электродвигателя 4 после действия тормоза и выключатель 15 питания электродвигателя 4 после отпуска стояночного тормоза.

Стояночный тормоз для локомотива во втором варианте (фиг.3) содержит тормозную рычажную передачу 1 с тормозным цилиндром 2, обеспечивающую воздействие тормозного усилия непосредственно на колеса 3 локомотива, механизм привода для действия и отпуска стояночного тормоза, выполненный в виде лебедки 16 с электроприводом 17 и канатом 18 дистанционного ручного выключения тормоза лебедки 16, закрепленный на отдельной раме 7, устройство связи 6 лебедки 16 и тормозной рычажной передачи 1 для обеспечения действия и отпуска стояночного тормоза без ручных операций по перерегулированию органов исполнения. Отдельная рама 7, как и в первом варианте, шарнирно соединена одной стороной посредством пальцев 8 с кронштейном 9 кузова 10 локомотива, другой стороной оперта на не менее чем одну пружину 11 и содержит винтовой упор 12 для установки величины выхода штока 13 тормозного цилиндра 2 после действия стояночного тормоза. На кронштейне 9 установлены выключатель 14 питания электропривода 17 после действия тормоза и выключатель 15 питания электропривода 17 после отпуска стояночного тормоза.

Стояночный тормоз локомотива работает следующим образом. При торможении стояночным тормозом по первому варианту электродвигатель 4 приводит в действие механизм привода 5, который через устройство связи 6 воздействует на тормозную рычажную передачу 1 с тормозным цилиндром 2, передающую тормозное усилие непосредственно на колеса 3 локомотива.

Во втором варианте при торможении стояночным тормозом электропривод 17 приводит в действие лебедку 16, которая через устройство связи 6 воздействует на тормозную рычажную передачу 1 с тормозным цилиндром 2, передающую тормозное усилие непосредственно на колеса 3 локомотива.

При приведении в действие стояночного тормоза отдельная рама 7 с жестко закрепленными на ней электродвигателем 4 и механизмом привода 5 по первому варианту или лебедкой 16 и электроприводом 17 по второму варианту, преодолевая сопротивление пружины 11, поворачивается вокруг продольной оси пальцев 8 до тех пор, пока винтовой упор 12 не войдет в контакт с выключателем 14 на кронштейне 9 кузова 10 локомотива, размыкающим электрическую цепь (на чертеже не показана) питания электродвигателя 4 по первому варианту, или электрическую цепь (на чертеже не показана) электропривода 17 по второму варианту.

Регулировка величины тормозного усилия со стороны тормозной рычажной передачи 1 локомотива на колеса 3 при действии стояночного тормоза осуществляется установкой величины зазора «а» (фиг.1, 3) между выключателем 14 и винтовым упором 12. При этом контролируется величина выхода штока 13 тормозного цилиндра 2.

При отпуске стояночного тормоза после торможения по первому варианту электродвигатель 4 обратным вращением приводит в действие механизм привода 5, а по второму варианту электропривод 17 обратным вращением приводит в действие лебедку 16, возвращая устройство связи 6 в исходное положение.

Рама 7 под воздействием пружины 11 возвращается в исходное положение поворотом вокруг продольной оси пальцев 8 и входит в контакт с выключателем 15, размыкающим электрическую цепь электродвигателя 4 по первому варианту, или электрическую цепь электропривода 17 по второму варианту.

Под действием внутренней пружины тормозного цилиндра 2 элементы тормозной рычажной передачи 1 локомотива возвращаются в исходное положение.

Таким образом, приведение стояночного тормоза локомотива в действие до достижения установленного порога тормозного усилия на колеса 3 локомотива или приведение стояночного тормоза на отпуск происходит без необходимости ручного отключения электродвигателя 4 по первому варианту, или электропривода 17 по второму варианту со стороны персонала.

При возможной утрате электрического питания, например при длительной стоянке локомотива заторможенного стояночным тормозом во втором варианте, возможен дистанционный ручной отпуск стояночного тормоза при помощи каната 18 (фиг.3), выключающего тормоз лебедки 16, конец которого устанавливается в кабине машиниста или на кузове локомотива (на чертеже не показано).

В результате использования предложенного стояночного тормоза на опытном маневровом тепловозе ТЭМ 31 обеспечено надежное закрепление тепловоза на уклонах пути не менее 30%, не требующее ручного усилия, сокращено до минимума время приведения стояночного тормоза к действию и к отпуску, осуществляется контроль действия стояночного тормоза локомотива по величине выхода штока тормозного цилиндра.

Источники информации

1. Тепловозы. Под ред. Н.И. Панова В.Г. М., «Машиностроение», 1976, с 451.

2. US, патент на изобретение 6427811 ВА, B60L 7/00, 2002 г.