SU137537A1 - Воздухораспределитель - Google Patents

Description

Насто щее изобретение относитс  к воздухораснределител м, содержащим магистральный порщень, подверженный действию воздушного давлени  ,в магистральной и рабочей камерах и сочлененный с ним уравнительньш поршень, подверженный дчействию воздушного давлени  в тормозном цилиндре, а с другой стороны-атмосферного давлени . Воздухораспределитель предназначен дл  применени  в поездах, оборудованных электродинамическим тормозом, и снабжен электропневматическим клапаном замещени  электродинамического торможени  пневматическим , который при истощении электродинамического тормоза разобщает магистральную камеру воздухораспределител  от магистрали и снижает давление в магистральной камере, с целью применени  пневматического торможени .

Предлагаемый воздухораспределитель отличаетс  от известных тем, что в канале дл  разр дки магистральной камеры электропненматическим клапаном установлен клапан разности давлений, содержащий в себе диафрагму, подверженную с одной стороны действию давлени  воздуха в рабочей камере, а с другой стороны действию давлени  воздуха в магистральной камере и давлени  регулируемой пружины и сочлененную с атмосферным клапаном.

Такое выполнение воздухораспределител  обеспечивает независимость величины ступени торможени , получаемой при замещении электродинамического тормоза пневматическим, от величины зар дного давлени .

На чертеже изображена принципиальна  схема предлагаемого воздухораспределител .

Воздухораспределитель состоит из следующих основных элементов: главна  часть, электропневматическа  часть, золотникова  камера и органы осуществлени  авторежима.

Главна  часть содержит следующие органы: магистральный клапан, реле давлени , пневматический фиксатор ограничени  служебного хоаа,

№ 1375372

клапан дополнительной служебной разр дки магистрали и клапан ликвидации перезар дки.

Магистральный клапан состоит из диафрагмы L клапана 2 и стержн  3. Реле давлени  включает в себ  диафрагму 4, св занную с уравнительным поршнем 5, двухседельный клапан 6 и редукторную пружину 7. Пневматический фиксатор ограничени  служебного хода содержит поршень 8 и пружину 9- Клапан дополнительной служебной разр дки магистрали состоит из поршн  JO и клапанов // и /2 с пружинами 13 и М. Клапан ликвидации перезар дки выполнен в виде диафрагмы J5, клапана 16 и регулирующей пружины 17.

Электропневматическа  часть содержит следующие органы: ускоритель экстренного торможени , регулируемый клацан разности давлений, обратный клапан 18 с пружиной 19 и ,два электромагнитных вентил  20 и 21 замещени . Ускоритель экстренного торможени  состоит из диафрагмы 22 и клапанов 23 и 24, а регулируемый клапан разности давлений-из диафрагмы 25, клапана 26, пружины 27 и толкател  28.

Камера воздухораспределител  укрепл етс  на раме вагона и служит кронштейном дл  креплени  съемных частей воздухораспределител  и подводки трубопровода.

Корпус камеры имеет следующие полости, отделенные друг от друга ее внутренними стенками: полость магистральной камеры 29 объемом около 7 л, полость рабочей камеры 30 объемом около 1 л, полость ускорительной камеры 3} объемом 0,5 л и полость дл  подводки проводов к электрической части.

Внутри камеры помещен фильтр дл  очистки воздуха. Подвод электрического тока к вентил м 20 и 21 замещени  производитс  через клеммовое соединение между камерой и корпусом электропневматической части. Корпуса обеих частей воздухораспределител  прикрепл ютс  к камере на четырех щпильках.

Предлагаемый воздухораспределитель действует следующим образом.

При зар дке тормоза происходит наполнение сжатым воздухом магистральной камеры 29 и ускорительной камеры 31.

При зар дке магистральной камеры сжатый воздух поступает из тормозной магистрали по каналу 32 через открытый клапан вентил  21 по каналу 33, через открытый клапан вентил  20, по каналу 34 в полость над диафрагмой /. Затем через калиброванное отверстие 35 и открытый клапан 2 в полость под диафрагмой / и далее, по каналу 36 в камеру 29Одновременно воздух подходит по каналу 38 к клапану разности давлений под диафрагму 25 и по широкому каналу 32 к клапану 12 служебной разр дки.

При зар дке ускорительной камеры воздух из тормозной магистрали по каналам 37 и 38 поступает в полость над атмосферным клапаном 24, который закрыт пружиной 39. Далее воздух проходит по каналу 40, калиброванному отверстию 41 и каналу 42 s камеру 31. Клапан 23 будет при этом закрыт пружиной 43 и давлением воздуха.

Воздух из напорной магистрали через разобщительный кран 44 rt обратный клапан 45 зар жает запасные резервуары 46, откуда через фильтр 47 по каналу 48 поступает к питательному клапану , закрытому пружиной 50 и давлением воздуха.

Остальные камеры и полости в этом режиме сообщаютс  с атмосферой . Камера 30 сообщаетс  с атмосферой через отверстие 51, открытый обратный клапан //, отверстие 52, канал 53, отверстие 54 и канал 55. Тормозной цилиндр сообщаетс  с атмосферой по каналу 56, через полость над диафрагмой ,: открытый клапан 49 и п:о каналу 57 в уравнительном поршне 5.. ,

При медленном понижении давлени  воздуха из тормозной магистрали со скоростью примерно 1 атм в течение трех минут, сжатый воздух из камеры 29 и 31 постепенно уходит обратно в тормозную магистраль теми же пут ми как и при зар дке, но в обратном направлении, не-вызыва  действи  органов воздухораспределител .

При снижении давлени  воздуха в тормозной магистрали со скоростью служебного торможени  (1 ат за 4-5 сек) диафрагма / прогибаетс  вверх вследствие образующегос  перепада давлени  .воздуха в камере 29 и в тормозной магистрали. При этом, сначала закрываетс  клапан 2. разобща  камеру 29 от магистрали, затем при движении стержн  3 вверх отверстие 54 заходит за манжету 58 и разобщает камеру 30 от атмосферы, а отверсти  59 проход т через манжету 60, вследствие чего воздух из полости над диафрагмой / через отверсти  61 и 59 по каналу 53 поступает в полость над порншем W, который, перемеща сь, своим стержнем открывает разр дный клапан 12. В результате происходит дополнительна  служебна  разр дка тормозной магистрали в камеру 50, и диафрагма У прогибаетс  дальще вверх до упора в хвостовик пневматического фиксатора, св занного с поршнем 8, ограничивающего служебный ход диафрагмы /. При своем движении стержень 3 через, шток 62 сжимает пружину 7, котора , воздейству  на уравнительный поршень 5, прогибает диафрагму 4 в верхнее крайнее положение. При этом поршень 5 своим седлом упираетс  в клапан 49, прекраща  сообщение тормозного цилиндра с атмосферой и открыва  верхнее седло питательного клапана 49, вследствие чего воздух из запасного резервуара 46 поступает по каналу 63 в тормозной цилиндр.

Через обратную трубку 64 воздух из тормозного цилиндра поступает в полость над диафрагмой 4, воздейству  на нее своим давлением. Соотнощение площадей диафрагм 1 к 4 рассчитаны таким образом, что при сообщении полости уравнительного поршн  5 под диафрагмой 4 с атмосферой через авторежим давление воздуха в тормозном цилиндре будет соответствовать порожнему режиму.

При груженом режиме авторежим соедин ет полости по обеим сторонам диафрагмы 4, вследствие чего уменьщаетс  суммарна  площадь поршн  5, ограниченна  манжетой 65, что соответствует груженому режиму .

В обоих случа х (при порожнем и груженом режимах) под давлением воздуха поршень 5 перемещаетс  вниз, сжима  пружину 7, при этом верхнее седло клапана 49 закрываетс .

При утечке воздуха из тормозных цилиндров в атмосферу понижаетс  давление и в полости над диафрагмой 4 в результате чего верхнее седло клапана 49 открываетс  и происходит повышение давлени  воздуха в тормозных цилиндрах до величины предельного давлени .

В случае превышени  давлени  воздуха в тормозных цилиндрах при неисправности питательных органов прибора (пропуск воздуха из напорной магистрали через неплотности питательного клапана 49) порщеиь 5 под действием избыточного давлени  сожмет пружину 7 и откроет нижнее седло клапана 49, вследствие чего избыток воздуха уйдет в атмосферу через отверстие 57- Этим обеспечиваетс  пр модействие и неистощимость воздухораспределител .

При снижении давлени  воздуха в тормозной магистрали ступен ми происходит ступенчатое торможение.

Рабочие плошади диафрагмы / и 4 рассчитаны таким образом, что при снижепии давлени  воздуха в тормозной магистрали до 3,5 йт, в тормозном цилиндре будет предельное давление, соответствующее порожнему режиму.

Дл  обеспечени  пневматического воздействи  на воздухораспреде3ль 137537

№ 137537- 4

литель к существующему авторежиму добавл етс  пневматическое реле, которое содержит следующие органы: диафрагму 66, двухседельный клапан 67, уравновешивающую пружину 68, щток 69 и регулирующий стакан 70.

При порожнем режиме порщень 71 находитс  в верхнем крайнем положении , а пружины 68 и 72 взаимно уравновешены регулирующим стаканом 70 через щток 69 и центр 73.

Пневматическое реле сообщает полость под диафрагмой 4 с атмосферой по каналу 74 через открытое седло 75 и канал 76.

При груженом режиме порщень 71 перемещаетс  в нижнее крайнее положение, сжима  пружины 72 и 68, и через щток 69 и гайку 77 прогибает диафрагму 66 в крайнее нижнее положение, закрыва  седло 75 и открыва  клапан 67. В результате этого воздух из тормозного цилиндра по каналам 56и 78 через открытый клапан 67 и канал 74 попадает в полость под диафрагмой 4, что, как указывалось выше, обеспечивает груженый режим.

Площадь диафрагмы 66 рассчитана на разность усилий пружины 72 между груженым и порожним .режимом. При полной нагрузке пружина 72 обеспечивает перепуск воздуха в полость под диафрагмой 4 до предела , соответствующего груженому режиму. В промежуточном положении лорщн  71 пружина 72 будет нагружена не полностью, следовательно воздух в полости под диафрагмой 4 будет иметь меньщее давление, что соответствует и меньшему давлению воздуха в тормозных цилиндрах. Пружина 68 при своей работе отключаетс  после полного открыти  клапана 67, так как ход штока 69 ограничен в пределах 3-4 мм хода диафрагмы, а ход поршн  71 составл ет 30 мм. В результате полезный ход авторежима будет составл ть 27-26 ммПри служебном темпе снижени  давлени  воздуха в тормозной магистрали ускоритель экстренной разр дки не срабатывает потому, что воздух из камеры 31 через калиброванное отверстие 41 уходит обратно в тормозную магистраль. Когда снижение давлени  воздуха в тормозной магистрали происходит темпом экстренного торможени  (0,8 ат в сек и выще) камера 31 не успевает разр дитьс  в магистраль и давление воздуха, воздейству  на диафрагму 22, перемещает всю систему в верхнее положение, сжима  пружину 39 и открыва  атмосферный клапан 24. В результате происходит мощна  разр дка тормозной магистрали в атмосферу. Одновременно поднимаетс  клапан 23 и воздух из камеры 31 устремл етс  по каналу 79 к фиксатору, ограничивающему ход диафрагмы /. При этом поршень 5 перемещаетс  в левое крайнее положение , сжима  пружину 9, вследствие чего вс  система, св занна  с диафрагмой 1, передвигаетс  на большую величину, сжима  пружину 7. В результате перекрытие наступает уже при более высоком давлении в тормозных цилиндрах, чем обеспечиваетс  повышение в них давлени  при экстренном торможении.

Требуемое давление в тормозных цилиндрах можно устанавливать регулировкой пружины 7 согласно техническому заданию. Величиной калиброванного отверсти  78 определ етс  врем  падени  давлени  в камере 31, а следовательно продолжительность разр дки тормозной магистрали в атмосферу.

Дл  начала отпуска требуетс  подн ть давление воздуха в тормозной магистрали примерно на 0,2--0,3 ат. Этого достаточно, чтобы преодолеть сопротивление системы диафрагм реле и магистрального органа. Под действием давлени  воздуха тормозных цилиндров на площадь диафрагмы 4 уравнительный поршень 5 опускаетс  вниз и открывает отверстие 57, сообща  тормозные цилиндры с атмосферой- Так как площадь диафрагмы / примерно в 2 раза больше площади диафрагмы 4.

то равновесие системы, т. е. перекрытие наступит после снижени  давлени  в тормозных цилиндрах на величину вдвое большую по сравнению с величиной повышени  давлени  в- магистрали.

Таким образом, происходит ступенчатый отпуск. Дл  облегчени  отпуска используетс  клапан ликвидации перезар дки.

При перезар дке золотниковой камеры выше 5 аг в процессе торможени  диафрагма 15 прогибаетс  вниз, и клапан 16 выпускает избыток воздуха из камеры 29 в атмосферу до тех пор, пока давление в ней не снизитс  до 4,9 ат. Этим обеспечиваетс  облегчение отпуска на 0,3 ат, причем 0,2 ат дает пружина 79. Таким образом, ступенчатый отпуск получаетс  подн тием давлени  воздуха в тормозной магистрали ступен ми , а облегчение отпуска благодар  соразмерному снижению давлени  воздуха в управл ющей камере 29 с помош.ью клапана ликвидации перезар дки.

После падени  давлени  в тормозных цилиндрах камера 30 также сообщаетс , с атмосферой через отверстие 51, обратный клапан //, отверстие 52, канал 53 и отверсти  54 и 55Воздухораспределитель позвол ет получить четыре-п ть ступеней торможени  и три-четыре ступени отпуска.

Отпуск тормоза вручную производитс  посредством отпускного клапана 80, открывшего камеру 29.

При электрическом торможении вместе со снижением скорости поезда уменьшаетс  тормозна  сила, развиваема  т говыми электродвигател ми .

При малых скорост х когда тормозное усилие электрического тормоза начинает резко уменьшатьс , автоматически включаетс  ток и возбуждаетс  катушка вентил  20, клапан которого перекрывает доступ воздуха из тормозной магистрали в полость над диафрагмой 1. Одновременно эта полость сообщаетс  с атмосферой через клапан 26 разности давлений по каналам 34 и 81.

При сн тии напр жени  с катушки вентил  20  корь электромагнита отходит в нижнее положение и его клапан прерывает сообщение полости над диафрагмой 1 с редукционным клапаном и сообщает эту полость с тормозной магистралью. В результате происходит повышение давлени  воздуха в полости над диафрагмой / и обеспечиваетс  быстрый и полный отпуск.

При отказе электротормоза от работы автоматически срабатывает вентиль 21. При этом его клапан разобщает полость над диафрагмой / от тормозной магистрали и сообщает ее по каналу 82 с атмосферой. В результате произойдет экстренное торможение без экстренной разр дки тормозной магистрали.

При сн тии напр жени  с катушки вентил  21 полость над диафрагмой / снова разобщаетс  от атмосферы и соедин етс  с тормозной магистралью через вентиль 21. При-этом воздухораспределитель приходит в отпускное положение и тормозные цилиндры сообщаютс  с атмосферой .

При осуществлении вентилем 21 полного служебного или экстренного торможени  после уже произведенного торможени  вентил  20, срабатывает обратный клапан 18, сообща  полость над диафрагмой / с магистралью помимо вентил  20.

При всех прочих видах торможени  этот клапан закрыт пружиной 19 и давлением воздуха в тормозной магистралиВ заключении указываетс , что данное устройство применено в опытных образцах электровоздухораспределителей, разработанных за вител ми

- 5 -№ 137537

№ 137537. 6 Предмет и з обретени 

Воздухораспределитель, заключающий в себе магистральный поршень , подверженный действию воздушного давлени  с одной стороны в магистральной камере, а с другой стороны - в рабочей камере, и сочлененный с ним уравнительный поршень, подверженный действию с одной стороны воздушного давлени  в тормозном цилиндре, а с другой стороны - атмосферного давлени , предназначенный дл  применени  в поездах, оборудованных электродинамическим тормозом, и снабженный электропневматическим клапаном замепдени  электродинамического торможени  пневматическим, который при истопдени-и электродинамического тормоза разобщает магистральную камеру воздухораспределител  от магистрали и производит снижение давлени  в магистральной камере, требуемое дл  пневматического торможени , отличающийс  тем; что, с целью обеспечени  независимости величины ступени торможени , получаемой при замещении электродинамического тормоза, от величины зар дного давлени , на канале дл . разр дки магистральной камеры электропневматическим. клапаном применен клапан разности давлений, заключающий в себе диафрагму, подверженную с одной стороны действию давлени  воздуха в рабочей камере, а с другой стороны - действию давлени  воздуха в магистральной камере и давлени  регулируемой . пружины и сочлененную с атмосферным клапаном.