Гальмо шахтного електровоза

Реферат: Винахід належить до гірничої техніки, а саме до шахтного локомотивного рейкового транспорту. Гальмо шахтного електровоза включає гальмівні елементи, з'єднані з джерелом струму, їх привідний механізм з гідравлічною або пневматичною системою та гальмівний кран. Гальмівні елементи встановлені з можливістю забезпечення плоскопаралельного контакту з бічними поверхнями коліс у процесі гальмування, а також з'єднані через введений вимикач зі струмоприймачем. При цьому гальмівний кран з'єднаний з вимикачем з можливістю одночасного вмикання їх у період гальмування. Технічний результат полягає у зменшенні гальмівного шляху, а також підвищенні надійності та безпеки експлуатації шахтного електровоза. UA 108107 C2 (12) UA 108107 C2 UA 108107 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до гірничої техніки, а саме до шахтного локомотивного рейкового транспорту, і може застосовуватися на інших транспортних засобах з електричними приводами (магістральних електровозах, у метрополітені), що живляться від зовнішньої мережі. Відоме колодково-колісне гальмо шахтного електровоза, що включає колісні пари, гальмівні колодки, привідний механізм, при цьому колодка з увігнутою півсферичною поверхнею взаємодіє з поверхнею кочення колеса, а гальмівне зусилля обмежується силою тертя між ними і залежить від сили притискання останньої, матеріалів пари тертя, стану та геометрії їх поверхонь [Транспорт на гірничих підприємствах: Підручник для вузів. - 3-є вид. / Авт. доповнень, змін та корегування: М.Я. Біліченко, Г.Г. Півняк, О.О. Ренгевич та ін. Дніпропетровськ: Національний гірничий університет, 2005. - 636 с. Недоліками цієї конструкції є, залежно від умов експлуатації, часто недостатнє гальмівне зусилля для забезпечення нормованого гальмівного шляху потяга внаслідок нестабільності величини коефіцієнта тертя між колодкою та колесом через попадання у зону контакту вологи та бруду і значний та нерівномірний знос робочих поверхонь колісних пар, а також можливість їх заклинювання. Найбільш близьким по технічній суті рішенням є дискове гальмо, основним конструкційним елементом якого є гальмівний диск, що затискається з двох боків фрикційними накладками, які встановлені у супорті [Устройство и эксплуатация автотранспортных средств / Роговцев В.Л. и др. - М.: Транспорт, 1989. - 439 с. До основних недоліків означеного пристрою варто віднести необхідність введення у конструкцію транспортного засобу додаткового елемента - гальмівного диска на осі колісної пари, що ускладнює конструкцію, а для шахтних локомотивів часто утруднене або неможливе через розміщення на ній приводного блока. В основу винаходу поставлена задача удосконалення гальма шахтного електровоза, у якому шляхом введення нових елементів досягається можливість збільшення гальмівного зусилля за рахунок стабілізації коефіцієнта тертя, виключення можливості попадання до зони контакту колесо-гальмівних накладок бруду, зменшення вірогідності заклинювання гальмівних елементів та зносу робочих поверхонь коліс електровоза. Задача вирішується тим, що у відомому гальмі шахтного електровоза, яке включає фрикційні накладки, з'єднані між собою та з гальмівним краном, привідний механізм з гідравлічною (пневматичною) системою, згідно з винаходом, накладки встановлено з можливістю розміщення між ними колеса та забезпечення плоскопаралельного контакту між ними, та з'єднано через введений вимикач з струмоприймачем, при цьому гальмівний кран з'єднано з вимикачем з можливістю одночасного вмикання їх у період гальмування. На кресл. наведено принципову схему гальма шахтного електровоза. Гальмо шахтного електровоза, що розташований на колісних парах 2, рейках 1, включає вертикальні фрикційні накладки 3, які мають зазор для встановлення колеса, через важелі 6 і 7 поєднані з гідроциліндром 4, який трубопроводом 15 зв'язаний із трипозиційним золотником 8, зворотним клапаном 9, насосом 17, запобіжним клапаном 13 та баком 14. Одночасно фрикційні накладки 3 поєднані дротом 16 через вимикач 10, який синхронізовано зв'язаний з гальмівним краном, що керує золотником. 8, струмоприймачем 11 та контактним дротом 12 в період гальмування. У тяговому режимі роботи колісна пара 2 електровоза котиться по рейці 1 і фрикційні накладки 3 не взаємодіють з її боковими поверхнями. У момент гальмування машиніст вмикає насос 17, встановлює гальмівний кран, а відповідно і золотник 8, у положення А і робоча рідина з бака 14 під тиском надходить до гідроциліндрів 4, що приводить до руху їх штоків. При цьому переміщуються гальмівні накладки 3, що поєднані з останніми важелями 6 і 7, і затискають бокові поверхні бандажів колісних пар 2, що приводить до механічного гальмування локомотива. Одночасно з золотником 8 вмикається вимикач 10, який синхронізовано зв'язаний через гальмівний кран з золотником 8, і утворюється електричний ланцюг" контактний дріт 12 струмоприймач 11 - вимикач 10 - фрикційні накладки 3 - колісна пара 2 - рейка 1". Під час проходження електричного струму через зони контакту фрикційних накладок 3 і бокових поверхонь колісних пар 2, а також рейок 1 з робочими поверхнями останніх, виникає електропластичний ефект, що полягає у підвищенні пластичності металів під дією на них постійного електричного струму високої щільності, що приводить до підсилення міжелектронної взаємодії контактуючих матеріалів, яка підвищує коефіцієнт тертя між ними і коефіцієнт зчеплення коліс з рейковим шляхом відповідно. У разі необхідності тривалого гальмування машиніст повертає гальмівний кран, переводить золотник 8 у положення Б і вимикає насос 17, при цьому у гідроциліндрах 4 зберігається тиск і 1 UA 108107 C2 5 10 15 20 25 фрикційні накладки 3 залишаються притисненими до бокових поверхонь колісних пар 2, а електричний ланцюг не розмикається вимикачем 10. Для зняття гальмівного зусилля з колісних пар 2 машиніст переводить золотник 8 у положення В, при цьому робоча рідина з гідроциліндрів 4 зливається у бак 14 під дією пружин 5, а вимикач 10 знеструмлює фрикційні накладки 3, після чого останні виходять із контакту з боковими поверхнями колісних пар 2. Зворотний 9 та запобіжний 13 клапани захищають гальмову магістраль та насос 17 від перевантажень. Виконання конструкції фрикційних накладок з можливістю їх взаємодії з боковими поверхнями колісних пар дозволяє суттєво збільшити гальмівну силу локомотива завдяки стабілізації коефіцієнта тертя через усунення можливості попадання бруду і вологи з рейкового шляху у місце контакту, зменшити вірогідність заклинювання гальмівних елементів завдяки зміні форм контактуючих поверхонь тертя, зменшити знос робочих поверхонь колісних пар, спростити конструкцію за рахунок виключення гальмівних дисків і, тим самим, поліпшити основні експлуатаційні характеристики локомотивного транспорту і його безпеку. Виконання конструкції фрикційних накладок з можливістю подачі на них електричного струму у момент гальмування дозволяє реалізувати електропластичний ефект, суттєво підвищити силу тертя і гальмівну силу транспортного засобу в цілому і, як наслідок, його продуктивність. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Гальмо шахтного електровоза, яке включає гальмівні елементи, з'єднані з джерелом струму, їх привідний механізм з гідравлічною або пневматичною системою та гальмівний кран, яке відрізняється тим, що гальмівні елементи встановлені з можливістю забезпечення плоскопаралельного контакту з бічними поверхнями коліс у процесі гальмування, а також з'єднані через введений вимикач зі струмоприймачем, при цьому гальмівний кран з'єднаний з вимикачем з можливістю одночасного вмикання їх у період гальмування. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2