Устройство тормозной рычажной передача четырехосного грузового вагона показано на рисунке. Шток 6 поршня тормозного цилиндра и кронштейн мертвой точки 7 соединены валиками с горизонтальными рычагами 10 и 4, которые в средней части связаны между собой затяжкой 5. Затяжка 5 устанавливается в отверстия 8 при композиционных колодках, а при чугунных колодках в отверстие 9. С противоположных концов рычаги 4 и 10 сочленены валиками с тягой 11 и авторегулятором 3. Нижние концы вертикальных рычагов 1 и 14 соединены между собой распоркой 15, 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 башмаки 12 с тормозными колодками, 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 и триангели 17 подвешены к раме тележки на подвесках 16. Тяговый стержень регулятора 3 соединен с нижним концом левого горизонтального рычага 4, а регулирующий винт — с тягой 2. При торможении корпус регулятора 3 упирается в рычаг, соединенный с горизонтальным рычагом 4 затяжкой.
Аналогичную рычажную передачу, отличающуюся только размерами горизонтальных рычагов, имеют полувагоны, платформы, цистерны и др.
выше рычажной передачи. Для ручной регулировки рычажной передачи в тягах 2, серьгах 13 и затяжках 15 имеются запасные отверстия.
Привод ручного тормоза посредством тяги соединен с горизонтальным рычагом 4 в точке соединения с штоком 6 тормозного цилиндра, поэтому действие рычажной передачи будет такое же, как и при автоматическом торможении, но процесс совершается медленнее.
В таблице приведены характеристики рычажных передач основных типов грузовых вагонов.
Наиболее ответственными деталями рычажной передачи грузовых вагонов являются триангели с глухой посадкой тормозных башмаков 3.
Закладка 2 устанавливается с внутренней стороны башмака. Размещенный за башмаком наконечник 5 ложится на полочку боковой балки тележки в случае обрыва подвески 4 и предохраняет триангель от падения на путь. Смонтированные на цапфах детали закрепляются корончатыми гайками 8 и фиксируются шплинтами 9. Колодки 7 крепятся в башмаках чеками 6. Триангель шарнирно соединяется с боковыми балками тележки посредством подвесок 4. Все грузовые вагоны должны иметь подвески 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 1 каждого вертикального и горизонтального рычага сваривают между собой планками 2. Соединительные валики при постановке в отверстия таких рычагов крепятся как обычно шайбой и шплинтом диаметром 8 мм.
Дополнительно со стороны головки валика в специально приваренные щечки 3 вставляется 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.
С целью удержания тормозных колодок с зазором относительно поверхности катания колеса в положении отпуска между распорками 2 триангеля и вертикальным рычагом 4 устанавливают отводящее устройство в виде скобы 5, которую надевают, разъединив распорку 6 и вертикальный рычаг 4. После соединения валиком 1 распорки и рычага скоба 5 удерживает триангель от поворота относительно валика 3 и обеспечивает зазор между колесом и колодкой.
Особенность конструкции рычажной передачи восьмиосных вагонов состоит в наличии балансира, обеспечивающего распределение тормозного усилия на обе тележки.
Многие грузовые вагоны оборудованы ручным или стояночным тормозом со штурвалом, выведенным на боковую сторону вагона
Способы регулирования рычажных передач
Рычажные передачи подвижного состава имеют передаточные числа, изменяющиеся в пределах от 5,4 до 18 при чугунных колодках и от 2,53 до 9,2 при композиционных. При больших передаточных числах представляется возможным использовать более компактные тормозные цилиндры, но в тоже время создаются худшие условия для эксплуатации рычажной передачи, т.к. даже небольшой износ тормозной колодки приводит к значительному увеличению выхода штока тормозного цилиндра. Для поддержания зазора между колесом и колодкой в установленных пределах рычажную передачу регулируют.
Ручную регулировку производят перестановкой валиков в запасные отверстия тормозных тяг у грузовых вагонов и с помощью стяжных муфт у пассажирских вагонов.
Полуавтоматическая регулировка осуществляется с помощью приспособлений в виде винта или зубчатой рейки с собачкой, устанавливаемых на тягах или около мертвых точек рычагов и позволяющих быстро компенсировать износ колодок. Такая регулировка используется на электровозах ЧС и тепловозах 2ТЭ116.
Автоматическая регулировка выполняется специальным регулятором по мере износа тормозных колодок.
Рычажная тормозная передача должна быть отрегулирована так, чтобы:
• в заторможенном состоянии горизонтальные рычаги занимали положение, близкое к перпендикулярному штоку тормозного цилиндра и тягам;
• вертикальные рычаги у каждой колесной пары имели примерно одинаковый наклон;
• подвески и колодки образовывали примерно прямой угол между осью подвески и направлением радиуса колеса, проходящего через центр нижнего шарнира подвески.
Этот трудоемкий процесс ручного регулирования исключается при оборудовании подвижного состава автоматическими регуляторами тормозной рычажной передачи. Регулятор обеспечивает постоянный средний зазор между колодкой и колесами, следовательно, более экономично расходуется сжатый воздух при торможении, более плавно протекает процесс торможения по всему поезду и исключаются потери эффективности тормозов (особенно при упоре поршня в крышку тормозного цилиндра).
В зависимости от привода регуляторы разделяются на механические и пневматические. Механические авторегуляторы оборудуются кулисными приводами, стержневыми или рычажными. Стержневой привод прост по конструкции и удобен в обслуживании, но потери на сжатие возвратной пружины авторегулятора вызывают значительное снижение тормозной эффективности, особенно при порожнем режиме и композиционных колодках.
Применение рычажного привода вызвано стремлением уменьшить влияние возвратной пружины авторегулятора. На пассажирских вагонах оно составляет небольшую долю от тормозной силы и практически не уменьшает тормозное нажатие. На грузовых вагонах с композиционными колодками на порожнем режиме это усилие уменьшает величину тормозного нажатия на 30 - 50°. Поэтому на грузовых вагонов используется только рычажный привод. Кулисный привод не получил широкого применения на железных дорогах России.
Пневматический привод стягивает рычажную передачу после того, как выход штока тормозного цилиндра превысит определенную величину, обусловленную конструкцией регулятора.
Пневматические регуляторы обычно одностороннего действия, а механические бывают одностороннего и двухстороннего действия.
Работа авторегулятора двухстороннего действия заключается в том. что он автоматически распускает рычажную передачу на необходимую величину в случае уменьшения зазоров между колодками и колесами и автоматически стягивает ее при увеличении зазоров.
Авторегулятор одностороннего действия только стягивает рычажную, если зазоры между колодками и колесами превысят установленную величину. Он имеет более простую конструкцию.
Авторегулятор № 574Б
Авторегулятор усл.№ 574Б состоит из: корпуса 18 с головкой 6 и крышкой 19, тягового стакана 14 со стержнем 20, возвратной пружины 17 и регулирующего винта I.
Головка 6 вворачивается в корте 18 и стопорится болтом 8. В головку вставляется защитная труба 4 и крепится в ней запорным кольцом 7 и резиновым кольцом 5. На конце защитной трубы устанавливается муфта 3 с капроновым кольцом 2, предохраняющим авторегулятор от загрязнения. В корпусе авторегулятора расположен тяговый стакан 14, в котором устанавливается вспомогательная 10 и регулирующая 12 гайки с упорными подшипниками 11 и 13, пружинами 24 и 25. В тяговый стакан ввернута крышка и втулка 16, которые стопорятся винтами 9 и 15. Конусная часть стержня 20 входит в тяговый стакан, а на другом конце стержня навернуто ушко 22, которое стопорится заклепкой. Возвратная пружина 17 опирается на коническую поверхность втулки тягового стакана и крышку корпуса 19. Регулировочная 12 и вспомогательная 10 гайки навернуты на регулировочный винт 1, имеющий трехзаходную несамотормозящуюся резьбу с шагом 30 мм. Регулировочный винт заканчивается предохранительной гайкой 23, закрепленной заклепкой, которая предохраняют винт от полного вывинчивания из механизма.
В собранном авторегуляторе все пружины находятся в сжатом состоянии и создают усилия: возвратная пружина - 150 кг, пружина вспомогательной гайки - 30 кг, пружина регулирующей гайки 80 кг.
Корпус авторегулятора усл.№ 574Б не вращается. Это надежно защищает его механизм от попадания влаги и пыли, дает возможность установить предохранительные устройства, исключающие изгиб регулирующего винта и склонность к самороспуску при больших скоростях движения и вибрации, которые имели место у авторегулятора
двухстороннего действия усл.№ 536. При ручной регулировке выход штока тормозного цилиндра уменьшается простым вращением корпуса авторегулятора усл.№ 574Б без перенастройки привода.
Для нормальной работы авторегулятора необходимо соблюдать расстояние между упором привода и корпусом авторегулятора - размер А. Он определяет величину выхода штока тормозного цилиндра при торможении. Величина размера А зависит от типа привода авторегулятора, величины передаточного числа рычажной передачи, размеров плеч горизонтальных рычагов и зазора между колесом и колодкой, при отпущенном тормозе. Величина размера А вычисляется по формулам:
при рычажном приводе (рис. а)
при стержневом приводе (рис. б)
где:
А - это расстояние между упором привода и корпусом авторегулятора;
n - передаточное число рычажной передачи;
к - зазор между колесом и колодкой при отпущенном тормозе;
m - сумма зазоров в шарнирах рычагов;
а, б, с - размеры плеч рычагов.
Второй контролируемый размер - это запас рабочего винта (расстояние от контрольной риски на стержне регулирующего винта до торца защитной трубы). При запасе винта менее 150 мм у грузового и 250 мм у пассажирского вагона необходимо заменить тормозные колодки и отрегулировать рычажную передачу. Размер А и запас винта для грузовых, рефрижераторных и пассажирских приведены в таблице.
Действие авторегулятора усл.№ 574Б. в исходном положении тормоз находится в отпущенном состоянии. Расстояние «А» между упором привода 21 и торцом крышки 19 корпуса регулятора соответствует нормальной величине зазоров между колесом и колодкой. Возвратная пружина 25 прижимает втулку 6 к вспомогательной гайке 10. Между торцом тягового стержня 20 и регулирующей гайкой 12 имеется зазор «Г», между крышкой стакана 14 и вспомогательной гайкой 10 - зазор «В».
Торможение. При нормальных зазорах между колесом и колодкой упор привода 21 и корпус регулятора 18 движутся навстречу друг другу, уменьшая размер «А». В момент появления на тяговом стержне 20 тормозного усилия более 150 кгс возвратная пружина 17 сжимается, уменьшая зазор «В», конус тягового стакана 14 входит в зацепление с конусом регулирующей гайки 12. Свинчивания гаек 10 и 12 при этом не происходит. Регулятор работает как жесткая тяга. Тормозное усилие передается через стержень 20 на тяговый стакан 14, через регулирующую гайку 12 на винт I и далее на тормозную тягу. Если выход штока тормозного цилиндра уменьшенный, то при любом давлении в тормозном цилиндре сохраняется зазор между корпусом регулятора и упором привода 21. Регулятор работает как жесткая тяга. При выходе штока тормозного цилиндра больше нормы соприкосновение крышки 19 корпуса регулятора с упором привода 21 происходит раньше, чем соприкосновение
тормозных колодок с поверхностью катания колес. Под действием возрастающих усилий в тормозном цилиндре стержень 20 вместе с тяговым стаканом 14 перемещается вправо относительно корпуса, гаек, винта и сжимает пружину 17. При этом стакан 14 перемещается вправо до соприкосновения с регулирующей гайкой 12 и через нее начинает перемещать винт I. Вспомогательная гайка 10 отходит вместе с винтом от корпуса регулятора и. вращаясь под действием пружины 25 на своем подшипнике 11, навинчивается на винт 1 до соприкосновения с крышкой тягового стакана 14. Максимальная величина навинчивания вспомогательной гайки за одно торможение 8...10 мм, что соответствует износу тормозных колодок на 1,0 – 1,5 мм для пассажирских и 0,5 - 0,7 мм для грузовых вагонов.
Если выход штока тормозного цилиндра превышает норму на величину более 10 мм, то окончательная регулировка тормозной рычажной передачи производится при последующих торможениях.
Отпуск. Снижение давления воздуха в тормозном цилиндре приводит к уменьшению усилий в тягах. Упор привода 21 с корпусом авторегулятора перемещается вправо относительно тягового стакана под действием пружины 17 до соприкосновения головки корпуса 6 и вспомогательной гайки 10. Затем упор привода 21 отходит от крышки корпуса 19, образуя зазор «А», а тяговый стакан 14 передвигается под действием возвратной пружины 17 и размыкает фрикционное соединение с регулирующей гайкой 12, которая под давлением своей пружины 24 навинчивается на винт I. Перемещение регулирующей гайки 12 продолжается до тех пор, пока она не упрется во вспомогательную гайку 10. Тяговый стакан 14 смещается до упора втулкой 16 в конический наконечник стержня 20, после чего все детали авторегулятора возвращаются в исходное положение.
При регулировании рычажной передачи на вагонах, оборудованных авторегулятором, его привод регулируется на грузовых вагонах на поддержание выхода штока тормозного цилиндра на нижнем пределе установленных норм, а на пассажирских вагонах - на среднем значении установленных норм выхода штока.
Ручная регулировка рычажной передачи вагона. Чтобы обеспечить постоянный запас винта регулятора при замене старых колодок на новые, следует устанавливать постоянную величину размера L замыкающего звена рычажной передачи тележки. Расстояние L -это расстояние между центром верхнего отверстия внутреннего вертикального рычага и центром подпятника. Оно увеличивается вследствие износа колодок и уменьшения диаметра колес. Автоматический регулятор стягивает рычажную передачу по мере износа тормозных колодок, а увеличение размера L вследствие уменьшения диаметра колес компенсируют изменением длины серьги Lс и распорки тяги Lр. Регулировка носит не плавный характер, а ступенчатый:
• перестановкой валика в серьге на одно деление изменяет размера L на 50 мм;
• перестановка валика в распорной тяге на одно деление изменяет размера L на 200 мм;
• перестановка валика в серьге на два деления и в тяге на одно деление в обратную сторону изменяет размер L на 100 мм.
Чтобы исключить ручную регулировку до полного износа тормозных колодок в эксплуатации, рычажную передачу тележки регулируют при каждой подкатке колесной пары, если запас винта авторегулятора при новых тормозных колодках окажется меньше 525 мм.
После замены старых тормозных колодок на новые рычажную передачу стягивают, вращая корпус авторегулятора усл.№ 574Б по часовой стрелке до прижатия колодок к колесам и появления проскальзывания в корпусе авторегулятора. Затем необходимо вращать корпус в обратном направлении на 2 - 3 оборота. Это позволит получить зазор 5-8 мм между колодкой и колесом.
В соответствии с требованиями техники безопасности приступать к работам по ремонту и регулировке тормозных рычажных передач подвижного состава можно только после ограждения вагона или локомотива и убедившись в том, что он не будет тронут с места.
Запрещается производить ремонт тормозных рычажных передач, замену тормозных колодок, валиков, регулировку выхода штока тормозного цилиндра при включенном воздухораспределителе и наличии воздуха в камерах и запасном резервуаре. Воздухораспределитель должен быть выключен, весь воздух из камер и запасного резервуара выпущен, а горизонтальный рычаг (или тяга) отделен от штока тормозного цилиндра.
Запрещается проверять совпадение отверстий в тягах и рычагах на ощупь, ставить валики головкой вниз, ставить нестандартные и неразведенные шплинты без шайб. Ремонт рычажной передачи, в том числе замену колодок, и другие ремонтные работы под кузовом локомотива разрешается производить только под наблюдением машиниста.
