Результат интеллектуальной деятельности: СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ РУКАВ ДЛЯ ТОРМОЗА ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Предлагаемое изобретение относится к железнодорожному транспорту, а более конкретно к воздухопроводной тормозной магистрали подвижного состава, а именно к ее межвагонным соединительным рукавам.

Железнодорожный подвижной состав состоит из отдельных подвижных единиц (локомотивов, вагонов), и каждая единица содержит на торцах трубы воздушной тормозной магистрали концевые краны, на выходе которых навинчены соединительные рукава, на свободных концах которых устанавливаются соединительные головки. При сцепке единиц состава между собой соединение воздушной магистрали воедино осуществляется с помощью указанных соединительных головок двух соединяемых рукавов, т.е. соединительные рукава используются при работе попарно.

К известным аналогам относятся соединительные рукава для тормозов подвижного состава железных дорог (GB №2138906, B60T 17/04; B60T 17/00; F16L 37/00, от 1984.10.31), которые содержат: шланг со штуцерами, с торцов которого прикручиваются гайками соединительная головка и ответная деталь для подключения к магистрали. Эти оконечные элементы могут быть закреплены в шланге натягом на соответствующие места монтируемых деталей.

Основными недостатками таких соединительных рукавов являются наличие непродуваемых полостей, образующихся из-за конструктивных особенностей изготовления (выступы, впадины и т.д), где могут скапливаться посторонние примеси. А уплотнения могут оказаться из-за износа недостаточно плотными, что требует частой замены уплотнительных элементов. Присоединение рукавов к концевым кранам обычно проводится с помощью пакли и масляной краски, что требует на такую операцию достаточно много времени и не совсем просто.

Аналогом являются также соединительные рукава для тормозов подвижного состава железных дорог, содержащие шланг, с торцов которого устанавливаются соединительная головка и наконечник в виде гайки к ответной детали тормозной магистрали. Эти оконечные элементы закреплены в шланге с помощью хомутов со стяжными крепящими элементами(пат. RU №2167072, 7 B60T 17/04, от 1999.01.05). Указанные рукава имеют схожие недостатки: полости и недостаточная плотность уплотнения при износе или при наличии малого давления в магистрали. Уплотнение резьбы достигается аналогичным образом.

Наиболее близким по своей технической сути к предлагаемому техническому решению являются соединительные рукава для тормозов подвижного состава железных дорог типа Р1 (ГОСТ 2593-82, стр.1-3). Соединительные рукава типа Р1 выпускаются в виде конструкции, содержащей рукав резинотекстильный, на одном из концов которого установлена соединительная головка, а на противоположном - наконечник, закрепленные при помощи хомутиков крепящими элементами (болт с гайкой), при этом соединительная головка содержит в своих пазах уплотнительное резиновое кольцо КУ (ГОСТ 38-72). Такие соединительные рукава используются также попарно и выполняют аналогичные функции.

Основным недостатком прототипа является то, что если используемый воздух недостаточно очищен от посторонних частиц, то, задерживаясь в узких местах и впадинах тормозных приборов, они могут полностью перекрыть отверстия тормозных приборов и нарушить режим работы тормозной системы. Кроме того, возможна недостаточная плотность уплотнения головок при износе. Уплотнение резьбы выполняется традиционно с помощью подмоточного жгута и краски и требует в дальнейшем определенных усилий для разборки.

Задачей предлагаемого изобретения является формирование конструкции соединительных головок для соединительных рукавов, предотвращающей возможность скопления в ней посторонних частиц, присутствующих в сжатом воздухе, а также повышение качества уплотнения, что повышает ремонтопригодность и безопасность работы тормозной магистрали.

Поставленная цель достигается тем, что соединительный рукав для тормоза подвижного состава, содержащий резинотекстильный шланг, на одном из концов которого установлена соединительная головка с заклепками и воздухопроводящими отверстиями с уплотнениями, а на противоположном конце - наконечник с резьбой для подсоединения к ответной части концевого крана, закрепленные при помощи хомутиков со стяжными крепящими элементами, согласно изобретению окончания воздухопроводящих отверстий соединительных головок выполнены геометрически гладкими без уступов и впадин, а кольцевое уплотнение манжетного типа, устанавливаемое одной стороной в канавке, имеет на внутренней поверхности противоположной уплотняющей части выступы с переменным сечением по площади, увеличивающейся к меньшему диаметру этой уплотняющей части, а на наружной части резьбы наконечника установлено резьбовое эластомерное уплотнение, плотно обжимающее ответную резьбу ответной части концевого крана в полностью завинченном положении.

Новизна предлагаемого технического решения состоит в том, что соединительный рукав содержит головку с геометрически гладкими выходными отверстиями, кольцевой уплотнительный элемент выполнен на нерабочей стороне с переменной величиной площади поверхности на единицу длины радиуса, а гайка для присоединения к концевому крану имеет резьбововое эластомерное уплотнение.

Существенность отличий заключается в том, что благодаря наличию указанной геометрической гладкости выходного отверстия появляется новое свойство: отсутствует причина задержки посторонних частиц в головке соединительного рукава для тормозов подвижного состава, а при наличии в рукавах давления сжатого воздуха уплотнение получает дополнительное усилие на прижатие двух рабочих поверхностей. Ремонтопригодность повышается за счет простоты отсоединения от концевого крана.

Указанное свойство создает положительный эффект, а именно позволяет повысить надежность работы и ремонтопригодность при эксплуатации подвижных составов.

К преимуществам предлагаемого технического решения относятся увеличение качества уплотнения и повышение ремонтопригодности.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг.1 показан на виде сбоку соединительный рукав для тормозов подвижного состава в положении присоединения к концевому крану вагона;

на фиг.2 схематично показано кольцевое уплотнение.

Предлагаемый соединительный рукав для тормозов подвижного состава, показанный на чертеже (фиг.1), включает рукав резинотекстильный 1, на одном конце которого установлена соединительная головка 2, а на другом конце - наконечник 3 на ответной части концевого крана 4, причем соединительная головка 2 и наконечник 3 зафиксированы жестко в рукавах резинотекстильных 1 при помощи стяжных крепящих хомутиков 5.

Соединительная головка 2 содержит жестко установленную (расклепанную) заклепку (не показана) симметрично по центру относительно поперечного воздухопроводящего отверстия 6 вблизи хомута соединительной головки. Окончание воздухопроводящего канала 7 выполнено, в отличие от прототипа, геометрически гладким, без имевшейся ранее впадины на стороне, противолежащей крепежному хомуту 5 соединительной головки. Участок с выровненной поверхностью обозначен как 8. Кольцевой уплотнительный элемент 9 устанавливается соответствующей частью в проточке, а рабочая часть 10 выступает над ней и стыкуется рабочей поверхностью с соответствующей поверхностью другого уплотнительного кольца. При этом профиль выступающей рабочей части уплотнения на неконтактной стороне имеет выступы, увеличивающие площадь поверхности на единицу длины по радиусу, как показано на фиг.2 (в качестве примера реализации показаны выступы в виде части конуса с вершиной внутри уплотнительного элемента). Указанная конструкция соединительной головкой стыкуется с головкой другого вагона или локомотива. После открытия концевых кранов в магистрали возникает резкий перепад давления воздуха, который может содержать посторонние примеси. Гладкая геометрия исключает задержку этих посторонних частиц в месте соединения. Давление в магистрали при сцепке соединенных вместе головок будет действовать с усилием сжатия в месте контакта двух рабочих поверхностей уплотнительных манжет, возрастающим по величине в сторону меньшего диаметра манжетных уплотнений. Это обусловлено переменной площадью на единицу длины радиуса нерабочей поверхности, на которую воздействует сила давления. Такой эффект положительно сказывается на качестве герметичности тормозной магистрали. В сжатом состоянии при завинченном положении наконечника резьбовое эластомерное уплотнение плотно прилегает к ответной резьбе на ответной части концевого крана. Удобство отсоединения рукава от концевого крана определяется отсутствием схватывания в месте резьбового соединения с концевым краном.

Наиболее рационально использовать предлагаемое техническое решение по своему прямому назначению при модернизации соединительных рукавов тормозов подвижного состава. К примеру, типа Р12 (см. ГОСТ 2593-82, стр.3, таблица 2), а затем и для всех остальных этого типа (Р1).

На предложенные технические решения разработана техническая документация и изготовлена партия рукавов для проведения испытаний.

Реализация предложенного технического решения с учетом всех вышеперечисленных преимуществ значительно повысит надежность и безопасность работы подвижного состава железных дорог.