Авторегулятор для тормозной системы с повышенной возможностью выпуска - RU2733298C2
Код документа: RU2733298C2
Чертежи
Описание
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к авторегулятору для тормозной железнодорожной системы, а в частности, к авторегулятору, обладающему повышенными возможностями выпуска по сравнению с конструкциями, существовавшими ранее. Кроме того, настоящее изобретение относится к авторегулятору, который обеспечивает одни и те же начальные пространственные габариты в тормозной системе, а еще конкретнее, к авторегулятору для использования в тормозной системе, причем в данной системе могут быть использованы утолщенные тормозные колодки без необходимости переоснащения взаимосвязанных элементов тормозной системы, поскольку начальный габаритный размер авторегулятора остается прежним.
ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Авторегуляторы широко используются в тормозных системах в железнодорожной промышленности для регулировки тормозов и автоматической компенсации провисания тормозной рычажной передачи, которое происходит после многократного торможения. Провисание может быть вызвано износом деталей в тормозной рычажной передаче, износом тормозных колодок, износом колес и т.п. Одним из примеров тормозной системы, в которой используется авторегулятор, является тормозная система, смонтированная на тележке. Тормозные системы, смонтированные на тележках, хорошо известны в железнодорожной промышленности, и, как правило, включают в себя целый ряд элементов, передающих усилия, рычагов и сцеплений, которые функционируют для перемещения набора тормозных колодок по колесам железнодорожного вагона с целью его остановки. Примерами тормозных систем, смонтированных на тележке, являются TMX® или UBX® системы заявителя, в которых на тележке оборудованы два триангеля для приложения тормозного усилия к двум осям тележки. Эти два триангеля приводятся в действие, по меньшей мере, одним тормозным цилиндром, который сообщается по текучей среде с источником сжатого воздуха, как например воздушный резервуар, установленный на корпусе железнодорожного вагона.
В общем, каждый триангель включает в себя балку, работающую на сжатие со своими оконечностями, соединенными с концами V-образной балки, работающей на растяжение. Тормозной башмак установлен на противоположных оконечностях балки, работающей на сжатие, и/или V-образной балки, работающей на растяжение. Каждый тормозной башмак включает в себя держатель тормозной колодки, выполненный с возможностью приема съемной тормозной колодки. Тормозной механизм соединен с тележкой железнодорожного вагона на концевых частях тормозных башмаков.
Рычаги, передающее усилие, шарнирно подсоединены к каждому триангелю в его средней точке и используют плечи рычагов для подсоединения к элементам, передающим усилия. Один из элементов, передающих усилия, представляет собой устройство авторегулирования, а другой элемент, передающий усилия, включает в себя устройство тормозного цилиндра с пневматическим приводом, корпус которого установлен на первом триангеле между элементами балки, работающими на растяжение и на сжатие, расположенными рядом с распорной штангой, а также соединительную тягу, находящуюся между плечом рычага переключения второго триангеля и корпусом цилиндра.
Шток поршня тормозного цилиндра соединен с плечом рычага переключения первого триангеля. Цилиндр инициирует движение данного ряда элементов, передающих усилия, рычагов и сцеплений для приведения в действие тормоза железнодорожного вагона, установленного на тележке железнодорожного вагона.
По мере износа тормозных колодок авторегулятор увеличивается в длине с целью поддержания соответствующей слабины посредством использования регулирующей тяги привода либо регулирующего рычага таким образом, чтобы колодки смогли прикладывать к колесам достаточное усилие. Можно принять во внимание, что общая длина/наружный габаритный размер авторегулятора могут изменяться в зависимости от области применения и/или типа тормозной системы, в которой он используется. Один из используемых в настоящее время авторегуляторов, применяемых в тормозных системах, смонтированных на тележке, способен только лишь выбирать слабину, возникшую вследствие износа колес и тормозных колодок, причем толщина тормозных колодок составляет около 2 дюйм (52 мм) до достижения ими своих соответствующих пределов отбраковки. Все, что выходит за рамки данного условия, приводит авторегулятор в негодность. По мере износа тормозных колодок размером 2 дюйма (52 мм) возникает необходимость их замены. Было бы желательно использовать утолщенные тормозные колодки, такие как тормозные колодки размером 3 дюйма (76 мм), поскольку в результате этого увеличился бы промежуток времени либо количество торможений, которые могут произойти до того, как возникнет необходимость в замене тормозных колодок.
Способность авторегулятора компенсировать износ напрямую зависит от соотношения рычагов и возможностей выпуска авторегулятора. В существующих системах невозможно использовать эти утолщенные тормозные колодки без увеличения начальной полной длины/наружного габаритного размера авторегулятора. Для данного увеличения длины потребуется ручная регулировка соотношения рычагов и/или перепроектирование взаимодействующих частей тормозной системы, установленной на тележке. Таким образом, в данной области техники существует потребность в авторегуляторе с одной и той же начальной общей длиной/наружным габаритным размером, в отличие от авторегуляторов, используемых в настоящее время, который однако, дает возможность использовать в тормозной системе утолщенные тормозные колодки, такие как колодки толщиной более 2 дюймов, например, тормозные колодки толщиной 3 дюйма (76 мм) либо даже толще. Использование авторегулятора, имеющего одни и те же начальные пространственные габариты в отличие от конструкций, существовавших ранее, либо используемых в настоящее время, но в котором можно применить утолщенные тормозные колодки, позволило бы устранить необходимость регулировки и/или изменения взаимодействующих элементов тормозной системы.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения для тормозной железнодорожной системы предусмотрен авторегулятор, который обладает большими возможностями выпуска по сравнению с конструкциями существовавшими ранее. Авторегулятор включает в себя узел из двух пружин и стакана и/или внешний пусковой хомут, причем узел из двух пружин и стакана и/или внешний пусковой хомут увеличивают длину выпуска авторегулятора. Авторегулятор, обладающий повышенными возможностями выпуска, можно запроектировать таким образом, чтобы поддерживать одни и те же начальные пространственные габариты, что и конструкции, существовавшие ранее, которые имели меньшие возможности выпуска. В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения авторегулятор имеет длину выпуска, достаточную для использования тормозных колодок толщиной ≥ 2,01 дюйма. В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения авторегулятор включает в себя как узел из двух пружин и стакана, так и внешний пусковой хомут.
В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения железнодорожные тормозная система включает в себя пару триангелей, установленных на каждом конце тормозной системы, причем каждый из триангелей включает в себя балку, работающую на сжатие, балку, работающую на растяжение, а также распорку, закрепленную между балкой, работающей на сжатие, и балкой, работающей на растяжение. Тормозная система дополнительно включает в себя тормозной башмак, прикрепленный к противоположным оконечностям каждого торца триангеля, причем на каждом тормозном башмаке расположена тормозная колодка, причем каждая тормозная колодка установлена в положение для взаимодействия с соответствующим колесом железнодорожного вагона во время торможения, пару элементов, передающих усилия, шарнирно соединенных с распорками пары триангелей, тягу и тормозной цилиндр, соединяющие первый конец пары элементов, передающих усилия, и авторегулятор, соединяющий второй конец пары элементов, передающих усилия. Авторегулятор включает в себя узел из двух пружин и стакана и/или внешний пусковой хомут, причем узел из двух пружин и стакана и/или внешний пусковой хомут увеличивают длину выпуска авторегулятора.
Авторегулятор может включать в себя внешний пусковой хомут и дополнительно включать в себя регулирующую тягу перебега, расположенные внутри корпуса перебега, причем внешний пусковой хомут выполнен с возможностью взаимодействия с регулирующей тягой перебега. Внешний пусковой хомут может быть прикреплен к авторегулятору, по меньшей мере, с помощью одного зажима, расположенного снаружи корпуса перебега. По меньшей мере, один зажим может окружать внешнюю поверхность регулирующей тяги перебега и/или корпуса перебега, а, по меньшей мере, один зажим может включать в себя пару зажимов. Может быть предусмотрено кольцо, которое огибает часть регулирующей тяги перебега и взаимодействует с внешним пусковым хомутом для закрепления регулирующей тяги перебега внутри авторегулятора. В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения регулирующая тяга перебега может быть полой от одного конца до противоположного конца. Пусковой хомут может быть связан с регулирующей тягой, а гайка регулирующей тяги и регулирующая тяга перебега, пусковой хомут, регулирующая тяга и гайка регулирующей тяги могут взаимодействовать друг с другом для измерения величины выпуска либо впуска для каждого торможения.
Узел из двух пружин и стакана авторегулятора может включать в себя внутреннюю пружину, корпус и внешнюю пружину, расположенную внутри основного корпуса пружины авторегулятора. Внутренняя пружина может быть вставлена внутри внешней пружины таким образом, чтобы внутренняя и внешняя пружины функционировали последовательно для увеличения длины выпуска главной тяги авторегулятора. В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения авторегулятор может иметь длину выпуска, достаточную для использования тормозных колодок толщиной ≥ 2,01 дюйма. Авторегулятор может представлять собой второй авторегулятор, которым можно переоснастить тормозную систему посредством замены первого авторегулятора, причем длину второго авторегулятора в полностью выдвинутом состоянии можно определить посредством следующих уравнений: SA1C=X; SA1E=X+Y; SA2C=X; SA2E=X+Z; SA1C=X=SA2C и Z > Y, где SA1C представляет собой длину первого авторегулятора в сжатом состоянии; SA1E представляет собой длину первого авторегулятора в полностью выдвинутом состоянии; Х представляет собой длину как первого так и второго авторегулятора в сжатом состоянии; Y представляет собой величину выдвижения первого авторегулятора; SA2C представляет собой длину второго авторегулятора в сжатом состоянии; SA2E представляет собой длину второго авторегулятора в полностью выдвинутом состоянии, а Z представляет собой величину выдвижения второго авторегулятора.
Следует учесть, что авторегулятор может иметь как внешний пусковой хомут, так и узел из двух пружин и стакана, что позволяет обеспечить заданные пространственные габариты, не внося никаких изменений во взаимодействующие элементы тормозной системы, поскольку размер сжатия авторегулятора остается без изменений. Следует также учесть, что авторегулятор может включать в себя либо один из внешних пусковых механизмов либо узел из двух пружин и стакана согласно настоящему изобретению, что привело бы к возможности большего выпуска авторегулятора, однако может потребовать изменения габаритного размера авторегулятора.
В соответствии с ещё одним вариантом осуществления настоящего изобретения предложен способ переоснащения тормозной системы для увеличения длины выпуска при поддержании заданных пространственных габаритов, который включает в себя обеспечение авторегулятора, имеющего узел из двух пружин и стакана и/или внешний пусковой хомут, причем узел из двух пружин и стакана и/или внешний пусковой хомут увеличивает длину выпуска авторегулятора. В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения авторегулятор может иметь длину выпуска, достаточную для обеспечения использования тормозных колодок толщиной ≥ 2,01 дюйма. Тормозная система включает в себя ряд рычагов, расположенных в соответствии с заранее определенным соотношением, причем авторегулятор расположен внутри тормозной системы при обеспечении заранее определенного передаточного отношения рычажного механизма. Авторегулятор может включать в себя узел из двух пружин и стакана, расположенный внутри основного корпуса пружины авторегулятора, причем узел из двух пружин и стакана функционируют последовательно для увеличения длины выпуска авторегулятора. Авторегулятор может также включать в себя регулирующую тягу перебега, расположенную внутри корпуса перебега и внешний пусковой хомут, выполненный с возможностью взаимодействия с регулирующей тягой перебега. Данный способ может дополнительно включать в себя этапы замены первого авторегулятора, имеющего длину в сжатом состоянии X и длину в полностью выдвинутом состоянии X+Y вторым авторегулятором, имеющим длину в сжатом состоянии X и длину в полностью выдвинутом состоянии X+Z, причем Z > Y.
В дальнейшем описание предпочтительных и не имеющих ограничительного характера вариантов осуществления изобретения либо аспектов теперь будет приведено в следующих пунктах.
Пункт 1: Авторегулятор для железнодорожной тормозной системы, причем вышеупомянутый авторегулятор, включающий в себя узел из двух пружин и стакана и/или внешний пусковой хомут, причем узел из двух пружин и стакана и/или внешний пусковой хомут увеличивают длину выпуска авторегулятора.
Пункт 2: Авторегулятор в соответствии с п.1, причем авторегулятор имеет длину выпуска, достаточную для обеспечения использования тормозных колодок толщиной ≥ 2,01 дюйма.
Пункт 3: Авторегулятор в соответствии с п. 1 или 2, причем данный авторегулятор включает в себя как узел из двух пружин и стакана, так и внешний пусковой хомут.
Пункт 4: Железнодорожная тормозная система, содержащая: пару триангелей, установленных на каждом конце тормозной системы, каждый триангель, включает в себя балку, работающую на сжатие, балку, работающую на растяжение, а также распорку, закрепленную между балкой, работающей на сжатие, и балкой, работающей на растяжение; тормозной башмак, прикрепленный к противоположным оконечностям каждого конца триангелей, причем на каждом тормозном башмаке установлена тормозная колодка, причем каждая тормозная колодка установлена в положение для взаимодействия с соответствующим колесом железнодорожного вагона во время торможения; пару элементов, передающих усилия, шарнирно соединенных с распорками пары триангелей; тягу и тормозной цилиндр, взаимно соединяющие первый конец пары элементов, передающих усилия, и авторегулятор, взаимно соединяющий второй конец пары элементов, передающих усилия, причем авторегулятор включает в себя узел из двух пружин и стакана и/или внешний пусковой хомут, причем узел из двух пружин и стакана и/или внешний пусковой хомут увеличивают длину выпуска авторегулятора.
Пункт 5: Железнодорожная тормозная система в соответствии с п. 4, причем авторегулятор включает в себя внешний пусковой хомут, а авторегулятор дополнительно включает в себя регулирующую тягу перебега, расположенную внутри корпуса перебега и отличающаяся тем, что внешний пусковой хомут выполнен с возможностью взаимодействия с регулирующей тягой перебега.
Пункт 6: Железнодорожная тормозная система в соответствии с п. 4 или 5, отличающаяся тем, что внешний пусковой хомут прикреплен к авторегулятору посредством, по меньшей мере, одного зажима, расположенного снаружи корпуса перебега.
Пункт 7: Железнодорожная тормозная система в соответствии с п. 6, причем, по меньшей мере, один зажим окружает наружную поверхность регулирующей тяги перебега и/или корпуса перебега.
Пункт 8: Железнодорожная тормозная система в соответствии с п. 6 или 7, причем, по меньшей мере, один зажим представляет собой, в частности, пару зажимов.
Пункт 9: Железнодорожная тормозная система по любому из пп. 5-8, включающая в себя кольцо, охватывающее часть регулирующей тяги перебега и взаимодействующее с внешним пусковым механизмом с тяговым хомутом для закрепления регулирующей тяги перебега внутри авторегулятора.
Пункт 10: Железнодорожная тормозная система по любому из пп. 5-9, причем регулирующая тяга перебега полая от одного конца до противоположного конца.
Пункт 11: Железнодорожная тормозная система по любому из п. 5-10, причем пусковой хомут связан с регулирующей тягой и гайкой регулирующей тяги, и отличающаяся тем, что регулирующая тяга перебега, пусковой хомут, регулирующая тяга и гайка регулирующей тяги работают совместно с целью измерения величины выпуска или впуска для каждого торможения.
Пункт 12: Железнодорожная тормозная система в соответствии с п. 4, причем авторегулятор включает в себя узел из двух пружин и стакана и отличающаяся тем, что узел из двух пружин и стакана представляет собой, в частности, внутреннюю пружину, корпус и внешнюю пружину, расположенные внутри основного корпуса пружины авторегулятора.
Пункт 13: Железнодорожная тормозная система в соответствии с п. 12, причем внутренняя пружина вставлена внутри внешней пружины таким образом, что внутренняя и внешняя пружины функционируют последовательно для увеличения длины выпуска главной тяги авторегулятора.
Пункт 14: Железнодорожная тормозная система по любому из пп. 4-13, причем авторегулятор имеет длину выпуска достаточную для использования тормозных колодок толщиной ≥ 2,01 дюйма.
Пункт 15: Железнодорожная тормозная система по любому из пп. 4-14, отличающаяся тем, что авторегулятор включает в себя как узел из двух пружин и стакана, так и пусковой хомут.
Пункт 16: Железнодорожная тормозная система по любому из пп. 4-15, отличающаяся тем, что авторегулятор представляет собой, в частности, второй авторегулятор, которым можно переоснастить тормозную систему посредством замены первого авторегулятора, причем длину второго авторегулятора в полностью выдвинутом состоянии можно определить с помощью следующих уравнений: SA1C=X; SA1E=X+Y; SA2C=X; SA2E=X+Z; SA1C=X=SA2C и Z > Y, где SA1C представляет собой длину первого авторегулятора в сжатом состоянии; SA1E представляет собой длину первого авторегулятора в полностью выдвинутом состоянии; Х представляет собой длину как первого так и второго авторегулятора в сжатом состоянии; Y представляет собой величину выдвижения первого авторегулятора; SA2C представляет собой длину второго авторегулятора в сжатом состоянии; SA2E представляет собой длину второго авторегулятора в полностью выдвинутом состоянии, а Z представляет собой величину выдвижения второго авторегулятора.
Пункт 17: Способ переоснащения тормозной системы для увеличения длины выпуска при поддержании заданных пространственных габаритов, причём вышеупомянутый способ включает в себя обеспечение авторегулятора, имеющего узел из двух пружин и стакана и/или внешний пусковой хомут, причем узел из двух пружин и стакана и/или внешний пусковой хомут увеличивают длину выпуска авторегулятора.
Пункт 18: Способ в соответствии с п. 17, отличающийся тем, что авторегулятор имеет длину выпуска, достаточную для обеспечения использования тормозных колодок толщиной ≥ 2,01 дюйма.
Пункт 19: Железнодорожная тормозная система по любому из пп. 17-18, отличающаяся тем, что авторегулятор включает в себя как узел из двух пружин и стакана, так и внешний пусковой хомут.
Пункт 20: Способ по любому из пп. 17-19, отличающийся тем, что тормозная система включает в себя ряд рычагов, расположенных в соответствии с заранее определенным соотношением, причем авторегулятор расположен внутри тормозной системы при обеспечении заранее определенного передаточного отношения рычажного механизма.
Пункт 21: Способ по любому из пп. 17-20, отличающийся тем, что авторегулятор включает в себя узел из двух пружин и стакана, расположенный внутри основного корпуса пружины авторегулятора, и отличающийся тем, что узел из двух пружин и стакана функционирует последовательно для увеличения длины выпуска авторегулятора.
Пункт 22: Способ по любому из пп. 17-21, отличающийся тем, что авторегулятор включает в себя внешний пусковой хомут, а авторегулятор дополнительно включает в себя регулирующую тягу перебега, расположенную внутри корпуса перебега и отличающийся тем, что внешний пусковой хомут выполнен с возможностью взаимодействия с регулирующей тягой перебега.
Пункт 23: Способ по любому из пп. 17-22, представляющий собой, в частности, замену первого авторегулятора, имеющего длину в сжатом состоянии X и длину в полностью выдвинутом состоянии X+Y вторым авторегулятором, имеющим длину в сжатом состоянии X и длину в полностью выдвинутом состоянии X+Z, и отличающийся тем, что Z > Y.
В отличие от конструкций, существовавших ранее, эти и прочие особенности, а также характеристики авторегулятора для использования в тормозной системе, смонтированной на тележке, приводящие к появлению намного больших возможностей выпуска при обеспечении одной и той же начальных пространственных габаритов, позволяющей использовать утолщенные тормозные колодки в тормозной системе, станут очевиднее при рассмотрении нижеприведенного описания и прилагаемых пунктов формулы изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, которые все составляют часть данного описания, причем похожие номера позиций обозначают соответствующие детали на различных фигурах. Однако следует четко понимать, что данные чертежи приведены только в целях иллюстрации и описания и не предназначены в качестве определения объема изобретения. Форма единственного числа неопределенной и определенной формы, используемая в описании и в пунктах формулы изобретения, включает в себя объекты ссылки во множественном числе, если только иное однозначно не следует из контекста.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг. 1 показан вид сверху тормозного узла, смонтированного на тележке, в соответствии с известным уровнем техники.
На фиг. 2A показано поперечное сечение авторегулятора в сжатом состоянии в соответствии с известным уровнем техники.
На фиг. 2B показано поперечное сечение авторегулятора в полностью выдвинутом состоянии в соответствии с известным уровнем техники.
На фиг. 3 показано частичное перспективное изображение внутреннего пускового механизма авторегулятора в соответствии с известным уровнем техники.
На фиг. 4 показано частичное перспективное изображение в поперечном разрезе части корпуса перебега авторегулятора, показанного на фиг. 3 для использования с внутренним пусковым механизмом в соответствии с известным уровнем техники.
На фиг. 5 показано частичное перспективное изображение в поперечном разрезе части основного корпуса пружины авторегулятора, показанного на фиг. 2A в соответствии с известным уровнем техники.
На фиг. 6 показано перспективное изображение авторегулятора в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 7 показано развернутое перспективное изображение авторегулятора на фиг. 6 в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 8 показано частичное перспективное изображение вырезанного узла авторегулятора на фиг. 6 в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 9 показано частичное перспективное изображение в поперечном разрезе корпусной части перебега авторегулятора, показанного на фиг. 6 для использования с внешним пусковым механизмом с тяговым хомутом в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 10 показано поперечное сечение авторегулятора, показанного на фиг. 6 в сжатом состоянии, включая двойную пружину в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 11 показано частичное изображение в поперечном сечении двойной пружины, показанной на фиг. 10 в закрытом или в сжатом состоянии в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 12 показано частичное изображение в поперечном сечении двойной пружины, показанной на фиг. 10 в частично выдвинутом состоянии в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 13 показано поперечное сечение авторегулятора, показанного на фиг. 10 в полностью выдвинутом состоянии в соответствии с настоящим изобретением.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
В целях дальнейшего описания термины «верхний», «нижний», «правый», «левый», «вертикальный», «горизонтальный», «верх», «низ», «боковой», «продольный», а также их производные, должны иметь отношение к данному изобретению, таким образом, как оно ориентировано на чертежах. Однако следует понимать, что данное изобретение может предполагать альтернативные варианты и поэтапные последовательности, за исключением случаев, когда однозначно не указано иное. Кроме того, следует также понимать, что определённые устройства и процессы, показанные на прилагаемых чертежах, и описанные в нижеприведенном описании, представляют собой всего лишь примеры осуществления настоящего изобретения. Следовательно, конкретные размеры и прочие физические характеристики, относящиеся к вариантам осуществления изобретения, раскрытым в настоящем документе, не должны рассматриваться как ограничивающие.
Со ссылкой на чертежи, на которых подобные номера позиций обозначают подобные части на нескольких их видах, настоящее изобретение в целом относится к авторегулятору, обладающему повышенными возможностями выпуска по сравнению с конструкциями, существовавшими ранее, при обеспечении одних и тех же начальных пространственных габаритов внутри тормозной системы.
Теперь обратимся к фиг. 1, на которой показан смонтированный на тележке тормозной узел, в общем обозначенный на поз. 10, который обычно применяют в данной области техники. Согласно настоящему описанию тормозной механизм 10 предназначен для подсоединения к тележке железнодорожного вагона (не показана), как будет очевидно для специалистов в области железнодорожных вагонов. Тормозной механизм 10 приспособлен для использования в железнодорожных вагонах, приспособленных для перевозки пассажиров и/или транзита грузов. Однако цель данного использования состоит в том, чтобы не иметь ограничительного характера, а у тормозного механизма 10, в общем, есть области применения в железнодорожном подвижном составе.
В продолжение ссылки на фиг. 1, тормозной механизм 10 включает в себя пару триангелей, в целом обозначенных на поз. 12, которые, в сущности, идентичны. Каждый из триангелей 12 включает в себя балку 14, работающую на сжатие, как правило, V-образную балку 16, работающую на растяжение и распорку 26. Оконечности балки 14, работающей на сжатие, соединены с соответствующими оконечностями балки 16, работающей на растяжение. В каком-либо месте, находящемся, в сущности, посередине между своими противоположными концами, балка 14, работающая на сжатие, и балка 16, работающая на растяжение соответствующих триангелей 12, расположены на таком расстоянии друг от друга, которое достаточно для подсоединения между ними распорки 26.
Тормозной башмак 18 предусмотрен на противоположных оконечностях балки 14, работающей на сжатие и/или балки 16, работающей на растяжение. Каждый тормозной башмак 18 включает в себя держатель 20 тормозной колодки, приспособленный для приема съемной тормозной колодки 22. Тормозной механизм 10 соединен с тележкой железнодорожного вагона (не показана) на концевых частях или на выступах 24 тормозного башмака, выступающих из боковой части тормозных башмаков 18. Выступы 24 тормозного башмака взаимодействуют с направляющими устройствами, расположенными внутри рамных боковин тележки. В процессе эксплуатации балка 14, работающая на сжатие, и балка 16, работающая на растяжение, свисают с боковых рам тележки.
В продолжение ссылки на фиг. 1, тормозной механизм 10 дополнительно включает в себя пару рычагов 44, 46 передающих усилия, шарнирно соединенных посредством штифтов 48 с распорным элементом 26 соответствующего триангеля 12. Элементы 44, 46, передающие усилия, соединены между собой посредством тяги 27 и автоматического авторегулятора сжатия 30. Как показано на фиг. 1, тяга 27 также соединяет тормозной цилиндр 29 с одним концом 44а рычага 44, передающего усилия для передачи тормозного усилия, прикладываемого тормозным цилиндром, на триангель 12. Автоматический авторегулятор сжатия 30 включает в себя переднюю губку, которая прикреплена к противоположному концу 44b рычага 44, передающего усилия и заднюю губку 66, прикрепленную к элементу 46 передающему усилия, причем авторегулятор 30 автоматически выдвигается и перемещает тормозные башмаки 18 ближе к колесам железнодорожного вагона, чтобы компенсировать износ тормозных колодок 22.
Теперь ссылка дана на фиг. 2А и 2В, на которых показаны поперечные сечения авторегулятора сжатия 30 на фиг. 1 соответственно в сжатом и в полностью вытянутом состояниях согласно известному уровню техники. Можно принять во внимание, что авторегулятор 30 может иметь длину в сжатом состоянии либо наружный габаритный размер «X», которые могут изменяться в зависимости от области применения и/или типа используемой тормозной системы. Наружный габаритный размер авторегулятора известного уровня техники в сжатом состоянии можно определить по следующему уравнению: SA1C=X, где SA1C представляет собой авторегулятор известного уровня техники или первый авторегулятор в сжатом состоянии, а Х представляет собой длину авторегулятора в сжатом состоянии. Авторегулятор сжатия 30 включает в себя конусную контргайку 31, которая вращается над невращающимся резьбовым штоком в сборе или главной тягой 32. Авторегулятор 30 автоматически увеличивается в длине для выбора слабины, возникающей вследствие износа тормозных колодок 22 при эксплуатации тормозного механизма 10 таким образом, чтобы колодки могли прикладывать к колесам достаточное усилие. Иными словами, авторегулятор 30 способен выбирать слабину, образуемую в результате уменьшения толщины тормозных колодок 22, возникшего в результате трения между тормозными колодками 22 и колесами, вызывающего уменьшение толщины тормозных колодок 22 и/или износ колес и/или вследствие износа самой тормозной рычажной системы, возникающего после многократного торможения. В одном из используемых в настоящее время примеров толщина тормозных колодок может доходить до 2 дюймов (52 мм), а авторегулятор способен выбирать слабину, возникшую в результате износа этих двухдюймовых (52 мм) колодок и износа колес до того как авторегулятор 30 прекратит действовать. На фиг. 2B показан авторегулятор 30 в своем полностью выдвинутом состоянии «X+Y», где «Y» обозначает величину полного выдвижения данного авторегулятора. Соответственно, длину авторегулятора известного уровня техники в полностью выдвинутом состоянии можно определить по следующему уравнению: SA1E=X+Y, где SA1E представляет собой авторегулятор известного уровня техники или первый авторегулятор в полностью выдвинутом состоянии; Х представляет собой длину авторегулятора в сжатом состоянии, а Y представляет собой величину выдвижения авторегулятора. Величину выпуска или впуска авторегулятора измеряют при каждом торможении посредством регулирующего механизма, который включает в себя регулирующую тягу перебега 33, пусковой хомут 34, регулирующую тягу 35 и гайку 36 регулирующей тяги. Когда тормоза отпущены, регулирующая тяга 35 расположена вдали от пускового механизма 34. Конусная контргайка 31, которая регулирует длину авторегулятора 30, фрикционно прикреплена к корпусу конусной гайки 37 силой пружины перебега 38.
В продолжение ссылки на фиг. 2А и 2В, и в то же время, вновь обращаясь к фиг. 1, по мере торможения, шток 27 тормозного цилиндра и регулирующая тяга 35, которые соединены с противоположным концом 44b рычага 44, передающего усилия, выдвигаются. До соприкосновения тормозных колодок 22 с колесами, регулирующая тяга 35 вынуждает гайку 36 регулирующей тяги соприкасаться со пусковым механизмом 34. По мере увеличения хода поршня, пусковой хомут 34 вращается вокруг штифта 50 пускового механизма. В результате этого действия пружина перебега 38 сжимается, а регулирующая тяга перебега 33 перемещается от подшипникового узла 39 и конусной контргайки 31. Сжатие пружины перебега 38 снимает нагрузку, которая фрикционно закрепляет конусную контргайку 31 на корпусе 37 конусной гайки. Теперь конусная контргайка 31 расконтрена и может свободно вращаться на резьбах главной тяги в сборе 32. Нагрузка от основной пружины 60, расположенной внутри основного корпуса пружина 80, сжата между седлом 62 пружины перебега и шайбой 64 тяги в сборе 32, выдвигает тягу в сборе 32. Главная тяга в сборе 32 будет выдвигаться до тех пор, пока тормозные колодки не соприкоснутся с колесами. Ход поршня продолжает увеличиваться до тех пор, пока нагрузка на главной тяге в сборе 32 посредством рычага переключения 46 и задней губки 66, становится больше силы основной пружины 60 и передвигает конусную контргайку 31 в боковом направлении, что фрикционно скрепляет её с корпусом 68 перебега и препятствует дальнейшему выбору слабины. На данный момент тормоза приводятся в действие полностью, и будет получен настоящий ход поршня.
По мере отпуска тормозов шток поршня втягивается и снимает усилие на регулирующей тяге 35. По мере снятия данного усилия пусковой хомут 34 может вновь свободно вращаться относительно штифта 50 пускового механизма. На данном этапе пружина перебега 38 представляет собой доминирующее усилие и перемещает конусную контргайку 31 в боковом направлении от корпуса 68 перебега, а также возвращает ее в ее положение отпуска, прикрепленное к корпусу 37 конусной гайки с помощью силы трения.
Теперь ссылка дана на фиг. 3, на которой показано частичное перспективное изображение пускового механизма 34, показанного на фиг. 2A. Ссылка также дана на фиг. 4, которая представляет собой частичное перспективное изображение в поперечном разрезе корпуса перебега авторегулятора на фиг. 3. Пусковой хомут 34 на фиг. 2А и 3 представляет собой внутренний пусковой хомут авторегулятора 30 в соответствии с известным уровнем техники. Пусковой хомут 34 выдвигается сквозь отверстие 70 в регулирующей тяге перебега 33. Подобная конструкция ограничивает то, насколько далеко может втягиваться главная тяга в сборе 32 внутрь авторегулятора 30, поскольку главная тяга в сборе 32 должен остановиться, не доходя до площади в корпусе механизма управления перебегом 68 в том месте, где пусковой хомут 50 проходит через жесткий упор 72 в корпусе механизма управления перебегом 68.
На фиг. 5 показано частичное изображение в поперечном разрезе части корпуса 80 основной пружины авторегулятора 30 на фиг. 2A в соответствии с известным уровнем техники. Часть корпуса 80 основной пружины включает в себя одну основную пружину 60. У данной конструкции есть ограничение по выдвижению, однако в то же время она сохраняет пружинную силу, необходимую для обеспечения правильной работы авторегулятора 30.
Теперь ссылка дана на фиг. 6, 7, и 10, на которых показан авторегулятор, как правило, обозначенный на поз. 130 в соответствии с настоящим изобретением. Как было указано выше, один из существующих в настоящее время авторегуляторов для тормозных систем, смонтированных на тележке, как правило, эффективен для использования с двухдюймовыми (52 мм) тормозными колодками. Настоящее изобретение относится к специально сконструированному авторегулятору 130, который позволяет использовать утолщенные тормозные колодки, такие как, например, трехдюймовые (76 мм) тормозные колодки в пределах тех же начальных пространственных габаритов «X» на фиг. 10, как и в известном уровне техники, показанной на фиг. 2A, используя 2 дюймовые (52 мм) тормозные колодки. Как отмечалось выше в отношении авторегулятора известного уровня техники можно принять во внимание, что авторегулятор 130 может иметь длину в сжатом состоянии или наружный габаритный размер «X», который может изменяться в зависимости от области применения и/или типа используемой тормозной системы. Наружный габаритный размер настоящего авторегулятора в сжатом состоянии можно определить по следующему уравнению: SA2C=X, где SA2C представляет собой авторегулятор в сжатом состоянии второго авторегулятора в соответствии с настоящим изобретением, а Х представляет собой длину авторегулятора в сжатом состоянии в соответствии с настоящим изобретением. Как уже упомянуто выше, наружный габаритный размер в сжатом состоянии «Х» будет одинаковым как для авторегулятора известного уровня техники SA1C, так и для авторегулятора в соответствии с изобретением SA2C, т.е. отличающийся тем, что SA1C=X=SA2C.
Комбинация внешнего пускового механизма с тяговым хомутом, как более подробно описано ниже в отношении фиг. 8 и 9 с узлом из двух пружин и стакана, как более подробно описано ниже в отношении фиг. 10-12, приводит к появлению авторегулятора 130, имеющего общую длину в выдвинутом состоянии или длину выпуска, как обозначено через «X+Z» на фиг. 13, где Z > Y, причем данной длины Z достаточно для использования с утолщенными тормозными колодками, такими как трехдюймовые (76мм) тормозные колодки или тормозные колодки другой толщины при обеспечении одних и тех же пространственных габаритов «X», как показано на фиг. 2A. Соответственно, длину авторегулятора в полностью выдвинутом состоянии согласно настоящему изобретению можно определить по следующему уравнению SA2E=X+Z, где SA2E представляет собой длину авторегулятора или второго авторегулятора в полностью выдвинутом состоянии в соответствии с настоящим изобретением; Х представляет собой длину авторегулятора в сжатом состоянии, а Z представляет собой величину выдвижения авторегулятора в соответствии с настоящим изобретением. Разработанный в настоящее время авторегулятор 130 можно использовать без необходимости какой-либо ручной регулировки или конструктивных изменений взаимодействующих частей тормозной системы, установленной на тележке, поскольку полный размер «X» авторегулятора 130 остается прежним.
Соответственно, длина авторегулятора в полностью выдвинутом состоянии в соответствии с настоящим изобретением может быть определена посредством следующей серии уравнений:
SA1C=X;
SA1E=X+Y;
SA2C=X;
SA2E=X+Z;
SA1C=X=SA2C; и Z > Y
где SA1C представляет собой длину в сжатом состоянии по известному уровню техники или длину первого авторегулятора в сжатом состоянии;
SA1E представляет собой длину в полностью выдвинутом состоянии по известному уровню техники или длину первого авторегулятора в полностью выдвинутом состоянии;
Х представляет длину как первого, так и второго авторегулятора в сжатом состоянии;
Y представляет собой величину выдвижения первого авторегулятора;
SA2C представляет собой длину авторегулятора или второго авторегулятора в сжатом состоянии в соответствии с настоящим изобретением;
SA2E представляет собой длину авторегулятора или второго регулятора в полностью выдвинутом состоянии в соответствии с настоящим изобретением, а
Z представляет собой величину выдвижения второго авторегулятора в соответствии с настоящим изобретением.
В продолжение ссылки на фиг. 6 и 7, авторегулятор 130 включает в себя удлиненный полый цилиндрический корпусной элемент 180, который зафиксирован от вращения и шарнирно подсоединен на его первом конце 161 к тормозной рычажной передаче с передней губкой 163 и шарнирно подсоединен на его втором конце 165 к тормозной рычажной передаче с задней губкой 166. Второй конец 165 корпусного элемента 180 включает в себя уплотнение 151 главного корпуса и полимерную вставку 152. Первый конец 161 корпусного элемента 180 также включает в себя регулирующую тягу 135. Удлиненный полый цилиндрический корпусной элемент 180 включает в себя главный корпус 154, корпус 137 конусной гайки, а также корпус 168 перебега. Удлиненный тяговый элемент или главная тяга 132 установлены в положение для возвратно-поступательного движения внутри корпусного элемента 180 через второй конец 165 корпусного элемента 180. Удлиненный тяговый элемент или главная тяга 132 зафиксированы от вращения и шарнирно подсоединены на его первом конце 155 к железнодорожной тормозной рычажной передаче посредством задней губки 166. Тяговый элемент имеет резьбовую часть 156, расположенную рядом со вторым концом 157, который выдвигается внутрь корпусного элемента 180 и через второй конец 165 корпусного элемента 168.
В продолжение ссылки на фиг. 6 и 7, авторегулятор 130 включает в себя критическую рабочую зону, которая включает в себя детали авторегулятора 130, которые функционируют последовательно для регулировки тормозной рычажной передачи. Один из примеров критической рабочей зоны включает в себя такой элемент позиционирования как конусную контргайку 131, которая расположена внутри корпуса 137 конусной гайки и закреплена на резьбе с резьбовой частью 156 удлиненной тяги или главной тяги 132. Конусная контргайка 131 расположена между парой подшипниковых узлов 139 перебега. Каждый подшипниковый узел перебега представляет собой, в частности, шариковый подшипник 140 зажатый между внутренним кольцом 142а и внешним кольцом 142b. Конусная контргайка 131 вращается вокруг резьбовой части 156 удлиненной тяги или главной тяги 132 между соответствующими позициями первого взаимодействия впритык, расцепления и второго взаимодействия впритык с тем, чтобы изменить длину авторегулятора 130 посредством изменения относительных продольных положений между корпусным элементом 180, а также удлиненной тягой или главной тягой 132.
Как показано на фиг. 7 и более подробно описано ниже со ссылками на фиг. 10-12, авторегулятор 130 также включает в себя первый узел принудительного действия, который может включать в себя внутреннюю пружину 170, расположенную внутри чашки для пружины или стакана 172 и внешнюю пружину 174, которая упирается в седло 162 пружины перебега, как показано на рис. 10-12, чтобы принудительно вставить конусную контргайку 131 в первое положение, такое как свободное положение применительно к корпусному элементу 168. Внутренняя пружина 170 упирается в шайбу 164 и взаимодействует с конусной втулкой 176 и стопорным кольцом 178.
В продолжение ссылки на фиг. 7, также предусмотрен второй узел принудительного действия, который согласно одному варианту осуществления изобретения может включать в себя пружину 138 перебега, расположенную внутри корпуса перебега 168. Пружина 138 перебега сильнее первого узла принудительного действия для преодоления усилия, прикладываемого узлом принудительного действия, а значит и принудительной установки конусной контргайки 131 во второе положение. Кроме того, следует понимать, что вместо пружины 138 перебега можно использовать другие типы элементов принудительного действия, такие как цилиндры с гидравлическим приводом.
В продолжение ссылки на фиг. 6 и 7, а также ссылки на фиг. 8, прочие компоненты, расположенные на переднем конце авторегулятора 130 включают в себя формованную вставку 182 и грязесъемную манжету 183. Кроме того, на переднем конце авторегулятора 130 расположен внешний пусковой хомут 184 в соответствии с настоящим изобретением. Внешний пусковой хомут 184 включает в себя пару зажимов 185a, 185b, выполненных с возможностью захвата регулирующей тяги 133 перебега. Пара зажимов 185a, 185b расположена около регулирующей тяги перебега 133 и зажата в нужном положении с помощью какого-либо хорошо известного соединительного элемента 191, такого как шплинт, заклепка, винт и т.п. Подобная конструкция позволяет использовать полую регулирующую тягу 133 перебега, как показано на рис. 9. Кольцо 186 расположено около утопленной части 187 регулирующей тяги 133 перебега. В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения кольцо 186 может представлять собой двухэлементное кольцо, которое соединено вместе и вокруг регулирующей тяги перебега 133 посредством пары штифтов 188 пускового механизма и заклепок 189. Штифты 188 пускового механизма взаимодействуют с зажимами 185a, 185b внешнего пускового механизма с тяговым хомутом 184 для удерживания регулирующей тяги 133 перебега в корпусе 168 перебега. Зажимы 185a, 185b могут включать в себя углубленную часть 185c, выполненную с возможностью взаимодействия со штифтами 188 пускового механизма. Пусковой хомут 184 соединен с регулирующей тягой 135 через отверстие 190, проходящее через него и гайку/шестигранную контргайку 136. Полая регулирующая тяга 133 перебега дает возможность главной тяге 132 дальше втягиваться в авторегулятор 130 и использовать больше пространства в пределах одних и тех же пространственных габаритов варианта осуществления изобретения. Внешний пусковой хомут 184 позволяет способу задействовать перебег посредством зажимов 185a, 185b, что невозможно сделать при помощи пускового механизма внутреннего типа. Внешний пусковой хомут 184 позволяет тормозной системе, смонтированной на тележке, функционировать в качестве первоначально разработанной системы при снятых пространственных ограничениях в рамках первоначального варианта осуществления изобретения авторегулятора.
Теперь ссылка дана фиг. 10-13, на которых показан авторегулятор 130, включающий в себя узел из двух пружин и стакана в соответствии с настоящим изобретением. Использование расположенных последовательно двойных пружин, разделенных чашкой для пружины или стаканом по схеме вставления, позволяет сохранить необходимые для работы пружинные силы, и в то же время, создать возможность большей степени выдвижения авторегулятора внутри оригинальных пространственных габаритов тормозной системы, установленной на тележке. Возвращаясь к фиг. 2А и 2В, между основной пружиной 60 и пружиной перебега 38 необходим баланс удельных пружинных сил для обеспечения правильной работы авторегулятора. Однако использование одной основной пружины 60 имеет ограничение по её рабочему ходу/выдвижению при поддержании пружинной силы, необходимой для обеспечения правильной работы авторегулятора 30. В настоящем изобретении использована внутренняя пружина 170 и внешняя пружина 174, разделенные чашкой для пружины или стаканом 172. Чашка для пружины или стакан 172 включает в себя выступ 173, который действует как стопорной элемент для внешней пружины 174 и нижней части 175 стакана, которая функционирует в качестве стопорного элемента для внутренней пружины 170, что позволяет вставить пружины 170, 174 одну внутрь другой. Как показано на фиг. 10 и 11, данная схема вставления создает возможность сжатия пружин 170, 174 в том же закрытом положении, что и одна основная пружина 60, как показано на фиг. 2A. Теперь обратимся к рассмотрению фиг. 12 и 13, на которых комбинация внутренней и внешней пружин 170, 174 наряду с чашкой для пружины или стаканом 172, обеспечивает большую величину хода/выдвижения по сравнению с одной основной пружиной 60, и в то же время в состоянии обеспечивать пружинную силу, необходимую для нормального функционирования авторегулятора 130 в большем диапазоне перемещения главной тяги 132. Кроме того, использование вставленной пружинной системы наряду с внешним пусковым механизмом с тяговым хомутом, как описано выше, позволяет полностью выдвинуть авторегулятор 130 на длину «X+Z», в отличие от длины «X+Y» по известному уровню техники, отличающейся тем, что Z > Y, что приводит к большей полной длине выдвижения авторегулятора 130, которая увеличивает возможности выпуска авторегулятора 130, позволяя использовать в тормозном устройстве утолщенные тормозные колодки.
Следует понимать, что авторегулятор может иметь как внешний пусковой хомут, так и узел из двух пружин и стакана, что позволяет обеспечивать одни и те же пространственные габариты, что и у авторегуляторов известного уровня техники и, таким образом, не требует внесения каких-либо изменений во взаимодействующие элементы тормозной системы, установленной на тележке, поскольку размер авторегулятора остается прежним. Следует также иметь в виду, что авторегулятор может включать в себя либо внешний пусковой хомут либо узел из двух пружин и стакана по настоящему изобретению, что привело бы к возможности большего выпуска авторегулятора, однако потребовало бы изменения габаритного размера авторегулятора, а, следовательно, и переоснащения тормозной системы. Кроме того, следует понимать, что внешний пусковой хомут и/или узел из двух пружин и стакана можно использовать для получения необходимых возможностей выпуска авторегулятора, чтобы использовать диапазон размеров тормозных колодок в разнообразных разделенных по размеру тормозных системах при сохранении постоянного наружного габаритного размера «X».
В то время как в вышеприведенном описании были представлены различные варианты осуществления изобретения авторегулятора, предназначенного для использования в установленной на тележке тормозной системе, обладающей гораздо большими возможностями выпуска по сравнению с конструкциями, существовавшими ранее, специалисты в данной области техники могут вносить модификации и изменения в данные варианты осуществления изобретения, не выходя за пределы объема и сущности настоящего изобретения. Например, следует понимать, что данное описание предполагает, насколько это возможно, что один признак или несколько признаков любого варианта осуществления изобретения могут быть объединены с одним признаком или с несколькими признаками любого другого варианта осуществления изобретения. Соответственно, вышеприведенное описание предназначено для иллюстрации, а не для того, чтобы носить ограничительный характер. Вышеописанное изобретение определено прилагаемыми пунктами формулы изобретения, а все изменения в изобретении, подпадающие под значение и диапазон эквивалентности пунктов формулы изобретения, подлежат охвату в пределах их объема.
Реферат
Авторегулятор для тормозной железнодорожной системы, обладающий повышенными возможностями выпуска, что позволяет использовать тормозные колодки, имеющие увеличенную толщину. Авторегулятор включает узел из двух пружин и стакана, внешний пусковой хомут или как узел из двух пружин и стакана, так и внешний пусковой хомут. Предложен способ переоснащения тормозной системы, установленной на тележке, при котором авторегулятор располагают внутри тормозной системы для увеличения длины выпуска и в то же время сохранения заданных пространственных габаритов внутри тормозной системы. Авторегулятор имеет увеличенную длину выпуска, что позволяет использовать утолщённые тормозные колодки без необходимости переоснащения взаимосвязанных элементов тормозной системы, установленной на тележке, поскольку габаритный размер авторегулятора остаётся прежним. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 13 ил.
