Результат интеллектуальной деятельности: ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а более конкретно к устройству тормозных систем железнодорожных транспортных средств.

Тормозные системы, используемые на железнодорожном транспорте, содержат управляющую пневматическую, электрическую или электропневматическую часть и управляемую механическую часть. Известна система (п. №WO 2005123474, В60Т 8/18; В61Н 13/24; В61Н 13/00; от 2005-12-29), содержащая пневматическую часть в виде тормозной магистрали с ее элементами, воздухораспределителя, запасного резервуара, тормозного цилиндра и автоматического регулятора режимов торможения (авторежима), предназначенного для регулирования давления сжатого воздуха в тормозном цилиндре вагона в зависимости от загрузки последнего. Механическая часть включает набор рычагов и тяг, подсоединенных к закрепленному на раме вагона тормозному цилиндру, и передающих, усилие на башмаки тормозных колодок посредством триангелей, закрепленных на над рессорной балке каждой тележки вагона. При этом тормозной цилиндр может монтироваться на каждой тележке вагона и воздействовать на триангели посредством дополнительного поперечного рычага и авторегулятора тормозных рычажных передач, установленного параллельно цилиндру.

Введение тормозного цилиндра и других элементов тормозной рычажной передачи в область тележки приводит к усложнению конструкции. Сохраняются большие силы трения при передаче усилия, от штока тормозного цилиндра на тормозные колодки. Наличие подвижных соединений приводит к износу в процессе эксплуатации, что также снижает коэффициент полезного действия механической части тормозной системы.

Пневматическое оборудование тормозной системы, принятой в качестве наиболее близкого аналога, состоит из воздухораспределителя, запасного резервуара, тормозного цилиндра, авторежима и тормозной магистрали. Указанное оборудование пневматически связывают между собой в соответствующей последовательности такие составные части тормозной магистрали, как концевые и разобщительные краны, тройники, трубопроводы и др. (Справочник "Тормозное оборудование железнодорожного подвижного состава". - М.: Транспорт, 1989 г., стр.53, рис.48). Тормозная магистраль пневматически соединена с устройством подачи управляющих пневматических сигналов (ступеней торможения) по ней (например, с краном машиниста), связанные с источником сжатого воздуха на локомотиве. Крепление пневматической части осуществляется к раме железнодорожного транспортного средства. Механическая часть тормозной системы содержит рычажную тормозную передачу с авторегулятором и тормозную колодку и подсоединяется к штоку тормозного цилиндра. Тормозная рычажная передача содержит ряд различной длины тяг и рычагов, посредством которых передастся усилие от тормозного цилиндра пневматической части тормозной системы на тормозные колодки, прижимая их к поверхности катания колеса. При этом отдельные узлы тормозной рычажной передачи крепятся к раме вагона, а некоторые - к надрессорной балке и боковой раме (боковине) тележки. Считается, что нажатие тормозных колодок в тележке в процессе торможения является равномерным и не зависит от профиля пути или других условий эксплуатации (см. книгу "Тормозное и пневматическое оборудование подвижного состава", авторы Иноземцев В.Г., Абашкин И.В.- М.: Транспорт, 1984 г., стр.200-225, справочник "Тормозное оборудование железнодорожного подвижного состава". М.: Транспорт, 1989 г., стр.349, рис 272, 273).

Недостатком этой тормозной системы железнодорожного транспортного средства является большая суммарная длина тяг и рычагов, возможное изменение их профиля и большие силы трения при передаче усилия от штока тормозного цилиндра на тормозную колодку. А большое количество подвижных точек соединения приводит к износу в процессе эксплуатации, что также снижает коэффициент полезного действия механической части тормозной системы. А в случае отказа (например, выход тормозного цилиндра из строя) приводит к полной потере управляемости тормозной системы единицы подвижного состава и, следовательно, к нарушению безопасности движения.

Заявляемая тормозная система железнодорожного транспортного средства решает задачу упрощения механической части конструкции, повышения эффективности тормозной системы и повышения безопасности движения.

Технический результат, который будет получен при осуществлении предлагаемого изобретения, заключается в повышении коэффициента полезного действия механической части тормозной системы, эффективности торможения и повышения безопасности в процессе эксплуатации.

Указанный технический результат достигается тем, что известная тормозная система железнодорожного транспортного средства, содержащая пневматическую часть в виде воздухораспределителя, запасного резервуара, тормозного цилиндра, авторежима, пневматически связанными между собой элементами тормозной магистрали, и механическую часть в виде тормозной рычажной передачи и тормозных колодок снабжена дополнительными авторежимом, дополнительным воздухораспределителем, дополнительным запасным резервуаром, (и) дополнительными тормозными цилиндрами, попарно расположенными возле каждой боковины тележки и закрепленными под ее надрессорной балкой, сообщенными с авторежимом, при этом штоки тормозных цилиндров колесной пары связаны траверсами, а концы указанных траверс крепятся к башмакам с тормозными колодками, которые в свою очередь закреплены посредством подвески к боковой раме тележки, при этом указанные на каждой подрессорной балке каждой тележки закреплен(ы) авторежим и расположенный возле авторежима воздухораспределитель, запасной резервуар крепится к надрессорной балке с противоположной стороны по отношению к авторежиму и воздухораспределителю.

Такое выполнение предлагаемой тормозной системы железнодорожного транспортного средства обеспечивает одновременное воздействие на тормозные колодки в тележке, повышает коэффициент полезного действия рычажной передачи из-за уменьшения потерь в узлах рычажной передачи. А при выходе из строя тормозных приборов на одной из тележек управляемость единицы подвижного состава не теряется полностью из-за нормальной работы тормозных приборов второй тележки.

Это объясняется следующим образом. Воздействие на тормозные колодки осуществляется стержнями, жестко закрепленными на штоках тормозных цилиндров, и зависит только от времени отклика цилиндра на изменение управляющего давления, так как расстояние до воздухораспределителя практически одинаково. Отсутствие большого количества рычагов и тяг позволяет довести коэффициент полезного действия до максимально возможного.

На фиг.1 схематично изображен пример выполнения предлагаемой тормозной системы железнодорожного транспортного средства с попарно расположенными возле боковин под надрессорной балкой тормозными цилиндрами, штоки которых, относящиеся к одной колесной паре соединены траверсами. На фиг.2 схематично изображено положение вышеназванных приборов тормозной системы относительно надрессорной балки и колес тележки.

Как показано на фиг.1 пневматическая часть тормозной системы содержит воздухораспределитель 1, запасной резервуар 2, тормозные цилиндры 3, а также авторежим 4. Подсоединяется воздухораспределители к тормозной магистрали 5 через разобщительный краны 6 и тройники 7 по трубопроводу 8. Тормозные цилиндры расположены на каждой стороне тележки и их штоки соединены траверсой 9, конец которой входит в башмак тормозной колодки 10 на каждом колесе колесной пары тележки. Кроме того, каждая тормозная колодка поддерживается подвеской 11, крепление которого расположено на боковой раме тележки (боковине) 12. Тормозные цилиндры расположены за боковиной 12 и за внутренней плоскостью колеса 13 под надрессорной балкой 14 и крепятся на подвесках (не показаны). Авторежим и воздухораспределитель устанавливаются на подвесках (приливах) надрессорной балки тележки таким образам, чтобы располагались внутри межтележечного пространства единицы подвижного состава.

На фиг.2 расположение выше указанных тормозных приборов показано в виде сверху. Траверсы соединяют штоки тормозных цилиндров, расположенных параллельно друг другу. Крепление воздухораспределителя и авторежима здесь не показано. Запасной резервуар расположен с другой стороны надрессорной балки на подвесках (не показаны). Соединительные трубопроводы сообщают указанные приборы между собой в соответствии с заданной схемой расположения в составе тормозной системы (не показаны). Подсоединение в необходимых местах осуществляют с помощью гибких рукавов. Расположение указанного тормозного оборудования на другой тележке единицы подвижного состава осуществляется симметричным образом.

Тормозная система железнодорожного транспортного средства, например, грузового поезда, действует следующим образом. Тормозная магистраль 5 заряжается до требуемого зарядного давления. Из тормозной магистрали сжатый воздух поступает в воздухораспределители 1 и далее по каналу 8 поступает в запасный резервуар 2. В запасном резервуаре устанавливается зарядное давление. По окончании зарядки в магистральной, золотниковых и рабочих камерах воздухораспределителей устанавливается равное зарядное давление. Для осуществления торможения производится снижение давления в тормозной магистрали 5 темпом служебного или экстренного торможения. Воздухораспределитель на единице подвижного состава срабатывает и производится изменение давления в тормозных цилиндрах. Штоки тормозных цилиндров выдвигаются и стержни с ними связанные производят перемещение тормозных колодок к поверхности катания колес. Происходит процесс торможения. Сходным образом проводится процесс отпуска тормозной системы. При расположении воздухораспределителей, авторежима, запасного резервуара на каждой тележке заданный алгоритм работы тормозного оборудования системы происходит аналогичным образом. Преимущество такого расположения состоит в сохранении управляемости тормозов при выходе из строя оборудования отдельной тележки.

На предложенную тормозную систему разработана конструкторская документация и проводится подготовка к проведению опробования тормозного оборудования системы в условиях промышленной эксплуатации.