Механическое тормозное оборудование грузового вагона

Механическим тормозным оборудованием называют тормозную рычажную передачу, которая предназначена для передачи усилия, развиваемого на штоке тормозного цилиндра, на тормоз­ные колодки. В состав рычажной передачи входят триангели или траверсы с башмаками и тормозными колодками, тяги, рычаги, подвески, предохранительные устройства, соединительные и кре­пежные детали, а также автоматический регулятор выхода штока тормозного цилиндра.

Различают рычажные передачи с одно- и двусторонним нажа­тием колодок на колесо. Выбор конструкции рычажной передачи зависит от числа тормозных колодок, которое определяется необ­ходимым тормозным нажатием и допускаемым давлением на ко­лодку.

Тормозная рычажная передача с двусторонним нажатием ко­лодок на колесо имеет преимущества по сравнению с тормозной рычажной передачей с односторонним нажатием. При двусторон­нем нажатии колодок колесная пара не подвергается выворачива­ющему действию в буксах в направлении нажатия колодок; давле­ние на каждую колодку меньше, следовательно, меньше износ колодок; коэффициент трения между колодкой и колесом больше. Однако рычажная передача при двустороннем нажатии значительно сложнее по конструкции и тяжелее, чем при одностороннем, а температура нагрева колодок при торможении выше. С примене­нием композиционных колодок недостатки одностороннего на­жатия становятся менее ощутимыми вследствие меньшего нажа­тия на каждую колодку и более высокого коэффициента трения.

К механической части тормоза предъявляют следующие требо­вания:

· рычажная передача должна обеспечивать равномерное распре­деление усилий по всем тормозным колодкам (накладкам);

· усилие практически не должно зависеть от углов наклона ры­чагов, выхода штока тормозного цилиндра (при сохранении в нем расчетного давления сжатого воздуха) и износа тормозных коло­док (накладок) в пределах установленных эксплуатационных нор­мативов;

· рычажная передача должна быть оснащена автоматическим ре­гулятором, поддерживающим зазор между колодками и колесами (накладками и дисками) в заданных пределах независимо от их износа;

· автоматическое регулирование рычажной передачи должно обес­печиваться без ручной перестановки валиков до предельного из­носа всех тормозных колодок. Ручная перестановка валиков до­пускается для компенсации износа колес;

· автоматический регулятор должен допускать уменьшение вы­хода штока тормозного цилиндра без регулировки его привода на особо крутых затяжных спусках, где установлены уменьшенные нормы выхода штока;

· при отпущенном тормозе тормозные колодки должны равно­мерно отходить от поверхности катания колес;

· шарнирные соединения тормозной рычажной передачи для упрощения ремонта и увеличения срока службы оснащаются из­носостойкими втулками;

· рычажная передача должна иметь достаточную прочность, же­сткость и при необходимости демпфирующие устройства (напри­мер, резиновые втулки в шарнирах подвесок башмаков грузовых вагонов), исключающие изломы деталей рычажной передачи под действием вибраций;

· на подвижном составе должны быть предохранительные уст­ройства, предотвращающие падение на путь и выход за пределы габарита деталей рычажной передачи при их разъединении, изло­ме или других неисправностях;

· предохранительные устройства при нормальном состоянии рычажной передачи не должны нагружаться усилиями, которые могут вызывать их излом.

Для всех грузовых вагонов колеи 1520 мм характерными особенностями конструкции тор­мозной рычажной передачи являются одностороннее нажатие тор­мозных колодок на колеса и возможность применения чугунных и композиционных колодок. Настройку рычажной передачи на оп­ределенный тип тормозных колодок выполняют перестановкой валиков затяжки в соответствующие отверстия горизонтальных рычагов тормозного цилиндра. Ближние к тор­мозному цилиндру отверстия к используются при композицион­ных колодках, а дальние отверстия ч — при чугунных.

Рассмотрим устройство тормозной рычажной передачи четы­рехосного грузового вагона (рис. 10).

Рисунок 10 – Тормозная рычажная передача четырехосного грузового вагона

1, 14 — вертикальные рычаги; 2, 11 — тяги; 3 — авторегулятор; 4, 10 — горизон­тальные рычаги; 5 — затяжка; 6 — шток поршня тормозного цилиндра; 7 — кронштейн «мертвой» точки; 8, 9 — отверстия; 12 — тормозной башмак; 13 — серьга; 75— распорка; 16— подвеска; 17 — триангель; 18— валик, 19 — предо­хранительный угольник

Шток 6 поршня тормозного цилиндра и кронштейн 7 «мертвой» точки соединены валиками с горизонтальными рычагами 4 и 10, которые в средней части свя­заны один с другим затяжкой 5. При композиционных колодках затяжку 5 устанавливают в отверстие 8, а при чугунных — в от­верстие 9 в обоих рычагах. С противоположных концов рычаги 4 и 10 сочленены валиками с тягой 11 и авторегулятором 3. Нижние концы вертикальных рычагов 1 и 14 соединены друг с другом рас­поркой 75, а верхние концы рычагов 1 соединены с тягами 2. Верхние концы крайних вертикальных рычагов 14 закреплены на рамах тележек с помощью серег 13 и кронштейнов. Триангели 17, на которых установлены тормозные башмаки 12, соединены ва­ликами 18 с вертикальными рычагами 1 и 14.

Для предохранения от падения на путь триангелей и распорок в случае их разъединения или обрыва предусмотрены предохра­нительные угольники 19 и скобы. Тормозные башмаки 12 и три­ангели 77 подвешены к раме тележки на подвесках 16.

Тяговый стержень авторегулятора 3 соединен с нижним кон­цом левого горизонтального рычага 4, а регулирующий винт — с тягой 2. При торможении корпус авторегулятора 3 упирается в рычаг, соединенный затяжкой с горизонтальным рычагом 4.

Аналогичную рычажную передачу, отличающуюся только раз­мерами горизонтальных рычагов, имеют полувагоны, платфор­мы, цистерны и др.

Привод ручного тормоза посредством тяги соединен с гори­зонтальным рычагом 4 в точке соединения со штоком 6 поршня тормозного цилиндра, поэтому действие рычажной передачи бу­дет таким же, как и при автоматическом торможении, но про­цесс будет происходить медленнее.

Наиболее ответственными деталями рычажной передачи гру­зовых вагонов являются триангели 7 (рис. 11) с глухой посадкой тормозных башмаков 3. Закладку 2 устанавливают с внутренней стороны башмака. Размещенный за башмаком предохранительный наконечник 5 ложится на полочку боковой балки тележки в слу­чае обрыва подвески 4 и предохраняет триангель от падения на путь. Смонтированные на цапфах детали закрепляют корончаты­ми гайками 8 и фиксируют шплинтами 9. Чугунные колодки 7 крепят в башмаках чеками 6. Триангель шарнирно соединяют с боковыми балками тележки посредством подвесок 4.

Рисунок 11 - Детали триангеля с глухой посадкой башмака тележки грузового вагона:

1 — триангель; 2 — закладка; 3 — тормозной башмак; 4 — подвеска; 5 — предо­хранительный наконечник; 6 — чека; 7 — чугунная колодка; 8 — корончатая гайка; 9 — шплинт

Все грузовые вагоны должны иметь подвески тормозных баш­маков с резиновыми втулками в отверстиях. Это позволя­ет снять нагрузки с подвески, вызывающие усталостные трещи­ны, предупреждает изломы и падение деталей на путь.

Для повышения надежности рычажной передачи и предупреж­дения падения затяжек и тяг обе полосы каждого вер­тикального и горизонтального рычага сваривают одну с другой планками . Соединительные валики при постановке в отверстия таких рычагов крепят шайбой и шплинтом диаметром 8 мм. До­полнительно со стороны головки валика в специально приварен­ные щечки 3 вставляют предохранительный шплинт та­кого же диаметра, чтобы предотвратить выпадение валика, если основной шплинт будет утерян. Тяги и горизонтальные рычаги около цилиндра снабжены предохранительными и поддерживаю­щими скобами.