RU2123442C1

RU2123442C1 - Rail vehicle outlet valve

Info

Publication number: RU2123442C1
Application number: RU97118391A
Authority: RU
Inventors: И.И. Комраков; И.В. Белов
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Ритм"
Priority date: 1997-11-04
Filing date: 1997-11-04
Publication date: 1998-12-20

Abstract

FIELD: railway transport; brake system equipment; brake release of separate railway unit. SUBSTANCE: valve has plate shutoff member 3 with bead 10 supporting sealing ring 4 at side of valve seat 2 and embracing outer side surface of valve seat 2 for turning plate shutoff member 3 relative to point of thrust of bead 10 against outer side surface of valve seat 2. Plate shutoff member 3 is rigidly connected with pusher 5 and is loaded by spring 7 installed in valve housing towards valve seat. EFFECT: possibility of setting valve into operation without special orientation of valve relative to drive. 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к элементам пневматических систем тормозного оборудования подвижного состава рельсового транспорта (железнодорожного, метрополитена, трамваев и т.д.) и может быть использовано для выпуска сжатого воздуха из резервуаров или рабочих объемов тормозных приборов транспортных средств преимущественно для отпуска тормоза отдельной единицы подвижного состава. The invention relates to elements of pneumatic systems for braking equipment of rolling stock of rail vehicles (railway, subway, trams, etc.) and can be used to release compressed air from reservoirs or the working volumes of brake devices of vehicles mainly for releasing the brakes of a separate unit of rolling stock.

Известен выпускной клапан для подвижного состава рельсового транспорта, содержащий корпус-штуцер с цилиндрической ступенчатой полостью, сообщающейся с входным каналом, размещенный в корпусе с возможностью осевого перемещения тарельчатый затвор с уплотнительным кольцом, выполненным из упругого материала, и со штоком, толкатель, выполненный в виде двуплечего рычага тарельчатого типа, установленный с возможностью взаимодействия с соосным ему штоком тарельчатого затвора, причем тарельчатый затвор и тарельчатое плечо толкателя нагружены соответствующими установленными в направляющих пружинами в сторону соответствующей седловой поверхности корпуса, а шток снабжен неподвижно закрепленной на нем направляющей осевого перемещения в теле корпуса (см. Клапаны подвижного состава железных дорог. Общие технические условия ОСТ24.290.15-86, с. 16). Known exhaust valve for rolling stock of rail vehicles, comprising a body-fitting with a cylindrical step cavity communicating with the inlet channel, placed in the housing with axial movement, a poppet with a sealing ring made of elastic material, and with a rod, a pusher made in the form double-arm lever of a disk type, installed with the possibility of interaction with the rod plate of the disk valve coaxial with it, and the disk valve and the disk arm of the pusher are loaded they are fitted with springs installed in the guides towards the corresponding saddle surface of the body, and the stem is equipped with a guide axial displacement motionlessly fixed on it in the body of the body (see Valves for rolling stock of railways. General specifications OST24.290.15-86, p. 16).

Недостатком известного выпускного клапана для подвижного состава рельсового транспорта является большая трудоемкость его изготовления, обусловленная наличием большого количества деталей точной обработки, что приводит к увеличению его стоимости, в то же время надежность системы снижается из-за сложного механизма срабатывания данного устройства: неполадка в одном узле ведет к выходу из строя всего устройства в целом, что нежелательно для устройств, входящих в систему, обеспечивающую безопасность при маневрах подвижного состава. A disadvantage of the known exhaust valve for rolling stock of rail vehicles is the great complexity of its manufacture, due to the presence of a large number of precision machining parts, which leads to an increase in its cost, at the same time, the reliability of the system decreases due to the complex mechanism of operation of this device: a failure in one node leads to the failure of the entire device as a whole, which is undesirable for devices included in the system that ensures safety during rolling stock maneuvers.

Наиболее близким к заявляемому по совокупности признаков является выпускной клапан для подвижного состава рельсового транспорта, содержащий корпус, снабженный седлом клапана, размещенный в корпусе с возможностью осевого перемещения тарельчатый затвор с выполненным из упругого материала уплотнительным кольцом со стороны седла клапана и со штоком, толкатель, установленный с возможностью отклонения в строго определенной плоскости и взаимодействия с соосным ему штоком тарельчатого затвора, и штуцер с цилиндрической ступенчатой полостью, сообщающейся с входным каналом, причем тарельчатый затвор нагружен установленной в направляющих пружиной в сторону седла клапана, а шток снабжен неподвижно закрепленной на нем направляющей осевого перемещения в теле корпуса (см. Каталог комплектующего оборудования 20-90-06 "Автотормозное и пневматическое оборудование подвижного состава рельсового транспорта". - М., 1990, с. 69, рис.90). Closest to the claimed combination of features is an exhaust valve for a rolling stock of a rail transport, comprising a housing provided with a valve seat, axially displaced in the housing with a valve plate with an o-ring made of elastic material from the side of the valve seat and with a stem, a pusher mounted with the possibility of deviation in a strictly defined plane and interacting with a plate-shaped shutter rod coaxial with it, and a fitting with a cylindrical step cavity y, communicating with the inlet channel, and the poppet is loaded with a spring installed in the guides towards the valve seat, and the stem is equipped with an axial displacement guide fixed to it in the body of the body (see Accessories Catalog 20-90-06 "Auto-brake and pneumatic equipment composition of rail transport ". - M., 1990, p. 69, Fig. 90).

Недостатком известного выпускного клапана для подвижного состава рельсового транспорта является ограниченная возможность приведения его в действие ввиду того, что толкатель имеет возможность отклоняться в строго определенном направлении, что в свою очередь приводит к сложности монтажа пневматической тормозной системы из-за жесткой ориентации выпускного клапана. A disadvantage of the known exhaust valve for the rolling stock of rail vehicles is the limited ability to actuate it due to the fact that the pusher has the ability to deviate in a strictly defined direction, which in turn leads to the difficulty of mounting the pneumatic brake system due to the rigid orientation of the exhaust valve.

При создании изобретения решалась задача создания конструкции выпускного клапана для подвижного состава рельсового транспорта, обеспечивающей возможность приведения выпускного клапана в действие независимо от его ориентации при монтаже тормозной системы без усложнения самой конструкции выпускного клапана и без повышения трудоемкости его изготовления. When creating the invention, the problem was solved of creating the design of the exhaust valve for the rolling stock of rail vehicles, providing the ability to bring the exhaust valve into action regardless of its orientation when installing the brake system without complicating the design of the exhaust valve itself and without increasing the complexity of its manufacture.

Дело в том, что данный выпускной клапан находится в труднодоступном месте под вагоном и должен срабатывать преимущественно в аварийных ситуациях. На его толкатель воздействуют посредством цепи, прикрепленной к толкателю. Ввиду этого требование, предъявляемое к возможности обеспечения отклонения в любой плоскости, является очень важным. В то же время, как известно, область элементов пневматических систем тормозного оборудования подвижного состава рельсового транспорта (железнодорожного, метрополитена, трамваев и т.д.) относится к так называемым "инерционным" областям техники, где решения живут более 50 лет. На протяжении многих лет конструкторы решали вопрос создания такой конструкции выпускного клапана, которая позволила бы исключить жесткую ориентацию самого клапана при монтаже тормозной системы, т.е. надо было создать такую конструкцию, которая бы позволила упростить монтаж и обслуживание выпускного клапана, повысить его надежность при одновременном снижении себестоимости. The fact is that this exhaust valve is located in a hard-to-reach place under the car and should operate mainly in emergency situations. Its pusher is affected by a chain attached to the pusher. In view of this, the requirement for the possibility of providing a deviation in any plane is very important. At the same time, as you know, the field of elements of pneumatic systems of braking equipment of rolling stock of rail vehicles (railway, metro, trams, etc.) refers to the so-called “inertial” areas of technology where solutions have lived for more than 50 years. For many years, designers have decided to create an exhaust valve design that would eliminate the rigid orientation of the valve itself when installing the brake system, i.e. it was necessary to create a design that would simplify the installation and maintenance of the exhaust valve, increase its reliability while reducing cost.

Технический результат заключается в приведении клапана в действие без специальной его ориентации относительно привода. Кроме того, упрощение конструкции заявляемого выпускного клапана, минимальное количество резьбовых соединений позволяют по сравнению с известными аналогами как снизить трудоемкость изготовления выпускного клапана, так и повысить надежность его работы, тем более, что появилась возможность использовать контргайки для закрепления тарельчатого затвора на толкателе, что повышает надежность резьбовых соединений в процессе эксплуатации. Кроме того, по сравнению с известным аналогом, где ввиду небольшого внутреннего пространства осуществляется практически точечный контакт уплотнительного кольца с седлом клапана, в заявляемом выпускном клапане площадь контакта уплотнительного кольца с седлом клапана значительна, что также позволяет повысить надежность эксплуатации заявляемого выпускного клапана, т.е. исключить утечку воздуха из тормозной системы через образующиеся в процессе эксплуатации трещины в уплотнительном кольце в месте контакта с седлом выпускного клапана, тем более, что в процессе эксплуатации выпускной клапан должен находиться в закрытом положении, т.е. в условиях постоянной нагрузки на уплотнительное кольцо. The technical result consists in actuating the valve without its special orientation relative to the actuator. In addition, simplifying the design of the inventive exhaust valve, the minimum number of threaded connections, in comparison with known analogues, both reduce the complexity of manufacturing the exhaust valve and increase the reliability of its operation, especially since it is possible to use locknuts to secure the poppet on the push rod, which increases reliability of threaded connections during operation. In addition, compared with the known analogue, where, due to the small internal space, almost point contact of the sealing ring with the valve seat is made, in the inventive exhaust valve, the contact area of the sealing ring with the valve seat is significant, which also improves the reliability of operation of the inventive exhaust valve, i.e. . to prevent air leakage from the brake system through cracks formed during operation in the o-ring at the place of contact with the outlet valve seat, especially since during operation the exhaust valve must be in the closed position, i.e. under constant load on the o-ring.

Указанный технический результат достигается тем, что выпускной клапан содержит корпус, выполненный с седлом клапана, штуцер с цилиндрической полостью, сообщенной с входным каналом, соединенный с корпусом, тарельчатый затвор с уплотнительным кольцом со стороны седла клапана, нагруженный пружиной, установленной в корпусе с опиранием на штуцер, толкатель, жестко связанный с тарельчатым затвором, установленный с возможностью отклонения от оси клапана, причем тарельчатый затвор имеет буртик, поддерживающий уплотнительное кольцо и охватывающий наружную боковую поверхность седла клапана с возможностью поворота тарельчатого затвора относительно точки упора буртика в наружную боковую поверхность седла клапана. Пружина установлена в корпусе с опиранием своими верхними витками на кольцевую канавку, образованную выполненной на штуцере кольцевой проточкой и внутренней поверхностью корпуса. Толкатель имеет хвостовик с резьбой, тарельчатый затвор соединен посредством резьбового соединения с хвостовиком и застопорен контргайкой, которая является внутренней направляющей для нижних витков пружины. Уплотнительное кольцо тарельчатого затвора выполнено из упругого материала. The specified technical result is achieved by the fact that the exhaust valve comprises a housing made with a valve seat, a fitting with a cylindrical cavity in communication with the inlet channel, connected to the housing, a poppet with a sealing ring on the side of the valve seat, loaded with a spring mounted in the housing based on a fitting, a pusher, rigidly connected to the poppet, installed with the possibility of deviation from the axis of the valve, and the poppet has a flange supporting the sealing ring and covering the outer side surface of the valve seat with the possibility of rotation of the poppet relative to the point of abutment of the shoulder in the outer side surface of the valve seat. The spring is installed in the housing with its upper turns resting on an annular groove formed by an annular groove made on the fitting and the inner surface of the housing. The pusher has a threaded shank, the poppet is connected via a threaded connection to the shank and locked with a lock nut, which is the inner guide for the lower turns of the spring. The sealing ring of the poppet is made of resilient material.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 изображен выпускной клапан для подвижного состава рельсового транспорта в разрезе (в нормальном, т.е. закрытом положении). На фиг.2 - выпускной клапан в разрезе (в рабочем, т.е. открытом положении). The invention is illustrated by drawings. Figure 1 shows the exhaust valve for the rolling stock of rail vehicles in the context (in the normal, i.e. closed position). In Fig.2 - the exhaust valve in the context (in the working, i.e. open position).

Выпускной клапан для подвижного состава рельсового транспорта содержит корпус 1, выполненный с седлом 2 клапана, тарельчатый затвор 3 с уплотнительным кольцом 4, толкатель 5, штуцер 6 и пружину 7. The exhaust valve for the rolling stock of a rail transport includes a housing 1 made with a valve seat 2, a poppet 3 with a sealing ring 4, a pusher 5, a fitting 6 and a spring 7.

Корпус 1 выполнен в виде полого стакана со сквозным отверстием 8 в его дне. Отверстие 8 внутри корпуса 1 окаймлено кольцевым выступом, являющимся седлом 2 клапана. Внутренняя поверхность корпуса 1 со стороны открытой части снабжена резьбой, например, метрической цилиндрической (для технической сущности настоящего изобретения тип резьбы роли не имеет) или другой известной, подходящей для данного случая из конструкторских соображений. The housing 1 is made in the form of a hollow glass with a through hole 8 in its bottom. The hole 8 inside the housing 1 is bordered by an annular protrusion, which is the valve seat 2. The inner surface of the housing 1 from the side of the open part is provided with a thread, for example, a metric cylindrical thread (for the technical essence of the present invention, the type of thread does not have a role) or another known, suitable for this case from design considerations.

Тарельчатый затвор 3 выполнен с краем 9 и буртиком 10, направленным к центру тарельчатого затвора 3. В дне тарельчатого затвора 3 выполнено резьбовое отверстие. The butterfly valve 3 is made with an edge 9 and a shoulder 10 directed toward the center of the butterfly valve 3. A threaded hole is made in the bottom of the butterfly valve 3.

Уплотнительное кольцо 4 тарельчатого затвора 3 выполнено из упругого мягкого материала, имеющего свойство восстанавливать первоначальную форму, например, мягкой резины. Уплотнительное кольцо 4 уложено в тарельчатом затворе 3 вдоль его края 9 под буртик 10 и соосно тарельчатому затвору 3. The sealing ring 4 of the poppet gate 3 is made of an elastic soft material having the property of restoring its original shape, for example, soft rubber. The sealing ring 4 is laid in the poppet lock 3 along its edge 9 under the shoulder 10 and coaxially to the poppet lock 3.

Толкатель 5 выполнен в виде цельного цилиндрического рычага, один конец которого имеет отверстие, а другой - цилиндрический хвостовик 11 с резьбой. The pusher 5 is made in the form of a solid cylindrical lever, one end of which has a hole, and the other a cylindrical shank 11 with a thread.

Штуцер 6 имеет цилиндрическую полость, соединенную с входным каналом 12 для воздуха. Со стороны цилиндрической полости штуцер 6 снабжен открытой сбоку кольцевой проточкой 13 и резьбой для соединения с корпусом 1 по наружной его поверхности. Штуцер 6 выполнен с возможностью подсоединения посредством конической резьбы к запасному резервуару (на чертеже не показан). The fitting 6 has a cylindrical cavity connected to the air inlet 12. From the side of the cylindrical cavity, the nozzle 6 is provided with an annular groove 13 open to the side and a thread for connection with the housing 1 on its outer surface. The fitting 6 is made with the possibility of connection by means of a tapered thread to a spare tank (not shown in the drawing).

Тарельчатый затвор 3 с вложенным в него уплотнительным кольцом 4 надет посредством резьбового соединения на хвостовик 11 толкателя 5 и застопорен контргайкой 14. The poppet 3 with the sealing ring 4 inserted into it is put on by means of a threaded connection to the shank 11 of the pusher 5 and is locked with a lock nut 14.

Толкатель 5 с жестко закрепленным на нем тарельчатым затвором 3 с уплотнительным кольцом 4 установлен внутри корпуса 1 так, что уплотнительное кольцо 4 уложено на седло 2 клапана, а буртик 10 тарельчатого затвора охватывает боковую наружную поверхность седла 2, т.е. кольцевого выступа, который и образует седло клапана 2, с зазором, достаточным для поворота тарельчатого затвора 3 с уплотнительным кольцом 4 относительно точки упора буртика 10 в наружную боковую поверхность седла 2 клапана. На свободном конце толкателя 5 выполнено отверстие 15. Свободный конец толкателя 5 с отверстием 15 выведен за пределы корпуса 1 через отверстие 8 в дне корпуса, причем размер отверстия 8 достаточен для свободного перемещения в нем толкателя 5 в любом направлении от оси симметрии клапана. The pusher 5 with a plate-shaped shutter 3 rigidly fixed on it with an o-ring 4 is installed inside the housing 1 so that the o-ring 4 is laid on the valve seat 2, and the flange 10 of the disk-shaped shutter covers the lateral outer surface of the seat 2, i.e. an annular protrusion, which forms the valve seat 2, with a clearance sufficient to rotate the poppet 3 with the o-ring 4 relative to the abutment point of the shoulder 10 in the outer side surface of the valve seat 2. A hole 15 is made at the free end of the pusher 5. The free end of the pusher 5 with the hole 15 is brought out of the housing 1 through the hole 8 in the bottom of the housing, and the size of the hole 8 is sufficient for free movement of the pusher 5 in it in any direction from the axis of symmetry of the valve.

Внутри корпуса 1 установлена пружина 7, например, цилиндрическая пружина сжатия таким образом, что внутренняя часть витков пружины со стороны тарельчатого клапана опирается на контргайку 14. A spring 7 is installed inside the housing 1, for example, a cylindrical compression spring in such a way that the inside of the coil of the spring on the side of the poppet valve rests on the lock nut 14.

Со стороны входного канала пружина 7 поджата штуцером 6, снабженным открытой кольцевой проточкой 13, образующей вместе с внутренней боковой поверхностью корпуса 1 цилиндрическую канавку для опорных витков пружины 7. From the input channel side, the spring 7 is preloaded by the fitting 6, equipped with an open annular groove 13, which forms, together with the inner side surface of the housing 1, a cylindrical groove for the supporting coils of the spring 7.

Пружина 7 подобрана таким образом, чтобы верхние витки пружины 7 плотно укладывались в кольцевую канавку, образованную кольцевой проточкой 13 и шейкой внутренней поверхности корпуса 1, а нижние витки садились на контргайку 14 с возможностью равномерного распределения давления на тарельчатый затвор 3 и уплотнительное кольцо 4 в закрытом положении клапана. The spring 7 is selected so that the upper turns of the spring 7 fit snugly into the annular groove formed by the annular groove 13 and the neck of the inner surface of the housing 1, and the lower turns sit on the lock nut 14 with the possibility of uniform pressure distribution on the poppet 3 and the sealing ring 4 in the closed valve position.

Работа выпускного клапана для подвижного состава рельсового транспорта осуществляется следующим образом. The operation of the exhaust valve for the rolling stock of rail vehicles is as follows.

После установки выпускного клапана в тормозной системе в отверстии 15 толкателя 5 закрепляют приводную цепь (на чертеже не показана), которая закреплена преимущественно под вагоном, и предназначена для того, чтобы в случае необходимости оттянуть толкатель 5 в сторону, удобную для обслуживающего персонала. After installing the exhaust valve in the brake system, a drive chain (not shown) is fixed in the hole 15 of the pusher 5, which is fixed mainly under the carriage, and is designed to pull the pusher 5 in a direction convenient for service personnel, if necessary.

Посредством усилий, прилагаемых непосредственно к толкателю 5 или к приводной цепи, толкатель 5 отклоняется от оси симметрии выпускного клапана в ту сторону, в которую направлены усилия, при этом конец толкателя 5 с жестко закрепленным на нем тарельчатым затвором 3 и уплотнительным кольцом 4 отклоняется в сторону, противоположную направленным усилиям, отрываясь с одной стороны от седла 2 и сдвигаясь в сторону до упора буртика 10 в боковую наружную поверхность седла 2 клапана. Пружина 7 при этом односторонне нагружается, образуется зазор между уплотнительным кольцом 4 и седлом 2 клапана. Due to the forces applied directly to the pusher 5 or to the drive chain, the pusher 5 deviates from the axis of symmetry of the exhaust valve in the direction in which the forces are directed, while the end of the pusher 5 with a plate-shaped shutter 3 rigidly fixed on it and the sealing ring 4 deviates to the side , opposite to the directed efforts, tearing off on one side of the seat 2 and moving to the side until it stops shoulder 10 in the lateral outer surface of the seat 2 of the valve. The spring 7 is then unilaterally loaded, a gap is formed between the sealing ring 4 and the valve seat 2.

Сжатый воздух из тормозной магистрали через входной канал 12 и цилиндрическую полость штуцера 6 и внутреннюю полость корпуса 1 через щель между уплотнительным кольцом 4 и седлом 2 быстро стравливается, производя при этом характерное шипение. Compressed air from the brake line through the inlet channel 12 and the cylindrical cavity of the fitting 6 and the internal cavity of the housing 1 through the gap between the sealing ring 4 and the seat 2 is quickly bleed, producing a characteristic hiss.

Как только шипение прекратилось, приводную цепь отпускают. Пружина 7, возвращаясь с исходное состояние, воздействует на тарельчатый затвор 3 до полной посадки уплотнительного кольца 4 на седло 2 клапана, возвращая все элементы выпускного клапана в исходное состояние. Толкатель 5 принимает исходное положение. При этом надежное закрепление опорных витков пружины в кольцевой канавке, образованной кольцевой проточкой 13 и внутренней поверхностью корпуса 1, со стороны штуцера 6 и направляющая нижние витки пружины контргайка 14 позволяют как открыть выпускной клапан без жесткой ориентации выпускного клапана в тормозной системе по отношению к приводному усилию, так и очень точно сориентировать и посадить тарельчатый затвор 3 с вложенным в него уплотнительным кольцом 4 на седло 2 клапана, исключая неполное закрытие клапана. Once the hiss has stopped, the drive chain is released. The spring 7, returning from its original state, acts on the poppet 3 until the sealing ring 4 is fully seated on the valve seat 2, returning all elements of the exhaust valve to its original state. The pusher 5 takes its initial position. At the same time, reliable fastening of the spring support coils in the annular groove formed by the annular groove 13 and the inner surface of the housing 1, from the nozzle 6 side and the counter nut 14 guiding the lower spring coils, allows the exhaust valve to be opened without a rigid orientation of the exhaust valve in the brake system with respect to the drive force , and very accurately orient and seat the poppet 3 with the sealing ring 4 inserted into it on the valve seat 2, excluding incomplete closing of the valve.

Claims

1. The exhaust valve for the rolling stock of rail vehicles, comprising a housing made with a valve seat, a fitting with a cylindrical cavity in communication with an inlet channel connected to the housing, a poppet valve with an o-ring on the side of the valve seat, loaded with a spring mounted in the housing with the bearing on the fitting, a pusher associated with a poppet, installed with the possibility of deviation from the axis of the valve, characterized in that the poppet has a flange supporting the sealing ring and the cover melting the outer lateral surface of the valve seat with the possibility of turning the disk valve relative to the point of abutment of the flange in the outer lateral surface of the valve seat, while the valve plate with a sealing ring is rigidly connected to the pusher.

2. The valve according to claim 1, characterized in that the spring is mounted with its upper turns resting on an annular groove formed by an annular groove made on the nozzle and the inner surface of the housing.

3. The valve according to claim 1, characterized in that the sealing ring of the poppet is made of an elastic material.

4. The valve according to claim 1, characterized in that the pusher has a threaded shank, a poppet is connected by a threaded connection to the shank and is locked with a lock nut, while the lock nut is an internal guide for the lower turns of the spring.