Результат интеллектуальной деятельности: ТОРМОЗНОЙ БЛОК ДИСКОВОГО ТОРМОЗА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Изобретение относится к тормозному оборудованию железнодорожных транспортных средств, в частности к дисковым тормозам.

Известен дисковый тормоз транспортного средства [Регистрационный номер заявки №1269760/27-11, 13.09.1968, номер публикации №383259, индекс МПК - B61H 5/00], содержащий диск, прикрепленный к колесу, фрикционные накладки, взаимодействующие с приводным устройством, и цилиндр.

Недостатками представленного аналога является следующее: отсутствует устройство стояночного тормоза; конструкция и расположение тормозного цилиндра не обеспечивают компактности конструкции дискового тормоза; габариты тормоза увеличиваются в процессе износа фрикционных накладок.

В качестве прототипа был выбран дисковый тормоз железнодорожного подвижного состава [Регистрационный номер заявки №1464158/27-11, 23.06.1970, номер публикации №386497, индекс МПК - B61H 5/00], содержащий смонтированный на раме тележки тормозной цилиндр со штоком, связанным посредством жестко прикрепленного к нему распорного клина с рычагами, шарнирно соединенными с тормозными накладками, тормозного цилиндра, подвижно смонтированного в корпусе, который прикреплен к раме тележки, устройство ручного торможения, прикрепленное к раме тележки, выполненное в виде соединенного посредством троса и роликов тормозного треугольника, соединенного со штифтом, закрепленным на распорном клине, причем тормозной треугольник средней частью установлен на кронштейне рамы тележки.

Недостатками прототипа является следующее: коробчатая конструкция корпуса тормоза затрудняет доступ к узлам механизма для обслуживания, ремонта и контроля его работы; применение клиновой передачи затрудняет компенсацию возможных подвижностей колесной пары с тормозным диском относительно корпуса, что снижает надежность работы тормоза; конструкция устройства ручного тормоза создает суммирование усилия нажатия накладок на диск при одновременном срабатывании тормозного цилиндра и привода стояночного тормоза, что создает более жесткие требования к прочностным характеристикам деталей дискового тормоза.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является:

- применение привода автоматического стояночного тормоза, не оказывающего влияние на КПД механизма тормозного блока;

- обеспечение отсутствия суммирования усилия нажатия накладок на диск при одновременном срабатывании тормозного цилиндра и привода автоматического стояночного тормоза;

- обеспечение компактности конструкции тормозного блока, оборудованного приводом автоматического стояночного тормоза.

Решение поставленной задачи достигается применением оригинальной конструкции привода автоматического стояночного тормоза в конструкции дискового тормоза, представляющей собой поступательно-поворотный, например, кулисный механизм, который приводится в движение и передает усилие нажатия накладок на диск через механизм тормозного блока от пружинного аккумулятора, а также применением оригинальной конструкции механизма тормозного блока, в котором входные нагрузки от тормозного цилиндра и привода стояночного тормоза прикладываются на разные эксцентриковые валы.

На фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3 изображен предлагаемый дисковый тормоз, оборудованный приводом автоматического стояночного тормоза. На фиг. 4 изображена схема механизма тормозного блока.

Дисковый тормоз содержит тормозной блок, состоящий из подвеса 1, который крепится на подрессоренной раме транспортного средства, корпуса 2, к которому шарнирно присоединены рычаги 3, тормозного цилиндра 4, расположенного на корпусе и шарнирно соединенного с корпусом 2 и рычагами 3 через эксцентриковый вал 5, который передает усилие через рычаги 3 на шарнирно присоединенные к ним башмаки 6 с фрикционными накладками 7, привода стояночного тормоза, представляющего собой вал 10 (фиг. 2, фиг. 3), который приводится в движение пружинным аккумулятором 9 через подвижное, например, кулисное соединение на одном конце и передает усилие эксцентриковому валу 8 через подвижное, например, кулисное соединение на другом конце. Эксцентриковый вал 8 передает усилие через рычаги 3 клещевого механизма к фрикционным накладкам 7. Пружинный аккумулятор 9 состоит из пружины 11 и пневмокамеры 12.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При торможении служебным тормозом с помощью тормозного цилиндра 4 привод стояночного тормоза не воздействует на механизм блока, так как пружинный аккумулятор 9 отключен посредством давления сжатого воздуха на поршень 13 в пневмокамере 12. Поршень 73 в данном случае является жестким упором в структуре клещевого механизма (фиг. 4). В этом случае на накладки приходят нагрузки соответственно

F_H1=F₁·L₁//(L₁+L₂) и F_H2=(F₁·L₂/(L₁+L₂))·L₂/L₁.

При торможении стояночным тормозом давление сжатого воздуха в пневмокамере 12 отсутствует, пружина 11 давит на поршень 13, который в свою очередь передает усилие через вал 10 на механизм блока. Поршень тормозного цилиндра 4 является упором в структуре клещевого механизма (фиг.4). В этом случае на накладки приходят нагрузки соответственно

F_H2=F₂·L₁//(L₁+L₂) и F_H1=(F₁·L₂/(L₁+L₂))·L₂/L₁.

При одновременном срабатывании тормозного цилиндра и привода стояночного тормоза происходит распределение сил в механизме блока согласно схеме (фиг. 4): если, условно, F₂>F₁, то на накладки приходят нагрузки соответственно F_H2=F₂·L₁/(L₁+L₂) и F_H1=F₁·L₁/(L₁+L₂)+(F₂′-F₁′), где F₂′=F₂·L₂/(L₁+L₂) и F₁′=F₁·L₂/(L₁+L₂)),

при этом F_H2=F_H1.

Отсутствие влияния привода автоматического стояночного тормоза на КПД механизма тормозного блока обеспечивается тем, что принципиального изменения в структуре механизма при работе привода стояночного тормоза не происходит, только происходит смена ведущего эксцентрикового вала.

Отсутствие суммирования усилия нажатия накладок на диск в случае одновременного срабатывания тормозного цилиндра и привода автоматического стояночного тормоза обеспечивается указанным расположением ведущих звеньев 5 и 8 (фиг. 4) в структуре механизма, источником силы для которых являются тормозной цилиндр и привод стояночного тормоза, а также соответствующим распределением сил в механизме. При этом усилие нажатия накладок на диск передается от ведущего звена, воспринимающего большую входную нагрузку.

Компактность конструкции тормозного блока, оборудованного приводом автоматического стояночного тормоза, обеспечивается за счет того, что тормозной цилиндр и привод стояночного тормоза размещены в пространстве между рычагами механизма тормозного блока.