Воздухораспределитель тормоза железнодорожного транспортного средства
Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и касается воздухораспределителей тормозов железнодорожного подвижного состава. Целью создания полезной модели является предотвращение непредусмотренного конструкцией дополнительного сообщения между золотниковой и рабочей камерами воздухораспределителя через место соединения штока главного поршня к его диску. Указанная цель достигается тем, что воздухораспределитель тормоза железнодорожных транспортных средств снабжен дополнительным элементом, размещенным в месте соединения штока главного поршня с его диском и препятствующим свободному перемещению воздуха между рабочей камерой и золотниковой камерой, когда давление в одной из них значительно выше, чем в другой. Для достижения этой цели в известном воздухораспределителе в месте жесткого соединения полого штока главного поршня с его диском устанавливается резиновое уплотнение. Технический результат заключается в том, что при этом обеспечивается повышение безопасности движения за счет исключения ускоренного перетекания воздуха из золотниковой камеры в рабочую камеру в режиме служебного торможения, приводящего к самопроизвольному отпуску тормозов.
Полезная модель относится к области вагоностроения железнодорожного транспорта и касается устройства воздухораспределителей грузовых вагонов подвижного состава железных дорог.
Известны воздухораспределители тормозов железнодорожного подвижного состава, содержащие магистральную часть, имеющую корпус, в котором размещены подвижная перегородка, разделяющая магистральную и золотниковую камеры, на которой расположен плунжер, сообщающий через дроссельные отверстия магистральную и золотниковую камеры, клапан разрядки золотниковой камеры, отделяющий канал дополнительной разрядки тормозной магистрали от атмосферной полости органа двух давлений, сообщаемой с атмосферой посредством дроссельного отверстия, главную часть, имеющую корпус с размещенной в нем подпружиненной подвижной перегородкой, разделяющей рабочую и золотниковую полости, соединенной с разделительным золотником, взаимодействующим с уравнительной подвижной перегородкой, сообщающий тормозной цилиндр с запасным резервуаром или с атмосферой через дроссельное отверстие, на которую воздействуют большая и малая режимные пружины, ограниченные упоркой эксцентрикового переключателя грузовых режимов [1-6].
Недостатки указанного типа воздухораспределителей - самопроизвольный отпуск тормозов в режимах торможения из-за возможности перетекания воздуха через шток главного поршня главной части воздухораспределителя.
Целью создания полезной модели является предотвращение непредусмотренного конструкцией дополнительного сообщения между золотниковой и рабочей камерами воздухораспределителя через место соединения штока главного поршня к его диску.
Указанная цель достигается тем, что воздухораспределитель тормоза железнодорожных транспортных средств снабжен дополнительным элементом, размещенным в месте соединения штока главного поршня с его диском и препятствующим свободному перемещению воздуха между рабочей камерой и золотниковой камерой, когда давление в одной из них значительно выше, чем в другой.
Для достижения этой цели в известном воздухораспределителе в месте жесткого соединения полого штока главного поршня с его диском устанавливается резиновое уплотнение.
Установка резинового уплотнения в этом месте позволяет определенным образом устранить конструктивную неплотность соединения полого штока главного цилиндра с его диском и тем самым предотвратить проход воздуха между рабочей и золотниковой камерами.
Предлагаемая конструкция воздухораспределителя исключает самопроизвольный отпуск тормозов в режиме торможения и обеспечивает повышение тормозной эффективности.
На рисунке схематично изображен предлагаемый воздухораспределитель. Воздухораспределитель тормоза железнодорожного карьерного транспорта содержит главную 1 и магистральную 2 части. В корпусе главной части размещен подпружиненный главный поршень 3, соединенный с его полым штоком 4, являющимся его золотником. В месте соединения диска главного поршня 3 с полым штоком 4 устанавливается резиновое уплотнение 16. Главный поршень 3 разделяет рабочую 5 и золотниковую 6 полости. Полости 5 и 6 сообщаются при помощи дроссельного отверстия 7, которое перекрывается при движении главного поршня (при ее перемещении вправо). В полом штоке 4 размещен клапан 8, взаимодействующий с уравнительным поршнем 9. Уравнительный поршень 9 отделяет полость 10, сообщенную каналом 11 с тормозным цилиндром ТЦ, от атмосферной полости 12. В уравнительном поршне 9 выполнены осевое дроссельное отверстие 13, сообщающее при открытом атмосферном клапане полости 10 и 12. На уравнительный поршень 9 воздействуют большая 14 и малая 15 режимные пружины.
Тормозная магистраль ТМ через канал 20 с дросселем 21 и обратным клапаном 22 сообщена с каналом 23 к запасному резервуару ЗР и с полостью 24. Канал 25 через полый шток 4 подведен к полости 10 и через отверстие 13 к полости 12.
В корпусе 2 магистральной части размещена магистральная диафрагма 26, отделяющая магистральную полость 27 от золотниковой полости 6. Магистральная диафрагма 26 закреплена в штоке 28. Магистральная полость 27 постоянно сообщена каналом 29 с тормозной магистралью ТМ. В штоке 28 размещены плунжер 30, имеющий клапан 31 и дроссельные отверстия 32 в клапанной части, а также 33, 34, 35, сообщающие магистральную 27 и золотниковую 6 полости, и стержень 36, упирающейся в клапан 37 дополнительной разрядки тормозной магистрали. Клапан 37 перекрывает сообщение между каналом 25 дополнительной разрядки тормозной магистрали и промежуточной полостью 38, которая отделена от магистральной полости 27 посредством обратного клапана 39, имеющего уплотнительный элемент 40.
Между штоком 28 и корпусом 2 установлена пружина 41, которая в исходном положении отжимает магистральную диафрагму 26 влево до упора клапана 31 плунжера в стержень 36, а этого стержня - в клапан 37 дополнительной разрядки.
Канал 25 дополнительной разрядки тормозной магистрали сообщен с органом трех давлений в главной части 1. Клапан 37 дополнительной разрядки тормозной магистрали имеет хвостовик 42, взаимодействующий на клапан 43 разрядки золотниковой камеры, перекрывающий сообщение между каналом 25 и атмосферной полостью 18 органа двух давлений. В корпусе 2 имеется дроссельное отверстие 17, постоянно сообщающее полость 18 с атмосферой.
Воздухораспределитель действует следующим образом.
При зарядке тормоза при равнинном режиме сжатый воздух по тормозной магистрали ТМ по каналу поступает в двухкамерный резервуар ДР, а часть воздуха в золотниковую полость 6. Часть воздуха поступает в магистральную полость, вызывая прогиб магистральной диафрагмы 26 до упора торцовой частью диска в седло диафрагмы переключателя режимов отпуска. При этом через отверстия в хвостовике диска и в седле манжеты дополнительной разрядки, через каналы плунжера воздух из магистральной полости 27 поступит в золотниковую полость 6. Под действием воздуха из золотниковой полости 6 главный поршень 3 перемещается в крайнее отпускное положение, при котором воздух начинает перетекать в рабочую полость 5 через отверстие в корпусе главной части 7. Затем воздух по каналу из рабочей камеры 5 при определенном давлении на диафрагму открывает второй путь зарядки рабочей камеры из полости, расположенной за переключателем режимов отпуска. При горном
режиме воздух рабочей камеры заряжается только одним путем. При выравнивании давлений в магистральной, золотниковой и рабочей полостях и происходит выравнивание положения магистральной диафрагмы, что является готовностью к торможению. При этом магистральная полость 27 сообщена с золотниковой 6 через клапан мягкости, а рабочая и золотниковая полости через отверстие в седле диафрагмы переключателя режимов отпуска. Одновременно с зарядкой происходит и отпуск тормоза, то есть сообщение тормозного цилиндра через уравнительный поршень с атмосферой.
При снижении давления в тормозной магистрали темпом служебного торможения магистральная диафрагма 26 прогибается и толкатель полностью открывает клапан дополнительной разрядки 37. При этом воздушная полость 38 за манжетой дополнительной разрядки резко разряжается в канал дополнительной разрядки и далее в атмосферу и тормозной цилиндр ТЦ через уравнительный поршень 9. Давлением магистральной полости 27 манжета дополнительной разрядки отжимается от седла и воздух из магистральной полости 27 резко устремляется в канал дополнительной разрядки, в тормозной цилиндр ТЦ и атмосферу через уравнительный поршень, происходит дополнительная разрядка тормозной магистрали ТМ. Давлением воздуха из канала дополнительной разрядки клапан мягкости разобщает магистральную 27 и золотниковую 6 полости. Резкое падение давления в магистральной полости 27 вызывает дальнейший прогиб магистральной диафрагмы, атмосферный клапан открывает дополнительный выход воздуха из магистральной полости 27 в атмосферу. Темп падения давления увеличивается в магистральной полости 27 и начинается интенсивная разрядка золотниковой полости 6 в атмосферу: через канал дополнительной разрядки и уравнительный поршень 9 и через атмосферный клапан, и в тормозной цилиндр ТЦ.
Одновременно с падением давления в золотниковой полости 6 начинает понижаться давление в рабочей полости 5 за счет перетекания воздуха из рабочей полости в золотниковую 6 через отверстие в корпусе главной части 7. При падении давления в золотниковой полости 6 главный поршень 3 под действием давления рабочей полости 5 перемещается, преодолевая усилие пружины, при этом происходит разобщение золотниковой 6 и рабочей 5 полостей, тормозной клапан сядет на хвостовик уравнительного поршня 9, перекрывая его атмосферный канал, отверстия в полом штоке 4 совпадут с каналом запасного резервуара ЗР, а манжета полого штока перекроет канал дополнительной
разрядки. При этом давления воздуха на манжету дополнительной разрядки выравниваются, и она своей пружиной прижимается к седлу, разобщая золотниковую полость 6 от магистральной полости 27 и прекращая дополнительную разрядку тормозной магистрали ТМ. Золотниковая полость 6 продолжает разряжаться в атмосферу через торцовые отверстия правого диска магистральной диафрагмы 26, кольцевой зазор, через который воздух из запасного резервуара ЗР начинает интенсивно перетекать в тормозную полость 5, а из нее - в тормозной цилиндр ТЦ. Повышение давления в тормозном цилиндре ТЦ быстрым темпом в виде скачка давления продолжается до тех пор, пока давление воздуха из тормозной полости реле давления на уравнительный поршень 9 не станет выше давления на него режимных пружин 14 и 15. При глубокой разрядке тормозной магистрали ТМ при полном служебном или экстренном торможении при перемещении главного поршня 3 с каналом запасного резервуара ЗР совпадает еще одно отверстие полого штока 4, вызывая замедление торможения из-за увеличения наполнения тормозного давления в головной части поезда, чем обеспечивается плавность торможения.
При режиме перекрыши после прекращения разрядки через кран машиниста разрядка золотниковой полости 6 в атмосферу продолжается через атмосферный клапан 43 до тех пор, пока давление в ней не уравняется с давлением в тормозной магистрали ТМ. Магистральная диафрагма 26 при этом занимает среднее положение (положение перекрыши) и атмосферный клапан 43 закрывается. Клапан дополнительной разрядки 37 при этом остается приоткрытым. При перетекании воздуха из золотниковой полости 6 в тормозной цилиндр ТЦ устанавливается определенное тормозное давление, которое зависит от величины снижения давления в тормозной магистрали ТМ и установленного на воздухораспределителе режима торможения. Уравнительный поршень 9 в положении перекрыши поддерживает в тормозном цилиндре ТЦ определенное установленное давление. Под действием режимных пружин уравнительный поршень 9 перемещается, отжимая от седла тормозной клапан 8, что приводит к появлению кольцевого зазора между тормозным клапаном 8 и торцовой частью полого штока 4. При этом воздух из запасного резервуара ЗР через открывшийся тормозной клапан 8 в тормозной цилиндр ТЦ. При превышении давления воздуха в реле давления (не показано) уравнительный поршень 9 перемещается, тормозной клапан 8 закроется, и запасной резервуар ЗР пополнится из тормозной магистрали ТМ через обратный клапан 22.
При отпуске тормозов при повышении давления в тормозной магистрали ТМ магистральная диафрагма 26 прогибается из положения перекрыши в сторону, выводя крайние радиальные каналы в полость, клапан дополнительной разрядки закрывается, устанавливается связь между магистральной 27 и золотниковой 6 полостями. Давление в золотниковой полости 6 будет повышаться за счет поступления воздуха из тормозной магистрали ТМ. Под действием давления в золотниковой полости 6 главный поршень 3 перемещается, уменьшая объем рабочей полости 5 и повышая в ней давление. При этом тормозной клапан 8 отходит от хвостовика уравнительного поршня 9 и через осевой канал 13 в нем из тормозного цилиндра ТЦ воздух выходит в атмосферу. При полном отпуске главный поршень 3 перемещается до упора в крышку, для чего давление в золотниковой полости 6 увеличивается до давления в рабочей полости 5. Если давление в золотниковой полости 6 повысится недостаточно, то при выравнивании давлений в золотниковой 6 и рабочей 5 полости главный поршень 3 не доходит до крышки. При открытом осевом канале 13 уравнительного поршня 9 давление в тормозном цилиндре ТЦ и в реле давления (не показано) понижаются, уравнительный поршень 9 переместится таким образом, что своим хвостовиком упрется в тормозной клапан 8, прекращая разрядку тормозного цилиндра ТЦ в атмосферу. При последующем повышении давления в тормозной магистрали ТМ понизится давление в тормозном цилиндре ТЦ.
Технический результат, возникающий при осуществлении заявляемой главной части воздухораспределителя, заключается в том, что при этом исполнении воздухораспределителя обеспечивается повышение безопасности движения за счет исключения ускоренного перетекания воздуха из золотниковой камеры в рабочую в режиме служебного торможения, приводящему к самопроизвольному отпуску тормозов.
Источники информации:
1. Авторское свидетельство №1341084, МПК В 60 Т 15/18, 1986 г.
2. Удальцов А.Б., Крылов В.В., Барщенков В.Н., Кондратьев Н.В. «Тормоза подвижного состава», ИПЦ, «Желдориздат», 2003 г.
3. Авторское свидетельство №255338, МПК В 61 h, 1968 г.
4. Авторское свидетельство №532543, МПК В 60 Т 15/18, 1976 г.
5. Авторское свидетельство №557944, МПК В 60 Т, 1976 г.
6. Патент RU, 2031025, МПК В 60 Т 13/24, В 60 Т 15/18, 1992
Воздухораспределитель тормоза железнодорожного транспортного средства, содержащий магистральную часть, имеющую корпус, в котором размещена подвижная перегородка, разделяющая магистральную и золотниковую полости, на которой расположен плунжер, сообщающий через дроссельные отверстия магистральную и золотниковую полости, клапан разрядки золотниковой полости, отделяющий канал дополнительной разрядки тормозной магистрали от атмосферной полости органа двух давлений, сообщаемой с атмосферой посредством дроссельного отверстия, главную часть, имеющую корпус с размещенной в ней подпружиненной подвижной перегородкой, разделяющей рабочую и золотниковую полости, соединенной с распределительным золотником, взаимодействующим с уравнительной подвижной перегородкой, снабженной центровой шайбой с ниппелем, сообщающей тормозной цилиндр с запасным резервуаром или атмосферой через дроссельное отверстие, и взаимодействующей с большой и малой режимными пружинами, ограниченными с другой стороны упоркой эксцентрикового переключателя, отличающийся тем, что для повышения надежности работы тормозов и предотвращения самопроизвольного отпуска тормозов между главным поршнем и штоком крепится резиновое кольцеобразное уплотнение.
