SU994322A1 - Электровоздухораспределитель тормоза железнодорожного транспортного средства - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к железнодорожному транспорту и касаетс  устройств электровоздухораспределителей тормозов железнодорожного транспорта.

Известен электровоздухораспределитель тормоза железнодорожного транспортного средства, содержащий главный распределительный орган с большой и малой диафрагмами , взаимодействующими между собой посредством штоков и имеющий полость под больщой диафрагмой, сообщенную с рабочей камерой, полость над большой диафрагмой , сообщенную с тормозной магистралью, полость над малой диафрагмой, св занную с тормозной камерой, и полость под малой диафрагмой, сообщенную с электромагнитным вентилем торможени , реле давлени , св занное с тормозной камерой , запасным резервуаром и тормозным цилиндром, переключатель режимов торможени , клапан дл  сообщени  камеры дополнительной разр дки с атмосферой, клапан дл  сообщени  рабочей камеры с магистралью , дифференциальный орган, электромагнитные вентили отпуска и торможени , электромагнитный вентиль замещени 

электродинамического тормоза пневматическим обратной пропорциональности 1.

Недостатком известного устройства  вл етс  сложность конструкции.

Цель изобретени  - упрощение конструкции электровоздухораспределител .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что электромагнитный вентиль торможени  избирательно св зан, посредством клапанов, с электромагнитным вентилем отпуска, рабочей камерой и полостью под малой диафрагмой главного распределительного органа .

На чертеже изображена схема электровоздухораспределител .

Электровоздухораспределитель содержит

15 главный распределитель орган 1, рабочую камеру 2, тормозную камеру 3, камеру 4 дополнительной разр дки, дифференциальный орган 5, клапан 6 чувствительности отпуска , клапан 7 сообщени  камеры дополнительной разр дки с атмосферой, переклю чатель 8 режимов торможени , обратный клапан 9, ускоритель 10, реле давлени  11, электропневматическую часть 12 электропневматического тормоза,, электродинамическую часть 13 электродинамического тормоза , большую диафрагму 14 главного органа и малую диафрагму 15 главного органа, клапан 16, полости 17 и 18, отверстие 19. Полость 20 диафрагмы 14 каналами 21 и 22 сообщаетс  с магистралью, каналами 23, 24 - с полостью 25 клапана 6 чувствительности отпуска и с нижней полостью 26 поршн  27 дифференциального органа 5, через уаравл емый им канал 28 - с полостью 29 диафрагмы 30 и каналом 31, отверсти ми 32 33 и 34, управл емыми клапаном с рабочей камерой 2 и с каналом 38, управл емым с одной стороны клапаном 35, а с другой - клапаном 6 чувствительности отпуска. Кроме того, полость 20 каналом 39, управл емым манжетой 40 и каналом 41, сообш,аетс  с камерой 4 дополнительной разр дки, и через отверстие 42 - с полостью 43 поршн  44 дифференциального органа 5, полость 17 каналом 45 сообш,ена с полостью 46 диафрагмы 47 и с каналом 48, сообщенным с электродинамической частью 13 и боковыми отверсти ми 49, управл емыми манжетой 50, каналом в штоке, через открытый клапан 51, канал 52, отверсти  53, 54 и 55 переключател  8 с атмосферой; обратный клапан 9, управл ющий сообщением магистральных каналов 22, 56, через отверстие 57 сообщаетс  с каналом 58 запасного резервуара , который в свою очередь через отверстие 57, канал 59, отверсти  60, 6,1 и 62 (при электропневматическом и электродинамическом торможении) перелючател  8 и каналом 63 сообщаетс  со скачковой камерой 64. Ускоритель экстренного торможени  10, включающий отверсти  65 и 66, кллпан 67, отверстие 68, диафрагму 69, кланам 70, шток 71, у(5корительную камеру 72, реле давлени  11, включает полость 73, диафраг .му 74, пружину 75, клапаны 76 и 77, полость 78, причем полость 73 каналом 79 сообщена с тормозной камерой 3, а полость 78 каналом 80 сообщена с тормозным цилиндром, полость под клапаном 77 каналами 81 и 58 сообщаетс  с запасным резервуаром . Электропневматическа  часть 12 включает электромагнитный вентиль 82 торможени , полость 83, диафрагму 84, седло 85 с каналом 86, полость 87, наружное седло 88, клапан 89, электромагнитный вентиль отпуска 90, клапан 91, полость 92, атмосферный канал с отверстием 93, причем полость 92 каналом 94 сообщаетс  с полостью 83, полость 95 каналом с отверстием 96 сообщаетс  с рабочей камерой 2, а полость 87 каналом 97 сообщаетс  с камерой 98 и каналом 99 - с полостью 18 главного органа 1. Электрическа  часть электродинамического тормоза 13 включает электромагнитный вентиль 100 замещени  обратной пропорциональности, диафрагму 101, седло 102 с каналом 103, пружину 104, полость 105, клапан 106, причем полость 105 каналом 107 сообщена с тормозной камерой 3, провод 108, подключенный в цепь управлени  электродинамического тормоза.

провод 109, подключенный в цепь управлени  электропневматического тормоза и общий .

Устройство работает следующим образом

Зар дка.

Сжатый воздух из тормозной магистрали по каналам 22 и 21 поступает в полость 20 под диафрагмой 14 главного органа 1, далее по каналу 23 в полость 26 под поршень 27. Поршень поднимаетс  вверх вместе с дифференциальным поршнем 44 и открывает доступ воздуха из тормозной магистрали по каналу 31 через дроссельные отверсти  32, 33 и 34 в полость 36. По каналу 37 воздух поступает в рабочую камеру 2, а по каналу 28 - в полость 29 над диафрагмой 30. Клапан 6 прижимаетс  к седлу.

При быстром повыщении давлени  в тормозной магистрали клапан 35 под действием сжатого воздуха на диафрагму 14 закрывает отверстие 34, и зар дка рабочей камеры 2 происходит только через дроссельное отверстие 33.

Когда давление в рабочей камере 2 станет несколько меньше, чем в магистрали, клапан 35 под действием пружины откроет 5 отверстие 34 и сообщение рабочей камеры с магистралью будет происходить через дроссельные отверсти  32, 33 и 34. При медленном повышении давлени  в магистрали, т.е. в хвостовой части поезда, клапан 35 - не закрывает отверстие 34 и зар дка рабочей камеы в этом случае происходит через отверсти  32, 33 и 34.

Одновременно с зар дкой рабочей камеры происходит наполнение сжатым воздухом запасного резервуара по каналам 22 5 и 56 через обратный клапан 9, дроссельное отверстие 57 и канал 58. Наполнение скачковой камеры 64 происходит из магистрали через обратный клапан 9 каналом 59. При электрическом торможении переключател  8 воздух проходит через дроссельные отверо сти  60-62 каналом 63. При короткосоставном положении переключател  режимов воздух проходит через отверсти  61, 62 каналом 63, а при длинносоставном положении переключател  - через отверстие 62 каналом 63, в обоих случах- при пневматическом управлении тормозом одновременно сжатый воздух по каналу 81 поступает в полость под клапан 77 реле давлени  11.

Кроме того, воздух из канала 22 поступает в ускоритель 10, поднимает диафраг0 му 69 вверх и по каналу в штоке 71, через дроссельное отверстие 66 заполн ет ускорительную камеру 72.

Если давление в магистрали повышаетс  быстро, шток 71 упираетс  в клапан 67 и открывает его. При этом осевой канал в 5 штоке закрываетс  клапано.м. Воздух из ускорительной камеры 72 через дроссельное отверстие 66 и из магистрали через дроссельное отверстие 68 в штоке поступает .че-рез открытый клапан 67, дроссельное отверстие 65 каналом 58 в запасный резервуар, где давление меньше, чем в магистрали и камере 72.

Когда давление в камере 72 и в магистрали выравниваетс , диафрагма 69 под действием пружин опуститс  вниз до упора штока 71 в срывной клапан 70, а клапан 67 закроетс , магистраль будет сообщатьс  с камерой 72 через открытый канал в штоке 71 и дроссельное отверстие 66.

Служебное торможение при пневматическом управлении.

При снижении давлени  в магистрали темпом служебного торможени  рабоча  камера 2 не успевает разр жатьс  в магистраль 22 через дроссельное отверстие 32. Диафрагма 14 переместитс  вверх и штоком нажмет на диафрагму 15, котора  тоже переместитс  вверх. При этом клапан 51 закроетс , а канал 39 в штоке диафрагмы 14 , проходит выше за манжету 40 и сообщает магистраль с камерой 4 дополнительной разр дки по каналам 22, 21 и 41 и одновре-. менно с атмосферой через отверстие 42 и отверстие в седле клапана 7. Происходит дополнительна  разр дка магистрали.

При дальнейшем перемещении диафрагмы 14 и 15 вверх отверсти  49 выход т за манжету 50. Тогда воздух из скачковой камеры 64 поступает через отверсти  49 и каналом 48 в полость клапана 106 электромагнитного вентил  обратной пропорциональности , далее через открытое наружное седло в полость 105, каналом 107 в тормозную камеру 3 и каналом 79 в полость 73 реле давлени  11. Происходит быстрое наполнение тормозной камеры до определенного скачка давлени . Под давлением воздуха из тормозной камеры диафрагма 74 перемещаетс  вниз и отжимает клапан 77 от седла. Тормозной цилиндр наполн етс  из запасного резервуара по каналам 58 и 81.

В начале процесса, наполнени  тормозной камеры 3, когда давление в ней и сообщенной с полостью 17 каналом 45 полости 46 достигнет 0,2 кгс/см, усилие пружины с нижней стороны на диафрагму 47 уравновеситс  этим давлением, клапан 7 закроетс  и сообщение магистрали и камеры 4 дополнительной разр дки с атмосферой прекратитс . Под действием сжатого воздуха, поступающего из камеры 4 через дроссельное отверстие 42 в полости 43, дифференциальный поршень 44 вместе с поршнем 27 опуститс  вниз и прекратит сообщение рабочей камеры с магистралью. Одновременно манжета поршн  27 перекроет канал сообщени  полости 29 с магистралью по каналу 28 и сообщит ее с камерой 4 дополнительной разр дки через полость 43 и отверстие 42.

После скачка давлени  наполнение тормозной камеры происходит из запасного резервуара через скачковую камеру 64 и дроссельные отверсти  60, 61 и 62.

Когда разр дка магистрали прекратитс , давление в тормозной камере 3 повышаетс  до тех пор, пока усилие на диафрагму 15 не сравн етс  с усилием на диафрагму 14, создаваемым перепадом давлений в рабо5 чей камере 2 и магистрали. Диафрагмы Г4 и 15 опуст тс  вниз и сообщение тормозной камеры 3 с запасным резервуарЬм через скачковую камеру 64 и отверсти  49 в штоке перекроютс  манжетой 50. Канал 39 в штоке диафрагмы 14 остаетс  не перекрытым.

0 Наполнение тормозного цилиндра через клапан 77 реле давлени  будет происходить темпом, соответствующим темпу повыщени  давлени  в тормозной камере, т.е. независимо от. величины объемов тормозного цилиндра и запасного резервуара. Когда дав5 ление на диафрагму 74 с обеих сторон выравн етс , клапан 77 закроетс , сообщение тормозного цилиндра с запасным резервуаром прекратитс .

Отпуск после служебного торможени .

При повышении давлени  в магистрали диафрагмы 14 и 15 начинают перемещатьс  вниз. Канал 39 в штоке манжетой 40 перекроетс , прекраща  сообщение камеры 4 дополнительной разр дки с магистралью. По5 лость 29 остаетс  сообщенной с этой камерой через отверстие 42 и канал 28, а полость 25 сообщаетс  с магистралью каналами 22, 21, 23 и 24.

Как только давление в магистрали станет на 0,10-0,15 кгс/см выше давлени  0 в камере 4 дополнительной разр дки, которое равно давлению в магистрали перед началом отпуска, клапан 6 открываетс  и сообщает рабочую камеру 2 с магистралью каналами 37, 38, 24, 23, 21 и 22. Давление в рабочей камере падает, диафрагмы 14 и 15 5 перемещаютс  дальше вниз и тормозна  камера 3 сообщаетс  с атмосферой по каналам 107 через открытое наружное седло клапана 106, канал 48, осевой канал и боковые отверсти  49 в штоке, открытый клапан 51, канал 52, отверсти ми 53, 54 и 55 - 0 на электрическом торможении, отверсти ми 55 и 56 - на короткосоставном и отверсти ми 56 - на длинносоставном положении .

Под действием давлени  воздуха со стороны тормозного цилиндра диафрагма 74 поднимаетс  вверх, клапан 76 открываетс  и сообщает тормозной цилиндр с атмосферой .

В головной части поезда, где давление в магистрали при отпуске повышаетс  быстg ро, клапан 35 под действием диафрагмы 14 закрывает канал 38 и сообщение рабочей камеры с магистралью не происходит. Этим достигаетс  предотвращение перезар дки рабочей камеры и выравнивание времени отпуска тормозов по поезду. При снижении давлени  в тормозной камере и в полости 46 до 0,2-0,3 кгс/см клапан 7 под действием пружины откроетс  и сообщит полость 43 и камеру 4 через дросселыюе отверстие 42 с атмосферой. Дифференциальный поршень 44 под действием давлени  воздуха из камеры 4 на его нижнюю часть и поршень 27 под давлением воздуха из магистрали поднимаютс  вверх. В результате магистраль сообщаетс  с рабочей камерой по каналам и отверсти м 23,31, 32,33, 34 и 37. 4 продолжает разр жатьс  в атмос(|)еру через отверстие 42.

Экстренное торможение. При снижении давлени  в магистрали темном экстренного торможени  воздух из камеры 72 ускорител  не успевает перетекать н магистраль Через отверстие 66. Диафра1-ма 69 прогибаетс  вниз и шток 71, преодолева  усилие нружины, открывает клана 70. Воздух из магистрали через ши1 ) ceiroiiiio s5 седле клапана выходит в ;;-r-,irv:-ib,Mjv. одновременно клапан 70 замы-1 ает К П такты цепи управлени  магнитноpc;i )Cor,();Ч) тормоза, вызыва  его срабатыiuiHue .

Ускоритель срабатывает при снижении ,1аилеп1   в магистрали на величину 0,6- 0,8 кгс/см. После выпуска воздуха из уск .орптельной камеры через отверстие 66 в магист и ль клапан 70 закрываетс  под действием 1ружины.

Главна  часть при экстренно.м тор.моженни рабо)ает в основном так же, как и нри служебном торможении. Но вследствие более быстрого падени  давлени  в магистрали головной части поезда клапан 16 прижимаетс  к седлу, и Наполнение тормозной камеры происходит через дроссельное отве|к-гпс 9 без скачка давлени . В хвостовой части поезда до срабатывани  ускорителе11 к.,1ана11 16 открыт, и наполнение цилиндра происходит со скачком давлени  в них. Этим достигаетс  плавность торможени  в длинносоставных ноездах.

Торможение на электрическом управлен н и.

В рабочие провода электропневматического тормоза на тормозной вентиль 82 и oTiiycKfOH 90 подаетс  посто нный ток, по проводам 109 и 110. При этом вентиль 82 возбуждаетс , сердечник его прогибает диафрагму 84 вниз, закрыва  канал в сед .le 85 клапаном 89 и отжимает этот клапан от наружного седла 88. Сжатый воздух из рабочей камеры 2 каналом с отверстием 96 сооби1аетс  с полостью 95 и 87, откуда каналом 97 с камерой 98, а каналом 99 - с по,1ост,ю 18 диафрагмы 15 главного органа 1, котора  переместитс  вверх, нри этом клаиан 51 закроетс . При дальнейп ем перемешепни диафрагмы 15 вверх отверсти  49 выходит за маи.жету 50. Тогда воздух из скачковой камеры 64 ностуиает-через отверстие 49 и каналом 48 - в полость над клапаном 106 электромагнитного вентил  100 обратной 11ронор шональности, далее через открытое паружное седло - в полость 105, откуда каналом 107 - в тормозную камеру 3 и ка1:алом 79 - в полость 73 реле давлени  II. достижении необходимого давлени 

в камере 3 направление тока в проводе 109 измен етс , тогда вентиль 82 обесточиваетс , а вентиль 90 работает.

Происходит быстрое наполнение тормозной камеры через отверсти  60, 61 и 62 переключател  8. Под давлением воздуха из тормозной камеры диафрагма 74 перемещаетс  вниз и отжимает клапан 77 от седла. Тормозной цилиндр наполн етс  из запасного резервуара по каналам 58 и 81, открытый клапан 77, канал 80 в соответствии с наполнением тормозной камеры.

Отпуск.

При отпуске оба вентил  82 и 90 обесточены . Воздух из камеры 98 и полости 18 каналами 97, 86, 94, отверстием 93 выходит в атмосферу. Диафрагма 15 перемещаетс  вниз, и тормозна  камера сообщаетс  с атмосферой по каналам 107 и 48, боковые отверсти  49, открытый клапан 51, канал 52, ; отверсти  53, 54 и 55 переключател  8. Под действием преобладающего давлени  со стороны тормозного цилиндра диафрагма 74 подни.маетс  вверх, клапан 76 открываетс  и сообщает тормозной цилиндр с атмосферой.

Замещение электродинамического тор.моза .

При электродинамическом торможении 5 на тормозной вентиль 82 подаетс  напр жение , величина которого соответствует определенной позиции контроллера, а на вентиль обратной пропорциональности 100 - преобразованное напр жение тока, выработанного электродвигателем вагона. 0 Вентиль 82 возбуждаетс , сердечник его прогибает диафрагму 84 вниз, закрыва  атмосферный канал 86 в седле 85 клапаном 89, и отжимает этот клапан от наружного седла 88.

Сжатый воздух из рабочей камеры 2 каналом с отверстием 96 сообщаетс  с полост ми 95 и 87, каналом 97 сообщаетс  с камерой 98, а каналом 99 - с полостью 18 диафрагмы 15 главного органа 1, котора  переместитс  вверх, при этом клапан 51 закроетс .

г-1-,

При дальнеищем перемещении диафрагмы 15 вверх отверсти  49 выход т за манжету 50. Тогда воздух из скачковой камеры поступает через отверсти  49 каналом 48 в полость клапана 106 электромагнитного

5 вентил  обратной пропорциональности, далее через открытое наружное седло в полость 105, откуда каналом 107 в тормозную камеру 3 и каналом 79 в полость 73 реле давлени  11. Происходит быстрое наполнение тормозной камеры через отверсти  60,

0 62 и 61 переключател  8.

Как только давление под диафрагмой 84 достигнет величины, при которой электромагнитна  сила прит жени  вентил  82 уравновеситс  усилием давлени  сжатого воздуха на эту диафрагму, клапан 89 закроет5 с , при этом диафраг.ма 15 прекратит дальнейшее поступление воздуха из скачковой ка.меры 64 к вентилю 100. Величина давлени , устанавливаемого вентилем 82, определ етс  величиной подаваемого на этот вентиль напр жени  электрического тока.

Напр жение, подаваемое на вентиль 100, создает магнитную силу, котора  меньше усили  пружины 104, поэтому клапан 106 еще открыт. Сжатый воздух из запасного резервуара через отверсти  60, 61 и 62, через скачковую камеру, отверсти  49, канал 48, открытое наружное седло клапана 106 вентил  100, канал 107 поступает в тормозную камеру до тех пор, пока усилие на диафрагму 101 от давлени  воздуха в камере 3 не уравновеситс  разностью усили  пружины 104 и магнитной силой прит жени  вентил  100. Затем клапан 106 закроетс  и прекратит дальнейшее наполнение камеры 3 сжатым воздухом.

Наполнение тормозного цилиндра сжатым воздухом из запасного резервуара происходит через реле давлени  в соответствиис давлением в тормозной камере 3.

Усилие электродинамического торможени  при переводе контроллера в соответствующую позицию приводит к повышению подаваемого на вентиль 100 напр жени  и увеличению его магнитной силы прит жени . Под давлением воздуха диафрагма 101 поднимаетс , клапан 106 перекроет канал сообщени  камеры 3 с запасным резервуаром через устройство малой диафрагмы главного органа и открывает сообщение этой камеры с атмосферой через отверстие в седле 102. Давление в камере 3 снижаетс  до тех пор, пока отверстие в седле 102 не закроетс  клапаном 106.

При ослаблении действи  электродинамического тормоза перестановкой контроллера в соответствующую позицию величины подаваемых на вентиль 82 и 100 напр жений уменьшаютс .

Тогда в камере 3.установитс  наименьшее из давлений, останавливаемых этими вентил ми.

При малых скорост х движени  поезда эффективность действи  электродинамического тормоза снижаетс , соответственно уменьшаетс  напр жение, подаваемое на вентиль 100. Под действием пружины клапан 106 открываетс , и давление в камере 3 повышаетс . В тех случа х, когда электродинамический тормоз вследствие малой скорости движени  поезда не работает, а также при его выходе из стро , в камере 3 устанавливаетс  давление, которое определ етс  величиной напр жени , подаваемого на вентиль 82. Максимальна  величина этого давлени  составл ет. 3 кгс/см.

Минимальное давление в тормозном цилиндре при полном электродинмическом торможении составл ет 1,2-1,3 кгс/см, величину этого давлени  можно регулировать изменением поджати  пружины 104.

При пневматическом торможении в процессе действи  электродинамического тормоза срабатывает воздухораспределитель

подобно описанному действию при пневматическом торможении. При этом воздух из скачковой камеры, котора  посто нно сообщена с запасным резервуаром, через отверсти  49 в штоке малой диафрагмы каналом 48 поступает в полость клапана 106 и

через открытое им наружное седло (если электродинамическое торможение было неполное ) через полость 105 каналом 107 сообщаютс  между собой тормозна  камера 3 и запасный резервуар. При этом давление в тормозной камере будет регулироватьс  вентилем 100 обратной пропорциональности в зависимости от подаваемого на него напр жени  электрического тока.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Электровоздухораспределитель тормоза железнодорожного транспортного средства, содержащий главный распределительный орган с большой и малой диафрагмами, взаимодействующей между собой посредством штоков, и имеющий полость под большой

   диафрагмой, сообщенную с рабочей камерой, полость над большой диафрагмой сообщенную с тормозной магистралью, полость над малой диафрагмой, св занную с тормозной камерой, и полость под малой диафрагмой, сообщенную с электромагнитным вентилем торможени , реле далени , св занное с тормозной камерой, запасным резервуаром и тормозным цилиндром, переключатель режимов торможени , клапан дл  сообщени  камеры дополнтельной разр дки с атмосферой , клапан дл  сообщени  рабочей камеры с магистралью, дифференциальный орган , электромагнитные вентили отпуска и торможени , электромагнитный вентиль замещени  электродинамического тормоза пневматическим обратной пропорциональности , отличающийс  тем, что, с целью упрощени  конструкции, электромагнитный вентиль торможени  избирательно св зан, посредством клапанов, с электромагнитным вентилем отпуска, рабочей камерой и полостью под малой диафрагмой главного распределитьного органа.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Клыков Е. В. и Крылов В. В. Воздухораспределители .тормозов железнодорожного подвижного состава. М., «Транспорт, 1976, с. 126-130 (прототип).