CS207664B2 - Three-pressure control valve for indirectly acting air-pressure brake with the accelerating valve - Google Patents

Description

Vynález se týká třítlkoového ovládacího ventilu pro nepřímo působící. tlakovzdušnou brzdu s urychlovacím ventilem, zejména pro kolejová vozidla, který je při brzdění ovladatelný hlavním řídicím pístem výkyvnou pákou ve smslu otevření, a s odblokovacím ústrojím pro ovládání výkyvné páky tlakem brzdového válce, přičemž odblokovací ústrojí je opatřeno větším a menším odblokovacím pístem.

Pro brzdění je třeba snížit tlak v hlavním vzduchovém potrubí. Pro urychlení brzdění se urychlovacím ventilem vypouští vzduch z hlavního vzduchového potrubí. U známého urychlovacího ven^lu tohoto typu je rovněž otevírán urychlovací venmi hlavním řídicm pístem při poklesu tlaku v hlavním vzduchovém potrubí. Tím proudí vzduch do první urychlovací komory a tlak v této první urychlovací komoře udržuje urychlovací . venmi v · otevřeném stavu. Mimoto proudí tlakový vzduch z první urychlovací komory přes škrcení do druhé urychlovací komory. Jakmile se tlak v obou urychlovacích komorách vyrovná, může se urychlovací vennU opět uzavvít. První urychlovací komora je přes druhé škrcení · spojena s okolním ovzduším. Při daném objemu obou urychlovacích komor a při daných škrceních se u tohoto známého urychlovacího ven^lu odpouští z hlavní ho vzduchového potrubí vždy stejné mnžství vzduchu, · a to nezávisle na tom, do jaké míry se přitom sníží tlak v hlavním vzduchovém potrubí.

H-avní nevýhoda tohoto uspořádání spočívá v tom, že při připojení známého urychlovacího ventilu na hlavní vzduchové potrubí s malým nebo s vellým průměrem se tlak v hlavním vzduchovém potrubí s malým průměrem snižuje více než v hlavním vzduchovém potrubí s vellým průměrem.

Uvedené nedostatky odstraňuje tříllktooý ovládací věrni! pro nepřímo působící tlakovzdušnou brzdu s urychlovacím ventilem, zejména pro kolejová vozidla, který je při brzdění ovladatelný hlavním řídicím pístem výkyvnou pákou ve s^slu otevření, a s odblokovacím ústrojím pro ovládání výkyvné páky tlakem brzdového válce, přičemž odblokovací ústrojí je opatřeno větším a menším odblokovací pístem, upravený podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že větší odblokovací píst je ve sisalu odblokování zatížen pružinou a · menší odblokovací píst je zatížen pružinou v opačném s^slu, komora uspořádaná mezi oběma odblokovacími písty je spojena s brzdový! válcem, komora uspořádaná protilehle k větším odblokovací mu pístu je spojena škrcením s komorou mezi oběma odblokovacími písty a komora uspořádaná protilehle k menšímu odblokovacímu pístu je spojena s okolní ovzduším.

Hlavní výhody vynálezu spoččvají v tom, že u urychlovacího ventilu lze tak dlouho odpouštět tlakový vzduch z hlavního vzduchového potrubí, až tlak v brzdovém válci stoupne na předem stanovenou hodnotu, přičemž je však možné urychlovací venUl ' uzaavřt, pokud tlak v brzdovém válci z nějakého důvodu nevzroste na uvedenou hodnotu, i když tlak v hlavním vzduchovém potrubí poklesne, aby tlak v hlavním vzduchovém potrubí příliš rychle.

Mimoto při brzdění urychlovací venUl vstoupí znovu v činnost teprve tehdy, až tlak v hlavním brzdovém válci dosáhne podstatně nižší hodnoty, než jaké je třeba při brzdění pro odpojení urychlovacího ústrojí.

Na obrázku je schtooticky znázorněn třítaakový ovládací venUl podle vynálezu.

Oládací venUl má hlavní řídicí ú^^:rojí A, urychlovací ústrojí B, plnicí a uzavírací ústrojí C, ommzovač D maximálního tlaku a vybavovacl ústrojí E.

Plnicí a uzav!rací ústrojí má první komoru XJ, která je spojena potrubím · 14 s brzdovým válcem 15,· První komora 13 je oddělena dvoudílným pístem, který má kotoučovitou ultřní část 20 a prstenco^tou vnější část 21 , od druhé komory 19. KotoučovUá hI^íií část 20 je upevněna na pístnici 22. Prstencovitá vbé ěSí. část 21 se opírá na kotoučovité v^třní části 20 a je tlakem v komoře 13 p^nač^^vána proti kotoučoví té -vnitřní části 20· Druhá komora 12 je neustále spojena otvorem 23 s ovzduším. Druhá komora 19 je oddělena od třetí komory 24 dělicí příčkou 25. Třetí komora 24 je prostřednictvím dvou zpětných ventilů 26 a 27 a potrubí li spojena s pomocným vzduc^em!^ 12. Dále je třetí komora 24 spojena vstupním ventieem 28 s hlavním vzduchovým potrubím 29. Třetí komora 24 je od·čtvrté komory 31 oddělena druhým pístem 10. Čtvrtá komora 31 je spojena potrubím 32 s řídicím lzduchojomeo 33. Pružina 11, která se na jedné straně opírá o píst 30 a na druhé straně o těleso 35 ·plnicího a uzavíracího ústrojí, má snahu tlačit druhý píst 30 proti dorazu 36 tělesa 32- Pružina 34 je dimensována tak, že je posrnutelná při tlakovém rozdílu 0,2 atm mezi třetí a čtvrtou komorou 24 a 31.

Urychlovací ústrojí B je opatřeno pístem 79. na němž je výkyvné kolem čepu 38 uspořádána vidlicovitá ovládací páka 37. Jedno rameno vidlico^té ovládací páky 37 spolupůsobí s · urychlovací ventilem 39. θ druhé rameno ^^^^i^co^^t^é ovládací páky 37 se opírá blokovací ústrojí 40. Toto blokovací ústrojí 40 je opatřeno menším odblokovací pístem 41 a větším odblokovacío pístem .£2. Mennizí odblokovací píst 41 je opatřen pístnici £3. jejíž jeden konec se opírá na zmíněném rameni ovládací páky 37 a druhý konec se může opprat na pístnici 34 většího odblokovacího pístu 42. První pružina 45. která se opírá na jedné straně o menší odblokovací píst 41 a na druhé straně o těleso blokovacího ústrojí 40. má snahu odtlačovat menší odblokovací píst 41 od ovládací páky 37 s pístnici 43 proti pistnici .44. Druhá pružina 46» která se na jedné straně opírá o·větší odblokovací píst 42 a na druhé straně o těleso blokovacího ústrojí 42» má snahu tlačit .větší odblokovací píst 42 s pístnici 44 proti pístnici 43 menšího odblokovacího pístu 41» čímž je tento tlačen proti ovládací páce 12Menším odblokovacím pístem 41 a větší odblokovací pístem 42 je těleso blokovacího ústrojí 40 rozděleno na tři komory 52» 53 a 5^4. Prostřední komora 52» uspořádána mezi oběma odblokovacími písty 41 a 421» 3e spojena potrubím 14 s brzdoým válcem, Koura 53. vymezená větším odblokovacím pístem 42» je spojena prostřednictvím škrcení 55 ve větší odblokovacím pístu 42 se střední komorou 52 a komora 54. vymezená menším odblokovacím pístem £1, je spojena neznázorněným otvorem s ovzduším.

Urychlovací ventil 39 je opatřen talíeem 47 ventilu, který je pružinou 48 přitlačován pro 1ti sedlu 49 vennilu. Na talíři 47 ventilu je uspořádáno zdvihátko £0, které se může opírat o ovládací páku 52· Otevřený urychlovací vennil 39 spojuje komoru 24 tříHkkvvého ovládacího venUlu s urychlovací komorou 51 , která je škrcením 56 spojena s ovzduším. Urychlovací venntl 39 je neustále v rovnováze, to znamená, že tlak na obé strany talíře 47 vennilu je stále stejně velký a působí vždy na stejně velké plochy, takže pro otevření urychlovacího vennilu 39 je potřeba překonat pouze sílu pružiny 48.

Vstupní vennil 28 je uspořádán obdobně jako výše popsaný urychlovací vennil 39. TaO-íř 57 vennilu je pružinou 58 tlačen proti sedlu 59 vennilu v tělese. Na talíři 57 vennilu je uspořádáno zdvihátko 60 vennilu, které se může opírat o píst £0. Otevřený vstupní vennil 28 spojuje hlavní vzduchové potrubí 29 s třetí komorou 24 plnicího a uzavíracího ústrojí. Také vstupní vennil 28 je neustále v rovnováze, to znamená, že tlaky na obě strany talíře 57 vennilu jsou stále stejně velké a působí vždy na stejně velké plochy, takže pro otevření vstupního vennilu 28 je potřeba překonat pouze sílu pružiny £8»

V druhém pístu 30 je vytvořen ještě jeden vennil 61, opatřený talíeem 62 Vvnnilu, který je uspořádán posuvně na pístnici·22. K tomuto účelu je na spodním konci pístnice 22 vytvořen podélný otvor £5, do kterého zasahuje kolík £4, uspořádaný na pouzdru £5, které je na své straně pevně spojeno s talíeem 62 vennilu. Pružina £6. která se opírá na jedné straně o doraz 67 pístnice 22 a na druhé straně · o pouzdro £5, má snahu nastavovat kolík 64. uspořádaný na pouzdru ££, proti spodnímu konci podélného otvoru 63. Daaší pružina 68, která se opírá na jedné straně o doraz 67 pístnice 22 a na druhé straně o píst 52, umožňuje určitý relativní pohyb mezi prvním píseem ' 20 a druhým pístem £0. Uvedený talíř 62 vennilu může tak spolupůsobit se sedlem 69 ventilu na pístu ££. Pod sedlem 69 vennilu je na pístu £2 vynvořen ještě škrticí otvor 79. který je označován.také jako otvor citlivosti. Tento šk^nicí otvor 70 spolupůsobí se škrticím tělesem 71. které je uspořádáno na talíři 62 ventilu. Toto škrticí těleso 71 je, jak je to patrné také z obrázku, vytvořeno tak, že ve znázorněném střetoím postavení je průchozí otvor mezi škrticím tělesem 71 a škrticím otvorem 70 co největší. Při relanivním pohybu mezi škrticím tělesem 71 a škrticím otvorem 70 v jednom nebo druhém směru se tento průchozí otvor zmeešuje.

Pouzdro 72. uspořádané na dělicí příčce 25, spolupůsobí s dorazem 67 pístnice 22 a omezuje zdvih pístnice 22 nahoru. Pouzdro 22, uspořádané na pístu 32, spolupůsobí stejně s dorazem 67 a umooňuje, že tlak, který je vyvíjen v komoře 13 na píst .20, může být přenášen pístnici 22 na druhý píst £0. Zdvih prstencové vnější části 21 prvního pístu 20 je směrem dolů omezen dorazem 74 tělesa 35.

Oba uvedené zpětné vennily 26 a .27. které ve své otevřené poloze spooují komoru 21 s pomocným vzduchojmmem £2. se oddišují tím, že zpětný vennil 26 je opatřen relativně silnější pružinou 75 a větším průchozím otvorem 22, zatímco zpětný vennil 27 je opanřen relativně slabší pružinou 77 a menším průchozím otvorem 78.

Hlavní řídicí ústrojí A je opatřeno omezovačem D maximálního tlaku a vybavovacím ústrojím E. Hlavní řídicí ústrojí je opatřeno řídicím pístem 80, který odděluje dolní komoru 81 od horní komory 82. Dooní komora 81 je spojena komorou 31 a potrubím 32 s řídicím vzduchojmmem 33 a horní komora 82 je spojena prostřednictvím komory 24 s hlavním vzduchovým potrubím 29. Na řídicím pístu 80 je uspořádáno pouzdro 85, na které dosedá působením síly pružiny 85 prstencovitý kotouč 84. Kotouč 84 spolupůsobí s místně pevným dorazem 86. Na řídicím pístu 80 je uspořádáno prostřednictvm tyče 87 duté zdvihátko 88. Zdvihátko 88 prochází dělicí příčkou 89 a je opatřeno pístem, který odděluje komoru 91 od komory 92. Kommra 91 je při otevřeném urychlovacím vennilu 39 spojena prostřednictvím·komory 82 a komory 24 s hlavním vzduchovým potrubím .29· Komora 92 je spojena potrubím 14 a komorou 13 plni čího a uzavíracího ústrojí C s brzdovým válcem ,15· frmeovač D maximálního tlaku je opatřen talířem 93 ventilu, na kterém je uspořádán píst 94· Talíř 93 ventilu s pístem 94 jsou uspořádány posuvně v miskovitém pouzdru 95· Pružina 96· která seopírá na jedné straně o těleso 97 a na druhé straně o pouzdro 95· má snahu tlačit pouzdro 95 dolů a pružina 22, která se opírá na jedné straně o pouzdro ·,25 i na druhé straně o talíř 93 ventilu, má snahu tlačit talíř 93 ventilu proti zdvihátku 88· Vrtání 99 v talíři 93 ventilu spojuje mezi pístem 94 a miskovitým pouzdrem · 95 komoru 92 s komorou 100· Trubkový· píst 101 odděluje uvedenou komoru 92 od komory 104· která je spojena s ovzduším· Dělicí příčka 105, která je uspořádána na tělese 97· odděluje komoru 104 od daaší komory 102· spojené potrubím 11 s pomocným vzduchojmmem 12· Trubková· část pístu 101 , vytváří sedlo 103 ven^lu, které spolupůsobí s talířem 93 vennilu·

Vybavovací ústrojí E slouží k komory 81 a řídicího vzduchojemu 33 a je opatřeno horní komorou 119· která·je spojena s dolní komorou 81 hlavního řídicího ústrojí A· Komora 119 je oddělena dělicí příčkou 106 od daaší komory 107· Děěicí příčka 106 vytváří současně sedlo ventilu pro talíř 108 vennilu· Zdvihátko 109· které slouží k ovládání talíře 108 vennilu, spojuje malý píst 110 s vellým pístem 111· Malý píst 110 odděluje uvedenou komoru 107 od komory 112· která je spojena s ovzduěím a velký píst 111 odděluje komoru 112 od dolní komory 113· která je při zvednutém talíři 108 ventilu spojena prostřednictvím dutého zdvihátka 109 s komorou 119· Střední komora 107 je spojena potrubím 114 s komorou 82 ^avního řídicího ústroji A· Vybavovací venmi 115 je uspořádán výkyvné v tělese 116 vybavovacího ústrojí E a prostřednictvím pružiny 1_17 udržován ve své dolní poloze· Vybavovací venni 115 slouží k ovládání zdvihátka 109· které je na svém dolním konci opatřeno talířem 118 vennilu, který uzavírá komoru 113 proti ovzduší·

V dalším je popsán způsob činnooti plnicího a uzavíracího úsnrojí·

První fázi představuje plnění zásobníku·

Jestliže nejsou hlavní vzduchové potrubí 22· pomocný vzduchojem 12 a řídicí vzduchojem Д3 pod tlakem, jsou všechny části uspořádány ve znázorněné poloze· Pružina 34 udržuje píst 30 v jeho horní poloze a vstupní venU.1 28 je otevřen, protože pružina 58 vstupního ventilu 28 je podstatně slabší než uvedená pružina 34· v průběhu plnicího procesu není brzdový válec j_2 pod tlakem, to znamená, že ,také v komoře 13 není žádný tlak· Pružina 68 má přitom schopnost udržovat píst 20 spolu 8 pístnicí 22 v jejich horní poloze· Doraz 67 přitom doléhá na pouzdro 72· Pružina 66 tlačí pouzdro 65 s talířem 62 vennilu dolů, až kolík 64 dosedne na dolní konec podélného otvoru 63· Venntl 61 je otevřen, takže talíř 62 ventilu nedosedá na sedlo 69 ventilu a šta?ticí těleso 71 zaujímá prolti. škrticímu otvoru střední polohu, ve které je průchozí otvor největší·

Jakmile stoupá tlak v hlavním vzduchovém potrubí 29 a tím i v třetí komoře 24· může se pomocný vzduchojem 12 plnit nejprve prostřednictvím zpětného ventilu 27 se slabou pružinou 77 a při stoupajícím tlaku také jiným zpětným ventilem s větším průchozím otvorem 76· Současně se může pomalu plnit zcela otevřerým ventilem 61 také řídicí vzduchojem 33·

Tlak ve třetí komoře 24 stoupá rychleji než ve čtvrté komoře 21· Jakmile je tlakový rozdíl v obou komorách 24 a 31 dostatečně velký, aby překonal sílu pružiny 34· klesne píst 30· vstupní venn±X 28 se uzavře a průchozí otvor mezi škrticím otvorem. 70 ·a škrticím tělesem 71 se zmeriní· Při uzavřeném vstupním ven^lu 28 tlak v komoře 24 poklesne, protože na jedné straně proudí část vzduchu zpětným ventilem 26 a 27 do pomocného vzduchojemu 12 a současně proudí část vzduchu zúženým průchozím otvorem mezi škrticím otvorem 70 a škrticím tělesem 71 do dolní komory 31 řídicího vzduchojemu 22· Tím se odstraní rozdíl tlaků v komorách 31 a 24 a pružina 34 má tak znovu schopnost zvednout píst ' 30 do jeho horní polohy, čími se znovu · otevře vstupní venni 28 a tlak vzduchu proudí z hlavního vzduchového · potrubí ··Ž9 do komory 24·, Popsaný proces se bude opakovat, dokud se pomocný vzduchojem 12 a řídicí vzduchojem 33 nenaplní na provozní tlak v hlavním vzduchovém po-tirubX, například 5 a tm ·

Toto stupňovité plnění ·obou vzduchojemů 12 a 33 umožňuje naplnit u dlouhého vleku s mnoha vozy všechny pomocné vzduchojemy 12 rovnoměrně. Jakmile jsou všechny vzduchojemy naplněny, je brzda schopna provozu.

Druhá fáze představuje proces brzdění.

Pro proces brzdění musí tlak v hlavním vzduchovém potrubí 29 a tím i v komoře 24 .

klesnout. To nemá hned následky, protože píst 30 je pod silou pružiny 34 stále ve své horní poloze. Zpětné ventily 26 a 27 brání zpětnému proudění tlakového vzduchu z pomocného vzduchojemu 12 do komory 24 a hlavního vzduchového potrubí 29. Přesto může do komory 2_4 trochu tlakového vzduchu protéci ventilem 61 mezi škrticím otvorem 70 a škrticím tělesem 71 z řídicího vzduchojemu 33 a komory 31. Tomuse však okanmitě zahráli, jakmile vzroste tlak v brzdovém válci 15 a tím i v·komoře 13· Protože v komoře 13 je pod · písty 20 a 21 atmosférický tlak, pohnou se písty 20 a 21 okanmitě dolů, ai prstencovitý píst 21 dosedne na doraz Zl· To způsobí, ie se ventil 61 částečně uzavře, to jest talíř 62 ventilu nedosedne ještě na sedlo 69 vennilu, ale průchozí otvor mezi škrticím otvorem 70 a škrticím tělesem 21 se podstatně zmeeší. Jakmile tlak v brzdovém válci 15 a v komoře . 13 stoupne natolik, ie dokáže posunout píst 20 dolů proti síle pružiny 68, uzavře se zcela vennil 61. tím, ie talíř 62 vennilu dosedne na sedlo 69 ventilu. Stoupali tlak v ·brzdovém válci 15 a komoře 13 dále, stlačí se pruiina 68 tak, ie se doraz 67 opiče . o pouzdro 73 a tím poklesne píst 30 proti síle pruiiny 34. V průběhu dalšího procesu brzdění zůstává vennil 61 uzavřen a celé znázorněné plnicí a uzavírací ústrojí je závislé na třech tlacích, a to tlaku v hlavním vzduchovém potrubí 2g, tlaku v řídicím vzduchojemu 33 a tlaku v brzdovém válci 1Ž· , '

Souhrnně lze při brzdění oddišit tři fáze.

Při nízkém tlaku v brzdovém válci je vennil 61 částečně uzavřen.

Při střediím tlaku v brzdovém válci je mtil 61 zcela uzavřen.

Při vysokém tlaku posune horní píst 20 spodní píst 20.

Další fáze představuje proces uvolnění. \

Pro uvolnění brzdy se musí z všit tlak v hlavním vzduchovém potrubí 29 a tím i v komoře 24. čími se brzda uvolní a poklesne tlak v brzdovém válci 15 a tím i v první komoře 13. Poklesem tlaku v komoře 13 se ovlivní zdvihnutí pístu 20, čími se nadzdvihne také škrticí těleso 71 vzhledem k škrticmu otvoru 70. takie průchozí otvor vennilu 61 se zmenší. To má význam zejména tehdy, jestliže je brzda uvolňována plnicími rázy, aby se zabránilo přeplnění řídicího vzduchojemu 33. Teprve ai tlak v brzdovém válci 15 poklesne natolik, ie pruiina 68 dokáie zdvihnout píst 20 a 21. pohne se · škrticí těleso 71 proti škrticímu otvoru do střední polohy a vennil 61 se znovu naplno otevře. Protoie se nyní plnicími rázy silně ziýšil tlak v hlavni vzduchovém potrubí 2^. stoupá také tlak v komoře 24 a píst 30 se pohybuje prolti síle pruštny 34 a proti řídictau tlaku v komoře 31 dolů, čími se nejprve zmenší průchozí otvor mezi škrticím otvorem 70 a škrticím tělesem 71 a nakonec se uzavře vstupní vennil 28. Tím se zabrání přeplnění řídicího · vzduchojemu 3j.

Dalším bodem je · otázka brzdy.

Uspořádáním dvou rovnoběiných zpětných v^nntilů 26 a 2J. z nichi zpětný vennil 26 má silnou pruiinu 75 a větší průchozí otvor 76 a zpětný vennil.27 slabou ptužíšu 77 a menší průchozí otvor 28. se dosáhne toho, ie tlakový vzduch může zpočátku prouddt rychle do pomocného vzduchojemu .12. při malém llkcovém rozdílu však pommlu, přičemi tlak v pomocném vzduchojemu 12 při prudkém vzestupu tlaku v hlavním vzduchovém potrubí 29· zůstává za tlakem v hlavním vzduchovém potrubí 29. Tím se odstraní možnot vyčerpání brzdy.

Claims (1)

1. Třítlakový ovládací ventil pro nepřímo působící tlakovzdušnou brzdu s urychlovacím ventilem, zejména pro kolejová vozidla, který je při brzdění ovladatelný hlavním řídicím pístem výkyvnou pákou ve smyslu otevření a s odblokovacím ústrojím pro ovládání výkyvné páky tlakem brzdového válce, přičemž odblokovací ústrojí je opatřeno větším a menším odblokovacím pístem, vyznačený tím, že větší odblokovací píst (42) je ve smyslu odblokování zatížen pružinou (46) a menší odblokovací píst (41) je zatížen pružinou (45) v opačném smyslu, komora (52) uspořádaná mezi oběma odblokovacím! písty (41, 42) je spojena s brzdovým válcem (15), komora (53) uspořádaná protilehle к většímu odblokovacímu pístu (42) je spojena škrcením (55) s komorou (52) mezi oběma odblokovacím! písty (41, 42) a komora (54) uspořádaná protilehle к menšímu odblokovacímu pístu (41) je spojena s okolním ovzduším.