RU157477U1

RU157477U1 - Воздухораспределитель тормоза железнодорожного транспортного средства

Info

Publication number: RU157477U1
Application number: RU2015131431/11U
Authority: RU
Inventors: Алексей Николаевич Фокин
Original assignee: Открытое акционерное общество "РИТМ" Тверское производство тормозной аппаратуры
Priority date: 2015-07-28
Filing date: 2015-07-28
Publication date: 2015-12-10

Abstract

1. Воздухораспределитель тормоза железнодорожного транспортного средства, содержащий размещенные в отдельных корпусах обособленно одна от другой главную часть и магистральную часть, устанавливаемые на двухкамерном резервуаре, имеющий каналы для сообщения с тормозной магистралью, тормозным цилиндром и запасным резервуаром, при этом главная часть включает в себя главный поршень с пружиной и штоком, уравнительный поршень, выполненный с возможностью разобщения тормозной камеры, связанной с тормозным цилиндром, от атмосферной полости, размещенной в двухкамерном резервуаре, питательный клапан, взаимодействующий со штоком и уравнительным поршнем, а также обратный клапан, состоящий из упора с уплотнительным элементом, сообщенный каналами с тормозной магистралью и запасным резервуаром, при этом суммарный вес обратного клапана создает усилие, соответствующее величине минимальной разницы давлений в тормозной магистрали и запасном резервуаре, отличающийся тем, что уплотнительный элемент обратного клапана выполнен из материалов на основе кремнийорганических соединений.2. Воздухораспределитель по п. 1, отличающийся тем, что уплотнительный элемент выполнен из фторсиликоновой резины.3. Воздухораспределитель по п. 1, отличающийся тем, что уплотнительный элемент выполнен в виде пластины.4. Воздухораспределитель по п. 1, отличающийся тем, что упор обратного клапана выполнен в виде цилиндра с двумя усеченными перпендикулярно основанию поверхностями и сферическими выступами на основаниях.5. Воздухораспределитель по п. 1, отличающийся тем, что в корпус главной части запрессован стакан, выполненный с возможностью разм

Description

Область техники

Полезная модель относится к элементам пневматических систем тормозного оборудования подвижного состава железнодорожного рельсового транспорта, в частности к воздухораспределителю тормозной системы, предпочтительно для грузового вагона, и может быть использована для оснащения тормозной магистрали отдельной единицы подвижного состава.

Уровень техники

Известен воздухораспределитель тормоза железнодорожного транспортного средства, содержащий главную и магистральную части, устанавливаемые на двухкамерном резервуаре. При этом главная часть включает подпружиненный главный поршень со штоком, уравнительный поршень, питательный клапан, а также обратный клапан с уплотнительным элементом, сообщенный каналами с тормозной магистралью и запасным резервуаром. Уплотнительный элемент обратного клапана выполнен из резины. (Крылов В.И., Клыков В.В, Автоматические тормоза подвижного состава. Москва, 1983 г. с. 141-142, рис. 130).

Недостатком известного воздухораспределителя является изменение уплотняющих свойств уплотнительного элемента обратного клапана в процессе эксплуатации, в результате чего наблюдается ухудшение эластичности и упругих свойств уплотнительного элемента и утечки сжатого воздуха из запасного резервуара. Нарушение герметичного запасного резервуара ведет к ухудшению работы тормоза железнодорожного транспортного средства.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является воздухораспределитель тормоза железнодорожного транспортного средства, содержащий расположенные в отдельно выполненных корпусах обособлено друг от друга главную и магистральную части, устанавливаемые на двухкамерном резервуаре. При этом главная часть включает подпружиненный главный поршень со штоком, уравнительный поршень, выполненный с возможностью разобщения тормозной камеры, связанной с тормозным цилиндром, от атмосферной полости, размещенной в двухкамерном резервуаре, питательный клапан, взаимодействующий с золотником и уравнительным поршнем, а также обратный клапан с уплотнительным элементом, сообщенный каналами с тормозной магистралью и запасным резервуаром. Уплотнительный элемент обратного клапана выполнен из эластомерного материала, включающего полимерную композицию, устойчивую к изменению температуры в диапазоне от минус 60°C до плюс 60°C. (Патент на полезную модель №152636, МПК 7 В60Т 15/18, 2015 г. (прототип)).

Недостатком известного воздухораспределителя является его ограниченный температурный диапазон от минус 60°C до плюс 60°C, допускаемый в процессе эксплуатации воздухораспределителя, что также не исключает вероятность утечек сжатого воздуха из запасного резервуара.

Раскрытие полезной модели

При создании полезной модели решалась задача создания более надежной конструкции воздухораспределителя тормоза железнодорожного транспортного средства, выдерживающей жесткие условия эксплуатации, сохраняющей при этом свои технические характеристики и работоспособность.

Технический результат - создание надежной конструкции воздухораспределителя, исключающей возможность утечек сжатого воздуха из запасного резервуара в жестких условиях эксплуатации.

Указанный технический результат достигается тем, что воздухораспределитель тормоза железнодорожного транспортного средства, содержащий размещенные в отдельных корпусах обособлено друг от друга главную часть и магистральную часть, устанавливаемые на двухкамерном резервуаре, имеющий каналы для сообщения с тормозной магистралью, тормозным цилиндром и запасным резервуаром, при этом главная часть включает в себя главный поршень с пружиной и штоком, уравнительный поршень, выполненный с возможностью разобщения тормозной камеры, связанной с тормозным цилиндром, от атмосферной полости, размещенной в двухкамерном резервуаре, питательный клапан, взаимодействующий со штоком и уравнительным поршнем, а также обратный клапан, состоящий из упора с уплотнительным элементом, сообщенный каналами с тормозной магистралью и запасным резервуаром, при этом суммарный вес обратного клапана создает усилие, соответствующее величине минимальной разницы давлений в тормозной магистрали и запасном резервуаре, согласно полезной модели, уплотнительный элемент обратного клапана выполнен из материалов на основе кремнийорганических соединений.

При этом, согласно полезной модели, уплотнительный элемент выполнен из фторсиликоновой резины.

При этом, согласно полезной модели, уплотнительный элемент выполнен в виде пластины.

При этом, согласно полезной модели, упор обратного клапана выполнен в виде цилиндра с двумя усеченными перпендикулярно основанию поверхностями и сферическими выступами на основаниях.

При этом, согласно полезной модели, в корпус главной части запрессован стакан, выполненный с возможностью размещения в его полости обратного клапана, при этом дно полости является седлом обратного клапана.

Воздухораспределитель, соединенный с запасным резервуаром, устанавливается между тормозной магистралью и тормозным цилиндром. Запасной резервуар содержит запас сжатого воздуха, пополняемый из тормозной магистрали через обратный клапан во время отпуска тормозов. В процессе торможения запасной резервуар сообщается тормозным цилиндром. Обратный клапан служит для пропуска сжатого воздуха только в одном направлении: из тормозной магистрали в запасной резервуар. Плотному прилеганию обратного клапана к седлу в закрытом состоянии способствует его упор, суммарный вес которого создает необходимое усилие. Одной из причин утечек воздуха из запасного резервуара через обратный клапан при незначительной разнице давлений между запасным резервуаром и тормозной магистралью является недостаточная эластичность уплотнения обратного клапана. Для решения задачи наиболее плотного прилегания при сохранении суммарного веса обратного клапана в качестве уплотнения обратного клапана необходимо использование материала, обладающего высокой эластичностью и упругими характеристиками.

Вместе с тем, допустимым технической документацией температурным диапазоном, при котором воздухораспределитель должен сохранять свои технические характеристики и работоспособность, является диапазон от минус 60°C до плюс 60°C. Однако в процессе эксплуатации воздухораспределителя возможно возникновение ситуации, когда после длительного замораживания необходимо разогреть перевозимые в вагоне грузы при проведении погрузочно-разгрузочных работ в тепляке. При этом температура нагрева поверхности вагона может достигать 120°C. Такие жесткие условия негативно сказываются на работе приборов тормозной системы вагона. В частности, вследствие перепада температур происходит ухудшение эластичности и упругих свойств уплотнительного элемента обратного клапана в главной части воздухораспределителя, в результате чего увеличивается вероятность утечек воздуха из запасного резервуара через воздухораспределитель.

Заявителями проводился поиск материала для уплотнительного элемента обратного клапана, удовлетворяющего требованиям, необходимым для работы в среде сжатого воздуха с парами компрессорных масел и пластичной смазки при давлении до 1,0 МПа и не теряющего при этом свои эластичные свойства в температурном диапазоне от минус 60°C до плюс 120°C. При проведении сравнительных испытаний различных уплотнений с целью выявления материала, обладающего оптимальными для применения в конструкции воздухораспределителя физико-механическими показателями, был сделан вывод о том, что для уплотнительного элемента обратного клапана главной части воздухораспределителя наиболее подходящим материалом является фторсиликоновая резина, получаемая на базе высокомолекулярных кремнийорганических соединений. Такое выполнение предлагаемого воздухораспределителя обеспечивает надежное закрытие обратного клапана при минимальной разнице давлений в тормозной магистрали и запасном резервуаре, что позволяет исключить утечки воздуха из запасного резервуара в тормозную магистраль и обеспечить эффективное срабатывание тормозного цилиндра.

Краткое описание чертежей

Полезная модель поясняется описанием конкретного примера ее выполнения и прилагаемым чертежом, где изображен воздухораспределитель тормоза железнодорожного транспортного средства с обратным клапаном в его главной части в разрезе.

Осуществление полезной модели

Воздухораспределитель тормоза железнодорожного транспортного средства состоит из главной 1 и магистральной 2 частей, размещенных обособлено друг от друга в отдельных корпусах и устанавливаемых на двухкамерном резервуаре 3. Главная часть 1, размещенная в корпусе 4, включает главный поршень 5 с пружиной 6 и штоком 7, питательный клапан 8, уравнительный поршень 9. Главный поршень 5 разделяет рабочую камеру 11 и золотниковую камеру 12 главной части 1. Рабочая камера 11 главной части 1 сообщена каналом 13 с рабочей камерой 14 двухкамерного резервуара 3 и каналами 15, 16 с рабочей камерой 17 магистральной части 2. Золотниковая камера 12 главной части 1 сообщена каналом 18 с золотниковой камерой 19 двухкамерного резервуара 3 и каналом 20 - с золотниковой камерой 21 магистральной части 2. Магистральная часть 2 связывает золотниковую камеру 21 с тормозной магистралью 22. Уравнительный поршень 9 разделяет тормозную камеру 23 и атмосферную полость 24, размещенную в двухкамерном резервуаре 3, и имеет атмосферное отверстие 25. Тормозная камера 23 постоянно сообщена с тормозным цилиндром 26 посредством канала 27. В атмосферной полости 24 расположены режимные пружины 28 и 29 с опорой на уравнительный поршень 9.

Питательный клапан 8 выполнен подпружиненным, установлен в полости 30 штока 7 со стороны уравнительного поршня 9. В торце штока 7 со стороны уравнительного поршня 9 установлена посредством резьбы втулка с центральным сквозным отверстием, являющаяся седлом 31 питательного клапана 8, который перекрыт под воздействием пружины, установленной в полости 30 штока 7, препятствуя проходу воздуха из запасного резервуара 32 в тормозной цилиндр 26. В открытом состоянии под воздействием уравнительного поршня 9 питательный клапан 8 обеспечивает проход сжатого воздуха из запасного резервуара 32 по каналу 33 через поперечные отверстия 34 и полость 30 в штоке 7 и далее через тормозную камеру 23 по каналу 27 в тормозной цилиндр 26.

Устье 35 атмосферного отверстия 25 уравнительного поршня 9 является седлом атмосферного отверстия 25, которое перекрывается при взаимодействии устья 35 с подпружиненным питательным клапаном 8. Атмосферное отверстие 25 уравнительного поршня 9 в открытом состоянии обеспечивает выход воздуха из тормозного цилиндра 26 по каналу 27 через тормозную камеру 23 и далее через атмосферную полость 24 в атмосферу.

Таким образом, питательный клапан 8 взаимодействует со штоком 7 главного поршня 5 и уравнительным поршнем 9 с обеспечением в открытом состоянии проход сжатого воздуха из запасного резервуара 32 в тормозной цилиндр 26, в закрытом состоянии - выход воздуха из тормозного цилиндра 26 в атмосферу через атмосферное отверстие 25 уравнительного поршня 9.

Запасной резервуар 32 связан посредством каналов 33 и 36 с обратным клапаном 37, включающим уплотнительный элемент 38, выполненный, например в виде пластины, на который устанавливается упор 39, выполненный в виде цилиндра с двумя усеченными перпендикулярно основанию поверхностями и сферическими выступами на основаниях. Для изготовления уплотнительного элемента 38 использована фторсиликоновая резина, получаемая на базе высокомолекулярных кремнийорганических соединений, обладающая термостойкостью, высокой эластичностью и маслобензостойкостью.

В корпус 7 главной части запрессован стакан 40, выполненный с возможностью размещения в его полости обратного клапана 37.

Обратный клапан 37 установлен в корпусе 7 главной части 1, в полости предусмотренного для этого запрессованного стакана, выполненного, например, из латуни, герметично закрытой ввернутой в корпус крышкой 40. На дне полости, в которой установлен обратный клапан 37, выполнено дроссельное отверстие, связанное посредством каналов 41, 42 с тормозной магистралью 22. Дно полости, в которой установлен обратный клапан 37, является седлом 43 обратного клапана 37. В нерабочем состоянии под действием собственного веса обратный клапан 37 прижат к седлу 43.

Воздухораспределитель действует следующим образом. При зарядке происходит подача сжатого воздуха из источника сжатого воздуха (не показан) в тормозную магистраль 22 для создания в пневматической тормозной системе запаса сжатого воздуха и для осуществления передачи по тормозной магистрали 22 управляющих пневматических сигналов. Тормозная магистраль 22 заряжается до требуемого зарядного давления. Сжатый воздух заполняет рабочие камеры 11, 14, 17 и золотниковые камеры 12, 19, 21. В главной части 1 главный поршень 5 со штоком 7 под воздействием пружины 6 находится в крайнем левом положении, питательный клапан 8 закрыт, канал 27, связывающий тормозной цилиндр 26 с тормозной камерой 23, через атмосферное отверстие 25 уравнительного поршня 9 сообщен с через атмосферную полость 24 с атмосферой. Запасной резервуар 32 ввиду значительно превышения давления в тормозной магистрали 22 относительно давления в запасном резервуаре 32 через открытый обратный клапан 37 пополняется воздухом из тормозной магистрали 22.

При торможении давление в тормозной магистрали 22 снижается, следовательно, и в золотниковой камере 12 главной части 1. Главный поршень 5 под усилием давления сжатого воздуха в рабочей камере 11 перемещается вправо по чертежу вместе со штоком 7 до перекрытия питательным клапаном 8 атмосферного отверстия 25 в уравнительном поршне 9. То есть до перекрытия сообщения тормозного цилиндра 26 с атмосферой и сообщения его с запасным резервуаром 32. Далее главный поршень 5 и уравнительный поршень 9 перемещаются на величину хода, соответствующего заданной ступени торможения продолжая наполнять воздухом из запасного резервуара 32 тормозной цилиндр 26.

Уплотнительный элемент 38 обратного клапана 37 под действием давления запасного резервуара 32 плотно садится на свое седло 43, препятствуя выходу воздуха из запасного резервуара 32 в тормозную магистраль 22. При минимальной разнице давлений в тормозной магистрали 22 и запасном резервуаре 32 обратный клапан 37 остается в закрытом состоянии благодаря собственному весу.

В случае отпуска тормозов при перемещении главного поршня 5 влево по чертежу подпружиненный питательный клапан 8 сядет на седло 31, препятствуя тем самым проходу воздуха в тормозной цилиндр 26. Произойдет увеличение давления в тормозной магистрали 22 относительно давления в запасном резервуаре 32, обратный клапан 37 под воздействием давления тормозной магистрали 22 поднимется вверх до упора в крышку 40, обеспечивая тем самым подпитку воздухом запасного резервуара 32 из тормозной магистрали 22.

Благодаря использованию фторсиликоновой резины уплотнительный элемент 38 обратного клапана 37 не теряет своих эластичных свойств в жестких условиях эксплуатации в температурном диапазоне от минус 60°C до плюс 120°C. При торможении, со снижением давления в тормозной магистрали 22 обратный клапан 37 плотно прижат к своему седлу 43, препятствуя выходу воздуха из запасного резервуара 32 в тормозную магистраль.

В результате средство, воплощающее полезную модель при ее осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата: создание надежной износостойкой конструкции воздухораспределителя тормоза железнодорожного транспортного средства, способного сохранять герметичность запасного резервуара в необходимом диапазоне температур в более жестких условиях эксплуатации. Кроме того, фторсиликоновая резина, используемая в качестве материала уплотнительного элемента обратного клапана, позволяет увеличить межремонтный срок службы и долговечность воздухораспределителя.

Claims

1. Воздухораспределитель тормоза железнодорожного транспортного средства, содержащий размещенные в отдельных корпусах обособленно одна от другой главную часть и магистральную часть, устанавливаемые на двухкамерном резервуаре, имеющий каналы для сообщения с тормозной магистралью, тормозным цилиндром и запасным резервуаром, при этом главная часть включает в себя главный поршень с пружиной и штоком, уравнительный поршень, выполненный с возможностью разобщения тормозной камеры, связанной с тормозным цилиндром, от атмосферной полости, размещенной в двухкамерном резервуаре, питательный клапан, взаимодействующий со штоком и уравнительным поршнем, а также обратный клапан, состоящий из упора с уплотнительным элементом, сообщенный каналами с тормозной магистралью и запасным резервуаром, при этом суммарный вес обратного клапана создает усилие, соответствующее величине минимальной разницы давлений в тормозной магистрали и запасном резервуаре, отличающийся тем, что уплотнительный элемент обратного клапана выполнен из материалов на основе кремнийорганических соединений.

2. Воздухораспределитель по п. 1, отличающийся тем, что уплотнительный элемент выполнен из фторсиликоновой резины.

3. Воздухораспределитель по п. 1, отличающийся тем, что уплотнительный элемент выполнен в виде пластины.

4. Воздухораспределитель по п. 1, отличающийся тем, что упор обратного клапана выполнен в виде цилиндра с двумя усеченными перпендикулярно основанию поверхностями и сферическими выступами на основаниях.

5. Воздухораспределитель по п. 1, отличающийся тем, что в корпус главной части запрессован стакан, выполненный с возможностью размещения в его полости обратного клапана, при этом дно полости является седлом обратного клапана.