RU110696U1

RU110696U1 - MAIN PISTON OF THE MAIN PART OF THE AIR DISTRIBUTOR

Info

Publication number: RU110696U1
Application number: RU2011125517/11U
Authority: RU
Inventors: Владислав Николаевич Муртазин; Владимир Васильевич Соломатин; Антон Владиславович Муртазин
Original assignee: Зао Научно-Проектный Центр "Тормоз" (Зао Нпц "Тормоз")
Priority date: 2011-06-21
Filing date: 2011-06-21
Publication date: 2011-11-27

Abstract

Уравнительный поршень главной части воздухораспределителя, выполненный в виде: самого поршня, атмосферного отростка, воздействующего на тормозной клапан, и хвостовика, отличающийся тем, что хвостовик уравнительного поршня имеет диаметр, близкий к внутреннему диаметру пружины, при этом в тело поршня дополнительно введено по крайней мере одно дополнительное отверстие, а полость перед указанными отверстиями выполнена увеличенной с уменьшением пневматического сопротивления при передаче давления в тормозной цилиндр. The balancing piston of the main part of the air distributor, made in the form of: the piston itself, the atmospheric process acting on the brake valve, and a shank, characterized in that the balancing piston shank has a diameter close to the inner diameter of the spring, while at least an additional piston is introduced into the piston body one additional hole, and the cavity in front of these holes is made increased with a decrease in pneumatic resistance when transmitting pressure to the brake cylinder.

Description

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и более конкретно касается устройства воздухораспределителей пневматической тормозной магистрали грузовых вагонов подвижного состава железных дорог.The utility model relates to the field of railway transport and more specifically relates to the arrangement of air distributors of the pneumatic brake line of freight cars of railway rolling stock.

Процесс торможения железнодорожных транспортных средств выполняется путем изменения давления в тормозной магистрали, содержащей воздухораспределитель, посредством которого управляют давлением сжатого воздуха, поступающим в тормозные цилиндры указанных транспортных средства. Такие тормозные системы кроме него оборудованы запасным резервуаром, одним или несколькими тормозными цилиндрами, наполняемыми сжатым воздухом при торможении через воздухораспределитель. Он может иметь до трех переключаемых режимов - «порожний», «средний» и «груженый» с соответствующими изменениями величины давления в тормозном цилиндре. При наличии между воздухораспределителем и тормозным цилиндром авторегулятора тормозных усилий (авторежима) устанавливается средний режим указанного прибора. Воздухораспределитель в свою очередь состоит из главной и магистральной частей, установленных на двухкамерном резервуаре. Воздушное давление поступает в тормозной цилиндр через уравнительный поршень главной части. Режимные пружины воздействуют на этот поршень. От стабильности его работы зависят параметры торможения.The braking process of railway vehicles is carried out by changing the pressure in the brake line containing an air distributor, through which the pressure of the compressed air entering the brake cylinders of these vehicles is controlled. Such brake systems, in addition to it, are equipped with a spare reservoir, one or more brake cylinders filled with compressed air during braking through the air distributor. It can have up to three switchable modes - "empty", "medium" and "loaded" with the corresponding changes in the pressure in the brake cylinder. If there is a braking force autoregulator (auto mode) between the air distributor and the brake cylinder, the average mode of the indicated device is set. The air distributor, in turn, consists of the main and main parts installed on a two-chamber tank. Air pressure enters the brake cylinder through the equalizing piston of the main part. The service springs act on this piston. The braking parameters depend on the stability of its operation.

Известна конструкция уравнительного поршня в воздухораспределителе с органом двух давлений пневматической системы, которая содержит, кроме того: запасный резервуар, один или несколько тормозных цилиндров, переключатель порожнего и груженого режимов торможения, дополнительный резервуар, сообщенный через переключатель на порожнем режиме с устройством для регулирования величины давления в тормозном цилиндре на порожнем режиме (регулятор давления) и далее с тормозным цилиндром и отключенный от тормозного цилиндра переключателем на груженом режиме (пат. RU №2127679, В60Т 8/20, 1998.05.20). Здесь используется в воздухораспределителе обычный по конструкции уравнительный поршень, которым могут неодинаково устанавливаться режимы торможения, из-за нечеткой фиксации положения режимных пружин. А объемы дополнительного резервуара, запасного резервуара и тормозного цилиндра связываются определенным соотношением между собой. Такая система на российских железных дорогах в настоящее время не используется из-за применяемого воздухораспределителя с тремя режимами загрузки.The construction of the equalizing piston in the air distributor with the two-pressure organ of the pneumatic system is known, which contains, in addition: a spare reservoir, one or more brake cylinders, a switch for empty and loaded braking modes, an additional reservoir communicated through an empty switch with a device for regulating the pressure in the brake cylinder in the empty mode (pressure regulator) and further with the brake cylinder and disconnected from the brake cylinder by a switch on the load wife mode (US Pat. RU No. 2127679, B60T 8/20, 1998.05.20). Here, an equalizing piston, which is conventional in design, is used in the air distributor, with which braking modes can be set unequally, due to fuzzy fixation of the position of the operating springs. And the volumes of the additional tank, spare tank and brake cylinder are connected by a certain ratio among themselves. Such a system is not currently used on Russian railways due to the air distributor with three loading modes.

Известен уравнительный поршень воздухораспределителя, состоящего из главной, магистральной частей и двухкамерного резервуара с эксцентриковым переключателем режимов торможения, воздействующего на режимную упорку в главной части (пат. RU №2031025, В60Т 13/24, 1995.03.20). Указанная составная часть, содержащая переключатель, пружины с упоркой и подвижный элемент (деталь под названием уравнительной подвижной перегородки или уравнительного поршня), на которую опираются пружины (наружная и внутренняя), принято называть режимным узлом. Здесь управление давлением сжатого воздуха в тормозном цилиндре осуществляют применением дополнительных воздействий на уравнительный поршень воздухораспределителя. Это реализуется введением в конструкцию устройства дополнительных пружин со стороны расположения режимного валика и увеличением их силы предварительного поджатия. При этом существующая конструкция поршня не фиксирует положение внутренней (средней) пружины при наличии дополнительной. Ее смещение или перекос могут привести к заклиниванию уравнительного поршня. Кроме того, пропускная способность того количества отверстий, через которые поступает воздух в тормозной цилиндр, часто оказывается недостаточной для выполнения зарядки тормозного цилиндра за требуемое время.Known equalizing piston of the air distributor, consisting of the main, main parts and a two-chamber reservoir with an eccentric switch of braking modes acting on the mode stop in the main part (US Pat. RU No. 2031025, B60T 13/24, 1995.03.20). The specified component comprising a switch, springs with a stop and a movable element (a part called a leveling movable partition or leveling piston), on which the springs (external and internal) are supported, is usually called a duty unit. Here, the pressure control of the compressed air in the brake cylinder is carried out by applying additional effects on the equalizing piston of the air distributor. This is realized by introducing additional springs into the device design from the side of the mode roller and increasing their preliminary preload force. Moreover, the existing piston design does not fix the position of the internal (middle) spring in the presence of an additional one. Its displacement or skew can lead to jamming of the equalizing piston. In addition, the throughput of the number of holes through which air enters the brake cylinder is often insufficient to charge the brake cylinder in the required time.

Это приводит к недостаточной точности в поддержании величины давления при разных видах загрузки транспортного средства.This leads to insufficient accuracy in maintaining the pressure value for different types of vehicle loading.

Наиболее близким режимному узлу главной части воздухораспределителя по совокупности существенных признаков является устройство, описанное в пат. RU №043514 и пат. RU №2322365. Здесь за счет формы валика эксцентрикового переключателя, воздействующего на режимные пружины, достигнуто разделение тормозных характеристик для порожнего, среднего и груженого режимов. Для этого дополнительно подобрана соответствующая жесткость пружин и модифицирован профиль валика. Конструкция уравнительного поршня в этом решении не видоизменялась, Аналогично выполнена конструкция поршня при установке на тележке воздухораспределителя рядом с авторежимом в соответствии с решениями, описанными в ряде патентов (например, RU №2322367 и др.). Другими словами в более поздних решениях вопрос улучшения этой детали не затрагивался.The closest to the operational unit of the main part of the air distributor for the combination of essential features is the device described in US Pat. RU No. 043514 and US Pat. RU No. 2322365. Here, due to the shape of the roller of the eccentric switch acting on the operating springs, separation of the braking characteristics for empty, medium and loaded modes is achieved. For this, the corresponding spring stiffness was additionally selected and the roller profile was modified. The balancing piston design was not modified in this solution. The piston design was similarly implemented when the air distributor was installed on the trolley next to the auto mode in accordance with the solutions described in a number of patents (for example, RU No. 2322367 and others). In other words, in later decisions the issue of improving this detail was not addressed.

То есть возникает необходимость модернизации этой части воздухораспределителя, а именно, уравнительного поршня в режимном узле на конструкцию, хотя бы частично устраняющую вышеизложенный недостатки при сохранении требуемых режимов торможения с одновременным повышением точности поддержания давления в тормозном цилиндре, обычно устанавливаемого после авторежима на вагоне или на тележке(ах) вагона.That is, there is a need to modernize this part of the air distributor, namely, the balancing piston in the operating unit for a design that at least partially eliminates the above disadvantages while maintaining the required braking modes while increasing the accuracy of maintaining the pressure in the brake cylinder, usually set after auto mode on a car or on a trolley (ah) wagon.

Предлагается уравнительный поршень главной части воздухораспределителя для работы в составе этого пневматического прибора. В нем одна из режимных пружин, расположенных между уравнительной подвижной перегородкой (поршнем) главной части и поджимаемых эксцентриковым переключателем и колпачком-упором, устанавливается на посадочное место уравнительного поршня, которое не позволяет ей смещаться относительно оси указанного поршня. То есть ее положение застопорено имеющимся на корпусе поршня ограничительным элементом.An equalizing piston of the main part of the air distributor is proposed for operation as part of this pneumatic device. In it, one of the operating springs located between the equalizing movable partition (piston) of the main part and pressed by the eccentric switch and the stop cap is installed on the seat of the equalizing piston, which does not allow it to move relative to the axis of the specified piston. That is, its position is locked by the restrictive element on the piston body.

Дополнительно предлагаемый поршень может быть выполнен с составляющими в виде дополнительных отверстий, сообщающими (уравнительную) полость поршня с тормозным цилиндром, способствующими ускоренной зарядке тормозного цилиндра.Additionally, the proposed piston can be made with components in the form of additional holes communicating the (equalization) cavity of the piston with the brake cylinder, contributing to the accelerated charging of the brake cylinder.

Предлагаемая конструкция может иметь как симметричное количество дополнительных отверстий, так и несимметричное.The proposed design can have both a symmetrical number of additional holes, and asymmetric.

Кроме того, предлагается модернизация способствующая, более плавному истечению (протеканию) воздуха в области сообщения полости поршня с тормозным цилиндром. Такое изменение конструкции приводит к ускоренной зарядке тормозного цилиндра. Давление останется при этом прежним, так как модификация не касается силовых характеристик пружин, а только их устойчивости относительно опорной поверхности. Таким образом заявляемое устройство решает поставленную задачу создания более надежной конструкции уравнительного поршня главной части используемого для изменений давлений на выходе воздухораспределителя.In addition, a modernization is proposed that contributes to a smoother outflow (flow) of air in the area of communication of the piston cavity with the brake cylinder. This design change leads to accelerated charging of the brake cylinder. The pressure will remain the same, since the modification does not affect the force characteristics of the springs, but only their stability relative to the supporting surface. Thus, the claimed device solves the problem of creating a more reliable design equalizing piston of the main part used to change the pressure at the outlet of the air distributor.

Это достигается такими усовершенствованиями конструкции: хвостовик уравнительного поршня имеет диаметр близкий к внутреннему диаметру пружины, в теле поршня дополнительно введены по крайней мере одно дополнительное отверстие, а полость перед указанными отверстиями выполнена увеличенной с уменьшением пневматического сопротивления при передаче давления в тормозной цилиндр. То есть повышение надежного поддержания давления в допустимых границах достигается за счет использования пружины с фиксированным положением относительно опорной поверхности. Кроме того, увеличенное количество отверстий (суммарной площади проходного сечения) и повышение качества проходящего через отверстия воздуха способствует указанному эффекту. В свою очередь это приводит к уменьшению разброса удельных тормозных сил у разных по степени загрузки вагонов и, вследствие этого, повышению плавности и эффективности торможения состава.This is achieved by such design improvements: the balancing piston shank has a diameter close to the inner diameter of the spring, at least one additional hole is additionally introduced into the piston body, and the cavity in front of these holes is made larger with decreasing pneumatic resistance when transmitting pressure to the brake cylinder. That is, an increase in reliable pressure maintenance within acceptable limits is achieved through the use of a spring with a fixed position relative to the supporting surface. In addition, the increased number of holes (the total area of the bore) and improving the quality of the air passing through the holes contributes to the specified effect. In turn, this leads to a decrease in the dispersion of specific braking forces for cars with different degrees of load and, as a result, to an increase in the smoothness and braking efficiency of the train.

Основными отличительными признаками конструкции является то, что именно расположение пружины, при указанных условиях позволяет достичь воспроизводимых характеристик торможения и обеспечивает плавное изменение давления в тормозном цилиндре в зависимости от загрузки. При этом обеспечивается и повышение точности поддержания требуемого давления, так как исключаются разного рода колебания давления при эксплуатации.The main distinguishing features of the design is that it is the location of the spring, under the indicated conditions, that allows achieving reproducible braking characteristics and provides a smooth change in pressure in the brake cylinder depending on the load. At the same time, an increase in the accuracy of maintaining the required pressure is also provided, since various kinds of pressure fluctuations during operation are excluded.

Полезная модель поясняется схемами, конкретным примером выполнения и чертежами, где на фиг.1 приведена принципиальная схема режимного узла главной части воздухораспределителя содержащая в составе уравнительный поршень.The utility model is illustrated by diagrams, a specific example of execution and drawings, where Fig. 1 shows a schematic diagram of a regime unit of the main part of the air distributor containing an equalizing piston.

На данном этапе усовершенствования касаются конструкции уравнительного поршня. В корпусе 1 режимного узла главной части расположены: уравнительный поршень 2 с наружной от хвостовика 3 пружиной 4, опирающейся на поршень в соответствующих проточках, средняя пружина 5,опирающаяся непосредственно на наружный диаметр хвостовика 3 также колпачок-упор пружины 6, установленной с возможностью сжатия пружин внутри объема между упором 6 и уравнительным поршнем 2.At this stage, improvements relate to the design of the balancing piston. In the housing 1 of the operating unit of the main part there are: equalizing piston 2 with spring 4 external from the shank 3, resting on the piston in the respective grooves, middle spring 5, resting directly on the outer diameter of the shank 3, as well as a stop-cap of the spring 6 installed with the possibility of compression of the springs inside the volume between the emphasis 6 and the equalizing piston 2.

По оси уравнительного поршня расположено атмосферное отверстие 7 и седло 8, образующие вместе с запорным элементом тормозного клапана 9, размещенного в штоке главного поршня, клапан, соединяющий тормозной цилиндр с атмосферой в открытом состоянии.Along the axis of the equalizing piston, there is an atmospheric hole 7 and a saddle 8, which together with the locking element of the brake valve 9, located in the main piston rod, form a valve connecting the brake cylinder with the atmosphere in the open state.

Здесь внесены следующие изменения: 1) диаметр хвостовика 3 уравнительного поршня увеличен, и выполнен близким к диаметру внутреннего диаметра пружины 5, 2) одно из дополнительных отверстий 10 показано напротив атмосферного отверстия седла 8 сдвоенного тормозного клапана, 3) Полость 11 в этой области отверстий имеет увеличенный объем за счет уменьшения толщины стенки.The following changes are made here: 1) the diameter of the shank 3 of the equalizing piston is increased and made close to the diameter of the internal diameter of the spring 5, 2) one of the additional holes 10 is shown opposite the atmospheric hole of the seat 8 of the double brake valve, 3) The cavity 11 in this area of the holes has increased volume by reducing wall thickness.

Уравнительный поршень в составе главной части воздухораспределителя работает следующим образом.The equalizing piston in the main part of the air distributor operates as follows.

При торможении уплотнение подпружиненного клапана 9 плотно прижат к седлу 8 уравнительного поршня 2. Сжатый воздух поступает в тормозной цилиндр (не показан). Давление в тормозном цилиндре определяется положением уравнительного поршня. При отпуске клапан 9 отходит от седла на уравнительном поршне, и сжатый воздух выходит в атмосферу.When braking, the seal of the spring-loaded valve 9 is tightly pressed against the seat 8 of the equalizing piston 2. Compressed air enters the brake cylinder (not shown). The pressure in the brake cylinder is determined by the position of the balancing piston. When tempering, valve 9 moves away from the seat on the equalizing piston, and compressed air enters the atmosphere.

Положение уравнительного поршня определяется давлением, передаваемым в направлении тормозного цилиндра и усилием пружин 4 и 5, действующими на него. Кроме того, давление в тормозном цилиндре, как выше было сказано, определяется положением штока главного поршня. Перемещение уравнительного поршня 2 зависит от режима торможения (служебного или экстренного), а именно от количества пружин, подключаемых переключателем режимов. Также оно связано с перемещением штока главного поршня в зависимости от ступени торможения (выполнено ли разобщение тормозного цилиндра с атмосферой и его сообщении с запасным резервуаром до требуемого давления)The position of the equalizing piston is determined by the pressure transmitted in the direction of the brake cylinder and the force of the springs 4 and 5 acting on it. In addition, the pressure in the brake cylinder, as mentioned above, is determined by the position of the rod of the main piston. The movement of the equalizing piston 2 depends on the braking mode (service or emergency), namely on the number of springs connected by the mode switch. It is also associated with the movement of the main piston rod depending on the braking stage (is the brake cylinder disconnected from the atmosphere and is it connected with the spare tank to the required pressure)

Усовершенствованная конструкция уравнительного поршня главной части в итоге практически будет действовать под действием сил давления передаваемых на него в рабочих условиях. Увеличенный диаметр хвостовика и его длина не позволяет пружине менять свое положение при режиме ее не загрузки. А это обеспечивает постоянство ее положение при рабочем состоянии.The improved design of the equalizing piston of the main part as a result will practically act under the action of pressure forces transmitted to it under operating conditions. The increased diameter of the shank and its length does not allow the spring to change its position when it is not loading. And this ensures the constancy of its position in working condition.

Увеличенная полость перед отверстиями, связывающими тормозной цилиндр с зарядным резервуаром способствует более плавному изменению давления, и их увеличенное количество содействует более быстрой зарядке цилиндра.The enlarged cavity in front of the holes connecting the brake cylinder to the charging reservoir contributes to a smoother change in pressure, and their increased number contributes to a faster charging of the cylinder.

Результат предложенного усовершенствования конструкции более надежная работа этого пневматического прибора.The result of the proposed design improvement is more reliable operation of this pneumatic device.

Предлагаемое устройство было реализовано следующим образом. В главной части воздухораспределителя усл.270-023 уравнительный поршень изготавливался с увеличенным диаметром хвостовика и его длиной. Количество отверстий доводилось до 4 вместо двух, а полость перед ними изготавливалась с большим объемом.The proposed device was implemented as follows. In the main part of the air diffuser Conv. 270-023, the equalizing piston was manufactured with an increased shank diameter and its length. The number of holes was brought to 4 instead of two, and the cavity in front of them was made with a large volume.

Достигаемый технический результат, как показали данные проведенных испытаний, может быть реализован только взаимосвязанной совокупностью всех существенных признаков заявленных объектов, отраженных в формуле модели.The achieved technical result, as shown by the data of the tests, can be realized only by an interconnected set of all the essential features of the declared objects, reflected in the formula of the model.

Таким образом, выполненное усовершенствование уравнительного поршня главной части приводит к повышению надежности тормозного прибора с одновременным повышением его пневматических характеристик и расширением технических возможностей.Thus, the performed improvement of the equalizing piston of the main part leads to an increase in the reliability of the brake device with a simultaneous increase in its pneumatic characteristics and the expansion of technical capabilities.

Claims

The balancing piston of the main part of the air distributor, made in the form of: the piston itself, the atmospheric process acting on the brake valve, and a shank, characterized in that the balancing piston shank has a diameter close to the inner diameter of the spring, while at least an additional piston is introduced into the piston body one additional hole, and the cavity in front of these holes is made increased with a decrease in pneumatic resistance when transmitting pressure to the brake cylinder.