Устройство для экстренного автоматического торможения подвижного состава монорельсовых дорог в аварийной ситуации

Полезная модель относится к области монорельсового транспорта, а именно: к устройствам для экстренного автоматического торможения подвижного состава относительно монорельса в случае аварии - при свободном ускоренном движении состава под уклон пути. Устройство для экстренного автоматического торможения подвижного состава монорельсовых дорог содержит ходовую и фиксирующую части, шарнирно соединенные между собой с возможностью поворота в вертикальной плоскости, установленные на ходовой части колеса, взаимодействующие с нижней полкой монорельса, вал, смонтированный в подшипниках фиксирующей части, жестко закрепленные в средней части вала эксцентрики с возможностью взаимодействия с нижней полкой монорельса, центробежный кулачковый механизм, установленный в подшипниках качения на консольной части вала и рычаг, жестко закрепленный на валу с возможностью взаимодействия с кулачковым механизмом, при этом на фиксирующей части имеются упоры, установленные с зазором относительно наружных поверхностей нижней полки монорельса и с возможностью взаимодействия с ними при экстренном торможении, а колеса кинематически связаны с кулачковым механизмом, обеспечивая вращение вала и оси в одном направлении. Техническим результатом заявленной полезной модели является обеспечение автоматического экстренного торможения подвижного состава монорельсовых дорог, без участия человека, в случае аварии - при свободном ускоренном движении состава под уклон пути, с помощью устройства, имеющего простую и безопасную конструкцию. 4 д.п. ф-лы, 8 ил.

Полезная модель относится к области монорельсового транспорта, а именно: к устройствам для экстренного автоматического торможения подвижного состава относительно монорельса в случае аварии - при свободном ускоренном движении состава под уклон пути.

Известны устройства для экстренного торможения подвижного железнодорожного состава, выполненные в виде стоп-кранов.

Эти устройства срабатывают при повороте стоп-крана вручную.

Известны также тормозные башмаки, устанавливаемые на рельсах и взаимодействующие с колесами подвижного состава для предотвращения несанкционированного перемещения подвижного состава.

Недостатком известных устройств является обязательное участие человека в процессе экстренного торможения подвижного состава.

Известно электропневматическое устройство экстренного торможения железнодорожного транспортного средства, содержащее срывной орган, имеющий корпус с размещенным в нем подпружиненным срывным поршнем с клапаном, разделяющим полости срывного органа, связанные между собой выполненным в упомянутом поршне дроссельным отверстием, а также содержащее электропневматический вентиль, связанный с системой автоматического дистанционного управления торможением железнодорожного транспортного средства и имеющий подпружиненный возбудительный клапан, и блокирующий орган, при этом одна из полостей срывного органа, разделяемых подпружиненным срывным поршнем, постоянно сообщена с тормозной магистралью, и каналом, перекрываемым клапаном подпружиненного срывного поршня, связана с атмосферой, а вторая полость срывного поршня связана с атмосферой каналом, перекрываемым подпружиненным возбудительным клапаном электропневматического вентиля, отличающееся тем, что блокирующий орган выполнен в виде стержня с буртом и стопорным выступом и пружины, размещенной между буртом стержня и корпусом срывного органа, при этом подпружиненный срывной поршень снабжен штоком с выполненной на нем стопорной канавкой, а стержень блокирующего органа установлен с опиранием своего стопорного выступа в упомянутый шток подпружиненного срывного поршня и снабжен элементом ручного воздействия на него (патент на полезную модель 38317, МПК В60Т 15/42, В60Т 13/68, 2004 г.)

Однако, это устройство не предназначено для использования на монорельсовых дорогах, кроме того, оно имеет сложную конструкцию, недостаточно безопасно, и требует обязательного участия человека в процессе экстренного торможения подвижного состав, что является недостатками этого устройства.

Техническим результатом заявленной полезной модели является обеспечение автоматического экстренного торможения подвижного состава монорельсовых дорог, без участия человека, в случае аварии - при свободном ускоренном движении состава под уклон пути, с помощью устройства, имеющего простую и безопасную конструкцию.

Указанный технический результат достигается за счет того, что устройство для экстренного автоматического торможения подвижного состава монорельсовых дорог, содержит ходовую и фиксирующую части шарнирно соединенные между собой с возможностью поворота в вертикальной плоскости, установленные на ходовой части колеса, взаимодействующие с нижней полкой монорельса, вал, смонтированный в подшипниках фиксирующей части, жестко закрепленные в средней части вала эксцентрики с возможностью взаимодействия с нижней полкой монорельса, центробежный кулачковый механизм, установленный в подшипниках качения на консольной части вала и рычаг, жестко закрепленный на валу с возможностью взаимодействия с кулачковым механизмом, при этом на фиксирующей части имеются упоры, установленные с зазором относительно наружных поверхностей нижней полки монорельса и с возможностью взаимодействия с ними при экстренном торможении, а колеса кинематически связаны с кулачковым механизмом, обеспечивая вращение вала и оси в одном направлении.

При этом, центробежный кулачковый механизм содержит установленный на валу в подшипниках качения диск-шестерню с осями на которых шарнирно закреплены два кулачка, каждый из которых выполнен с двумя зубчатыми упорами, обращенными в противоположные стороны, при этом на рычаге имеется консольный упор с кромками, выполненными с возможностью взаимодействия с указанными зубчатыми упорами кулачков, раздвинутых центробежными силами.

Кроме того, ходовые колеса связаны с кулачковым механизмом зубчатой передачей с нечетным количеством колес; колеса ходовой части постоянно поджаты пружинами к монорельсу с возможностью свободного качения по нему, а на валу с кулачками закреплен дополнительный эксцентрик, с возможностью взаимодействия с концевым выключателем, который установлен на фиксирующей части.

Предложенное устройство поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено устройство для экстренного автоматического торможения монорельсового подвижного состава, вид сбоку; на фиг.; 2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - вид Б на фиг.1; на фиг.4 - вид В на фиг.1; на фиг.5 - разрез Г-Г на фиг.2; на фиг.6 - разрез Д-Д на фиг.1; на фиг.7 - разрез Е-Е на фиг.1; на фиг.8 - разрез Ж-Ж на фиг.3.

Устройство для экстренного автоматического торможения подвижного состава, двигающегося по наклонному монорельсовому пути предназначено для фиксации подвижного состава на монорельсе в случае аварии, когда начнется свободное ускоренное движение состава под уклон пути - в сторону движения подвижного состава или в противоположную сторону. Устройство сработает, если скорость свободного движения под уклон превысит номинальное значение на 3050%.

Устройство состоит из двух основных частей: ходовой части 1 и фиксирующей части 2, соединенных между собой горизонтальной осью 3, которая установлена в подшипниках 4, обеспечивая взаимное перемещение частей 1 и 2 в вертикальной плоскости. На оси 3 установлены колеса 5. Последние постоянно прижаты пружиной 6 к наружной поверхности «а» нижней полки 7 монорельса 8, представляющего собой двутавровую балку, катятся по нему при движении подвижного состава.

На фиксирующей части 2 устройства в сферических подшипниках скольжения 9 установлен вал 10, расположенный в горизонтальной плоскости параллельно оси 3. На средней части вала 10 жестко закреплены два идентичных эксцентрика 11, с возможностью взаимодействия с наружной поверхностью «а» нижней полки 7 монорельса 8 при повороте вала 10. На одном конце вала 10 смонтирован центробежный кулачковый механизм 12, а на другом его конце жестко закреплен кулачок 13 с возможностью взаимодействия с концевым выключателем 14. Колеса 5 кинематически связаны с кулачковым механизмом 12, обеспечивая вращение вала 10 и оси 3 в одном направлении, по или против часовой стрелки. В примере конкретного исполнения колеса 5 передают вращение кулачковому механизму 12 через зубчатую передачу 15, состоящую из нечетного количества зубчатых колес, например, трех, одно из которых паразитное. На фиксирующей части 2 устройства жестко закреплены упоры 16, охватывающие сверху нижнюю полку 7 монорельса 8.

Кулачковый механизм 12 содержит диск-шестерню 17, установленную на валу 10 в подшипниках качения 18. На диске-шестерне 17 на осях 19 установлены два поворотных кулачка 20, каждый из которых выполнен с двумя зубчатыми упорами 21, направленными в разные стороны. Кулачки 20 стянуты регулируемыми пружинами 22 и удерживаются ими в этом исходном положении. На конце вала 10 жестко закреплен рычаг 23 с консольным упором 24 с кромками 25. Последние направлены навстречу зубчатым упорам 21 на кулачках. Рычаг 23 в нижнем (исходном) положении удерживается пружиной 26 от случайных поворотов, вызванных трением в подшипниках или внешним воздействием. Когда рычаг 23 находится в нижнем положении, то и эксцентрики 11 обращены своим большим радиусом вниз (см. фиг.6) Фиксирующая часть 2 устройства соединена с ходовой частью тягами 27 и пружинами 28, с помощью которых фиксирующая часть 2 установлена, имея в качестве опоры ходовую часть, в положение, при котором нижняя полка 7 двутавра 8 расположена с зазором «б» относительно эксцентриков 11 и с зазором «в» относительно упоров 16. Зазоры «б» и «в» примерно равны по величине.

На ходовой и фиксирующей частях устройства установлены направляющие ролики 29 с вертикальными осями вращения, которые удерживают устройство от смещения относительно монорельса 8 при движении и при действии на устройство усилий от заторможенного состава.

Ходовая часть 1 устройства шарнирно прикреплена к подвижному составу сцепкой 30, обеспечивающей подвижность устройства в горизонтальной и в вертикальной плоскостях. Буфер 31 смягчает удары об упоры на пути. Тяга 32, соединяющая упоры 16, препятствует их расхождению в состоянии заклинивания.

Наличие двух колес 5, двух эксцентриков 11 и двух упоров 16 обеспечивает устойчивость устройства на монорельсе 8 как в процессе рабочего передвижения подвижного состава, так и при экстренном торможении на монорельсовом пути.

Устройство работает следующим образом.

При движении подвижного состава по уклону в любую сторону с номинальной скоростью, центробежный кулачковый механизм 12, приводимый во вращение от колес 5 посредством зубчатой передачи 15, свободно вращается на валу 10, поскольку не достигает частоты вращения, необходимой для поворота кулачков 20, удерживаемых пружинами 22, вокруг их осей 19, под действием центробежных сил.

В случае аварии, которая приведет к свободному ускоренному движению подвижного состава под уклон, частота вращения центробежного кулачкового механизма 12 резко возрастает. Кулачки 20, сжимая пружины 22, под действием центробежной силы, начнут раздвигаться и в какой-то момент, один из зубчатых упоров 21 одного из кулачков 20, зацепит одну из кромок упора 24 рычага 23. Рычаг 23 под воздействием кулачка 20 кулачкового механизма 12 повернет вал 10 вместе с эксцентриками 11, которые сначала коснутся монорельса 8 (зазор «б» равен нулю), а поворачиваясь далее, за счет эксцентриситета, начнут опускать фиксирующую часть 2 до тех пор, пока нижняя поверхность упоров 16 не коснется верхней поверхности нижней полки 7 двутавра (зазор «в» равен нулю). С этого положения деталей начинается процесс торможения устройства на монорельсе 8. Распорная сила между эксцентриками 11 и упорами 16, которые охватывают полки 7 двутавра 8, создаст за счет трения усилие, направленное вдоль монорельса 8, которое предотвратит дальнейшее свободное движение подвижного состава под уклон.

Одновременно с вращением эксцентриков 11, вместе с валом 10 повернется и кулачок 13, воздействуя на концевой выключатель 14, который даст сигнал о срабатывании устройства экстренного торможения.

Наличие подшипников качения 4 и 18 в конструкции позволяет получить высокий КПД механической передачи от ходовых колес 5 до эксцентриков 11. Сферические подшипники скольжения 9, обладающие большой несущей способностью, обеспечивают восприятие высоких нагрузок от распорных усилий при заклинивании устройства, и позволяют получить легкий поворот вала 10 с эксцентриками 11 под действием рычага 23 и работоспособность устройства даже при наличии возможных перекосов конструкции.

Устройство может работать на вертикальных и горизонтальных путях при условии, что в случае аварии состав, к которому он присоединен, начнет ускоренное движение за счет чего устройство сработает.

Конструкция устройства позволяет ему перемещаться вслед за составом по монорельсу с вертикальными перегибами и с поворотами на горизонтальных участках пути, за счет шарнирных связей между его частями.

Заявленное техническое решение представляет собой независимое устройство, которое может быть прикреплено к любой машине, работающей на монорельсовом пути, имеющем подъемы и спуски. Устройство может располагаться на любом конце машины и в средней части состава.

1. Устройство для экстренного автоматического торможения подвижного состава монорельсовых дорог, содержащее ходовую и фиксирующую части, шарнирно соединенные между собой с возможностью поворота в вертикальной плоскости, установленные на ходовой части колеса, взаимодействующие с нижней полкой монорельса, вал, смонтированный в подшипниках фиксирующей части, жестко закрепленные в средней части вала эксцентрики с возможностью взаимодействия с нижней полкой монорельса, центробежный кулачковый механизм, установленный в подшипниках качения на консольной части вала, и рычаг, жестко закрепленный на валу с возможностью взаимодействия с центробежным кулачковым механизмом, при этом на фиксирующей части имеются упоры, установленные с зазором относительно наружных поверхностей нижней полки монорельса и с возможностью взаимодействия с ними при экстренном торможении, а колеса кинематически связаны с центробежным кулачковым механизмом, обеспечивая вращение вала и оси в одном направлении.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что центробежный кулачковый механизм содержит установленный на валу в подшипниках качения диск-шестерню с осями, на которых шарнирно закреплены два кулачка, каждый из которых выполнен с двумя зубчатыми упорами, обращенными в противоположные стороны, при этом на рычаге имеется консольный упор с кромками, выполненными с возможностью взаимодействия с указанными зубчатыми упорами кулачков, раздвинутых центробежными силами.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что ходовые колеса связаны с центробежным кулачковым механизмом зубчатой передачей с нечетным количеством колес.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что колеса ходовой части постоянно поджаты пружинами к монорельсу с возможностью свободного качения по нему.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на валу с кулачками закреплен дополнительный эксцентрик с возможностью взаимодействия с концевым выключателем, который установлен на фиксирующей части.