Пневматическая система автотормозного оборудования железнодорожного транспортного средства для перевозки грузов со смещенным центром тяжести

Авторы патента:

B60T15/18 - трехходовые и прочие ускорительные клапаны, обеспечивающие дискретное увеличение и снятие тормозного усилия путем соединения тормозных цилиндров и т.п. с источником повышенного или пониженного давления или с атмосферой, приводимые в действие изменением давления в магистралях

B60T13/26 - системы с сжатым воздухом

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, а именно к автотормозному оборудованию железнодорожных транспортных средств. Пневматическая система автотормозного оборудования железнодорожного транспортного средства для перевозки грузов со смещенным центром тяжести содержит два воздухораспределителя, два запасных резервуара, две подсистемы "авторежим - тормозной цилиндр" для каждой консольной части транспортного средства. Каждая подсистема обеспечивает независимую передачу тормозных усилий на исполнительный механизм тележек каждой консольной части пропорционально ее загруженности. Техническим результатом является повышение эффективности торможения транспортных средств, перевозящих грузы со смещенным центром тяжести относительно продольной оси транспортных средств, получение стабильных тормозных характеристик и эксплуатационной надежности, а также расширение функциональных возможностей.

Полезная модель относится к конструкции автотормозного оборудования железнодорожных транспортных средств.

Автотормозное оборудование железнодорожных транспортных средств состоит из пневматических приборов и механической тормозной рычажной передачи. Известно тормозное оборудование грузовых вагонов, содержащее воздухораспределитель, тормозной цилиндр и запасный резервуар, которые связаны между собой воздухоподводящими трубами, и исполнительные механизмы, а именно тормозную рычажную передачу, включающую в себя горизонтальные рычаги, затяжки и тормозные тяги, передающие тормозные силы на рычажную передачу тележки. Воздухораспределитель снабжен рукояткой переключения на один из трех режимов: "груженый", "средний" и "порожний". Режимы торможения вагонов устанавливаются в зависимости от загрузки вагонов вручную (см. Фокин М.Д., Ясинцев В.Ф. «Автоматические тормоза подвижного состава железных дорог СССР». - М., Транспорт, 1971, - стр. 32, 33 /Л-1/).

Недостатком данного технического решения является необходимость ручного переключения режима работы автотормозов в зависимости от загрузки вагона.

В качестве прототипа принята пневматическая система автотормозного оборудования железнодорожного транспортного средства, каждая консольная часть которого опирается по меньшей мере на одну тележку, включающая в себя воздухораспределитель, по меньшей мере два тормозных цилиндра, каждый из которых обеспечивает передачу тормозных усилий на исполнительный механизм по меньшей мере одной тележки консольной части, запасный резервуар, прибор авторежима, соединенные воздухоподводящими трубами (см. Фокин М.Д., Ясинцев В.Ф. «Автоматические тормоза подвижного состава железных дорог СССР». - М., Транспорт, 1971, - стр. 156, 157 /Л-2/). Схема пневматической системы автотормозного оборудования грузового вагона с прибором авторежима широко известна (см. Иноземцев В.Г. Тормоза железнодорожного подвижного состава. М., Транспорт, 1979, - рис. 74, стр. 94 /Л-3/).

Прибор авторежима предназначен для регулирования силы нажатия тормозных колодок в зависимости от загрузки вагона и автоматически устанавливает требуемую величину давления в тормозном цилиндре, а следовательно, и силу нажатия тормозных колодок в зависимости от изменения расстояния между неподрессоренной и подрессоренной частями вагона, которое в свою очередь определяется степенью загрузки вагона. При наличии прибора авторежима не только исключается необходимость в ручной перестановке режимов, но и значительно повышается эффективность тормозов поезда вследствие более полного использования сцепного веса вагонов, при этом тормоз становится многорежимным. Недостатком данного технического решения является то, что при наличии в пневматической системе автотормозного оборудования одного прибора авторежима сила нажатия колодок на обеих тележках устанавливается одинаковой. В случае, когда центр тяжести перевозимого груза смещен, т.е. нагрузки, приходящиеся на каждую тележку, различны, на менее нагруженной тележке при торможении возможно появление тормозных дефектов на поверхности катания колесных пар (ползунов и наваров), а на более нагруженной тележке - снижение эффективности торможения вследствие неполного использования сцепного веса.

Такое явление возникает, например, при перевозке на длиннообазных платформах нескольких контейнеров. Контейнеры, расположенные, прежде всего, по разным концам вагонов (т.е., его консольным частям), могут иметь различную массу. В результате этого тележки каждой консольной части имеют разную загрузку.

Таким образом, известные конструкции не обеспечивают создание тормозных сил тележек консольных частей вагона в зависимости от степени загрузки консольных частей, т.е. при смещении центра тяжести груза в продольном направлении относительно вагона.

Техническим результатом является повышение эффективности торможения транспортных средств, перевозящих грузы со смещенным центром тяжести относительно продольной оси транспортных средств, получение стабильных тормозных характеристик и эксплуатационной надежности, а также расширение функциональных возможностей.

Поставленная задача решается тем, что в предлагаемой пневматической системе автотормозного оборудования железнодорожного транспортного средства для перевозки грузов со смещенным центром тяжести, каждая консольная часть которого опирается по меньшей мере на одну тележку, включающей в себя воздухораспределитель, по меньшей мере два тормозных цилиндра, каждый из которых обеспечивает передачу тормозных усилий на исполнительный механизм по меньшей мере одной тележки консольной части, запасный резервуар, прибор авторежима, соединенные воздухоподводящими трубами, согласно полезной модели, пневматическая система снабжена дополнительным воздухораспределителем, запасным резервуаром и прибором авторежима так, что тележку (тележки) каждой консольной части обслуживает один авторежим, при этом тормозные цилиндры и приборы авторежима попарно сгруппированы в две подсистемы "авторежим - тормозной цилиндр", питающиеся от отдельных для них воздухораспределителя и запасного резервуара, обеспечивающие независимую передачу тормозных усилий на исполнительный механизм тележки (тележек) каждой консольной части пропорционально ее загруженности.

Технический эффект от использования предлагаемой полезной модели заключается в повышении эффективности тормозной системы железнодорожного транспортного средства и предотвращении появления тормозных дефектов на колесных парах при неравномерной загрузке, обусловленной продольным смещением центра тяжести груза, приводящим к различной нагруженности тележек.

Возможность достижения положительного эффекта при использовании предлагаемого технического решения может быть объяснена следующим образом.

Введение дополнительного прибора авторежима в пневматическую систему позволяет образовать две подсистемы "авторежим - тормозной цилиндр", которые независимо, т.е. в автономном режиме, управляют исполнительными механизмами тележки (тележек) каждой консольной части транспортного средства пропорционально ее загруженности. Обе подсистемы питаются от отдельных для них воздухораспределителя и запасного резервуара. Поэтому при одинаковом давлении поступающего в обе подсистемы сжатого воздуха тормозные усилия тележки/тележек каждой консольной части будут пропорциональны их загрузке, например разными по массе контейнерами, расположенными на этих консольных частях. Оптимальное распределение тормозных усилий позволяет устранить появление возможных дефектов на поверхности катания колес тележек из-за устранения возможности их заклинивания, а также максимально эффективно использовать тормозные усилия тележек каждой консольной части.

Введение дополнительного воздухораспределителя позволяет увеличить скорость распространения тормозной волны в составе, увеличить безотказность системы в случае отказа одного из воздухораспределителей. То есть в случае отключения одного из воздухораспределителей другой воздухораспределитель будет обеспечивать тормозное усилие на одну из тележек.

Введение дополнительного запасного резервуара способствует восполнению утечек сжатого воздуха и обеспечивает работоспособность дополнительного воздухораспределителя.

Предлагаемая пневматическая система автотормозного оборудования железнодорожного транспортного средства иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1, 2.

На фиг. 1 изображен общий вид пневматической системы автотормозного оборудования, закрепленной на раме железнодорожного транспортного средства - вагона 1, которая содержит воздухораспределитель 2, запасный резервуар 3 повышенной емкости, воздухоподводящие трубы 4 и 5, тормозную магистраль 6.

Тормозной цилиндр 7 и прибор авторежима (далее по тексту - авторежим) 8 образуют подсистему I для торможения тележки/тележек 9 левой консольной части 10 (конца или торца) вагона 1, а тормозной цилиндр 11 и авторежим 12 образуют подсистему II, обеспечивающую торможение тележки/тележек 13 правой консольной части 14. Авторежимы 8 и 12 предназначены для независимого регулирования сил нажатия тормозных колодок колесных пар тележек соответственно 9 и 13 путем регулировки давления сжатого воздуха, подаваемого в тормозные цилиндры 7 и 11, которое, в свою очередь, зависит от загрузки колесных пар левой 10 и правой 14 консольными частями вагона 1. Разная нагруженность ходовых частей обусловлена непропорциональным положением центров тяжести перевозимого груза относительно оси вагона L1 и L2.

Авторежим 8 закреплен на левой консольной части 10 рамы вагона 1 и взаимодействует с неподрессоренной частью тележки (или тележек) 9. Авторежим 12 закреплен на правой консольной части 14 рамы вагона 1 и взаимодействует с неподрессоренной частью тележки 13. Под каждой консолью 10 и 14 вагона 1 может быть как по одной тележке, так и более, чем по одной, например, в восьмиосных вагонах, транспортерах и т.п.

На фиг. 2 изображено расположение оборудования предлагаемой пневматической системы автотормозного оборудования железнодорожного транспортного средства на раме вагона, которая состоит из двух запасных резервуаров 1, двух воздухораспределителей 2, двух тормозных цилиндров 3, тормозной магистрали 4, двух разобщительных кранов 5, двух приборов авторежима 6 и соединительных труб.

Предлагаемая пневматическая система автотормозного оборудования железнодорожного транспортного средства работает следующим образом.

При служебном или экстренном торможении, начинающемся после понижения давления в тормозной магистрали 6, воздухораспределитель 2 открывает возможность поступления воздуха из запасного резервуара 3 по воздухоподводящим трубам 4 к авторежимам 8 и 12, которые по трубам 5 перепускают сжатый воздух в тормозные цилиндры 7 и 11. Каждый авторежим 8 или 12 устанавливает независимые усилия нажатия тормозных колодок тележек 9 и 13 соответственно левой 10 или правой 14 консольных частей вагона 1 в зависимости от веса груза, например контейнеров 15 и 16, размещенных соответственно над тележками 9 и 13 и имеющих разный вес и расположение центра тяжести (ЦТ) относительно продольной оси вагона 1.

Использование двух независимых авторежимов 8 и 12 позволяет подавать сжатый воздух в тормозные цилиндры 7 и 11 с давлением, пропорциональным нагруженности тележек 9 и 13 соответствующих консольных частей 10 и 14 вагона 1. Под действием давлений сжатого воздуха в тормозных цилиндрах 7 и 11 их штоки передают соответствующие тормозные силы к колесным парам тележек 9 и 13 через исполнительный механизм - рычажную передачу (не показана).

Использование предлагаемого технического решения позволяет увеличить эффективность тормозов железнодорожного транспортного средства для перевозки грузов со смещенным центром тяжести, а также снизить вероятность появления тормозных дефектов на поверхностях катания колесных пар тележек.

Источники информации, принятые во внимание при составлении описания полезной модели:

1. Фокин М.Д., Ясинцев В.Ф. «Автоматические тормоза подвижного состава железных дорог СССР». - М., Транспорт, 1971, - стр. 32, 33 /Л.-1/

2. Фокин М.Д., Ясинцев В.Ф. «Автоматические тормоза подвижного состава железных дорог СССР». - М., Транспорт, 1971, - стр. 156, 157 /Л.-2/ (прототип).

3. Иноземцев В.Г. Тормоза железнодорожного подвижного состава. Транспорт, 1979, - рис. 74, стр. 94 /Л.-3/

Пневматическая система автотормозного оборудования железнодорожного транспортного средства для перевозки грузов со смещенным центром тяжести, каждая консольная часть которого опирается, по меньшей мере, на одну тележку, включающая в себя воздухораспределитель, по меньшей мере, два тормозных цилиндра, каждый из которых обеспечивает передачу тормозных усилий на исполнительный механизм, по меньшей мере, одной тележки консольной части, запасной резервуар, прибор авторежима, соединенные воздухоподводящими трубами, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит воздухораспределитель, прибор авторежима и запасной резервуар, соединенные воздухоподводящими трубами.