PL105877B1 - Uklad sterujacy dla uruchamianego elektropneumatycznie hamulca wielostopniowego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest uklad sterujacy dla uruchamianego elektropneumatycznie hamulca wielostop¬ niowego, zwlaszcza hamulca kolejowego ze wspomaganiem sprezynowym, majacy regulator cisnienia zalezny od obciazenia, który jest podlaczony do wielostopniowego zaworu sterujacego za posrednictwem przelaczalnego zaworu elektromagnetycznego.W znanym, wedlug szwajcarskiego opisu patentowego nr 535 150, ukladzie sterujacym tego typu, konie¬ czne jest stosowanie, oprócz zaleznego od obciazenia regulatora cisnienia, dodatkowego elementu w postaci przemiennika cisnienia. Cisnienie pierwotne wysterowane odwrotnie proporcjonalnie do stanu obciazenia po¬ woduje, poprzez oddzialywanie na przemiennik cisnienia, wysterowanie cisnienia sterujacego w sposób odwrotnie proporcjonalny do cisnienia pierwotnego zaleznego od obciazenia, to znaczy wprost proporcjonalnie od stanu obciazenia. To zalezne od obciazenia cisnienie pierwotne i cisnienie sterujace dzialaja jednoczesnie na tlokowy uklad róznicowy czyli wielostopniowy zawór sterujacy, którego tloki róznicowe sa wysterowywane elektro¬ pneumatycznie w tym samym kierunku. Cisnienie pierwotne i cisnienie sterujace okreslaja wspólnie wysokosc cisnienia luzowania, wzglednie wielkosc stopniowego obnizenia cisnienia.Wada tego znanego ukladu sterujacego jest to, ze przy hamowaniu zupelnym zawory elektromagnetyczne obnizaja cisnienie dzialajace na tloki róznicowe do zera. Aby uniknac przehamowania w przypadku pustego pociagu konieczne jest, jak to opisano powyzej, dzialanie na tloki róznicowe, czyli na zawór sterujacy, równowa¬ zacymi sie wzajemnie cisnieniami pierwotnym i sterujacym.Celem wynalazkujest wyeliminowanie tej wady.Dla osiagniecia tego celu postawiono zadanie skonstruowania takiego ukladu sterujacego, który nie wy¬ kazuje tej wady, i w którym nie jest potrzebny przemiennik cisnienia dla uzyskania cisnienia pierwotnego, przez co zawór sterujacy, to jest uklad tloków róznicowych, znajduje sie wylacznie pod dzialaniem cisnienia steruja¬ cego i w zwiazku z tym moze miec znacznie prostsza konstrukcje.Zadanie to rozwiazano wedlug wynalazku przez skonstruowanie ukladu sterowania, w którym zawory magnetyczne sa podlaczone dodatkowo do przewodu zasilajacego i w jednym ze swych polozen lacza zawór sterujacy z przewodem zasilajacym, a w drugim polozeniu z regulatorem cisnienia.2 105877 Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedsta¬ wia schematycznie uklad sterowania wedlug wynalazku w jednym z przykladów wykonania, a fig. 2 - schematy¬ cznie inny przyklad wykonania ukladu sterujacego wedlug wynalazku.Uklad sterujacy pokazany na fig. 1 posiada zawór sterujacy 10, trzy zawory elektromagnetyczne 11, 12, 13 oraz zalezny od obciazenia regulator 14 cisnienia. Do ukladu sterujacego podlaczone sa z jednej strony przewód zasilajacy 15, przewód hamowania 16, oraz przewód 17 sterowania w zaleznosci od obciazenia, Poprzez przewód hamowania 16 uzyskuje sie polaczenie cylindra hamulcowego 18 z ukladem sterowania. W cylindrze hamulco¬ wym 18 znajduje sie sprezyna wspomagajaca 19, która w przypadku odpowietrzonego cylindra hamulcowego 18 wytwarza pelna sile hamowania. Ta sprezyna wspomagajaca 19 opiera sie jednym swym koncem o dno cylindra hamulcowego a drugim koncem o tlok 20 tego cylindra. Przewód zasilajacy 15 jest polaczony poprzez ogra¬ nicznik cisnienia 21 z niepokazanym na rysunku zródlem sprezonego powietrza. Przewód sterujacy 17 obciaze¬ nia jest polaczony badz z amortyzatorem pneumatycznym lub tez zaworem pomiarowym ciezaru, nie pokaza¬ nymi na rysunku, wytwarzajacymi cisnienie zalezne od obciazenia i wprost proporcjonalne do obciazenia poja¬ zdu.Zawór sterujacy 10 ma trzy tloki sterujace 22, 23 i 24. Jak to widac na rysunku, tloki te maja rózna wielkosc. Tlok srodkowy 23 ma powierzchnie dwukrotnie wieksza niz tlok górny 22 i o polowe mniejsza niz powierzchnia dolengo tloka 24 lub, innymi slowy, gdy oznaczy sie przez F sume powierzchni wszystkich trzech tloków to powierzchnia tloka 22 wynosi 1/7F, powierzchnia tloka 23 2/7 F, a powierzchnia tloka 24 4/7 F.Te trzy tloki 22, 23, 24 sa zamocowane na jednym tloczysku 25, majacym na dolnym swym koncu rurkowaty popychacz 26 zaworu, o który to popychacz opiera sie grzybek 27 zaworu. Tengrzybek 27 jest dociskany za pomoca sprezyny zaworowej 28 do nieruchomego gniazda 29 zaworu w obudowie 30 tego zaworu, i dzieli w tym polozeniu obudowe zaworu na dwie oddzielne komory 31 i 32, Komora 31 jest polaczona z cylindrem hamulco¬ wym 18 za posrednictwem przewodu 16, a komora 32 za posrednictwem przewodu zasilajacego 15 poprzez ogranicznik cisnienia 21 z niepokazanym na rysunku zródlem sprezonego powietrza. Kazdy z trzech tloków sterujacych 22, 23, 24, znajduje sie pomiedzy dwiema komorami 33, 34 35, 36, 37, 38. Komora 33 górnego tloka sterujacego 22 jest polaczona z pierwszym zaworem elektromagnetycznym 13, podczas gdy komory 35 i 37 tloków srodkowego 23 i dolnego 24 sa polaczone odpowiednio z zaworem elektromagnetycznym 12 i zawo¬ rem elektromagnetycznym 11. Komory 34, 26 i 38 sa polaczone z atmosfera. Pomiedzy komora 31 zaworu i komora 38 znajduje sie jeszcze jeden tlok sterujacy 26a, który równiez jest zamocowany na tloczysku 25.Kazdy z trzech zaworów elektromagnetycznych 11, 12, 13, ma jeden grzybek zaworowy 39,40,41. Kazdy z grzybków zaworowych 39, 40,41 oddziela górna komore 42,43,44 danego zaworu od dolnej jego komory 45, 46, 47. Trzy górne komory 42, 43 i 44 zaworów sa polaczone poprzez ogranicznik cisnienia 21 i przewód zasilajacy 15 z nie pokazanym na rysunku zródlem sprezonego powietrza. Trzy dolne komory 45, 46 i 47 zworów sa polaczone przewodami 48 z komora 49 regulatora 14 cisnienia dzialajacego w zaleznosci od obciaze¬ nia. Kazdy z trzech zaworów elektromagnetycznych 11, 12. i 13 ma zwore 50, która w znany sposób umozliwia elektromagnetyczne uruchamianie grzybka zaworowego 39,40,41. Jesli zawory elektromagnetyczne 11,12 i 13 zostaja wzbudzone, nastepuje wtedy przesuniecie grzybków zaworowych 39,40,41 w kierunku przeciwnym do dzialania sprezyn 51. Jesli zawory elektromagnetyczne 11, 12, 13, pozostaja wstanie odwzbudzonym, wtedy grzybki zaworowe 39, 40,41 znajduja sie w polozeniu pokazanym na rysunku. Przy tym polozeniu sprezone powietrze z przewodu zasilajacego 15 moze sie przedostawac do komór 39, 40, 41 zaworu sterujacego 10. Jesli zawory elektromagnetyczne 11,12, 13, sa wzbudzone i grzybki zaworowe 39,40,41 uniesione, wtedy sprezone powietrze moze sie przedostawac z komory 49 regulatora 14 cisnienia do komór 33, 35, i 37 zaworu sterujacego .Regulator 14 cisnienia ma dwa tloki 52 i 53. Górny tlok 52 oddziela wspomniana komore 49 regulatora od komory 54 polaczonej z atmosfera, Dolny tlok 53 regulatora oddziela górna komore 55 polaczona z przewodem 17 obciazenia od polaczonej z atmosfera komory 56. Dolny tlok 53 regulatora znajduje sie pod dzialaniem sprezyny 63, która unosi tlok 53 regulatora na tyle, o ile mniejsze jest obciazenie pojazdu, a tym samym mniejsze cisnienie w przewodzie sterujacym 17 obciazenia, a wiec w komorze 55. Oba tloki 52 i 53 regulatora sa ze soba polaczone tloczyskiem 57, które jest wydrazone na swym górnym koncu i sluzy do uruchamiania grzybka zaworowego 58. Grzybek zaworowy 58, bedac w polozeniu pokazanym na rysunku, oddziela wspomnia¬ na komore 49 od komory 59 zaworu, która jest polaczona z przewodem zasilajacym 15. Sprezyna zaworowa 60 ma za zadanie dociskac grzybek zaworowy 58 do gniazda 61 obudowy 62 zaworu.W ukladzie sterujacym pokazanym na fig. 2 czesci odpowiadajace czesciom pokazanym na fig. 1 sa ozna¬ czone takimi samymi odnosnikami liczbowymi. Tendrugi przyklad wykonania ukladu sterujacego odróznia sie od pierwszego przykladu wykonania nastepujacymi cechami.Zawór sterujacy 10 posiada dodatkowo tlok 64, który oddziela od siebie dwie komory 65 i 66. Ponadto105877/ 3 istnieje tutaj jeszcze jeden zawór elektromagnetyczny 67 majacy grzybek zaworowy 68, który oddziela górna komore 69 zaworu od jego komory dolnej 70. Górna komora 69 zaworu jest polaczona z przewodem zasilajacym , a za jego posrednictwem, poprzez ogranicznik cisnienia 21, z nie pokazanym na rysunku zródlem sprezonego powietrza. Dolna komora 70 zaworu jest polaczona z atmosfera. Zawór elektromagnetyczny 67 ma zwore 50, która umozliwia w normalny sposób elektromagnetyczne uruchamianie grzybka zaworowego 68. Jesli zawór elektromagnetyczny 67 zostaje wzbudzony, to grzybek zaworowy 68 unosi sie i komora 66 zaworu sterujacego zostaje calkowicie odpowietrzona. Jesli zawór elektromagnetyczny 67 pozostaje w stanie odwzbudzonym, wtedy sprezone powietrze moze sie przedostawac z przewodu zasilajacego 15 do komory 66 zaworu sterujacego.Dzialanie ukladu sterujacego w obu przykladach wykonania jest zasadniczo takie same i bedzie opisane wspólnie. Róznice w dzialaniu zostana podane ponizej.Dla calkowitego zwolnienia hamulca musi nastapic odciecie doplywu pradu do zaworów elektromagnety¬ cznych 11, 12, 13. W wyniku tego sprezone powietrze z przewodu zasilajacego 15 przechodzi do komór 33, 35, 36 zaworu sterujacego 10 i grzybek zaworowy 27 zostaje uniesiony z gniazda 29, na skutek czego sprezone powietrze dostaje sie z komory 32 zaworu do cylindra hamulcowego 18 i przesuwa tlok 20, wbrew dzialaniu sprezyny wspomagajacej 19, w polozenie zwolnienia.Dla calkowitego zahamowania musi nastapic wlaczenie doplywu pradu do zaworów elektromagnety¬ cznych 11,12,13. W wyniku tego komora 49 regulatora cisnienia 14 zostaje polaczona z komorami 33, 35, i 36 zaworu sterujacego 10, przez co w komorach tych panuje cisnienie regulowane w zaleznosci od obciazenia.Cisnienie tojest o tyle nizsze, o ile mniej obciazony jest pojazd.Przy calkowicie zaladowanym pojezdzie, w przewodzie sterujacym 17 panuje maksymalne cisnienie które jest wystarczajace dla przesuniecia tloka 53, wbrew dzialaniu sprezyny 63, calkowicie w dól. Grzybek zawo¬ rowy 58 przylega w wyniku tego do gniazda 61, a górny koniec tloczyska 52 nie styka sie z grzybkiem zaworo¬ wym 58. Na skutek tego powietrze znajdujace sie w komorze 49 moze przeplywac przez drazony górny koniec tloczyska 57 i komore 54 do atmosfery. Przy tym równiez cisnienie w komorach 33, 35 i 37 zostaje calkowicie zrównane z atmosferycznym. W przypadku, gdy w cylindrze hamulcowym 18 znajduje sie jeszcze sprezone po¬ wietrze dziala ono od strony komory 31 na tlok 26a tak, ze popychacz 26 zaworu odsuwa sie od grzybka zaworowego 27 i powietrze moze byc wypuszczone z cylindra hamulcowego 18 do atmosfery poprzez przewód 16, komore 31, drazony popychacz 26 i komore 38.Przy calkowicie opróznionym z ladunku pojezdzie, w przewodzie 17 panuje minimalne cisnienie. Sprezyna 63 jest na skutek tego w stanie dociskac tlok 58 regulatora ku górze. Grzybek zaworowy 58 zostaje w zwiazku z tym uniesiony z gniazda. W zwiazku z tym powietrze z komory 59 wyplywa tak dlugo, dopóki nie zostanie osiagniete w tej komorze cisnienie takie, ze cisnienie panujace w komorze 49, dzialajace na tlok 52 regulatora, nie jest w stanie doprowadzic regulator 14 w polozenie wylaczenia. Przy calkowicie zahamowanym pojezdzie, cisnienie takie same jak w komorze 49 panuje równiez w komorach 33, 35 i 37, a takze w cylindrze hamulco¬ wym 18. utrzymuje sie odpowiednie cisnienie regulujace, sile hamowania. W wyniku tego sila hamowania przy pustym pojezdzie jest odpowiednio mniejsza niz przy zaladowanym.Przy czesciowo zaladowanym pojezdzie sila hamowania jest stale proporcjonalna do obciazenia pojazdu.Jesli wiec zostanie wlaczony zawór elektromagnetyczny 13, to sila hamowania osiaga tylko 1/7 wartosci pelnej sily hamowania, Mozliwe sa do uzyskania rózne wielkosci sily hamowania przy kazdym z siedmiu mozli¬ wych stopni hamowania a mianowicie: stopien 1—wlaczony zawór 13 stopien 2— wlaczony zawór 12 stopien 3— wlaczone zawory 12 i 13 stopien 4— wlaczony zawór 11 stopien 5— wlaczone zawory 11 i 13 stopien 6— wlaczone zawory 11 i 12 stopien 7— wlaczone zawory 11, 12 i 13 Aby ulatwic przyhamowanie zastosowano jeszcze czwarty zawór elektromagnetyczny 67, jak pokazano na fig. 2. Jesli zawór elektromagnetyczny 67 zostanie wlaczony to cisnienie w komorze 66 zaworu sterujacego 10 spada do cisnienia atmosferycznego, przez co powstaje niezalezna od obciazenia pojazdu i od stopnia hamowania sila przyhamowywujaca, poniewaz odpowiednio do spadku cisnienia w komorze 66 spada równiez cisnienie w cylindrze hamulcowym 18 i sprezyna wspomagajaca moze wywolywac pewna sile hamowania. Toprzyhamo¬ wywanie ma szczególne znaczenie przy pustych pojazdach i niskich stopniach hamowania. PL PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Uklad sterujacy dla uruchamianego elektropneumatycznie hamulca wielostopniowego, zwlaszcza4 105877 hamulca kolejowego ze wspomaganiem sprezynowym, majacy regulator cisnienia dzialajacy zaleznie od obciaze¬ nia, który jest polaczony z zaworem sterujacym za posrednictwem przelaczalnych zaworów elektromagnety¬ cznych, znamienny tym, ze zawory elektromagnetyczne (11,12,13) sa polaczone dodatkowo z przewo¬ dem zasilajacym (15) i lacza zawór sterujacy (10) przy jednym z ich polozen z przewodem zasilajacym (15), a w drugim polozeniu z regulatorem (14).

2. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny t y m, ze ma dodatkowy, przelaczalny zawór elektromagnety¬ czny (67) dla przyhamowywania, który laczy zawór sterujacy (10) z przewodem zasilajacym (15) w jednym swym polozeniu, a w drugim polozeniu z atmosfera.

3. Uklad wedlug zastrz. lfznamienny tym, ze regulator cisnienia (14) ma dwugniazdowy zawór (48, ~58, 59), który jest polaczony z dwoma tlokami uruchamiajacymi (52, 53), które to tloki znajduja sie pod dzialaniem sprezyny (63) dzialajacej w jednym kierunku, oraz cisnienia sterowania obciazeniowego panujacego w przewodzie (17) i cisnienia regulatora, dzialajacych w kierunku przeciwnym do kierunku dzialania sprezyny, przy czym to cisnienie regulatora jest odwrotnie proporcjonalne do obciazenia pojazdu.

4. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawór sterujacy (10) ma trzy tloki (22, 23, 24) o róznej wielkosci, z których drugi tlok (23) ma powierzchnie dwukrotnie wieksza od tloka pierwszego (22) i o polowe mniejsza od powierzchni tloka trzeciego (24), które to tloki z jednej strony znajduja sie pod dziala¬ niem cisnienia panujacego w przewodzie zasilajacym, jak równiez cisnienia regulatora, a z drugiej storny pod dzialaniem cisnienia atmosferycznego.

5. Uklad wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze zawór sterujacy (10) ma czwarty tlok (26a), który z jednej strony*jest poddawany dzialaniu cisnienia panujacego w cylindrze hamulcowym (18), a z drugiej strony cisnieniaatmosferycznego. » Fig. I Fig. Z Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 45 zl PL PL