SU57060A1

SU57060A1 - Air pressure regulator in brake cylinders for high-speed trains

Info

Publication number: SU57060A1
Authority: SU
Inventors: Л.С. Файн
Original assignee: Л.С. Файн

Description

Извесгны инерционные регул торы .давлени воздуха в тормозных ци .линдрах дл скоростных поездов, устанавливаемых на каждом вагоне.Inertia controllers are applied. Air pressure in brake cylinders for high-speed trains installed on each car.

Предлагаемый инерционный регул тор централизованного действи , будучи установлен на локомотиве, предназначен регулировать замедление 11оезда, воздейству на тормозные лриборы всего поезда.The proposed inertial regulator of centralized action, being installed on the locomotive, is intended to regulate the deceleration of the 11th train, affecting the brake equipment of the entire train.

В предлагаемом регул торе к трубопроводу , идущему от клапана, ма тника , присоединен подпружиненный поршень , служащий дл включени через ,реостат в электрическую цепь управ .л ющих перепуском воздуха из тормозного цилиндра в режимную камеру и из последней в атмосферу при воздухораспределител х системы Матросова электромагнитных вентилей вагонов поезда, при воздействии на поршень поступающего по трубопроводу воздуха из тормозного цилиндра, и дл выключени электромагнитных вентилей при соединении трубопровода с атмосферой.In the proposed controller, a spring-loaded piston is connected to the pipeline running from the valve of the master, which is connected to be connected through the resistor to the electrical circuit controlling air bypass from the brake cylinder to the operating chamber and from the latter to the atmosphere with the Matrosov air distributors of electromagnetic systems. valves of train cars, when the piston is exposed to air through the pipeline from the brake cylinder, and to turn off the electromagnetic valves when connecting the pipeline to the atmosphere.

На прилагаемом чертеже изображены схема предлагаемого регул тора (фиг. 1) и диаграмма кривых изменени замедлени и кривой изменени The attached drawing shows a diagram of the proposed controller (Fig. 1) and a diagram of the deceleration change curves and the change curve.

I коэфициента сцеплени колес с рельсами в зависимости от скорости движени поезда (фиг. 2).I coefficient of adhesion of wheels to rails depending on the speed of the train (Fig. 2).

Предлагаемый инерционный регул тор состоит из груза-ма тника /, двух Г-образных рычагов 2 и 5 рычага 4, диафрагмы 5, клапана 6, пружины максимального замедлени 7, пружины ступенчатого замедлени 8, резервуара Я поршн 10, пружины 11 -а реостата 12.The proposed inertial regulator consists of a load-tilt /, two L-shaped levers 2 and 5 of lever 4, diaphragm 5, valve 6, maximum deceleration springs 7, speed deceleration springs 8, reservoir I piston 10, springs 11-a resistors 12 .

Приемным органом у каждого тор . мозного воздухораспределител служит электропневматический вентиль, который состоит из катушки 13, коI жуха 14, сердечника 15, толкател 16, диафрагмы 17 и клапана 18. Полость под диафрагмой 5 (регул тора сообщена с золотниковой камерЪй воздухораспределител локомотива. В пружинную полость Г каждого воздухоI распределител воздух поступает из I тормозного цилиндра через электроi пневматический вентиль.The receiving body of each torus. The air distributor serves as an electropneumatic valve, which consists of a coil 13, coil 14, a core 15, a pusher 16, a diaphragm 17 and a valve 18. The cavity under diaphragm 5 (the regulator communicates with the spool valve of the locomotive air distributor. In the spring cavity D each air distributor It comes from the I brake cylinder through an electric pneumatic valve.

Работа регул тора заключаетс в следующем.The operation of the controller is as follows.

Нормально, когда тормоз отпущен, регул тор находитс в равновесии, так как суммарное усилие пружин 7 к 8 уравновешиваетс усилием, создаваемым давлением воздуха золотниковой камеры, которое в этом случае равно давлению воздуха тормозной магистрали на диафрагму 5. Во врем торможени , когда в золотниковой камере и соединенной с ней полости Д падает давление, равновесие регул тора нарушаетс в виду образовавшейс разности усилий между суммарной силой пружин 7 и S и уменьшенным давлением на диафрагму 5, Это усилие передаетс через упор 19 малой пружины 7 на рычаг 4 и поднимает клапан 6 в верхнее положение , сообш,а прК этом полость тормозного цилиндра по каналу а через выточку б в клапане с резервуаром 9 и левой полостью цилиндра, в котором ходит поршень 10. Под действием сжатого воздуха, поступившего в тормозный цилиндр при сработке воздухораспределител , поршень 10 переместитс вправо, сжима пружину ;/. при движении поршн 10 вправо вначале происходит включение напр жени в цепь электропневматических вентилей через реостат 12. При дальнейшем движении поршн 10 вправо контакты 20, установленные на штоке , постепенно вывод т сопротивление реостата 12. Электропневматические вентили каждого воздухораспределител соединены по поезду последовательно, и вентиль последнего -вагона гамыкает электрическую цепь на землю. Ток в катушках 13 при включенномлолностью реостате 12 будет наименьшим, а при выключенном - наибольшим. Так как сила, с которой вт гиваетс сердечник 15, пр мо пропорциональна числу а-мпервитков, то при включенном реостате вт гивающа сила будет наименьшей , а при выключенном реостате - наибольшей. Вт гивающа aj KT|po nHeB Maтического вентил также зависит от числа последовательно включенных вентилей, т. е. от числа вагонов поезда . Таким образом, включение реостата создает в зависимости от количества последовательно включенных вентилей оп редаеленный ток в катушках 13. Каждн катушка вт гивает сердечник 15 с определенной силой, и последний, перемеща сь вниз, открывает клапан 18, пропуска воздух из тормозного цилиндра по каналу в в пружинную полость Г режимного колпака. В результате нарушаетс равновесие уравнительного поршн , и он перемещаетс влево, устанавлива свой золотник на питание тормозного цилиндра , и в последнем повышаетс давление сжатого воздуха. , с которой вт гиваетс сердечник /5 электропневматического вентил , уравновешивает соответствующее давление сжатого воздуха, действующего на диафрагму 17. В св зи с вышеуказанным, в тормозных цилиндрах всего поезда повыситс давление на величину, равную давлению сжатого воздуха, поступившего Б пружинную полость Г. Если это повышенное давление в тормозных цилиндрах не создаст замедлени , на которое настроен в данном случае регул тор, то клапан 6 останетс в прежнем положзении и через выточку б будет продолжать питать камеру 9. Поршень 10, двига сь дальше вправо, выключит контактом 20 часть сопротивлени реостата 12, ПОВЫСИВ этим самым вт гивающее усилие электро-пневматических вентилей. Вследствие этого клапан 18 снова откроетс и, соответственно повышенному вт гивающему усилию, повысит давление в полости Г, в св зи с чем, так же, как описано выше, повыситс давление в тормозных цилиндрах и т. д. Этот процесс повышени давлени в тормозных цилиндрах будет происходить до тех пор, пока замедление поезда не повыситс до веоТичины, на которую настроен в данный момент регул тор, после чего масса 1, воздейству в зависимоста от напра(влени -движени на рычаг 2 или 3, будет опускать клапаны 6 вниз, преодолева , равное разности между суммарным усилием пружин 7 и S и давлением в данный момент на диафрагму 5. Клапан 6, опуска сь вниз, перекроет питание камеры 9 и, следовательно, движение поршн 10 прекратитс . При падении скорости, в св зи с увеличением коэфициента трени колодок оNormally, when the brake is released, the regulator is in equilibrium, since the total force of the springs 7 to 8 is balanced by the force created by the air pressure of the spool chamber, which in this case is equal to the air pressure of the brake line on the diaphragm 5. During braking, when in the spool chamber and the cavity D connected with it decreases the pressure, the equilibrium of the regulator is disturbed in view of the resulting difference in the forces between the total force of the springs 7 and S and the reduced pressure on the diaphragm 5. This force is transmitted through the stop 19 mA spring 7 on the lever 4 and lifts the valve 6 to the upper position, soobsh, and prK this cavity brake cylinder through the channel and through the recess b in the valve with reservoir 9 and the left cavity of the cylinder, which runs the piston 10. Under the action of compressed air received into the brake cylinder when the air distributor draws down, the piston 10 will move to the right, compressing the spring; /. When the piston 10 moves to the right, the voltage is first switched into the circuit of the electropneumatic valves through the rheostat 12. Upon further movement of the piston 10 to the right, the contacts 20 installed on the rod gradually release the resistance of the rheostat 12. The electropneumatic valves of each air distributor are connected through the train in series, and the valve -wagon gambling electrical circuit to the ground. The current in the coils 13 when the total rheostat 12 is turned on will be the smallest, and when off, the most. Since the force with which the core 15 is drawn in is directly proportional to the number of a-midsets, then with the rheostat switched on the retracting force will be the smallest, and when the rheostat is turned off - the greatest. The recurring aj KT | po nHeB of a classical valve also depends on the number of series-connected valves, i.e. the number of train cars. Thus, the inclusion of a rheostat creates, depending on the number of series-connected valves, a predetermined current in the coils 13. Each coil draws the core 15 with a certain force, and the latter, moving down, opens the valve 18, passing air from the brake cylinder through the channel spring cavity G regime cap. As a result, the balance of the balancing piston is disturbed, and it moves to the left, sets its spool to power the brake cylinder, and in the latter the pressure of compressed air rises. with which the core / 5 of the electro-pneumatic valve is drawn, balances the corresponding pressure of compressed air acting on the diaphragm 17. In connection with the above, in the brake cylinders of the entire train will increase the pressure by an amount equal to the pressure of the compressed air received B spring cavity G. If this increased pressure in the brake cylinders does not create a slowdown to which the regulator is set in this case, the valve 6 will remain in the same position and will continue to feed the chamber 9 through the recess. Piston 10 , moving further to the right, it will switch off by contact 20 a part of the resistance of the rheostat 12, RAISING with this very same force the electro-pneumatic valves. As a consequence, the valve 18 will re-open and, accordingly, an increased engaging force, will increase the pressure in the cavity D, therefore, in the same way as described above, the pressure in the brake cylinders will increase, etc. This process of pressure increase in the brake cylinders will occur until the train slows down to the frequency that the regulator is currently tuned to, after which the mass 1, will act depending on the direction (the effects of the movement on lever 2 or 3 will lower the valves 6 downwards, overcoming equal to the difference i du total force of springs 7 and S and the pressure at the moment on the diaphragm 5. The valve 6, omitting Referring downward override power chamber 9 and, hence, the movement of piston 10 ceases. When the incidence rate, in connection with increasing the coefficient of friction of the pad

бандаж, начнет возрастать замедление , вследствие чего масса 1, перемеща сь еще дальше, опустит ниже клапан 6, который сообщит камеру 9 через выточку б с атмосферным каналом.the bandage, the deceleration will begin to increase, as a result of which mass 1, moving even further, will lower valve 6, which will communicate chamber 9 through bore b with the atmospheric channel.

Падение давлени в камере 9 вызовет под действием пружины // перемещение порщн 10 влево, в силу чего начнет включатьс Сопротивление в реостате и падать вт гивающее усилие катушки 13. В результате равновесие электропне(В|(матического вентил нарушитс , и диафрагма /7 начнет подниматьс вверх, вследствие чего открываетс атмосферное отверстие д, в которое выходит сжатый воздух из камеры Г. Понижение давлени в камере Г нарушает равновесие уравнительного порщн , и последний начнет перемещатьс вправо, сообща тормозный цилиндр с атмосферой.The pressure drop in chamber 9 will cause the spring 10 to move to the left, whereby the resistance will turn on in the rheostat and the coil 13 retracting force will fall. As a result, the equatorial equilibrium (B | (the valve is violated and the diaphragm / 7 starts to rise) upward, as a result of which an atmospheric orifice d opens, into which compressed air escapes from chamber G. A decrease in pressure in chamber D disrupts the balance of the equalizing pressure, and the latter starts to move to the right, together with the brake cylinder with atmospheres Oh.

Перемещение поршн 10 влево и св занное с этим включение сопротивлений реостата, вызывающее выпуск сжатого воздуха из тормозных цилиндров , будет происходить до тех пор, пока регул тор снова не придет в равновесие , т. е. до тех пор, пока клапан 6 не подниметс в положение перекрыши . Затем при дальнейшем увеличении замедлени поезда описанный выше процесс повторитс .The movement of the piston 10 to the left and the associated activation of the resistances of the rheostat causing the release of compressed air from the brake cylinders will take place until the regulator is in equilibrium again, i.e., until valve 6 rises overlapped position. Then, with a further increase in train deceleration, the process described above will be repeated.

Изображенные на фиг. 2 кривые изменени замедлени поезда в зависимости от скорости движени , приближающиес , как видно на диаграмме, по характеру к кривой изменени коэфициента сцеплени колес с рельсами , получаютс в силу особенности данной схемы регул тора, заключающейс в следующем.Depicted in FIG. The 2 curves of the train deceleration versus speed, approaching, as can be seen in the diagram, by the nature of the curve of the change in the coefficient of adhesion of wheels to rails, are obtained by virtue of the peculiarity of this regulator scheme, which is as follows.

Введем обозначени :We introduce the notation:

Q - суммарное усилие пружин 7 и 5; Si - площадь магистральной диафрагмы о; Р,,, - давление тормозной магистрали; Sg - площадь клапана 6; Рц - давление тормозного цилиндра; /Ci - передаточное число рычага 4; Kz - передаточное число рычагов 2 и 3, т - масса груза I, U - замедление поезда; -коэфициент сцеплени ; V - скорость км/час.Q is the total force of the springs 7 and 5; Si is the area of the main diaphragm; Р ,,, is the pressure of the brake line; Sg - valve area 6; Рц - brake cylinder pressure; / Ci - gear ratio lever 4; Kz is the gear ratio of levers 2 and 3, t is the load mass I, U is the train slowing down; adhesion coefficient; V - speed km / h.

Уравнение равновеси регул тора будет иметь следующий вид:The equilibrium equation of the controller will be as follows:

Q - р„. 5, Р,. 5.2 Ki+m.U-K.KiQ - p „. 5, P ,. 5.2 Ki + m.U-K.Ki

Реша это уравнение относительно Ь, получим:Solving this equation for b, we get:

.K,.K,

В правой части этого уравнени переменной величиной вл етс только давление в тормозном цилиндре (считаем , что давление в тормозной магистрали установлено машинистом посто нное ).In the right side of this equation, the variable is only the pressure in the brake cylinder (we assume that the pressure in the brake line is fixed by the driver).

Таким образом, из выведенного уравнени видно, что чем больше давление в тормозном цилиндре, тем на меньшее замедление настраиваетс регул тор и наоборот. Следовательно давление в тормозном цилиндре будет расти с повышением скорости движени , в св зи с падением коэфициента трени коочодок о бандаж, в результате чего на больших скорост х настройка замедлени поезда будет уменьшатьс , а с падением скорости настройка замедлени поезда будет увеличиватьс , так как в св зи с ростом коэфициента трени будет уменьшатьс давление в тормозном цилиндре . Исход из вышеизложенного, можно путем подбора массы ш, груза регул тора и площади сечени клапана S2 приблизить кривую изменени замедлени в зависимости от скорости к кривой изменени коэфициента сцеплени колес с рельсами (фиг. 3). Максимальное замедление , на которое настраиваетс инерционный регул тор при полном служебном или экстренном торможении, определ етс пружиной 7 максимального замедлени .Thus, from the derived equation, it can be seen that the greater the pressure in the brake cylinder, the less the deceleration adjusts the regulator and vice versa. Consequently, the pressure in the brake cylinder will increase with an increase in the speed of movement, due to a drop in the friction coefficient of the bandage, as a result of which at high speeds the setting for train deceleration will decrease, and with a drop in speed the setting for train deceleration will increase. With an increase in the friction coefficient, the pressure in the brake cylinder will decrease. Based on the foregoing, by adjusting the mass w, the weight of the regulator and the cross-sectional area of the valve S2, we can bring the curve of deceleration, depending on speed, closer to the curve of the coefficient of adhesion of wheels to rails (Fig. 3). The maximum deceleration to which the inertia regulator adjusts during full service or emergency braking is determined by the maximum deceleration spring 7.

Величина сопротивлени реостата 12 в данный момент, которую устанавливает регул тор, зависит, как это было указано выше, от числа вагонов в поезде. При этом необходимое сопротивление реостата в каждом данном случае будет устанавливатьс регул тором автоматически..The resistance value of the rheostat 12 at the moment, which is set by the controller, depends, as was mentioned above, on the number of cars in the train. In this case, the necessary resistance of the rheostat in each case will be set automatically by the regulator ..

Это объ сн етс тем обсто тельством , что дл создани необходимого замедлени , на которое настроен регул тор в данный момент, необходимо определенное давление в пружинной полости Л которое устанавливаетс электропневматическим вентилем.This is explained by the fact that in order to create the required slowdown, to which the regulator is currently adjusted, a certain pressure in the spring cavity L is required, which is established by an electropneumatic valve.

Таким образом, регул тор придет в равновесие только тогда, котда. создаст в пружинной полости Г необходимое давление. Так как электропневматическому вентилю при этом необходимо получить совершенно определенное число ампервитков в катушке 13 то при различных сопротивлени х в цепи, завис ш их от числа вагонов поезда, будет устанавливатьс .автоматически необходимое сопротивление реостата, и пока это сопротивление не будет установлено, регул тор не придет в равновесное положение и будет стремитьс создать услови , способствуюш.ие переходу его в это положение.Thus, the regulator will come into balance only then, when. will create the necessary pressure in the spring cavity G. Since an electropneumatic valve, in this case, it is necessary to obtain a quite definite number of amp revolutions in the coil 13, then with different resistances in the circuit, depending on their number of train cars, the automatically required resistance of the rheostat will be installed, and until this resistance is established, the regulator does not will come to an equilibrium position and will strive to create conditions conducive to its transition to this position.

Предмет кзобрете ни .The subject of the invention is neither.

1. Регул тор давлени воздуха в тормозных цилиндрах дл скоростных поездов с применением ма тника и электромагнитных вентилей, отличающийс тем, что дл приведени в действие электромагнитных вентилей, управл ющих перепуском воздуха из1. Air pressure regulator in the brake cylinders for high-speed trains using a master-tube and electromagnetic valves, characterized in that to actuate the electromagnetic valves controlling the air transfer from

тормозного цилиндра в режимную камеру и из последней в атмосферу при воздухораспределител х системы. Матросова , к трубопроводу, идущему от клапана ма тника, установленного на локомотиве, присоединен подпружиненный поршень, служащий дл включени через реостат и электрическую цепь электромагнитных вентилей вагонов поезда при воздействии на поршень поступающего по трубопроводу воздуха из тормозного цилиндра и дл выключени электромагнитных вентилей при соединении трубопровода с ; атмосферой.the brake cylinder to the regime chamber and from the latter to the atmosphere at the air distributors of the system. Matrosov, a spring-loaded piston is connected to the pipeline running from the valve valve installed on the locomotive, which is turned on through the rheostat and electrical circuit of the train electromagnetic valves when the piston influences the flow of air through the pipeline from the brake cylinder and turns off the electromagnetic valves when the pipeline is connected with ; the atmosphere.

2. Форма выполнени регул тора по I п. 1, отличающа с тем, что дл по дачи воздуха из тормозного цилиндра I к поршню и дл выпуска его в атмосферу применен клапан 6, наход щийс с одной стороны под давлением воздуха тормозного цилиндра и I инерционного давлени ма тника, а с I другой - разности давлени пружин I и давлени воздуха в золотниковой i камере. 2. The form of the regulator according to I p. 1, characterized in that for supplying air from the brake cylinder I to the piston and for releasing it into the atmosphere, a valve 6 is used, which is on one side pressurized by air of the brake cylinder and I inertial the pressure of the tiller, and on the other I, the pressure difference between the springs I and the air pressure in the spool valve i.