Тормозная рычажная передача
ТОРМОЗНАЯ РЫЧАЖНАЯ ПЕРЕДАЧА — устройство для передачи давления сжатого воздуха, воздействующего на поршень цилиндра, или усилия ручного тормоза на тормозные колодки, которые при торможении прижимаются к поверхности катания колес; представляет собой систему рычагов, шарнирно соединенных тягами, и включает в себя триангели или траверсы с башмаками и тормозными колодками.
Общие сведения
Для обеспечения надежности тормозов ПС к тормозным рычажным передачам предъявляется ряд требований.
Рычажная передача должна обеспечивать равномерное распределение усилий по всем тормозным колодкам. Величина усилия практически не должна зависеть от углов наклона рычагов, выхода штока тормозного цилиндра (при сохранении в нем расчетного давления сжатого воздуха) и износа тормозных колодок в пределах установленных эксплуатационных нормативов. Автоматический регулятор поддерживает в заданных пределах зазор между колодками и колесами независимо от их износа. Автоматическое регулирование передачи обеспечивается без ручной перестановки валиков до предельного износа всех новых 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 затяжных спусках, где установлены уменьшенные нормы выхода штока. При отпущенном тормозе тормозные колодки должны равномерно отходить от поверхности катания колес. Шарнирные соединения для упрощения ремонта и увеличения срока службы оснащаются износостойкими втулками. Передача должна иметь достаточную прочность, жесткость и при необходимости демпфирующие устройства (например, резиновые втулки в шарнирах подвесок башмаков), исключающие изломы деталей под действием вибраций. На подвижном составе обязательно предусматриваются предохранительные устройства, предотвращающие падение на путь и выход за пределы очертаний габарита деталей рычажной передачи при их разъединении, изломе или других неисправностях.
Основной характеристикой тормозной рычажной передачи является передаточное число, которое определяется в зависимости от конкретной схемы, как произведение отношений плеч рычагов. Плечи рычагов выбираются из условий обеспечения требуемых нажатий на колодки, при условии недопущения юза.
Классификация
Различают рычажные передачи для грузовых и пассажирских вагонов и для локомотивов. Конструкция передач грузовых вагонов зависит от осности вагона, числа тормозных цилиндров, числа тормозных колодок, действующих на колесо, а в зависимости от места расположения тормозных цилиндров относительно тележек выделяют симметричные и несимметричные передачи. В передачах используют чугунные или композиционные тормозные колодки.
Наиболее распространенной для четырехосных грузовых вагонов является типовая симметричная рычажная передача (рис. 7.12) с односторонним нажатием колодок на колесо.
Передача имеет два горизонтальных рычага, один из которых шарнирно соединен со штоком тормозного цилиндра и авторегулятором, установленном на тяге, а другой рычаг соединен с кронштейном, расположенным на задней крышке цилиндра, и с тягой вертикального рычага. Между собой рычаги связаны затяжкой, в которой имеются отверстия для установки валиков (при использовании композиционных колодок отверстия 4, при чугунных — отверстия 3). Через систему рычагов усилия передаются на триангели, на цапфах которых установлены башмаки с колодками. В отверстие каждого башмака входит подвеска триангеля, соединенная валиком с кронштейном вагонной тележки.
Горизонтальные и вертикальные рычаги выполнены двойными. Между их половинами (щеками) располагаются головки тяг, распорок, штока и кроншейна мертвой точки тормозного цилиндра (или серьга). Шарнирные соединения выполняются с помощью валиков, закрепленных шайбами и шплинтами. Щеки вертикальных рычагов сварены попарно, а их валики дополнительно предохраняются шплинтами, вставляемые в приваренные к щекам планки. Триангель имеет наконечники, предохраняющие от падения на путь детали рычажной передачи.
Рычажные передачи грузовых вагонов других типов имеют ряд отличий от типовой схемы четырехосного вагона. Так вагоны-хопперы в ряде случаев имеют симметричную схему рычажной передачи с установкой горизонтальных валов. Они могут быть оборудованы передачей с несимметричной схемой: тормозной цилиндр устанавливается в консольной части вагона. Регулятор имеет рычажный привод. Восьмиосные вагоны оборудованы наиболее сложными рычажными передачами с балансиром параллельной передачи усилий на каждую из двухосных тележек, соединенных в четырехосную тележку. Передачи восьмиосных цистерн включают в себя систему обводных рычагов для огибания сливных приборов.
Рычажные передачи пассажирских вагонов
Рычажные передачи пассажирских вагонов, в отличие от грузовых, обеспечивают двустороннее нажатие тормозных колодок и имеют вертикальные рычаги, расположенные в два ряда по бокам колес с тягами через балансиры. Вместо триангелей применяют траверсы с цилиндрическими цапфами, на которые насажены поворотные башмаки. Фиксирующие устройства с пружиной препятствуют повороту башмаков и удерживают колодки на необходимом расстоянии от поверхности катания колес при отпущенном тормозе.
Тормозные передачи локомотивов
Тормозные передачи локомотивов имеют конструктивные особенности. Например, на тепловозе 2 ТЭП16 используется схема с двусторонним нажатием и с одним цилиндром на каждое колесо (рис. 7.13).
Рычажная передача электровоза ВЛ80 (рис. 7.14) размещена раздельно на каждой стороне тележки и соединена тормозными балками. От одного тормозного цилиндра диаметром 10″ осуществляется двустороннее нажатие тормозных колодок на два колеса. Башмаки соединены с подвесками, которые шарнирно укреплены на кронштейнах рамы тележки. Средние подвески верхними концами соединены с главными балансирами посредством серег. Балки с наружной стороны каждого колеса попарно связаны с затяжками, снабженными регулировочными муфтами. Главные балансиры в нижних точках соединены тягами постоянной длины. В шарнирных соединениях рычажной передачи имеются втулки, запрессованные в отверстия сопрягаемых деталей.
Передачи вагонов имеют бескулисный автоматический регулятор одностороннего действия, который стягивает рычажную передачу при увеличении сверх нормы выхода штока тормозного цилиндра (рис. 7.15).
В корпус регулятора завальцована крышка и ввернута головка, дополнительно соединяемая с корпусом стопорным болтом. В узел головки входят защитная труба, закрепленная стальным и резиновым кольцами, и наконечник с капроновым кольцом, предохраняющим механизм регулятора от загрязнения. В корпусе расположен тяговый стакан, в котором находится вспомогательная и регулирующая гайки с упорными подшипниками и регулирующими пружинами. В тяговый стакан входит конусная часть тягового стержня. Возвращающая пружина опирается на поверхность гильзы и крышки корпуса. Регулирующая и вспомогательная гайки навернуты на регулирующий винт, который имеет трехзаходную несамотормозящую резьбу и снабжен предохранительной гайкой. При исходном положении регулятора, когда тормоз находится в отпущенном состоянии, расстояние между упором крышки и торцом корпуса регулятора соответствует нормальной величине зазоров между колодками и колесами. Возвращающая пружина прижимает головку в корпусе к вспомогательной гайке. Между торцом тягового стержня и регулирующей гайкой между крышкой корпуса и вспомогательной, а также между конусными поверхностями тягового стакана и регулирующей гайкой имеются зазоры. При нормальных зазорах между колодкой и колесом регулятор работает как обычная жесткая тяга. При увеличенных зазорах после упора привода в торец крышки и сжатия возвращающей пружины образуется зазор между вспомогательной гайкой и крышкой стакана. Под действием регулирующей пружины вспомогательная гайка наворачивается на регулирующий винт, тем самым уменьшая длину тяги и регулируя зазор между колодкой и колесом.