EA002076B1 - Концевой кран воздушной магистрали подвижного состава рельсового транспорта - Google Patents

Abstract

Концевой кран воздушной магистрали подвижного состава рельсового транспорта содержит корпус (1) с входным отверстием (2), с промежуточным выходным отверстием (3), с отверстием (4) углового патрубка (5) и с атмосферным отверстием (6), запорный орган в виде имеющей сквозной криволинейный канал (22) шаровой поворотной пробки (21), установленной с герметичным опиранием на противолежащие кольцевые уплотнители (8), выполненные в виде седловых прокладок, с обеспечением возможности её поворота вокруг своей горизонтальной оси, перпендикулярной плоскости оси входного отверстия (2) и оси отверстия (4) углового патрубка (5), входной штуцер (9), компенсирующее кольцо (44), установленное между торцевой поверхностью входного штуцера (9) и прилегающим к нему кольцевым уплотнителем (8), привод в виде шпинделя (11) с установленной на нем рукояткой 12, соединенного с запорным органом, упоры и стопоры крайних положений запорного органа.

Description

Изобретение относится к унифицированным с серийно выпускаемыми вагонами элементам пневматических систем тормозного оборудования подвижного состава рельсового транспорта (железнодорожного, метрополитена) и может быть использовано для перекрытия воздушных магистралей отдельной единицы подвижного состава.

Предшествующий уровень техники

Известен концевой кран воздушной магистрали подвижного состава рельсового транспорта, содержащий корпус с патрубками, к которым подключены соответственно тормозная магистраль и соединительный рукав межвагонного соединения, размещенный в корпусе управляемый клапан для сообщения соединительного рукава с тормозной магистралью и с атмосферой через отверстия, выполненные в стенке атмосферной полости корпуса, и дополнительный клапан, отделяющий в корпусе полости, одна из которых, под клапаном, соединена с тормозной магистралью, а другая, над клапаном, - с атмосферной полостью. (Авт. св. СССР № 1054152, МПК В 60Т 17/04, 1983 (аналог)).

Недостатком известного концевого крана является усложненность его конструкции, влекущая за собой увеличение габаритов.

Известен концевой кран воздушной магистрали подвижного состава рельсового транспорта, содержащий корпус с прямым штуцером для соединения с питающей воздушной магистралью и изогнутым патрубком для соединения с межвагонным рукавом. Центральная полость корпуса выполнена конической. В центральной полости между двумя уплотнителями с отверстиями установлена поворотная шаровая пробка с каналом. Шаровая пробка жестко соединена с концом вертикального шпинделя, пропущенного сквозь крышку. На верхнем конце шпинделя посредством горизонтального шарнира закреплена рукоятка, имеющая отростки для взаимодействия с упорами крышки. (Патент США № 3498585, Ц8, С1, 251-315, МПК Р 16К 5/06, 25/00, 1970 (аналог)).

Однако особенностью отрасли рельсового транспорта является жесткая стандартизация как самого подвижного состава, так и оборудования, в том числе и элементов систем тормозного оборудования. Различают стандарты США, европейские стандарты, стандарты России и стран СНГ. Конструкция известного концевого крана обусловлена требованиями стандартов США. В виду различия в требованиях стандартов США и России и стран СНГ известный концевой кран не может быть установлен на серийно выпускаемых и уже находящихся в эксплуатации вагонах.

Характерной особенностью известного концевого крана является технологическая сложность изготовления основных конструктивных элементов. Кроме того, габариты и масса известного концевого крана приблизительно в 1,5 раза больше габаритов и массы серийно выпускаемого в России унифицированного концевого крана.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по совокупности признаков является концевой кран воздушной магистрали подвижного состава рельсового транспорта, унифицированный с серийно выпускаемыми в России и странах СНГ вагонами, содержащий корпус с входным отверстием, в котором жестко установлен входной штуцер, с противолежащим входному отверстию промежуточным выходным отверстием, выполненным в промежуточной стенке корпуса на одной оси с входным отверстием, с отверстием патрубка, выполненным в нижней стенке корпуса с осью, перпендикулярной оси входного отверстия, с атмосферным отверстием, запорный орган, выполненный в виде тарельчатого затвора со штоком и размещенный в полости корпуса с возможностью продольного перемещения, привод запорного органа, выполненный в виде шпинделя с установленной на нем рукояткой, соединенного со штоком тарельчатого затвора посредством эксцентрикового кулачка, жестко связанного со шпинделем, и упоры открытого и закрытого положений запорного органа. (Тормозное оборудование железнодорожного подвижного состава: Справочник/В.И. Крылов, В.В. Крылов, В.Н. Ефремов, П.Т. Демушкин - М.: Транспорт, 1989, с. 228, рис. 155 (прототип)).

Недостатком известного концевого крана воздушной магистрали подвижного состава рельсового транспорта является сложность конструкции, наличие большого количества движущихся частей, большие контактные напряжения между пальцем эксцентрикового кулачка и стенками паза штока, что приводит к большому износу пальца эксцентрикового кулачка, вследствие чего уменьшается усилие прижатия тарельчатого затвора к седлу клапана и нарушается герметичность крана при закрытии. Кроме того, используемые резиновые уплотнения в известном кране должны регулярно заменяться на новые, но в виду того, что они жестко заделаны, произвести эту замену очень сложно, что приводит к дополнительным трудностям в обслуживании известного концевого крана.

Сущность изобретения

При создании изобретения решалась задача создания конструкции более надежного в работе и удобного при пользовании и обслуживании концевого крана воздушной магистрали подвижного состава рельсового транспорта, присоединительные размеры которого остались бы унифицированными с серийно выпускаемыми и используемыми в России и странах СНГ вагонами, т. е. с сохранением присоединительных и основных габаритных размеров, обеспе чивающих возможность установки модернизированного концевого крана без доработки конструкции самого вагона.

При расчете места установки концевых кранов принимается во внимание изменение расстояния между концевыми кранами смежных вагонов при прохождении поворота, что приводит к натяжению или прогибу рукавов. Поэтому место установки концевого крана на вагоне и длина рукава практически жестко регламентированы действующими нормативами.

Изменение же присоединительных размеров концевого крана неизбежно приведет к доработке конструкции вагона, т. е. единицы подвижного состава. При существующем количестве локомотивов и особенно вагонов это приведет к большим экономическим затратам. Ввиду этого требование, предъявляемое к сохранению присоединительных и основных габаритных размеров концевого крана, является очень важным. В то же время, как известно, область элементов пневматических систем тормозного оборудования подвижного состава рельсового транспорта (железнодорожного, метрополитена и т.д.) относится к так называемым «инерционным» областям техники, где решения живут более 50 лет. На протяжении многих лет конструкторы решали вопрос создания более надежной и удобной в пользовании и обслуживании конструкции концевого крана воздушной магистрали подвижного состава рельсового транспорта при одновременном сохранении унифицированных присоединительных и основных габаритных размеров.

Технический результат - создание конструкции простого, более надежного в работе и удобного в пользовании и обслуживании концевого крана воздушной магистрали подвижного состава рельсового транспорта при сохранении заданных присоединительных размеров.

Указанный технический результат достигается тем, что в концевом кране воздушной магистрали подвижного состава рельсового транспорта, содержащем корпус с входным отверстием, в котором жестко установлен входной штуцер, с противолежащим входному отверстию промежуточным выходным отверстием, выполненным в промежуточной стенке на одной оси с входным отверстием, с отверстием углового патрубка, выполненным в нижней стенке корпуса с осью, перпендикулярной оси входного отверстия, и атмосферным отверстием, запорный орган, привод запорного органа, выполненный в виде шпинделя с установленной на нем рукояткой, соединенного с запорным органом, и упоры крайних положений запорного органа, согласно изобретению, шпиндель привода запорного органа снабжен уплотнительными элементами, рукоятка снабжена фиксатором крайних положений запорного органа, а запорный орган выполнен в виде имеющей сквозной криволинейный канал шаровой поворотной пробки, установленной с герметичным опиранием на противолежащие кольцевые уплотнители с обеспечением возможности ее поворота вокруг своей горизонтальной оси, перпендикулярной оси входного отверстия и оси отверстия углового патрубка, при этом сквозной криволинейный канал пробки выполнен с обеспечением возможности совмещения в каждом соответствующем рабочем положении шаровой поворотной пробки пары его отверстий с выходным отверстием входного штуцера и отверстием углового патрубка или с отверстием углового патрубка и промежуточным выходным отверстием при одновременном герметичном перекрытии соответственно промежуточного выходного отверстия или выходного отверстия входного штуцера.

При этом кольцевой уплотнитель со стороны входного штуцера снабжен компенсирующим кольцом, установленным между ним и входным штуцером, причем диаметр отверстия компенсирующего кольца больше диаметра отверстия кольцевого уплотнителя.

При этом компенсирующее кольцо выполнено из эластичного материала.

При этом компенсирующее кольцо выполнено из полиуретана.

При этом уплотнительные элементы шпинделя привода запорного органа установлены в корпусе с обеспечением возможности воздействия на них со стороны рукоятки шпинделя.

При этом кольцевые уплотнители шаровой поворотной пробки выполнены в виде седловых прокладок из эластичного материала.

При этом кольцевые уплотнители шаровой поворотной пробки выполнены из полиуретана.

При этом на поверхности промежуточной стенки корпуса, сопряженной с кольцевым уплотнителем шаровой поворотной пробки, выполнен, по крайней мере, один кольцевой выступ треугольного сечения.

При этом корпус со стороны входного штуцера снабжен полым тонкостенным цилиндрическим уплотнительным элементом из пластичного материала, размещенным в его кольцевой проточке.

При этом атмосферное отверстие расположено над угловым патрубком так, что его ось пересекает геометрическую ось углового патрубка.

При этом шаровая поворотная пробка в месте ее сочленения с приводом имеет паз прямоугольного сечения с вогнутым основанием.

При этом шаровая поворотная пробка в месте ее сочленения с приводом имеет посадочную площадку.

При этом сочленение шпинделя с шаровой поворотной пробкой выполнено с обеспечением возможности перемещения шаровой поворотной пробки вдоль оси входного отверстия при совмещении пары отверстий сквозного криволинейного паза шаровой поворотной пробки с от верстием входного штуцера и отверстием углового патрубка с одновременным герметичным перекрыванием промежуточного выходного отверстия.

При этом корпус снабжен стопорами крайних положений запорного органа, выполненных в виде выступов на внешней поверхности корпуса.

При этом рукоятка выполнена составной из скрепленных между собой ручки, выполненной в виде кривого ломаного рычага, закрепленного на конце шпинделя, и фиксатора, при этом упомянутые элементы скреплены осью и установленной на оси пружиной с возможностью излома по оси в плоскости, перпендикулярной плоскости вращения рукоятки, причем пружина установлена так, что один конец пружины закреплен на конце ручки, а другой - на фиксаторе с обеспечением положения фиксатора, в котором фиксатор служит продолжением ручки, при этом рукоятка установлена с обеспечением возможности одновременного контакта ручки с упором крайнего положения и фиксатора со стопором соответствующих крайних положений запорного органа.

При этом входной штуцер со стороны подключения к магистрали снабжен гайкой, имеющей внутреннюю конусную полость, разрезным крепительным кольцом, размещенным во внутренней конусной полости, контактной шайбой, установленной между внешним торцом входного штуцера и разрезным крепительным кольцом, и уплотнительным кольцом, при этом входной штуцер выполнен с наружной резьбой для установки гайки и со ступенчатой проточкой входного отверстия для размещения в нем уплотнительного кольца.

Благодаря конструктивному выполнению запорного органа согласно изобретению обеспечивается простота конструкции при сохранении заданных присоединительных и габаритных размеров заявляемого концевого крана, обеспечивается удобство эксплуатации, так как практически исключено влияние давления сжатого воздуха системы на усилие закрытия и открытия крана. В то же время форма криволинейного сквозного отверстия шаровой поворотной пробки способствует более плотному прижатию шаровой поворотной пробки к кольцевому уплотнителю, что обеспечивает повышенную герметичность и более надежную работу крана в открытом положении. Указанный эффект можно усилить созданием кольцевой зоны повышенного контактного напряжения, улучшающей герметичность, в месте контакта кольцевого уплотнителя шаровой поворотной пробки с выполненным на поверхности промежуточной стенки корпуса кольцевым выступом треугольного сечения.

Повышение надежности заявляемого концевого крана в условиях очень низких температур (при температуре воздуха -30°С и ниже) может быть достигнуто, согласно изобретению, и установкой компенсирующего кольца между входным штуцером и кольцевым уплотнителем шаровой поворотной пробки, расположенным со стороны входного штуцера, а также тем, что диаметр отверстия компенсирующего кольца больше диаметра отверстия опирающегося на него кольцевого уплотнителя, что способствует более плотному прижатию кольцевого уплотнителя к шаровой поворотной пробке. Это обеспечивает повышенную герметичность и более надежную работу крана в закрытом положении и позволяет компенсировать влияние внешней среды на шаровую поворотную пробку в условиях закрытого положения концевого крана, т.е. компенсировать зазоры, которые могут возникать под действием давления рабочей среды, в условиях, когда концевой кран закрыт, а также компенсировать возможные зазоры, которые могут возникать в условиях отрицательных температур, что особенно важно в условиях зимнего времени.

Конструктивные особенности запорного органа согласно изобретению в совокупности с экспериментальным путем подобранным эластичным материалом, например полиуретаном, для кольцевых уплотнителей и условиями их взаимодействия позволили снизить усилие на рукоятке, повысить межремонтный срок службы концевых кранов с 3 лет до минимум 8 лет, т.е. более чем в 2,5 раза.

В отличие от концевого крана, выбранного за прототип, где уплотнение обеспечивается только торцовыми поверхностями, в концевом кране согласно изобретению уплотнение соединения корпус-входной штуцер обеспечивается по образующей, что не только повышает герметичность соединения, но и позволяет снизить концентрацию напряжений в этом соединении за счет того, что нет необходимости выполнять проточку для наружной резьбы на поверхности входного штуцера: практика показала, что в концевых кранах, выбранных за прототип, часто бывали случаи излома входного штуцера именно в месте этой проточки.

Благодаря конструктивному выполнению привода запорного органа согласно изобретению обеспечивается удобство в обслуживании заявленного концевого крана, так как в случае потери герметичности шпиндельного узла по мере износа уплотнительных элементов во время эксплуатации концевого крана восстановление герметичности достигается подтяжкой уплотнения без демонтажа концевого крана с единицы подвижного состава и его разборки.

За счет выполнения сочленения шпинделя и шаровой поворотной пробки посредством паза и обеспечением гарантированных зазоров по его глубине и длине в совокупности с обеспечением возможности перемещения шаровой поворотной пробки вдоль оси входного отверстия при совмещении пары отверстий сквозного криволи002076 нейного паза шаровой поворотной пробки с отверстием входного штуцера и отверстием углового патрубка с одновременным герметичным перекрыванием промежуточного выходного отверстия, обеспечивается некоторая подвижность шаровой поворотной пробки под действием избыточного давления для повышения герметичности крана в открытом положении и для исключения утечки сжатого воздуха из пневматической магистрали в атмосферу, что, в свою очередь, приводит к повышению надежности заявляемого концевого крана.

Благодаря оригинальной конструкции рукоятки обеспечивается надежная фиксация крайних положений запорного органа концевого крана, что позволяет исключить самопроизвольное открытие или закрытие концевого крана под воздействием вибрации либо при воздействии посторонних предметов на ручку крана во время движения (щебень из-под колес и т.п.).

Благодаря всей совокупности признаков заявленного концевого крана и обеспечивается достижение указанного технического результата: создание конструкции простого, более надежного в работе и удобного при пользовании и обслуживании концевого крана воздушной магистрали подвижного состава рельсового транспорта при сохранении заданных присоединительных размеров, причем такой конструкции концевого крана, которая позволила бы с минимальными затратами оснастить им практически любую ранее изготовленную отдельную единицу подвижного состава.

Перечень фигур чертежей

Изобретение поясняется описанием примера его выполнения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:

фиг. 1 изображает концевой кран воздушной магистрали подвижного состава рельсового транспорта в разрезе в открытом положении;

фиг. 2 - тот же концевой кран в разрезе в закрытом положении;

фиг. 3 - разрез по линии А-А фиг. 1;

фиг. 4 - вид взаимного расположения рукоятки, упоров крайних положений и стопора;

фиг. 5 - вид соединения воздушная магистраль-входной штуцер-корпус концевого крана.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Концевой кран воздушной магистрали подвижного состава рельсового транспорта содержит корпус 1 (фиг. 1) с входным отверстием 2, с промежуточным выходным отверстием 3, с отверстием 4 углового патрубка 5 и с атмосферным отверстием 6, запорный орган 7, кольцевые уплотнители 8 запорного органа, входной штуцер 9, привод 10 запорного органа, выполненный в виде шпинделя 11 с установленной на нем рукояткой 12, соединенного с запорным органом 7, и упоры 13 и 14 крайних положений запорного органа.

Корпус 1 выполнен в виде двух смежных сообщающихся между собой посредством промежуточного выходного отверстия 3 полостей: центральной полости 15 и атмосферной полости 16. Между ними расположена противолежащая плоскости входного отверстия 2 промежуточная стенка 17, в которой на одной оси с входным отверстием 2 выполнено промежуточное выходное отверстие 3.

Промежуточная стенка 17 (фиг. 2) может быть выполнена с кольцевой открытой со стороны геометрической оси корпуса 1 проточкой 18 для установки одного из кольцевых уплотнителей 8 запорного органа 7 (фиг. 3). При этом на поверхности промежуточной стенки 17, противолежащей плоскости входного отверстия 2, может быть выполнен, по крайней мере, один кольцевой выступ 19 треугольной формы.

Дно атмосферной полости 16 имеет атмосферное отверстие 6, расположенное таким образом, что ось атмосферного отверстия 6 пересекает геометрическую ось углового патрубка 5 (фиг. 2).

Дно центральной полости 15 корпуса 1 имеет отверстие 4 углового патрубка 5, при этом геометрическая ось отверстия 4 перпендикулярна оси входного отверстия 2 и промежуточного выходного отверстия 3 (фиг. 2).

На внутренней поверхности корпуса 1 концевого крана со стороны входного отверстия 2 выполнена открытая кольцевая проточка, в которой установлен полый тонкостенный цилиндрический уплотнительный элемент 20 из пластичного материала, например фторопласта (фиг. 2). Ширина полого тонкостенного цилиндрического уплотнительного элемента 20 выбрана такой, что она выходит за пределы кольцевой проточки.

Во входное отверстие 2 корпуса 1 ввернут входной штуцер 9 (фиг. 1 ).

В центральной полости 15 корпуса 1 концевого крана установлен запорный орган 7, выполненный в виде шаровой поворотной пробки 21, установленной враспор в двух кольцевых уплотнителях 8, обеспечивая полную герметичность их соединения (фиг. 1 ). В настоящем примере один из кольцевых уплотнителей 8 установлен в кольцевой проточке 18, выполненной в промежуточной стенке 17, другой - в торце входного штуцера 9 со стороны центральной полости 15 корпуса 1.

Кольцевые уплотнители 8 шаровой поворотной пробки 21 выполнены в виде седловых прокладок из эластичного материала, например полиуретана.

Шаровая поворотная пробка 21 установлена в центральной полости 15 корпуса 1 так, что горизонтальная ось шаровой поворотной пробки 21 совпадает с осью входного отверстия 2 и находящегося с ним на одной оси промежуточного выходного отверстия 3, а вертикальная геометрическая ось шаровой поворотной пробки 21 совпадает с осью отверстия 4 углового патрубка (фиг. 1).

В шаровой поворотной пробке 21 выполнен сквозной криволинейный канал 22. Форма сквозного криволинейного канала 22 опытным путем подобрана так, что в открытом положении концевого крана одно из отверстий сквозного криволинейного канала 22 шаровой поворотной пробки 21 совмещено с выходным отверстием входного штуцера 9, другое - с отверстием 4 углового патрубка при одновременном герметичном перекрытии промежуточного выходного отверстия 3 (фиг. 1). В закрытом же положении концевого крана одно из отверстий сквозного криволинейного канала 22 шаровой поворотной пробки 21 совмещено с промежуточным выходным отверстием 3, другое - с отверстием 4 углового патрубка при одновременном герметичном перекрытии выходного отверстия входного штуцера 9 (фиг. 2). Оси входного и выходного отверстий сквозного криволинейного канала 22 пересекаются под прямым углом и совпадают с осями соответствующих отверстий корпуса 1 концевого крана.

В шаровой поворотной пробке 21 в месте сочленения со шпинделем выполнен паз 23 (фиг. 3) прямоугольного сечения с криволинейным вогнутым основанием. Паз 23 выполнен так, что длина паза 23 ориентирована вдоль геометрической оси входного отверстия 2 в открытом положении концевого крана, т.е. при совмещении пары отверстий сквозного криволинейного канала шаровой поворотной пробки 21 с выходным отверстием входного штуцера 9 и отверстием 4 углового патрубка при одновременном герметичном перекрывании промежуточного выходного отверстия 3.

Привод 10 запорного органа выполнен в виде шпинделя 11, соединенного с шаровой поворотной пробкой 21 (фиг. 3). Шпиндель 11 имеет рукоятку 12. Шпиндель 11 выполнен цилиндрическим многоступенчатым, например трехступенчатым, с уменьшением диаметра в направлении от шаровой поворотной пробки 21 к рукоятке 12. Торец контактирующей с шаровой поворотной пробкой 21 ступени шпинделя 11 снабжен пальцем 24 с криволинейным выпуклым основанием, при этом шаровая поворотная пробка 21 имеет посадочную площадку для торца контактирующей с ней ступени шпинделя 11. Длина пальца 24 шпинделя 11 меньше глубины паза 23 шаровой поворотной пробки 21. Кроме того, палец 24 установлен с возможностью скольжения вдоль паза 23.

Для установки шпинделя 11 привода 10 запорного органа в стенке корпуса 1 выполнено отверстие 25, геометрическая ось которого перпендикулярна плоскости геометрических осей входного отверстия 2 и отверстия 4 углового патрубка. В отверстие 25 шпиндель 11 установлен изнутри корпуса 1. В месте торцевого контакта ступени шпинделя 11 со стенкой корпуса проложено уплотнительное кольцо 26. Средняя часть шпинделя 11 уплотнена втулкой 27 из пластичного материала, например фторопласта. Втулка 27 установлена в соответствующей кольцевой проточке в стенке корпуса 1. Высота втулки 27 выбрана с условием ее выхода за пределы проточки.

На внешнем, выступающем из корпуса 1, конце шпинделя 11 посредством гайки 28 и стопорной шайбы 29 закреплена рукоятка 12.

Гайка 28 крепления рукоятки 12 через шайбу 30, последовательно расположенные под шайбой 30 уплотнительную прокладку 31 и промежуточную шайбу 32 соединена с втулкой

27.

Рукоятка 12 выполнена составной из ручки 33, выполненной в виде кривого ломаного рычага, закрепленного на конце шпинделя 11 гайкой

28, и фиксатора 34 (фиг. 4). Ручка 33 и фиксатор скреплены между собой осью 35 с возможностью излома по оси в плоскости, перпендикулярной плоскости вращения рукоятки 12. На оси установлена пружина, например, кручения, один конец которой закреплен на конце ручки 33, а другой - на фиксаторе 34 так, что под воздействием пружины фиксатор 34 занимает положение продолжения ручки 33.

Ручка 33 имеет прилив, которым она упирается в один из упоров крайнего положения. Одновременно с этим фиксатор 34 взаимодействует со стопором 36, которым дополнительно оснащен корпус 1. Стопор 36 может быть выполнен в виде выступающего прилива на внешней поверхности корпуса. При этом в настоящем примере открытое положение концевого крана фиксируется, с одной стороны, взаимодействием прилива ручки 33 с упором 13, а с другой стороны, взаимодействием боковых сторон фиксатора 34 и стопора 36. Закрытое положение концевого крана фиксируется, с одной стороны, взаимодействием прилива ручки 33 с упором 14, а с другой стороны, взаимодействием торца фиксатора 34 и площадкой 37 стопора (фиг. 4). При этом взаимное расположение упоров 13 и 14 и стопора 36 соответствует углу поворота запорного органа для обеспечения надежного перекрытия того или иного отверстия. Например, в настоящем примере выполнения концевого крана запорный орган должен повернуться на 90^о вокруг своей оси, угол поворота рукоятки составляет также 90^о.

Входной штуцер 9 может быть выполнен как с внутренней резьбой для подключения к воздушной магистрали, так и без нее. Однако в этом случае входной штуцер 9 со стороны подключения к воздушной магистрали выполнен с наружной резьбой и снабжен гайкой 38, установленной на этой резьбе, разрезным крепительным кольцом 39, контактной шайбой 40 и уплотнительным кольцом 41 (фиг. 5). Со стороны торца на внутренней поверхности входного штуцера 9 выполнена открытая проточка 42.

Гайка 38 имеет конусную полость 43, в которой размещено разрезное крепительное кольцо 39. Контактная шайба 40 установлена между внешним торцом входного штуцера 9 и разрезным крепительным кольцом 39. Уплотнительное кольцо 41 размещено в открытой проточке 42, при этом высота уплотнительного кольца 41 большей, чем высота кольцевой проточки 42. Таким образом обеспечивается герметичное механическое соединение концевого крана с магистральной трубой без нарезки на ней резьбы, ослабляющей стенку трубы, что повышает надежность пневматической системы единицы подвижного состава в целом.

Кольцевой уплотнитель 8, расположенный со стороны входного штуцера 9, может быть снабжен компенсирующим кольцом 44, диаметр отверстия которого больше диаметра отверстия кольцевого уплотнителя 8 (фиг. 1). Компенсирующее кольцо 44, выполненное из эластичного материала, например полиуретана, расположено между кольцевым уплотнителем 8 и входным штуцером 9.

Работа концевого крана воздушной магистрали подвижного состава рельсового транспорта осуществляется следующим образом.

Концевой кран воздушной магистрали посредством входного штуцера 9 соединяется с воздушной магистралью. Если выходной конец воздушной магистрали резьбовой, то традиционным способом посредством штуцера с внутренней резьбой. Если выходной конец воздушной магистрали безрезьбовой, то вставив трубу в полость входного штуцера 9 и закручивая гайку 38, разрезным крепительным кольцом 39 закрепляют концевой кран на воздушной магистрали, а уплотнительным кольцом 41 герметизируют соединение входного штуцера 9 и воздушной магистрали.

В открытом положении концевого крана одно из отверстий сквозного криволинейного канала 22 шаровой поворотной пробки 21 совмещено с выходным отверстием входного штуцера 9, другое - с отверстием 4 углового патрубка. Одновременно с этим промежуточное выходное отверстие 3 герметично перекрыто шаровой поворотной пробкой 21 (фиг. 1). Сжатый воздух из воздушной магистрали свободно из выходного отверстия входного штуцера 9 по сквозному криволинейному каналу 22 поступает через отверстие 4 углового патрубка 5 в межвагонный рукав (на фиг. не показан). При этом паз 23 ориентирован вдоль оси входного отверстия 2, обеспечивая возможность скольжения шаровой поворотной пробки 21 под действием давления сжатого воздуха. Шаровая поворотная пробка 21 дополнительно поджата к кольцевому уплотнителю 8, размещенному в промежуточной стенке 17. В открытом положении прилив ручки 33 взаимодействует с упором 13, а фиксатор 34 боковой стороной взаимодействует с боковой стороной стопора 36, что надежно запи рает рукоятку между упором и стопором (фиг. 4).

Для переключения концевого крана из открытого положения в закрытое необходимо потянуть фиксатор 34 на себя. Фиксатор 34 повернется вокруг оси 35 примерно на 10°, в результате чего он выйдет из зацепления со стопором 36 и появится возможность подвести рукоятку 12 к упору 14, т. е. повернуть, как показано в настоящем примере, на 90°. Отпустив фиксатор 34, под действием пружины он упрется торцом в площадку стопора 37, зафиксировав второе крайнее положение. При этом рукоятка 12 посредством шпинделя 11 через палец 24 воздействует на стенки паза 23, заставляя вращаться шаровую поворотную пробку 21 вокруг ее горизонтальной оси. Шаровая поворотная пробка 21 повернется на 90°. В результате одно из отверстий сквозного криволинейного канала 22 шаровой поворотной пробки 21 совместится с промежуточным выходным отверстием 3, другое - с отверстием 4 углового патрубка 5 при одновременном герметичном перекрытии выходного отверстия входного штуцера 9 (фиг. 2). При этом паз 23 ориентирован перпендикулярно оси входного отверстия 2, обеспечивая жесткую фиксацию положения шаровой поворотной пробки 21. В виду того, что диаметр кольцевого уплотнителя 8, расположенного со стороны входного штуцера 9, меньше диаметра компенсирующего кольца 44, установленного между кольцевым уплотнителем 8 и входным штуцером 9, сжатый воздух, поступающий из магистрали через входной штуцер 9, с одной стороны, разопрет компенсирующее кольцо 44, а с другой стороны, подожмет этот кольцевой уплотнитель 8 к шаровой поворотной пробке 21, чем и будут скомпенсированы все зазоры, которые могут образоваться как под действием давления сжатого воздуха, так и в условиях низких температур, особенно при температуре ниже -30°С. Концевой кран закрыт. Сжатый воздух из межвагонного рукава через угловой патрубок 5, отверстие 4 углового патрубка, промежуточное выходное отверстие 3 и атмосферное отверстие 6 выходит в атмосферу. При этом струя сжатого воздуха, поступая на угловой патрубок 5, рассекается о его поверхность, не попадая на сцепщика вагонов, чем обеспечивается безопасность обслуживающего персонала. Как только шипение прекратилось, межвагонный рукав свободен от сжатого воздуха.

Claims (16)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Концевой кран воздушной магистрали подвижного состава рельсового транспорта, содержащий корпус (1) с входным отверстием (2), в котором жестко установлен входной штуцер (9), с противолежащим входному отверстию (2) промежуточным выходным отверстием (3), выполненным в промежуточной стенке (17) на одной оси с входным отверстием (2), с отверстием (4) углового патрубка (5), выполненным в нижней стенке корпуса (1) с осью, перпендикулярной оси входного отверстия (2), и атмосферным отверстием (6), запорный орган (7), привод (10) запорного органа, выполненный в виде шпинделя (11) с установленной на нем рукояткой (12), соединенного с запорным органом (7), и упоры (13, 14) крайних положений запорного органа, отличающийся тем, что шпиндель (11) привода (10) запорного органа снабжен уплотнительными элементами (26, 27, 31), рукоятка (12) снабжена фиксатором (34) крайних положений запорного органа, а запорный орган (7) выполнен в виде имеющей сквозной криволинейный канал (22) шаровой поворотной пробки (21), установленной с герметичным опиранием на противолежащие кольцевые уплотнители (8) с обеспечением возможности ее поворота вокруг своей горизонтальной оси, перпендикулярной оси входного отверстия (2) и оси отверстия (4) углового патрубка, при этом сквозной криволинейный канал (22) пробки выполнен с обеспечением возможности совмещения в каждом соответствующем рабочем положении шаровой поворотной пробки пары его отверстий с выходным отверстием входного штуцера (9) и отверстием (4) углового патрубка (5) или с отверстием (4) углового патрубка и промежуточным выходным отверстием (3) при одновременном герметичном перекрытии соответственно промежуточного выходного отверстия (3) или выходного отверстия входного штуцера (9).
2. 2. Концевой кран воздушной магистрали подвижного состава рельсового транспорта по п.1, отличающийся тем, что кольцевой уплотнитель (8) со стороны входного штуцера (9) снабжен компенсирующим кольцом (44), установленным между ним и входным штуцером (9), при этом диаметр отверстия компенсирующего кольца (44) больше диаметра отверстия кольцевого уплотнителя (8).
3. 3. Концевой кран воздушной магистрали подвижного состава рельсового транспорта по п. 2, отличающийся тем, что компенсирующее кольцо (44) выполнено из эластичного материала.
4. 4. Концевой кран воздушной магистрали подвижного состава рельсового транспорта по п. 2, отличающийся тем, что компенсирующее кольцо (44) выполнено из полиуретана.
5. 5. Концевой кран воздушной магистрали подвижного состава рельсового транспорта по п. 1 или 2, отличающийся тем, что уплотнительные элементы (26, 27, 31) шпинделя 11 привода запорного органа установлены в корпусе (1) с обеспечением возможности воздействия на них со стороны рукоятки (12) шпинделя.
6. 6. Концевой кран воздушной магистрали подвижного состава рельсового транспорта по п.1 или 2, отличающийся тем, что кольцевые уплотнители (8) шаровой поворотной пробки (21) выполнены в виде седловых прокладок из эластичного материала.
7. 7. Концевой кран воздушной магистрали подвижного состава рельсового транспорта по п.6, отличающийся тем, что кольцевые уплотнители (8) выполнены из полиуретана.
8. 8. Концевой кран воздушной магистрали подвижного состава рельсового транспорта по п. 1 или 2, отличающийся тем, что на поверхности промежуточной стенки (17) корпуса, сопряженной с кольцевым уплотнителем (8) шаровой поворотной пробки, выполнен, по крайней мере, один кольцевой выступ (19) треугольного сечения.
9. 9. Концевой кран воздушной магистрали подвижного состава рельсового транспорта по п.1, или 2, или 6, или 8, отличающийся тем, что корпус (1) со стороны входного штуцера (9) снабжен полым тонкостенным цилиндрическим уплотнительным элементом (20) из пластичного материала, размещенным в его кольцевой проточке.
10. 10. Концевой кран воздушной магистрали подвижного состава рельсового транспорта по п.1, или 2, или 6, или 8, или 9, отличающийся тем, что атмосферное отверстие (6) расположено над угловым патрубком (5) так, что его ось пересекает геометрическую ось углового патрубка (5).
11. 11. Концевой кран воздушной магистрали подвижного состава рельсового транспорта по п.1, или 2, или 6, или 8, или 9, отличающийся тем, что шаровая поворотная пробка (21) в месте ее сочленения с приводом (10) имеет паз (23) прямоугольного сечения.
12. 12. Концевой кран воздушной магистрали подвижного состава рельсового транспорта по п.1 , или 2, или 11, отличающийся тем, что шаровая поворотная пробка (21) в месте ее сочленения с приводом (10) имеет посадочную площадку.
13. 13. Концевой кран воздушной магистрали подвижного состава рельсового транспорта по п.1 , или 2, или 12, отличающийся тем, что сочленение шпинделя (11) с шаровой поворотной пробкой (21) выполнено с обеспечением возможности перемещения шаровой поворотной пробки (21) вдоль оси входного отверстия (2) при совмещении пары отверстий сквозного криволинейного паза (22) шаровой поворотной пробки соответственно с выходным отверстием входного штуцера (9) и отверстием (4) углового патрубка (5) с одновременным герметичным перекрыванием промежуточного выходного отверстия (3).
14. 14. Концевой кран воздушной магистрали подвижного состава рельсового транспорта по п.1, или 2, или 6, или 8, или 9, или 13, отличающийся тем, что корпус (1) снабжен стопорами (36 и 37) крайних положений запорного органа.
15. 15. Концевой кран воздушной магистрали подвижного состава рельсового транспорта по

    п.1, или 2, или 6, или 8, или 9, или 13, или 14, отличающийся тем, что рукоятка (12) выполнена составной из скрепленных между собой ручки (33), выполненной в виде кривого ломаного рычага, закрепленного на конце шпинделя (11), и фиксатора (34), при этом упомянутые элементы скреплены осью (35) и установленной на оси пружиной с возможностью излома по оси в плоскости, перпендикулярной плоскости вращения рукоятки (12), причем пружина установлена так, что один конец пружины закреплен на конце ручки (33), а другой - на фиксаторе (34) с обеспечением положения фиксатора (34), в котором фиксатор (34) служит продолжением ручки (33), при этом рукоятка (12) установлена с обеспечением возможности одновременного контакта ручки (33) с упором (13 или 14) крайнего положения и фиксатора (34) со стопором (36 или 37) соответствующих крайних положений запорного органа.
16. 16. Концевой кран воздушной магистрали подвижного состава рельсового транспорта по п.1, или 2, или 6, или 8, или 9, или 13, или 14, или 15, отличающийся тем, что входной штуцер (9) со стороны подключения к магистрали снабжен гайкой (38), имеющей внутреннюю конусную полость (43), разрезным крепительным кольцом (39), размещенным во внутренней конусной полости (43), контактной шайбой (40), установленной между внешним торцом входного штуцера (9) и разрезным крепительным кольцом (39), и уплотнительным кольцом (41), при этом входной штуцер (9) выполнен с наружной резьбой для установки гайки и со ступенчатой проточкой входного отверстия для размещения в нем уплотнительного кольца (41).