Отстойник загрязнения корпуса основной пружины компенсатора износа - RU2710459C2
Код документа: RU2710459C2
Чертежи
Описание
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение направлено на компенсатор износа, который автоматически компенсирует износ в тормозной рычажной передаче железнодорожного транспортного средства и, кроме того, в частности, компенсатор износа, включающий дренажную систему в области, расположенной в корпусе основной пружины, в которой вода и другие загрязнения будут собираться, перемещаться по направлению или следовать по пути наименьшего сопротивления к ней и накапливаться в ней, и через которую текучая среда может впоследствии вытекать из корпуса основной пружины компенсатора износа.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В тормозных рычажных передачах использовались узлы компенсатора износа для компенсации ослабления, вызванного изнашиванием, индуцированным в тормозных колодках, колесах и других компонентах тормозной рычажной передачи во время многократных применений торможения. Путем регулирования этого ослабления, перемещение тормозного поршня автоматически поддерживается на правильную длину для обеспечения максимальной эффективности в тормозной системе. Компенсатор износа также используется для автоматической регулировки ослабления в тормозной рычажной передаче по другим причинам. Одной причиной является поддержание длины перемещения штока поршня тормозного цилиндра внутри заданного предела, что имеет особое значение для современных высокоскоростных операций. Кроме того, у сегодняшних железнодорожных транспортных средств имеется огромное количество вагонов, обусловленное лучшим локомотивным оборудованием. По этим причинам важно, чтобы перемещение штока поршня тормозного цилиндра поддерживалось с относительно близким допуском для правильной балансировки давления текучей среды, обычно воздуха, в цилиндре для текучей среды с давлением в резервуаре. Другая важная причина заключается в том, что компенсаторы износа будут обеспечивать существенно более равномерное тормозное усилие, которое должно применяться к каждому комплекту колес на каждом вагоне, составляющем поезд.
Один пример компенсатора износа, который используется в широком спектре применений на железнодорожном транспорте, представляет собой компенсатор износа двойного действия компрессионного типа, который описан в патенте США № 4662685 и включен в настоящее описание посредством ссылки. Этот узел компенсатора износа включает в себя удлиненный полый корпусной элемент, удерживаемый против вращения и поворотно соединяемый на его первом конце с тормозной рычажной передачей. Удлиненный стержневой элемент, который удерживается против вращения и поворотно соединяемый на первом его конце к тормозной рычажной передаче, предусмотрен внутри этого корпуса и имеет, по меньшей мере, резьбовой участок, примыкающий к его второму концу. Резьбовой участок стержневого элемента проходит внутрь и является возвратно-поступательно подвижным внутри корпуса через второй конец корпуса. Средство позиционирования, такое как конусная контргайка, расположенное внутри участка корпуса конусной гайки, подвижное между соответствующими первым примыкающим зацепляющим и вторым примыкающим зацепляющим положениями, резьбовым образом зацепленное с резьбовым участком стержневого элемента между его упомянутыми концами. Конусная контргайка вращается вокруг резьбового участка стержневого элемента, когда она находится в расцепленном положении, тем самым изменяя длину узла компенсатора износа посредством изменения относительного продольного положения между корпусом и стержневым элементом. Пара противоположных обращенных друг к другу опорных поверхностей, расположенных внутри участка корпуса, и пара противоположных опорных поверхностей, переносимых конусной контргайкой, предусмотрены для зацепления соответствующих примыкающих поверхностей, чтобы противостоять вращению конусной контргайки вокруг стержневого элемента, когда конусная контргайка находится в одном из соответствующих положений зацепления, посредством чего обеспечивается замедление изменения относительного продольного положения между корпусом и стержневым элементом. Первое средство приведения расположено между конусной контргайкой и опорной поверхностью, переносимой стержневым элементом, для приведения конусной контргайки в расцепленное положение. Второе средство приведения расположено между первым концом корпуса и конусной контргайкой для преодоления силы, приложенной первым средством приведения и для приведения конусной контргайки в первое примыкающее относительное положение. Средство управления перебегом, расположенное внутри корпуса управления перебегом, расположено так, чтобы совершать возвратно-поступательное движение в продольном направлении, прилегающим к первому концу корпуса, и является зацепляемым со вторым средством приведения для уменьшения усилия, прикладываемого вторым средством приведения меньше, чем усилие, прикладываемое первым средством приведения, тем самым, позволяя конической контргайке перемещаться в расцепленное положение. Средство приведения в действие управления перебегом установлено для зацепления средства управления перебегом для приведения в действие средства управления перебегом в ответ на длину перемещения поршня тормозного цилиндра, соединенного с тормозной рычажной передачей.
Другие примеры компенсаторов износа включают в себя Универсальную Модель 2300-DJ, принадлежащую Правопреемнику настоящего изобретения, Ellcon Национальную модель D-2000 и Нью-йоркскую модель KDR-482-E воздушного тормоза.
Во время использования тормозной рычажной передачи, компенсатор износа подвергается воздействию различных условий окружающей среды, включая условия, при которых компенсатор износа подвергается воздействию большого количества текучей среды, такой как вода. Эта вода и другие загрязнения из окружающей среды могут накапливаться и задерживаться внутри компенсатора износа в корпусе основной пружины или даже в критической рабочей зоне и вблизи критических компонентов компенсатора износа, что может поставить под угрозу функционирование компенсатора износа. В одном примере, например, в Универсальной Модели 2300-DJ, критическая рабочая зона включает в себя конусную гайку, узел обоймы подшипника и коническую пружину, все из которых работают совместно, чтобы позволить компенсатору износа регулировать тормозную рычажную передачу вагонов по мере необходимости. Может быть понятно, что различные конструкции компенсатора износа могут включать в себя дополнительные и/или другие компоненты в пределах критической рабочей зоны.
Некоторые конструкции компенсатора износа включают в себя уплотнение, такое как грязесъемная манжета, установленное на торцевой крышке корпуса основной пружины, в которой тяга компенсатора износа перемещается внутрь и наружу. Это уплотнение предусмотрено с целью предотвращения проникновения воды и загрязнений в компенсатор износа. Тем не менее, когда компенсатор износа подвергается воздействию большого количества воды, эта грязесъемная манжета может не заблокировать всю воду от входа в корпус основной пружины и, следовательно, критическую рабочую зону компенсатора износа. Таким образом, в этих случаях вода и загрязнения могут поступать в корпус основной пружины, а затем в критическую рабочую зону и вредно воздействовать на расположенные в ней компоненты, что приводит к работе со сбоями компенсатора износа. Соответственно, в данной области техники имеется потребность обеспечить место накопления и место дренажа в корпусе основной пружины для всех различных вод и загрязнений, которые нарушают эту грязесъемную манжету. Обеспечение этого места накопления и места дренажа будет поддерживать оптимальную работу критических рабочих компонентов компенсатора износа, предотвращая накопление воды и загрязнений вблизи критических областей компенсатора износа. Система для предотвращения этого накопления воды и защиты критической рабочей зоны от загрязнений должна быть адаптирована ко всем компенсаторам износа и ориентациям установки, так чтобы компенсатор износа мог использоваться в широком диапазоне условий окружающей среды.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, дренажная система предусмотрена для использования с компенсатором износа для железнодорожной тормозной рычажной передачи. Дренажная система позволяет текучей среде, такой как вода, и другим загрязнениям, таким как грязь и мусор, стекать из компенсатора износа для предотвращения накопления текучей среды и загрязнений внутри компенсатора износа, контактируя с рабочей зоной или критической рабочей зоной компенсатора износа и мешая работе компенсатора износа. Компенсатор износа включает в себя корпус основной пружины, корпус конической гайки, вмещающий критическую рабочую зону компенсатора износа, содержащую компоненты, выполненные с возможностью совместной работы для регулирования тормозной рычажной передачи, и корпус перебега. Дренажная система включает в себя, по меньшей мере, один проем, проходящий через участок боковой стенки корпуса основной пружины. Согласно одному варианту осуществления, по меньшей мере, один проем может содержать, по меньшей мере, одно отверстие, проходящее через участок боковой стенки корпуса основной пружины. По меньшей мере, один проем выполнен с возможностью текучей среде и/или загрязнениям стекать через этот, по меньшей мере, один проем для снижения воздействия на критическую рабочую зону компенсатора износа текучей среды и/или загрязнений.
Критическая рабочая зона включает в себя компоненты, выполненные с возможностью совместной работы для регулирования тормозной рычажной передачи. Согласно одной конструкции, критическая рабочая зона может включать в себя конусную гайку, по меньшей мере, один узел подшипниковой дорожки качения, коническую пружину, все из которых выполнены с возможностью взаимодействия совместно для изменения длины компенсатора износа посредством изменения относительного продольного положения между участком основного корпуса и стержневым элементом, расположенным внутри участка основного корпуса. Понятно, что другие конструкции компенсатора износа могут включать в себя различные компоненты в пределах этой критической рабочей зоны, которые взаимодействуют друг с другом для работы компенсатора износа. Дренажная система по изобретению может использоваться для слива текучей среды и/или загрязнений из компенсатора износа и предотвращения этих текучих сред и/или загрязнений от вмешательства в работу компенсатора износа.
В вариантах осуществления, в которых проем содержит, по меньшей мере, одно отверстие, проходящее через боковую стенку корпуса основной пружины, могут быть предусмотрены, по меньшей мере, одна заглушка, односторонний клапан, и накладка, выполненные с возможностью взаимодействия, по меньшей мере, с одним отверстием. Понятно, что заглушка может представлять собой стандартную заглушку, которая имеет форму для герметичного зацепления с отверстием. Согласно одному варианту осуществления, заглушка может содержать закругленную низкопрофильную заглушку, продолжающуюся, по меньшей мере, через одно отверстие. Накладка или закругленная низкопрофильная заглушка обеспечивают преимущества в плане укладки и транспортировки компенсаторов износа, и имеют меньшую вероятность повреждения или порчи во время транспортировки и/или использования компенсатора износа.
По меньшей мере, один проем может содержать множество проемов или отверстий, расположенных вокруг, и проходящих через участок боковой стенки корпуса основной пружины, и каждое из отверстий может включать в себя, по меньшей мере, одну заглушку, односторонний клапан, уплотнитель, и накладку, выполненные с возможностью взаимодействия с каждым из отверстий. Заглушка, накладка или уплотнитель могут быть удаляемыми из отверстия. В некоторых устройствах, заглушка или односторонний клапан, который обращен в самом нисходящем направлении, могут быть удалены после установки компенсатора износа для облегчения дренажа текучей среды и/или загрязнений через нижнее отверстие. Понятно, что заглушка может быть образована из любого хорошо известного материала или может иметь съемную крышку, образованную из любого известного материала. Также, заглушка и/или крышка могут иметь различные конструкции, такие как устройство с резьбовым болтом, лента, термоусадочная пленка и тому подобное.
Согласно одному варианту осуществления, дренажная система также может включать в себя корпус заглушки, выполненный с возможностью охвата, по меньшей мере, участка корпуса основной пружины, причем упомянутый корпус заглушки включает, по меньшей мере, одно отверстие, проходящее через участок боковой стенки, соосно с, по меньшей мере, одним проемом, проходящим через участок боковой стенки корпуса основной пружины. Корпус заглушки может включать резьбы для резьбового зацепления резьбового участка корпуса основной пружины. По меньшей мере, один проем, проходящий через боковую стенку корпуса основной пружины, может содержать несколько отверстий и, по меньшей мере, одно отверстие, проходящее через боковую стенку корпуса заглушки, может содержать несколько отверстий, выровненных друг с другом, и при этом каждое из выровненных отверстий включает в себя, по меньшей мере, одну заглушку, односторонний клапан, накладку или уплотнение, взаимодействующие с выровненными отверстиями. Заглушка, накладка или герметизирующее уплотнение или покрытие обращенных вниз отверстий могут быть съемными, чтобы текучая среда и/или загрязнения стекали из компенсатора износа.
Корпус основной пружины может иметь форму, выполненную с возможностью обеспечения любой текучей среде и/или загрязнениям, захваченным внутрь компенсатора износа, течь и накапливаться внутри корпуса основной пружины. Конструкция корпуса основной пружины, таким образом, облегчает дренаж и/или удаление захваченной текучей среды и загрязнений из компенсатора износа. Согласно одному варианту осуществления, корпус основной пружины, включающий, по меньшей мере, одно отверстие, может представлять собой цельный элемент.
Согласно еще одному варианту осуществления, дренажная система может включать в себя вторую дренажную систему, содержащую, по меньшей мере, одно отверстие, проходящее через участок боковой стенки корпуса перебега.
Один пример компенсатора износа, который может включать в себя дренажную систему по изобретению, представляет собой производящий натяжение компенсатор износа двойного действия. Производящий натяжение компенсатор износа двойного действия включает в себя удлиненный полый цилиндрический корпусной элемент, который является удерживаемым против вращения и поворотно соединяемым на его первом конце. Удлиненный полый цилиндрический корпусной элемент включает в себя основной корпус, корпус конусной гайки, и корпус перебега. Предусмотрен удлиненный стержневой элемент, который является удерживаемым от вращения и поворотно соединяемым на его первом конце. Стержневой элемент имеет, по меньшей мере, его резьбовой участок, который проходит внутрь корпусного элемента через второй конец корпусного элемента. Конусная контргайка посредством резьбы зацеплена с резьбовым участком стержневого элемента между его первым и вторым концом. Конусная контргайка является подвижной в осевом направлении для вращения вокруг резьбового участка стержневого элемента для изменения длины компенсатора износа посредством изменения относительного продольного положения между корпусным элементом и стержневым элементом. Конусная контргайка расположена внутри корпуса конусной гайки. Компенсатор износа также включает в себя, по меньшей мере, первую пружину для приведения конусной контргайки в первое положение относительно корпусного элемента, и вторую пружину для преодоления усилия, приложенного первой пружиной, и для приведения конической контргайки во второе положение. По меньшей мере, одна дренажная система связана с основным корпусом, позволяя текучей среде и/или загрязнениям стекать из компенсатора износа.
По меньшей мере, одна дренажная система может включать в себя проем, проходящий через участок боковой стенки основного корпуса. По меньшей мере, один проем выполнен с возможностью стекания через него текучей среды и/или загрязнений для снижения воздействия на критическую рабочую зону текучей среды и/или загрязнений. Согласно одному варианту осуществления, по меньшей мере, один проем может представлять собой одно или несколько отверстий, проходящих через участок боковой стенки основного корпуса. Могут быть предусмотрены, по меньшей мере, одна накладка, заглушка, уплотнитель или односторонний клапан, которые сконфигурированы для взаимодействия с, по меньшей мере, одним отверстием. Может быть предусмотрен корпус заглушки, который охватывает участок корпуса основной пружины. Этот корпус заглушки содержит, по меньшей мере, одно отверстие, совмещенное с проемом, проходящим через участок боковой стенки корпуса основной пружины. Согласно другому варианту осуществления основной корпус может представлять собой два отдельных элемента, расположенных друг относительно друга, так что между этими двумя элементами существует проем. Корпус заглушки окружает отдельные элементы и проем между элементами. Компенсатор износа может включать в себя вторую дренажную систему, позволяющую текучей среде и/или загрязнениям стекать из компенсатора износа. Эта вторая дренажная система может быть связана с корпусом перебега.
В соответствии с другим вариантом осуществления, предусмотрен способ предотвращения накопления воды и/или загрязнений в компенсаторе износа и для защиты критической рабочей зоны компенсатора износа. Компенсатор износа включает в себя основной корпус, корпус конической гайки, вмещающий критическую рабочую зону компенсатора износа, и корпус перебега. Способ включает в себя обеспечение, по меньшей мере, первой дренажной системы, содержащей, по меньшей мере, один проем, проходящий через участок боковой стенки корпуса основной пружины. По меньшей мере, один проем выполнен с возможностью текучей среде и/или загрязнениям стекать через этот, по меньшей мере, один проем для снижения воздействия на критическую рабочую зону текучей среды и/или загрязнений. Способ дополнительно включает в себя применение, по меньшей мере, одной заглушки, накладки, уплотнителя и одностороннего клапана к, по меньшей мере, одному проему. Согласно одному варианту осуществления, может быть предусмотрено множество проемов в форме отверстий, расположенных вокруг и проходящих через участок боковой стенки корпуса основной пружины, и способ включает в себя удаление, по меньшей мере, одной из заглушек, накладок и материала уплотнителя, взаимодействующих с обращенными вниз отверстиями, чтобы позволить текучей среде и/или загрязнениям стекать из компенсатора износа.
Согласно одному варианту осуществления, корпус основной пружины, который включает в себя, по меньшей мере, одно отверстие, может быть образован как цельный элемент. Согласно другому варианту осуществления, может быть предусмотрен корпус заглушки, который включает в себя, по меньшей мере, одно отверстие, проходящее через его боковую стенку, и способ включает в себя размещение корпуса заглушки вокруг участка корпуса основной пружины таким образом, чтобы, по меньшей мере, одно отверстие в корпусе заглушки было выровнено, по меньшей мере, с одним проемом, проходящим часть участок боковой стенки корпуса основной пружины. Согласно еще одному варианту осуществления, корпус основной пружины может представлять собой два отдельных элемента, имеющих открытый участок или промежуток между ними, а корпус заглушки охватывает проем/промежуток и обращенные концевые участки двух элементов корпуса основной пружины. Способ может также включать в себя обеспечение второй дренажной системы, позволяющей текучей среде и/или загрязнениям стекать из компенсатора износа, при этом эта вторая дренажная система связана с корпусом перебега.
Согласно еще одному варианту осуществления, компенсатор износа включает в себя корпус основной пружины, корпус конической гайки, вмещающий критическую рабочую зону компенсатора износа, содержащую компоненты, выполненные с возможностью совместной работы для регулирования тормозной рычажной передачи, и корпус перебега. Компенсатор износа включает в себя уплотнение/грязевую защиту, расположенную на пересечении корпуса основной пружины и корпуса конической гайки для снижения воздействие на критическую рабочую зону компенсатора износа текучей среды и/или загрязнений. Уплотнение/грязевая защита содержит прорезиненную шайбу с резиновым материалом, расположенным на внутреннем диаметре и внешнем диаметре шайбы. Во время сборки корпуса основной пружины и корпуса конической гайки, резиновый материал сжимается между поверхностями корпусов таким образом, что резиновый материал заполняется в любые открытые зоны, герметизируя зону или от проникновения воды от резьб, или от загрязнений, проходящих над или под внешним диаметром шайбы. Резиновый материал на внутреннем диаметре действует как защита от разбрызгивания или прокатывания воды от поступления через центральное отверстие шайбы. Компенсатор износа может также включать в себя, по меньшей мере, один проем, проходящий через участок боковой стенки корпуса основной пружины. По меньшей мере, один проем выполнен с возможностью текучей среде и/или загрязнениям стекать через него. По меньшей мере, один проем и уплотнение/грязевая защита взаимодействуют друг с другом для снижения воздействия на критическую рабочую зону компенсатора износа текучей среды и/или загрязнений.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 - вид в перспективе автоматического компенсатора износа двойного действия для использования с железнодорожной тормозной рычажной передачей, включающего дренажную систему в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.2 - вертикальный вид сбоку автоматического компенсатора износа двойного действия с фиг.1, включающего дренажную систему в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.3 - увеличенный вид в перспективе автоматического компенсатора износа двойного действия с фиг.1, включающего дренажную систему в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.3А - вид частичного сечения компенсатора износа с фиг.1, представляющий критическую рабочую зону компенсатора износа в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.4А - вид в перспективе корпуса основной пружины, включающего в себя дренажное устройство для использования с дренажной системой в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.4B - вертикальный вид сбоку корпуса основной пружины с фиг.4А в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.4С - вид сечения корпуса основной пружины по линии 4С-4С с фиг.4В в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.5А - вид в перспективе корпуса заглушки для использования с дренажной системой в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.5B - вид с торца корпуса заглушки с фиг.5А в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.5С - вид сечения корпуса заглушки по линии 4С-4С с фиг.5В в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.6А - вид в перспективе снизу заглушки или одностороннего клапана, который может использоваться в дренажной системе в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.6B - вертикальный вид сбоку заглушки или одностороннего клапана с фиг.6А в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.6С - вид с торца снизу заглушки или одностороннего клапана с фиг.6А в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.7А - вид в перспективе снизу заглушки для другого варианта осуществления, который может использоваться в дренажной системе в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.7B - вид сечения заглушки с фиг.7А в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.8 - увеличенный вид в перспективе компенсатора износа по фиг.1, включающего дренажную систему, включающую в себя уплотнение/грязевую защиту корпуса основной пружины в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.9 - вид частичного сечения компенсатора износа с фиг.1, представляющий критическую рабочую зону компенсатора износа в соответствии с вариантом осуществления, представленном на фиг.8 настоящего изобретения;
Фиг.9А - детализированный вид области, обозначенной как «9а» на фиг.9, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.9В - детализированный вид области, обозначенной как «9b» на фиг.9, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.9С - детализированный вид области, обозначенной как «9с» на фиг.9, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.10А - вид в перспективе уплотнения/грязевой защиты корпуса основной пружины с фиг.8, которое может использоваться в дренажной системе в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.10В - вид сбоку сечения уплотнения/грязевой защиты корпуса основной пружины с фиг.10А в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.10C - детализированный вид области, обозначенной как «10с» на фиг.10В, соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для целей описания далее термины "верхний", "нижний", "правый", "левый", "вертикальный", "горизонтальный", "верх", "низ", "боковой", "продольный ", а также их производные, должны относиться к изобретению, как это ориентировано на чертежах. Тем не менее, следует понимать, что изобретение может предполагать различные альтернативные варианты, если специально не указано иное. Также следует понимать, что конкретные устройства, иллюстрированные на прилагаемых чертежах, и описанные в нижеследующем описании, являются просто иллюстративными вариантами осуществления изобретения. Следовательно, конкретные размеры и другие физические характеристики, относящиеся к вариантам осуществления, раскрытым в данном документе, не должны рассматриваться как ограничивающие.
Обратимся теперь к фиг. 1-3, которые представляют компенсатор износа двойного действия, в целом, обозначенный как 10, для использования в тормозной передаче железнодорожного транспорта, не показанном, для автоматического регулирования ослабления в тормозной рычажной передаче, вызванного износом тормозных колодок, колес и других компонентов тормозной рычажной передачи при повторяющихся торможениях. Компенсатор износа включает в себя дренажную систему, в целом, обозначенную как 200, выполненную с возможностью стекания текучей среды и/или загрязняющих веществ из корпуса 20 основной пружины компенсатора 10 износа для снижения воздействия на критическую рабочую зону, в целом, обозначенную как 70 по фиг.3А, текучей среды и/или загрязняющих веществ. Критическая рабочая зона 70 компенсатора износа охарактеризована в деталях ниже, но в целом, относится к области, включающей компоненты, которые работают совместно, чтобы при необходимости регулировать тормозную рычажную передачу вагонов.
При дальнейшей ссылке к фиг. 1-3, компенсатор 10 износа включает в себя удлиненный полый цилиндрический корпусной элемент 12, который является удерживаемым против вращения и поворотно соединяемым на первом его конце, в целом, обозначенном как 15, с тормозной рычажной передачей передней вилкой 16, и поворотно соединяемым на втором его конце, в целом, обозначенном как 17, к тормозной рычажной передаче задней вилкой 18. Второй конец 17 корпусного элемента 12 включает в себя колпачок 17а и грязесъемную манжету 17b, представленную на фиг.3. Первый конец 15 корпусного элемента 12 также включает в себя управляющий стержень 19. Удлиненный цилиндрический корпусной элемент 12 включает в себя участок 20 корпуса основной пружины, участок 22 корпуса конической гайки и участок 24 корпуса перебега. С конкретной ссылкой к фиг.3, компенсатор 10 износа также включает в себя стержневой узел 25, включающий удлиненный стержневой элемент 26, установленный для возвратно-поступательного перемещения внутри корпусного элемента 12 через второй конец 17 корпусного элемента 12. Стержневой элемент 26 является удерживаемым от вращения и поворотно соединяемым на его первом конце 28 с железнодорожной тормозной рычажной передачей задней вилкой 18. Стержневой элемент имеет резьбовой участок 30, прилегающий ко второму концу 32, который проходит в корпусной элемент 12 и через первый конец 15 корпусного элемента 12. Корпусной элемент 20 также может включать в себя клеймо или идентификационную метку 47, как показано на фиг.3.
При дальнейшей ссылке на фиг. 1-3 и со ссылкой на фиг.3А, компенсатор 10 износа включает в себя критическую рабочую зону 70. Критическая рабочая зона 70 включает в себя компоненты компенсатора 10 износа, которые работают совместно для регулирования тормозной рычажной передачи. Один пример критической рабочей зоны представлен на фиг. 3 и 3А и включает в себя позиционирующий элемент, такой как конусная контргайка 72, который расположен внутри участка 22 корпуса конусной гайки и посредством резьбы зацепляется с резьбовым участком 30 удлиненного стержня 26. Конусная контргайка 72 вращается вокруг резьбового участка 30 удлиненного стержня 26 между соответствующими положениями первого примыкающего зацепления разъединения и второго примыкающего зацепления для изменения длины компенсатора 10 износа путем изменения относительных продольных положений между корпусным элементом 12 и удлиненным стержнем 26.
Компенсатор 10 износа также включает в себя первый узел приведения, который может включать в себя, по меньшей мере, одну основную или первую пружину 34, дополнительную пружину 36, расположенную внутри пружинной чашечки 38, и коническую пружину 74, расположенную в пределах критической рабочей зоны 70 для приведения конусной контргайки 72 в первое положение, такое как расцепленное положение, относительно корпусного элемента 12. Коническая пружина 74 может быть заперта между конической контргайкой 72 и гнездом 76 под коническую пружину. Понятно, что пружины 34, 36 могут быть заменены другими типами принуждающих элементов, такими как пневматические или гидравлические цилиндры.
Также предусмотрен второй узел приведения, который, согласно одному варианту осуществления, может включать в себя вторую пружину или пружину 40 перебега, расположенную внутри корпуса 41 пружины перебега. Пружина 40 перебега является сильнее первой или основной пружины 34, с тем, чтобы преодолеть усилие, прикладываемое первой или основной пружиной 34 и, следовательно, привести коническую контргайку 72 во второе положение. Также можно принять во внимание, что, подобно первому узлу приведения, цилиндр, приводимый в действие текучей средой, такой как пневматический или гидравлический цилиндр, может использоваться на месте пружины 40 перебега.
Участок 24 корпуса перебега также может включать в себя направляющую 42 стержня, с резьбой на первом конце 42а, и втором конце 42b и выполненную с возможностью взаимодействия с удлиненным стержнем 26 и пружиной 40 перебега. Втулка 44 перебега может быть предусмотрена между, по меньшей мере, участком направляющей 42 стержня и пружиной 40 перебега. Одна или несколько шайб 46 могут быть предусмотрены в участке 24 корпуса перебега.
Другие компоненты, расположенные на переднем конце компенсатора 10 износа, включают в себя скользящее кольцо 48 перебега, обжимное кольцо 50 управления перебегом и механически обработанную трубку 52. На этом переднем конце также может быть предусмотрена грязесъемная манжета 54 и стопорное кольцо 56. Грязесъемная манжета 90 также может быть предусмотрена в узле 24 корпуса перебега. Как обсуждалось выше, грязесъемная манжета 17b предусмотрена на заднем конце или заднем входе около уплотнительного колпачка 17а корпуса 20 основной пружины. Предыдущие конструкции компенсатора износа, предшествующие настоящему изобретению, основывались на этих грязесъемных манжетах для предотвращения попадания воды и загрязнений в компенсатор 10 износа и в критическую рабочую зону 70. Однако в ситуациях, когда компенсатор износа подвергается воздействию большого количества воды, эти грязесъемные манжеты могут быть недостаточными для предотвращения поступления воды и/или загрязнений от вхождения в критическую рабочую зону 70 компенсатора 10 износа и порождения эксплуатационных проблем с расположенными в ней компонентами, которые работают совместно для регулирования тормозной рычажной передачи железнодорожного вагона. Эти эксплуатационные проблемы могут возникнуть, если грязь или другие инородные тела будут захвачены между движущимися частями компонентов, или если какая-либо накопленная вода, окружающая компоненты, замерзает, что будет препятствовать и/или иным образом предотвращать нормальное перемещение компонентов в отношении друг к другу.
Ссылаясь, в частности, к фиг. 3 и 3А, в дополнение к конической контргайке 72, конической пружине 74 и гнезду 76 под коническую пружину, критическая рабочая зона 70 включает в себя подшипниковые узлы, в целом, обозначенные как 78, включающие подшипник 80, взаимодействующий с дорожкой 82 качения, которые расположены по обе стороны конической контргайки 72. Также включенным в критическую рабочую зону 70 находится один или несколько пусковых пальцев 84, расположенных внутри отверстий 86, проходящих в первом конце 42а направляющего стержня 42, стопорное кольцо 88, грязесъемная манжета или уплотнение 90 участка корпуса перебега, и передний конус 91.
При работе, конусная контргайка 72, подшипниковые узлы 78 и коническая пружина 74 взаимодействуют друг с другом для изменения длины компенсатора 10 износа путем изменения относительного продольного положения между участком 20 корпуса основной пружины и удлиненным стержнем 26, расположенным внутри участка корпуса основной пружины. Участок 22 корпуса конической гайки расположен между участком 24 корпуса перебега и участком 20 корпуса основной пружины. Участок 22 корпуса конической гайки включает в себя первый конец 22а, расположенный прилегающим к участку 24 корпуса перебега, и второй конец 22b, расположенный прилегающим к участку 20 корпуса основной пружины. Как представлено на фиг.3, участок 22 корпуса конической гайки может включать в себя стопорное кольцо 58, цангу 60 и шайбу 62. Первый конец 22а и второй конец 22b также могут включать в себя резьбы, которые выполнены с возможностью взаимодействия с резьбами на участке 20 корпуса основной пружины и участке 24 корпуса перебега.
Настоящее изобретение направлено к дренажной системе, в целом, обозначенной как 200, связанной с участком 20 корпуса основной пружины. Дренажная система 200 позволяет текучей среде, такой как вода, и другим загрязнениям, таким как грязь и/или мусор, которые собираются/накапливаются или следуют по пути наименьшего сопротивления в корпус 20 основной пружины, вытекать из компенсатора 10 износа и предотвращает эту текучую среду и/или загрязнения от контактирования с критической рабочей зоной 70 компенсатора 10 износа. В частности, изобретение предусматривает область для накопления и дренажа воды, разного мусора и других загрязнений для предотвращения накопления и распределения этого материала внутри компенсатора 10 износа. Настоящее изобретение также предусматривает точку дренажа для разнообразных загрязнений, которые нарушают грязесъемную манжету 17b, подробно обсуждаемую выше. Наличие воды и/или мусора в критической рабочей зоне 70 может препятствовать работе компенсатора 10 износа.
Обратимся теперь к фиг. 4А-4С, которые представляют дренажную систему 200 в соответствии с вариантом осуществления изобретения. Дренажная система 200 включает в себя корпус 205 заглушки, который устанавливается вокруг корпуса 20 основной пружины. Как представлено на фиг.4С, корпус 205 заглушки может иметь резьбы 236, расположенные на его противоположных концах. Корпус 20 основной пружины может быть разделен на два отдельных элемента 20а, 20b, которые связаны друг с другом посредством корпуса 205 заглушки с тем, чтобы обеспечить проем или зазор 21, расположенный между ними. Согласно одному варианту осуществления, резьбы 238 могут быть предусмотрены на лицевых концевых участках отдельных элементов 20а, 20b корпуса 20 основной пружины, которые могут быть надежно закреплены на резьбах 236 корпуса 205 заглушки. Понятно, что дренажная система 200 по настоящему изобретению может быть использована с новыми системами компенсаторов износа или может быть модернизирована к существующим системам компенсаторов износа посредством модификации корпуса 20 основной пружины. Согласно другому варианту осуществления корпус 20 основной пружины может быть модифицирован так, чтобы быть цельным элементом, включающим в себя проем.
Как представлено на фиг. 5А и 5В, корпус 205 заглушки может включать в себя, по меньшей мере, одно отверстие 210, проходящее через его участок 212 боковой стенки. Отверстие 210 выполнено с возможностью образования прямого выхода для текучей среды и/или загрязнений для слива через проем 21 корпуса 20 основной пружины и из корпуса 20 основной пружины и компенсатора 10 износа для снижения и/или предотвращения поступления текучей среды и/или загрязнений в критическую рабочую зону 70 компенсатора износа. Несколько отверстий 210 могут быть расположены и продолжаться через участок 212 боковой стенки корпуса 205 заглушки.
Накладка 211, как показано на фиг. 1-3 и 4А, или заглушка 214, как подробно показано на фиг. 6A-6C, может быть предусмотрена для закрытия отверстий 210. Заглушка 214 может быть выполнена в виде одностороннего клапана, и каждое из отверстий 210 может включать заглушку или односторонний клапан в нем. Использование одностороннего клапана позволяет дренаж из зоны дренажа и обеспечивает средство для предотвращения попадания каких-либо загрязнений через зону дренажа. Согласно одному варианту осуществления, одна или несколько накладок 211 или заглушки 214 могут быть удалены, например, накладка 211 или заглушка 214, обращенные вниз, после установки узла компенсатора износа на тормозную рычажную передачу. Это позволяет обеспечить более быстрый, неограниченный дренаж воды и/или загрязнений из зоны дренажа компенсатора 10 износа. Согласно дополнительному варианту осуществления, одно или несколько отверстий 210 могут быть заполнены герметиком, таким как эпоксидный или любой другой известный герметизирующий материал, который может быть удален или «вытолкнут» из отверстия 210 для обеспечения дренажа через него. Согласно еще одному варианту осуществления, заглушка может быть выполнена в виде закругленной низкопрофильной кнопочной заглушки, такой как заглушка 314, представленная на фиг. 7A и 7B.
Согласно одной конструкции, корпус заглушки, в целом, обозначенный как 205 на фиг. 5А-5С, включает в себя, по меньшей мере, одно отверстие 210 или множество отверстий 210, проходящих через участок 212 боковой стенки, совмещенный с проемом 21 корпуса 20 основной пружины. Понятно, что согласно другому варианту осуществления, корпус 20 основной пружины может включать в себя проемы в форме отверстий, продолжающиеся через участок боковой стенки корпуса 20 основной пружины, а отверстия 210 корпуса 205 заглушки совмещены с этими проемами в корпусе 20 основной пружины. Как указано выше, корпус 205 заглушки может включать в себя резьбы 236 для резьбового зацепления резьб 238 на лицевых концевых участках участков 20а, 20b корпуса основной пружины, как представлено на фиг.4C. Понятно, что множество накладок 211, заглушек или односторонних клапанов 214, 314 могут быть предусмотрены вокруг и продолжаться через боковую стенку корпуса 20 основной пружины, и что все накладки 211, заглушки или односторонние клапаны 214, 314 могут быть съемными. Использование нескольких съемных накладок или заглушек 211, 214, 314 помогает при установке компенсатора 10 износа в том, что в зависимости от ориентации заглушек или односторонних клапанов после установки, самая нижняя или две самые нижние накладки, заглушки, или односторонние клапаны 211, 214, 314 могут быть удалены.
Продолжая ссылаться на фиг.3, в дополнение к дренажной системе 200, подробно описанной выше, компенсатор 10 износа может также включать в себя вторую дренажную систему 100, связанную с участком 24 корпуса перебега. Дренажная система 100 включает в себя, по меньшей мере, один проем 27, проходящий через участок боковой стенки участка 24 корпуса перебега. Согласно одному варианту осуществления, проем может быть предусмотрен посредством обеспечения двух отдельных участков 24a, 24b участка 24 корпуса перебега, и связывания этих участков 24a, 24b друг с другом посредством второго корпуса 120 заглушки, как описывается ниже, так что проем 27 проходит между ними. Проем 27 выполнен с возможностью образования прямого выхода для текучей среды и/или загрязнений для слива через него и для снижения воздействия на критическую рабочую зону 70 текучей среды и/или загрязнений. Согласно другому варианту осуществления, проем 27 может содержать одно или несколько отверстий, образованных через участок боковой стенки участка 24 корпуса перебега.
Как обсуждалось выше, корпус 120 второй заглушки может охватывать, по меньшей мере, участок участка 24 корпуса перебега. Корпус 120 второй заглушки включает в себя, по меньшей мере, одно отверстие 130 или множество отверстий 130, проходящих через участок боковой стенки, соосно с проемом 27 или отверстиями, продолжающимися через участок 24 корпуса перебега. Корпус 120 второй заглушки может посредством резьбы зацеплять участок 24 корпуса перебега. Для закрытия выровненных проемов или отверстий 27, 130 может быть предусмотрена съемная заглушка 114. Заглушка 114 может быть выполнена в виде одностороннего клапана, накладки или герметизирующего материала, как подробно описано выше. После установки, самая направленная вниз заглушка снимается, для того, чтобы позволить дренажу текучей среды и загрязнениям из компенсатора 10 износа и из критической рабочей зоны 70 компенсатора 10 износа.
Обратимся теперь к фиг. 8, 9 и 9A-9C, которые представляют компенсатор износа двойного действия, в целом, обозначенный как 10a, в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения. Этот вариант осуществления аналогичен варианту осуществления, представленному на фиг.1, в котором одинаковые ссылочные позиции используются для обозначения аналогичных компонентов. Вариант осуществления, представленный на фиг. 8, 9 и 9A-9C отличаются от фиг.1 в том, что дренажная система 200 включает в себя уплотнение/грязевую защиту 76a корпуса основной пружины. Уплотнение/грязевая защита 76а корпуса основной пружины расположена между конической пружиной 74, расположенной в корпусе 22 конической гайки, и шайбой 62, расположенной на конце корпуса 20 основной пружины. Уплотнение/грязевая защита 76а корпуса основной пружины выполнена с возможностью предотвращения накопления загрязнений вблизи критической рабочей зоны 70 компенсатора 10а износа, как это подробно представлено на фиг.9В, и обеспечивает гибкую защиту от проникновения загрязнений в эту критическую зону 70. Понятно, что уплотнение/грязевая защита 76a корпуса основной пружины может использоваться с компенсатором износа, который не включает в себя дренажную систему 100 и/или 200.
Как иллюстрировано на фиг. 10А-10С уплотнение/грязевая защита 76а корпуса основной пружины согласно одному варианту осуществления может быть прорезиненной шайбой, которая действует в качестве посадочного места пружины для конической пружины 74 в критической рабочей зоне 70. Прорезиненная шайба может включать в себя резиновый материал, такой как нитрил, вайтон, каучук на основе сополимера этилена, пропилена и диенового мономера и тому подобного, который связан с внутренним участком 75a и внешним участком 75b шайбы. Понятно, что резиновый материал может быть связан с шайбой любым известным способом, таким как формование, вулканизация, склеивание, закрепление и тому подобное. Прорезиненный внутренний участок 75а и внешний участок 75b образуют уплотнительные механизмы на шайбе 76а. Кроме того, прорезиненный участок на внутреннем участке 75а шайбы действует как грязевая защита, а также предотвращает накопление материалов, воды, загрязнений и т.п. от перемещения из корпуса 20 основной пружины в корпус 22 конической гайки, который содержит критическую рабочую зону 70 компенсатора 10а износа.
Во время сборки корпуса 20 основной пружины с корпусом 22 конической гайки, сопрягаемые поверхности корпусов сжимают резину уплотнения/грязевой защиты 76a корпуса основной пружины в любые оставшиеся открытые области между корпусами 20, 22, уплотняя область от любого проникновения воды либо из резьб, либо от загрязнений, приходящих через внешний диаметр 75b уплотнения/грязевой защиты 76a. Резиновый материал, расположенный на внутреннем диаметре уплотнения/грязевой защиты 76а действует как защита от разбрызгивания или прокатывания воды от поступления через центральное отверстие шайбы. Резиновый материал на внутреннем диаметре 75а может быть выполнен согласно нескольким вариантам осуществления. Согласно одному варианту осуществления, материал может просто контактировать с резьбовым стержнем. Согласно другому варианту осуществления, резиновый материал может быть навинчен для соединения со стержнем. Согласно еще одному варианту осуществления, резиновый материал может иметь размеры более номинального, чтобы действовать в качестве смягчителя загрязнений, а не полной системы уплотнения.
Хотя настоящее изобретение выполнено посредством вариантов осуществления во многих различных формах, показанных на чертежах, и подробно описанных в данном документе, предпочтительные варианты осуществления изобретения, при понимании, что настоящее изобретение должно рассматриваться, как иллюстративное принципов изобретения, и не предназначено для ограничения изобретения проиллюстрированных вариантов осуществления. Различные другие варианты осуществления будут очевидны и легко осуществлены специалистами в данной области техники без отхода от объема и духа изобретения. Объем изобретения будет определен прилагаемой формулой изобретения и своими эквивалентами.
Реферат
Дренажная система для использования с компенсатором износа для железнодорожной тормозной рычажной передачи, при этом компенсатор износа включает в себя корпус основной пружины, корпус конической гайки, вмещающий критическую рабочую зону компенсатора износа, и корпус перебега. Дренажная система включает в себя, по меньшей мере, один проем, проходящий через участок боковой стенки корпуса основной пружины. Проем выполнен с возможностью обеспечения стекания текучей среды и/или загрязнений через него для снижения воздействия на критическую рабочую зону компенсатора износа текучей среды и/или загрязнений. На пересечении основного корпуса пружины и корпуса конической гайки может быть предусмотрено уплотнение/грязевая защита для предотвращения попадания текучей среды и загрязнений в корпус конической гайки. Технический результат – создание дренажной системы для предотвращения накопления воды и защиты критической рабочей зоны от загрязнений, которая адаптирована ко всем компенсаторам износа, которые используются в широком диапазоне условий окружающей среды. 5 н. и 24 з.п. ф-лы, 10 ил.
