SU47329A1 - Воздухораспределитель дл автоматических тормозов железнодорожных повозок - Google Patents

Description

Предлагаемый воздухораспределитель дл  автоматических воздушных тормозов имеет целью, избега  введени  в устройство воздухораспределител  особо сложной конструкции регул торов, дополнительных резервуаров и np.j свойственных существующим системам автоматических воздушных тормозов, создать систему без этих усложн ющих конструкцию деталей , котора  давала бы при абсолютной неистощимости тормоза следующие возможности: возможность перехода с высщего зар дного давлени  на низшее при торможении; возможность производить работу при любом зар дном давлении, независимо от первоначального давлени  в магистрали; сохран ть режим торможени  независимо от утечек; производить быстро разр дку магистрали всех тормозных единиц в поезде; возможность избежать вли ни  на тормозные органы вагонов, в случае медленного понижени  давлени  в магистрали; производить ступенчатое торможение и отпуск при незначительном понижении или гповыщении давлени  в магистрали; возможность поддерживать , смотр  по потребности, или порожний , или груженый, или пассажирский режим торможени ; производить полный отпуск давлением ниже зар дного на 0,2-0,3 атм.; избежать чрезмерно напр женной работы отдельных органов воздухораспределител  в периоды зар дки , торможени  и отпуска, вызывающей быстрый износ и порчу этих органов.

Намеченна  за вителем цель в главней щем осуществл етс  устройством четырех не св занных между собою механически органов, из коих один передаточный орган непосредственно питает тормозный цилиндр, наход сь в то же врем  под управлением другого главного управл ющего органа. Роль главного управл ющего органа заключаетс  в обеспечении неизменного режима торможени  (абсолютной неистощимости) при различных зар дных давлени х, независимо от первоначального давлени  в магистрали , от утечек обеспечени  перехода с высщего зар дного давлени  на. низщее в период торможени  и пр., что достигаетс  с помощью диференциальных порщней, пружин и диафрагм, взаимно воздействующих друг на друга, причем порщни, наход сь одновременно под действием давлени  магистрали, пружины и давлени  органа, питающего тормозный цилиндр, в процессе торможени  и отпуска наход тс  в уравновешенном спокойном состо нии. При этом все манипул ции, завис щие от изменени  давлений, вь1полн ютс  пружинами и диафрагмами-органами чувствительными и легко подвижными, что и создает м гкость тормоза.

Третий орган играет роль возбудител , так как при посредстве распределительных поршн  и золотников через систему каналов этот орган производит зар дку сжатым воздухом всех остальных Органов, дополнительную разр дку вдоль поезда магистрали, а при отпуске и торможении производит различные комбинации в действии каналов по выпуску или впуску воздуха из того или другого в тот или другой из остальных трех органов.

Четвертый орган играет роль распределительного органа между остальными органами с помощью комбинаций действи  каналов и обеспечивает нормальный и всегда определенный скачок первоначального давлени  и отпуск пониженным давлением на 0,2- 0,3 атм.

Режимным клапаном устанавливаетс  порожний или груженый или пассажирский режим торможени .

На фиг. 1-4 воздухораспределитель изображен в схематическом виде в разрезе . Воздухораспределитель состоит из четырех не св занных между собою механически органов /, //, /// и IV.

В корпусе органа /, играющего роль главного управл ющего органа, расположены два диференциальных поршн  33-35 и две диафрагмы 34,36. Рабоча  площадь поршн  5J равна рабочей площади диафрагмы 34, а поршн  J5-площади диафрагмы 36. Между поршн ми 33-35 и диафрагмой 34 помещена пружина диафрагмы 34-36 снабжены пружиной 37. Камера // через клапан 59 может быть приведена в соббщение с камерой Г запасного резервуара , а через клапан 60-с атмосферой.

Пружина 32 рассчитана на максимальную силу сжати  7-7)4 атмосфер, при нормальной же работе тормоза сила сжати  пружины зависит от степени давлени  в запасном резервуаре.

Цель и назначение управл ющего органа заключаетс  в распределении давлени  в камере Е органа /У в зависимости от снижени  или повышени  давлени  в магистрали и в поддержании в течение длительного времени давлени 

в камере В, управл ющей дав/кениек в тормозном цилиндре. В отпущенном состо нии тормоза все части органа / наход тс  под атмосферным давлением, его вступление в работу зависит от органа //. В корпусе органа //, играю щего роль возбудительного органа, расположены поршень /, жестко св занный с золотником 7, свободно скольз щий золотник 6 и регулирующа  пружина 42. Назначение этого органа состоит во включении в работу всех остальных органов воздухораспределител , как-то: производить дополнительную разр дку магистрали при торможении, а при отпуске способствовать быстрому распространению опускной волны вдоль поезда и одновременной зар дки запасного ре зервуара. Камера Ж перед поршнем органа // соединена с магистралью.

В корпусе органа ///, играющего роль распределительного органа, расположен поршень 4/, жестко св занный с золотником /2 и наход щийс  прд действием пружины 40, какова  при отпущенном тормозе держит поршень в его крайнем верхнем, а при торможении-в крайнем нижнем положении. Назначение этого органа заключаетс  в обеспечении и закреплении работы управл ющего органа /ив разобщении запасного резервуара от магистрали, в то же самое врем  сообща  через обратный клапан эту магистраль с запасным резервуаром после произведенного первоначального торможени , чем обеспечиваетс  неистощимость тормоза и управл емость его вследствие отсутстви  возможного перехода воздуха в магистраль при торможении.

В корпусе органа IV, играющего роль передаточного органа, расположены две диафрагмы 38, 39 и жестка с ними св занный золотник 77. Назначение этого органа, главным образом, заключаетс  в том, чтобы сохранить посто нство времени наполнени  тормозных цилиндров без особых дополнительных камер, а питани  и регулировани  давлени  в тормозном цилиндре независимо отместа нахождени  прибора в голове или в хвосте.

Действие всего устройства при згь р дке тормоза заключаетс  в следующем; воздух из магистрали, поступа  в камер .у М возбудительнога органа //, своим давлением на .поршень / передвигает поршень Б его нижнее положение, шток поршн , сжима  пружину 2 и дав  на клапан 3, прекращает сообщение камеры А с камерой Е, имеющей сообщение с запасным резервуаром; восстановив в то же врем  сообщение магистрали с камерой А через канал 4, соедин ющий камеру М с камерой А и при нижнем положении порщн  через открытое отверстие 5 в золотнике 6; зар дка же запасного резервуара не будет происходить до тех пор, пока давление в камерах Л и Ж не сравн етс . Тогда под действием пружины 2 поршены 7 с золотником 7 передвинетс  несколько вверх и займет положение, указанное на схеме (фиг. 2-орган //), перекрыва  отверстие 5 в золотнике 6 и сообща  канал 4 через выемку 8 в золотнике 7 с каналом 9 в золотнике б, идущем в канал JO распределительного органа ///, дав возможность начать зар дку запасного резервуара сжатым воздухом из магистрали через каналы 4, 8, 9, 10, /7, 13, 14 через полость О соединенной с камерой В передаточного органа IV и с камерой Г запасного резервуара, а из камеры В через калиброванное отверстие /5 в камеру -& и в запасный резервуар. Когда давление в запасном резервуаре и камере Б сравн етс  с давлением в камере Л, клапан 3 под действием своей пружины 2а подниметс  вверх, установив сообщение камеры А с камерой Б, а следовательно и с запасным резервуаром. В это врем  с атмосферой сообщаютс  следующие части воздухораспределител :

1)тормозный цилиндр и камера Д органа IV через канал 16, выемку в золотнике 17, расположенном в камере В, через канал 16а в атмосферу;

2)камера передаточного органа IV, камера Ж распределительного органа /У/ и камера 3 управл ющего органа /, через каналы 18-19, 20 и 2/ в режимном клапане Р, через канал 22, выемку 23 в золотнике /2 и канал 24 органа ///, через канал 25, выемку 26 в золотнике б органа // в атмосферу;

3)камеры И ч К главного управл ющего органа /, соединенные общим каналом , через канал 27, выемку 28 в золотнике /2, канал 29 органа ///, далее через канал 30, выемку 5/ в золотнике 7 органа //в атмосферу.

Постепенна  разр дка тормоза, не производ  торможени , с переходом на нижние давлени  вплоть до нул , осуществл етс  таким способом, что вместе с магистралью разр жаютс  и камера А и запасный резервуар через отверстие /5 в камере В органа IV, через камеру О, через канал /, выемку //в золотнике /2, канал 10 органа /// и далее через канал 9, выемку 8 в золотнике 7 и канал 4 органа 2 в камеру М, соединенную с магистралью (фиг. 2).

Полное служебное торможение осуществл етс  следующим способом. При снижении давлени  в магистрали от 0,1 до 0,2 атм. получитс  также снижение давлени  в камере М органа //, а потому , вследствие избыточного давлени  со стороны камеры Б, сообщающейс  с запасным резервуаром, порщень 7, передвинувшись до упора в пружину 42, перекроет золотником 7 канал, идущий в атмосферу, разобщив его от канала 30, идущего от камер И л К, следовательно, по этому каналу обратным путем в эти камеры начнет поступать сжатый воздух из запасного резервуара через камеры Б VI А, быстро зар жа  обе камеры И v К органа /; при этом вследствие равенства рабочих площадей порщн  33 и диафрагмы 34 они будут находитьс  в уравновешенном состо нии. Одновременно золотник 7, устанозивщись выемкой 31 над каналом 4, сообщает магистраль с атмосферой, разобщив ее от камеры А и запасного резервуара. При дальнейшем понижении давлени  в магистрали от 0,4 до 0,5 атм. порщень 7, сжав пружину 42 и увлека  с собою золотник 6, станет в верхнее крайнее положение, произвед  следующие изменени  в действи х каналов (фиг. 2).

1)перекрыв золотником 6 канал 4, разобщает магистраль от атмосферы;

2)перекрытием канала 25 разобщает соединение камер Е, Ж и 3 с атмосферой; 3) перекрыв золотником б канал 30, разобщает камеры К 1Л И or запасного резервуара, восстанавлива  в то же врем  сообщение этих камер с магистралью через канал 30, выемку 46 в золотнике 6 и канал 45; 4) установив

выемкой 48 золотник 6 над каналом 49, сообщает камеру //с камерами Е,}К и 3, каналом-/У, через выемку в золотнике 48, каналом 49 в органе И и далее через канал 50, выемку 57 в золотнике 21 органа /// и каналом 52 с камерой 3 и через каналы 21, 20, 19, 18 в Ж и режимного клапана. Вследствие падени  давлени  в камерах // и А до давлени  магистрали пружина 32 начнет развертыватьс , нажима  на диафрагму 34, котора , в свою очередь, воздейству  на диафрагму 36 выгиба  последнюю вправо, открывает клапан 59, сообща  камеру Г запасного резервуара с камерой //, наход щуюс  при верхнем крайнем положении поршн  / органа // в сообщении с камерами Е, )К и 3. Давление R этих камерах начнет повышатьс , а в камерах И vi К понижатьс , но поршни 33 и 35, несмотр  на разность их площадей и действие давлени  в камере3, всетаки будут продолжать находитьс  в спокойном состо нии и уравновешенными благодар  трению в манжетах, разной чувствительности диафрагм 34 и 36, воздействию диафрагмы 36 на 34, и, наконец, противодействию пружин 32 и 37 сжатию (фиг. I).

Как только давление в камерах Ж и Е достигнет 0,6-0,8 атм., то поршень 41, жестко св занный с золотником 12, опуститс  вниз, преодолев упругость пружины 40, рассчитанной на предельное давление 0,6 атм., при котором она держит поршень 40 в его верхнем положении . При нижнем положении поршн  41 произойдут следующие изменени  в действии каналов (фиг. 3): 1) золотник 12 разобщит каналы 14 vi 13 в органе /// дл  того, чтобы при втором случае торможени  воздух из запасного резервуара не мог переходить в магистраль, что было необходимо при постепенной разр дке тормоза; 2) разобщит каналы 27 VI 29 в органе ///, но в то же врем  сообщит канал 27 с калиброванным отверстием 53 дл  того, чтобы не прерывать сообщени  камер И и К с магистралью; 3) разобщит отверсти  50 и 52, что прекратит быстрый впуск воздуха в камере Е, необходимый дл  скачка после полученного давлени  в камерах Ж VL Е, равное 0,6 атм.; 4) разобщит отверстие 22 от отверсти  2, сообщив

последнее с отверстием 47, с целью дальнейшего медленного впуска воздуха через канал J9 режимного крана Я в камеру Е и питание ее органом /. Таким образом орган /  вл етс  через камеру Н управл ющим органом в установлении давлени  а камере Е, наход сь под действием пружины, давлени  в магистрали и камере Е.

Питание тормозного цилиндра сжатым воздухом и регулирование давлени  в цилиндре осуществл етс  через камеру Е,  вл ющуюс  в данном устройстве передаточным органом, следующим образом . При повышении давлени  в камере Е диафрагмы 38 и 39 с жестко св занным с ними золотником 77 перемещаютс  вправо (фиг. I-орган /К), разобща  между собою каналы 76 и 1ба, прекращают сообщение тормозного цилиндра с атмосферой. Одновременно золотник прекратит сообщение между отверсти ми 57 и 55, но через выемку 56 в нем восстанавливает сообщение отверсти  55 с отверстием 54, через которое воздух из камеры Е начнет поступать в камеру Д и тормозный цилиндр. Вследствие того, что в камеру Е поступает сжатый воздух через отверсти  50 и 52 органа /// ббльшего диаметра, чем отверсти  55 и 5 в органе /V, то в камере Е всегда образуетс  несколько повышенное против камеры В давление, под действием коего диафрагма 38 и 39 с золотником 77 перемещаетс  в крайнее правое положение или. смотр  по размерам тормозного цилиндра, немного не доход  до этого положени , открыва  сообщение тормозного цилиндра с запасным резервуаром через отверстие /6 и камеру Д, быстро наполн   цилиндр. С помощью режимного крана, установленного в таком положении, чтобы воздух поступал в камеру Е через малое отверстие 9 режимного крана, имеющее немного больший диаметр, чем отверстие 54, через которое создаетс  сообщение камеры Е с камерой Д тормозного цилиндра-повышение давлени  в камере Я будет итти более медленным темпом, благодар  чему большой разницы давлений в камерах Е и Д не будег. что видно при товарном режиме.

Такой перепуск рассчитываетс  по самому малому объему и выходу поршн тормозного цилиндра с таким расчетом, чтобы цилиндр наполн лс  за 35-40 секунд . Если же объем тормозного цилиндра будет велик, то повышение давлени  в камере тормозного цилиндра Д будет запаздывать от повышени  давлени  в камере Е, вследствие чего диафрагма 38-39 совместно с золотником 17, все более и более передвига сь вправо (фиг. 4 - орган /V), откроет канал 76 камеры В, создава  тем самым дополнительное сообщение тормозного цилиндра с запасным резервуаром. В зависимости от разности изменений давлени  B камере Л эти изменени , благодар  чувствительности диафрагмы 38 и 39, вызывают реагирование диафрагм, выражающеес  в перемещении всего распределительного органа, расположенного в камере В, то открыва , то закрыва  канал 16 полностью или частично, то прекраща , то восстанавлива  сообщение камеры Е с тормозным цилиндром через каналы 54, 55, 57. Таким образом, действием устройства в органе IV осуществл етс  мысль автора создать неистощимость тормоза, м гкость торможени  и быстрого и автоматического восстановлени  требуемого режима торможени  в случае нарушени  такового по каким-либо причинам, например, вследствие пропусков в част х тормозного цилиндра и т. п. без установки особых резервуаров или других добавочных органов. При увеличении объема камеры Я до 3 литров клапан 5, отверсти  54, 55, 57 и канавки 56 в золотнике /7 могут быть устранены. Тогда камера Е будет наполн тьс  и опорожн тьс  тоже за определенное врем , т. е. 30-40 секунд.

Ступенчатое торможение производитс  обычным способом, постепенным понижением равновеси  в магистрали и св занных с нею в это врем  камерах И и /Г от нул  до 1,2 атм., причем первоначальное снижение должно быть от 0,4 до 0,5 атм. с целью быстрого приведени  всех органов воздухораспределител  в состо ние, готовое в каждый момент последующих снижений и ловышений давлени  в магистрали, хот  бы и в самых незначительных размерах, быстро реагировать на эти изменени  режима и отпуска после первого скачка,

что достигаетс  благодар  чувсгаительг ности диафрагм, св занных с распределительными и регулирующими органами в виде золотничков, поршней и клапанов , создава  тем самым без вс ких перепадов питание тормозного цилиндра и пополнение утечек. С целью не допускать давлени  в тормозном цилиндре свыше нормального 3,8 атм., по которому рассчитываетс  вс  тормозна  система каждого подвижного состава, что может вредно отразитьс  на ходовых част х (например, вызывать скольжение колес по рельсам), размеры площадей диа фрагм 34 и 36 относ тс , как 1:3, а потому при максимальном снижении давлени  в магистрали с 5 до 3,8 атм. в камерах И, 3, Ж, и Е получитс  давление в 3,6 атм. Если снижение в магистрали упадет до 3 атм. и ниже, то в камерах Н, 3, Ж и Е всетаки давление не превысит 3,8 атм., так как пружина 34 органа / рассчитываетс  на это давление. Отпуск тормоза производитс  следующим образом. В процессе торможени  камеры К к Н соединены с магистралью через каналы 53 и 27 органа /// и канал 4 органа //. При отпуске с повышением давлени  в магистрали воздух, поступа  в камеру М и действу  на поршень /, перемещает его вниз, прекрыва  золотником 6 канал 9, прекращает на некоторое врем  сообщение с запасным резервуаром через камеру А и Б, так как шток поршн  7, нажима  на тарелку пружины 2 камеры Б, закрывает клапаны 3, благодар  чему, в первый период отпуска воздух из магистрали через канал 4, выемку 8 в золотнике 7 и калиброванное отверстие 5 начнет поступать в камеру Л, медленно пополн   ее, чем достигаетс  быстрое распространение отпускной волны по всей сети, вследствие того, что в этот период запасные резервуары не питаютс ; кроме того, после зар дки камер А во всех тормозных единицах, когда  витс  возможность питать запасный резервуар через канал 9, зар дка во всех запасных резервуарах будет происходить одновременно. С повышением давлени  в камерах И ч К диафрагмы 34 н 36 начнут приближатьс  к своему нормальному положению в период отпуска (фиг. I); тогда диафрагма 36,.

двига сь влево, захватывает клапан 60, камера которого соединена с камерой // и с атмосферой, воздух из камеры // начнет выходить наружу до тех пор, пока давление в камере // не достигнет атмосферного, и клапан 60 под действием своей пружины с дет на свое гнездо, прекратив сообщение камеры Н с атмосферой; одновременно прекращаетс  сообщение между камерами // и Л так как под действием пружины клапан 59 с дет также на свое гнездо. Начавшеес  разр жение камеры //, находивщейс  в период торможени  в сообщении с камерой Е, вызовет также разр жение и этой камеры, вследствие чего под действием превыщенного давлени  на диафрагму 39 со стороны камеры Д тормозного цилиндра, диафрагмы 39 и 5 передвинутс  влево и в первую очередь разобщат отверстие 54 от отверсти  55, сообща  последнее с отверстием 57, дава  этим самым возможность сжатому воздуху из тормозного цилиндра протекать в камеру Е, а из нее через калиброванное отверстие /Р режимной пробки Р через камеру Н в атмосферу. Благодар  тому, что отверстие 57 в органе IV больше отверсти  J9 в режимной пробке, падение давлени  в камере Д будет несколько отставать от падени  давлени  в камере Е, создава  некоторый избыток давлени  в камере Д, под действием которого диафрагмы, св занные с золотником /7, будут перемещатьс  все врем  влево, открыв каналы 16и J6a, через которые произойдет дополнительна  разр дка тормозного цилиндра; в дальнейшие периоды отпуска действи  этого распределительного органа IV будут совершенно аналогичны с действи ми его в период торможени , в зависимости от колебаний давлений в камерах Е и Д и создающейс  при этом разницы в давлении в ту или другую сторону.

При снижении давлени  в камерах Е и Ж до 0,6-0,4 атм., поршень 4 с золотником J2 под действием пружины 40 переместитс  в верхнее крайнее положение , указанное на фиг. 4.

К этому времени закончитс  и зар дка запасного резервуара через каналы 4, 8, 9, 29 и т. д., как это описано в процессе, и зар дка тормоза. Разр дка камеры Е продолжаетс  так же как и

зар дка ее при торможении в течение 30-35 секунд.

Таким образом, при отпуске возможно установить или режим ступенчатого или полного оттормаживани .

Порожний и груженый режим осуществл етс  благодар  разобщению или сообщению камер Д через режимную пробку (фиг. 3), через нее же осуществл етс  и пассажирский режим, сообща  отверстие 21 с отверстием 18.

Предмет изобретени .

Claims (3)

1.Воздухораспределитель дл  автоматических воздушных, тормозов дл  железнодорожных повозок, отличающийс  тем, что поршень (или диафрагма) распределительного органа, питающего непосредственно тормозные цилиндры, наход щийс  с одной стороны под вли нием „камеры тормозного цилиндра, с другой стороны управл етс  такой камерой, котора  в свою очередь управл етс  особым главным распределительным органом, работа которого подчинена пружине, воздействующей на управл ющие соответствующими клапанами (или золотниками) поршни, наход щиес  с взаимно противоположных сторон под равными давлени ми, но обладающими различной чувствительностью к изменени м давлений, применением каковой пружины предусматриваетс  обеспечить неизменный режим тормоза при различных зар дных давлени х , а наличием различной чувствительности поршней избежать вли ни  на процессы торможени  при утечках („м гкость тормоза).

2.Форма выполнени  воздухораспределител  по п. 1, отличающа с  тем, что камеры К vi И, образованные порщн ми 33 и 34, наход щимис  под вли нием указанной в п. 1 пружины 52, пита сь через самосто тельные распределительные органы // и ///, в период отпуска имеют давление атмосферы, а в период торможени -давление запасного резервуара, переключа сь затем на давление магистрали.

3.Форма выполнени  воздухораспределител  по п. 2, отличающа с  тем, что распределительный орган // включает в себ  золотники 5 и 7, взаимодействием каковых в период отпуска, с целью ускорени  распространени  волны по главному воздухопроводу вдоль всего поезда, запасные резервуары дл  их наполнени  воздухом включаютс 

в сообщение с главным воздухопроводом с должным опозданием.

4, Применение в воздухораспределителе по пп. 1 - 3 крана Р „режима торможени .

Фиг. 2

Фиг. 4