CZ305067B6 - Brzdová jednotka kotoučové brzdy kolejových vozidel - Google Patents

Abstract

V tělese (8) brzdové jednotky kotoučové brzdy kolejových vozidel je ovládací pneumatický válec (9) k ovládání pákových čelistí (1, 2) brzdy prostřednictvím páky (11) primárního převodu pro zvětšení síly přítlaku brzdového obložení k povrchu brzdového kotouče (20). Pákové čelisti (1, 2) jsou ve své střední části kyvně připevněny k rámu podvozku vozidla a k jejich prvním koncům jsou jednotlivě připevněny držáky (5) brzdového obložení. Opačný druhý konec (6) první pákové čelisti (1) je kyvně spojen se stavěčem (7) odlehlosti brzdy, který je dále spojen s tělesem (8) brzdové jednotky, zatímco opačný druhý konec (13) druhé pákové čelisti (2) je kloubově spojen prostřednictvím páky (11) primárního převodu s pístnicí (15) ovládacího pneumatického válce (9). Páka (11) primárního převodu je tvořena jednozvratnou pákou, která je kyvně svým prvním koncem (12) upevněna v tělese (8) brzdové jednotky, přičemž prvkem přenášejícím sílu je pístnice (15) ovládacího pneumatického válce (9), připevněná k opačnému druhému konci (14) páky (11) primárního převodu.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká uspořádání brzdové jednotky kotoučové brzdy kolejových vozidel, která je aktivována stlačeným vzduchem a kromě ovládacího pneumatického válce v sobě zahrnuje rovněž mechanický převod pro zvětšení síly přítlaku brzdového obložení k povrchu brzdového kotouče.

Dosavadní stav techniky

Brzdové jednotky kotoučových brzd kolejových vozidel se používají k brzdění některých druhů hnacích nebo hnaných kolejových vozidel. Jsou známy brzdové jednotky, zahrnující ovládací pneumatický válec a mechanismus zvětšující sílu, kterou jednotka přitlačuje brzdové obložení k povrchu brzdového kotouče, které zároveň obsahují samočinný stavěč odlehlosti a mohou obsahovat i pružinovou parkovací brzdu. Příklady řešení takových jednotek jsou popsány v patentové literatuře například v dokumentech EP 0777598, WO 2008/015569, EP 1630444, US 3995537, US 4337690 a WO 2007037750.

Jednotka podle dokumentu EP 0777598 zahrnuje mechanismus páky a hřídele s excentrickými čepy, který zajišťuje stahování pákových čelistí jednotky ve střední části. Výhodou tohoto systému je to, že moment, který zatěžuje jednotku od třecí síly při brzdění, je zachycen pevností tělesa, v němž je integrován ovládací pneumatický válec, který pohání zmíněný mechanismus páky a hřídele s excentrickými čepy. Nevýhodou je skutečnost, že tento mechanismus stahuje pákové čelisti jednotky ve střední části, kde je nutno vyvinout sílu, která je vyšší než síla přítlaku brzdového obložení ke kotouči. Velká radiální síla v uložení mechanismu znamená velké odpory a tím nižší účinnost.

Jednotka podle dokumentu WO 2008/015569 může zahrnovat buď mechanismus s klínem, nebo s úhlovými pákami. V každém případě musí být opatřena dvěma stavěči odlehlosti, což vede k větší složitosti jednotky, která je tím výrobně náročnější.

Jednotka podle dokumentu EP 1630444 zahrnuje mechanismus dvojzvratné páky. V uložení této páky se sčítá síla ovládacího pneumatického válce a síla působící na pákové čelisti jednotky na jejich opačném konci, než na kterém jsou připevněny držáky brzdového obložení. To vede k velké radiální síle v uložení páky a zvyšuje odpor v uložení, čímž se snižuje účinnost.

Jednotka, jejímž základem jsou dokumenty US 3995537, US4337690 a WO 2007037750, nemá samonosné pákové čelisti a třecí sílu, působící na brzdové obložení, zachycují závěsky. Taková konstrukce může být v některých případech nevýhodná z důvodu nedostatku prostoru.

Souhrnně lze konstatovat, že tyto konstrukce jsou poměrně složité, případně zahrnují převodový mechanismus s velkým zatížením v rotačním uložení v radiálním směru, které vede k velkému odporu v tomto uložení a tím k nízké účinnosti.

Podstata vynálezu

Předmětem tohoto vynálezu je brzdová jednotka kotoučové brzdy kolejových vozidel, v jejímž tělese je ovládací pneumatický válec k ovládání pákových čelistí brzdy prostřednictvím páky přimámího převodu pro zvětšení síly přítlaku brzdového obložení k povrchu brzdového kotouče, kde pákové čelisti jsou ve své střední části kyvně připevněny k rámu podvozku vozidla, a kde k jejich prvním koncům jsou jednotlivě připevněny držáky brzdového obložení. Opačný druhý konec první pákové čelisti je kyvně spojen se stavěčem odlehlosti brzdy, který je dále spojen

-1 CZ 305067 B6 s tělesem brzdové jednotky. Podstata tohoto vynálezu spočívá v tom, že opačný druhý konec druhé pákové čelisti je kloubově spojen prostřednictvím páky primárního převodu s pístnicí ovládacího pneumatického válce, přičemž páka primárního převodu je tvořena jednozvratnou pákou, která je kyvné svým prvním koncem upevněna v tělese brzdové jednotky, a kde prvkem přenášejícím sílu je pístnice ovládacího pneumatického válce, připevněná k opačnému druhému konci páky primárního převodu.

Brzdová jednotka zahrnuje primární převod pomocí jednozvratné páky, v jejímž uložení se síla ovládacího pneumatického válce a síla působící na pákové čelisti brzdové jednotky navzájem odečítají. Tím je v uložení páky primárního převodu minimalizována reakční síla, což vede k vyšší účinnosti.

Druhý konec druhé pákové čelisti je kloubově připevněn k mezilehlému bodu páky primárního převodu, kteiý je s výhodou blíže k jejímu prvnímu konci než k místu připojení pístnice k této páce primárního převodu.

Ovládací pneumatický válec působí prostřednictvím pístnice na jeden konec páky primárního převodu a druhý konec této páky je kyvně upevněn k tělesu brzdové jednotky. V určité vzdálenosti od kyvného upevnění páky k tělesu brzdové jednotky jek páce primárního převodu kyvně upevněn konec jedné z pákových čelistí. Vzdálenost upevnění pákové čelisti k páce primárního převodu od kyvného upevnění páky k tělesu brzdové jednotky je stanovena tak, aby bylo dosaženo požadovaného převodu mechanismu, neboli požadovaného zvýšení síly ovládacího pneumatického válce.

Těleso brzdové jednotky dále může obsahovat válec pružinové parkovací brzdy s pístem, který je působením tlačné pružiny, doléhající k pístu, a tlakového vzduchu pod tímto pístem uzpůsoben pro stlačování pracovního pístu ovládacího pneumatického válce s pístnicí tak, že k ní připevněná páka primárního převodu působením kloubového spojení přitlačuje k povrchu brzdového kotouče držáky brzdového obložení, upevněné k prvním koncům pákových čelistí.

Objasnění výkresu

Na připojeném výkresu je schematicky znázorněn příklad kompaktní brzdové jednotky podle tohoto vynálezu, který bude v dalším textu podrobněji vysvětlen.

Příklady uskutečnění vynálezu

Brzdová jednotka kotoučové brzdy zahrnuje pákové čelisti 1, 2, které jsou ve své střední části prostřednictvím prvních čepů 4 kyvně uloženy na spojovacím dílu 3, který je zavěšen na rámu podvozku kolejového vozidla. K prvním koncům pákových čelistí i, 2 jsou jednotlivě připevněny držáky 5 brzdového obložení, které jsou přivráceny k povrchu brzdového kotouče 20.

Opačný druhý konec 6 první pákové čelisti J_ je kyvně spojen se stavěčem 7 odlehlosti brzdy, který je dále spojen s tělesem 8 brzdové jednotky. Stavěč 7 odlehlosti je zabudován do tělesa 8 brzdové jednotky, která obsahuje ovládací pneumatický válec 9 k ovládání pákových čelistí I, 2 brzdy prostřednictvím páky JJ_ primárního převodu pro zvětšení síly přítlaku brzdového obložení k povrchu brzdového kotouče 20. Tato páka H. primárního převodu je k tělesu 8 brzdové jednotky upevněna pomocí čepů svým prvním koncem 12. Je poháněna pracovním pístem 16 ovládacího pneumatického válce 9 pomocí pístnice 15 tak, že působením kloubového spojení s druhým koncem 13 druhé pákové čelisti 2 přitlačuje k povrchu brzdového kotouče 20 držáky 5 brzdového obložení.

-2CZ 305067 B6

Páka Π primárního převodu je tvořena jednozvratnou pákou, která je, jak již bylo uvedeno, kyvné svým prvním koncem 12 upevněna v tělese 8 brzdové jednotky, a kde dílem k přenášejícím sílu je pístnice 15 ovládacího pneumatického válce 9, připevněná k opačnému druhému konci 14 páky 11 primárního převodu. Druhý konec 13 (čep) druhé pákové čelisti 2 je přitom kloubově připevněn k mezilehlému bodu páky JT primárního převodu, který je blíže k jejímu prvnímu konci j_2 než k místu připojení pístnice 15 k této páce 11 primárního převodu.

Na připojeném schematickém výkresu je součástí kompaktní brzdové jednotky rovněž pružinová parkovací brzda, která nemusí být nutně přítomna. Pokud je pružinová parkovací brzda použita, je v klidovém stavu jednotka zabrzděna. Těleso 8 brzdové jednotky v tomto provedení dále obsahuje válec 10 parkovací brzdy s pístem 17, který je působením tlačné pružiny 22, doléhající k pístu 17, a tlakového vzduchu pod tímto pístem 17 uzpůsoben přes vřeteno 21 pro stlačování pracovního pístu 16 ovládacího pneumatického válce 9 s pístnicí 15. Tím se odtlačuje druhá páková čelist 2 od tělesa 8 brzdové jednotky a je přitlačován držák 5 brzdového obložení k povrchu brzdového kotouče 20. Současně těleso 8 brzdové jednotky působí reakcí přes stavěč 7 odlehlosti na první pákovou čelist 1, která přitlačuje druhý držák brzdového obložení 5 i z druhé strany brzdového kotouče 20.

Pokud má být uvedena do činnosti pracovní brzda, musí být nejprve přiveden tlakový vzduch přes přívod 19 tlakového vzduchu do válce 10 pružinové parkovací brzdy. Tímto tlakovým vzduchem píst 17 parkovací brzdy přemůže tlačnou pružinu 22 parkovací brzdy. Vratná pružina 23 v ovládacím pneumatickém válci 9 stlačí pracovní píst 16 a prostřednictvím pístnice 15 se vykývne páka 11 primárního převodu do výchozí polohy, ve které je zobrazena na výkresu. Tím se druhý konec 6 druhé pákové čelisti 2 přitáhne k tělesu 8 brzdové jednotky a držák 5 brzdového obložení se oddálí od brzdového kotouče 20. Zároveň reakcí je odlehčena i první páková čelist 1, když na ní přestane působit síla přes stavěč 7 odlehlosti, takže brzdové obložení není přitlačováno k brzdovému kotouči 20 ani ze strany první pákové čelisti 1. Tím je kompaktní brzdová jednotka připravena k provoznímu brzdění.

Dále je popsána činnost brzdy při provozním brzdění, která se nijak neliší, ať je či není parkovací brzda součástí kompaktní brzdové jednotky. Přivedením stlačeného vzduchu přívodem 18 tlakového vzduchu do ovládacího pneumatického válce 9 je uveden do pohybu jeho pracovní píst 16, který přes pístnici 15 uvádí do pohybu páku J4 primárního převodu, která následně odtlačuje druhou pákovou čelist 2 od tělesa 8 brzdové jednotky. Tím je přitlačováno brzdové obložení k brzdovému kotouči 20. Současně reakcí působí těleso 8 brzdové jednotky přes stavěč 7 odlehlosti na první pákovou čelist 1, která přitlačuje brzdové obložení i z druhé strany brzdového kotouče 20. Pokud se tlak vzduchu v ovládacím pneumatickém válci 9 sníží na dostatečnou hodnotu, vratná pružina 23 stlačí pracovní píst 16 a tím se pomocí pístnice 15 vykývne páka 11 primárního převodu do výchozí polohy, ve které je nakreslena na připojeném výkresu. Druhý konec 6 druhé pákové čelisti 2 se tak přitáhne k tělesu 8 brzdové jednotky a držák 5 brzdového obložení se oddálí od brzdového kotouče 20. Zároveň reakcí je odlehčena i první páková čelist i, když na ní přestane působit síla přes stavěč 7 odlehlosti, takže brzdové obložení není přitlačování k brzdovému kotouči 20 ani ze strany první pákové čelisti i.

Průmyslová využitelnost

Vynález je využitelný pro brzdové jednotky kotoučových brzd kolejových vozidel.

Claims (3)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Brzdová jednotka kotoučové brzdy kolejových vozidel, v jejímž tělese (8) je ovládací pneumatický válec (9) k ovládání pákových čelistí (1,2) brzdy prostřednictvím páky (11) primárního převodu pro zvětšení síly přítlaku brzdového obložení k povrchu brzdového kotouče (20), kde pákové čelisti (1, 2) jsou ve své střední části kyvné připevněny krámu podvozku vozidla a kde kjejich prvním koncům jsou jednotlivě připevněny držáky (5) brzdového obložení, opačný druhý konec (6) první pákové čelisti (1) je kyvné spojen se stavěčem (7) odlehlosti brzdy, který je dále spojen s tělesem (8) brzdové jednotky, vyznačující se tím, že opačný druhý konec (13) druhé pákové čelisti (2) je kloubově spojen prostřednictvím páky (11) primárního převodu s pístnicí (15) ovládacího pneumatického válce (9), přičemž páka (11) primárního převodu je tvořena jednozvratnou pákou, která je kyvné svým prvním koncem (12) upevněna v tělese (8) brzdové jednotky, a kde prvkem přenášejícím sílu je pístnice (15) ovládacího pneumatického válce (9), připevněná k opačnému druhému konci (14) páky (11) primárního převodu.
2. 2. Brzdová jednotka podle nároku 1, vyznačující se tím, že druhý konec (13) druhé pákové čelisti (2) je kloubově připevněn k mezilehlému bodu páky (11) primárního převodu, který je blíže k jejímu prvnímu konci (12) než k místu připojení pístnice (15) k této páce (11) primárního převodu.
3. 3. Brzdová jednotka podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že těleso (8) brzdové jednotky dále obsahuje válec (10) pružinové parkovací brzdy s pístem (17), kteiý je působením tlačné pružiny (22), doléhající k pístu (17), a tlakového vzduchu pod tímto pístem (17) uzpůsoben pro stlačování pracovního pístu (16) ovládacího pneumatického válce (9) s pístnicí (15) tak, že kní připevněná páka (11) primárního převodu působením kloubového spojení přitlačuje k povrchu brzdového kotouče (20) držáky (5) brzdového obložení, upevněné k prvním koncům pákových čelistí (1, 2).