ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА МНОГОСЕКЦИОННОГО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТЯГОВОГО СРЕДСТВА Российский патент 1994 года по МПК B60T15/60 

Изобретение относится к тормозным средствам многосекционных тяговых средств железнодорожного подвижного состава.

Известна тормозная система многосекционного железнодорожного тягового средства (см. а. с. N 1027988, кл. B 60 T 15/60, 1983), которая содержит магистрали локомотивного крана, питательные и тормозные магистрали, сообщенные соединительными рукавами, а также тормозные цилиндры, связанные с воздухораспределителем, через локомотивный кран, переключательный клапан и реле-повторитель, через которые к тормозным цилиндрам подключен запасной резервуар. Для управления тормозом состава служит кран машиниста. Между тормозной магистралью и воздухораспределителем, установлен блокирующий орган, сообщенный с тормозными цилиндрами через переключательный клапан и реле давления. Блокирующий орган содержит корпус, в котором размещен подпружиненный поршень с уплотнительной манжетой, разделяющий клапан на полости, одна из которых постоянно связана с тормозной магистралью, а другая - с атмосферой. Подпружиненный двухседельный клапан, взаимодействующий с хвостовиком поршня, отделяет полость, связанную с воздухораспределителем, от атмосферной полости и от полости, связанной с реле давления. Происходит срабатывание воздухораспределителя, в результате чего воздух из запасного резервуара воздухораспределителя поступает к блокирующему органу, в котором под действием его возвратной пружины поршень занимает нижнее положение, а двухседельный клапан сообщает доступ воздуха из воздухораспределителя к реле давления, разобщив при этом от последних полость, связанную с атмосферой.

Однако при торможении с полной разрядкой тормозной магистрали медленным темпом (например, темпом служебного торможения) поршень, вследствие падения давления в полости, связанной с тормозной магистралью и воздействия на него возвратной пружины будет медленно перемещаться, открывая доступ воздуха из воздухораспределителя к реле давления и полость клапана, связанную с атмосферой, до того времени, пока двухседельный клапан не перекроет сообщение последних с полостью, связанной с атмосферой. В результате этого происходит уменьшение запаса воздуха в запасном резервуаре воздухораспределителя, а следовательно, уменьшение эффективности тормоза тепловоза.

Более близкой по технической сущности является тормозная система, которая использована в качестве прототипа. В этой системе повышение надежности в работе обеспечено за счет максимальной эффективности тормозов при медленном темпе разрядки тормозной магистрали и достигнуто тем, что блокирующий орган состоит из корпуса с размещенным в нем подпружиненным поршнем, разделяющим полости, одна из которых связана с тормозной магистралью, а другая - с атмосферой, и имеющий хвостовик с каналами, взаимодействующий с хвостовиком поршня подпружиненный клапан, отделяющий полости, одна из которых связана с воздухораспределителем, а другая - с реле-повторителем через переключательный клапан и через каналы, выполненные в хвостовике поршня с полостью, связанной с атмосферой.

Недостатками этой тормозной системы являются:
невозможность быстрого отпуска тормоза, вследствие малых радиальных отверстий в хвостовике поршня. Увеличение диаметра радиальных отверстий вызовет повреждение уплотнительной манжеты, а следовательно, снижение работы тормозной системы;
невозможность отпуска тормоза при разрeженной тормозной магистрали отпускным клапаном воздухораспределителя, так как размещение клапана направляющей частью в полости, связанной с воздухораспределителем, разобщает ее, вследствие падения в ней давления, с полостью, связанной с реле повторителем.

В результате чего возможно повреждение бандажей колесных пар, приводящее к ненадежности работы как тормоза, так и всей системы.

Целью предлагаемого изобретения является обеспечение надежной работы тормозной системы.

Поставленная цель достигается тем, что в тормозной системе многосекционного железнодорожного тягового средства, содержащей блокирующий орган, связанный с тормозной магистралью, включающeй кран машиниста, посредством которого она связана с питательной магистралью, снабженной главным резервуаром, а также магистраль локомотивного крана, связанную с воздухораспределителем и тормозными цилиндрами через переключательный клапан и реле-повторитель, к которым подключен запасной резервуар, соединенный с питательной магистралью через обратный клапан, при этом блокирующий орган содержит корпус с размещенным в ней подпружиненным поршнем, разделяющим полости, одна из которых связана с тормозной магистралью, а другая - с атмосферой и имеет хвостовик с продольным каналом, подпружиненный клапан, отделяющий полости, одна из которых связана с воздухораспределителем, а другая - с реле-повторителем через переключательный клапан и через канал, выполненный в хвостовике поршня с полостью, связанной с атмосферой, согласно изобретению, полость, связанная с тормозной магистралью, расположена со стороны хвостовика поршня, в котором продольный канал выполнен сквозным, а клапан установлен направляющей частью в полости, связанной с реле-повторителем, с возможностью взаимодействия через уплотнение с хвостовиком поршня.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемая тормозная система отличается расположением полости блокирующего органа со стороны хвостовика поршня, в котором продольный канал выполнен сквозным, а клапан установлен направляющей частью в полости, связанной с реле-повторителем с возможностью взаимодействия через уплотнение с хвостовиком поршня.

Таким образом предлагаемое устройство соответствует критерию изобретения "Новизна".

Признаки, касающиеся связи атмосферной полости, клапана с поршнем и его установки, характеризуют часть объекта, являющуюся самостоятельной и не проявляющую какую-либо самостоятельную функцию, поэтому действие по классификации этих признаков и их поиск в отрыве от других частей объекта не осуществлялся.

Сравнение предлагаемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями, известными в технике, не позволило выявить в них признаки, отличающие предлагаемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "Существенные отличия".

Расположение полости блокирующего органа, связанной с тормозной магистралью со стороны хвостовика поршня, и выполнение в его хвостовике сквозного канала обеспечивают нормативный отпуск тормоза при связи полости реле-повторителя с атмосферной полостью, что обеспечивает надежную работу в процессе отпуска.

Установка клапана направляющей частью в полости, связанной с реле повторителем с возможностью взаимодействия через уплотнение с хвостовиком поршня позволит при разрeженной тормозной магистрали обеспечить постоянное сообщение полости, связанной с реле давления, с полостью, связанной воздухораспределителем, независимо от падения давления в ней. Этим обеспечивается отпуск тормоза тягового средства отпускным клапаном воздухораспределителя при транспортировке его и, следовательно, повышается надежность работы тормоза.

На чертеже схематически изображена тормозная система одной из секций многосекционного железнодорожного средства.

Тормозная система содержит магистраль 1 крана вспомогательного тормоза, питательную и тормозную магистрали 2 и 3, соединительные рукава 4,5,6, связывающие магистрали ведомой секции с соответствующими магистралями ведущей секции (не показана).

Тормозные цилиндры 7 связаны с воздухораспределителем 8 через кран 9 вспомогательного тормоза, переключательный клапан 10 и реле давления 11, соединенное с запасным резервуаром 12. Для управления автоматическим тормозом служит кран машиниста 13. Между тормозной магистралью 3 и воздухораспределителем 8 установлен блокирующий орган 14, соединенный через переключательный клапан 10 и реле-повторитель 11 с тормозными цилиндрами 7. Питание тормозной системы сжатым воздухом осуществляется от компрессора 15. Запас воздуха сохраняется в главном резервуаре 16 и запасном резервуаре 12, зарядка которого происходит из питательной магистрали 2 через обратный клапан 17. Зарядка запасного резервуара 18 происходит из тормозной магистрали 3. Блокирующий орган 4 выполнен состоящим из корпуса 19 с размещенным в нем поршнем 20, находящимся под воздействием пружины 21. Поршень 20 разделяет полости, одна из которых а сообщена отверстием b с атмосферой, а другая полость с - с тормозной магистралью 3. Поршень 20 имеет хвостовик 22 со сквозным каналом d в виде отверстия.

С хвостовиком 22 поршня 20 взаимодействует клапан 23, находящийся под воздействием пружины 24. Клапан 23 имеет два уплотнения 25 и 26. Клапан 23 уплотнением 25 отделяет полость е, связанную с воздухораспределителем 8 от полости f, связанной с реле давления 11 через переключательный клапан 10. Клапан 23 уплотнением 26 отделяет полость f, сообщенную с реле давления 11 через переключательный клапан 10 от канала d в поршне 20 с хвостовиком 22.

Полость с отделена от полости f уплотнительными кольцами 27 и 28. Поршень 20 выполнен с уплотнительным кольцом 29.

Тормозная система работает следующим образом. В процессе зарядки сжатый воздух из главных резервуаров 16 наполняет питательную магистраль 2, а через кран машиниста 9 тормозную магистраль 3. От тормозной магистрали 3 сжатый воздух поступает в воздухораспределитель 8 и запасной резервуар 18. Давлением сжатого воздуха тормозной магистрали, поступающего в полость с блокирующего органа 14, поршень 20 с хвостовиком 22 перемещается в крайнее левое положение (по чертежу), преодолевая усилие пружины 21. Одновременно клапан 23 под воздействием усилия пружины 24 перемещается за хвостовиком 22 поршня 20. При этом уплотнение 26 клапана 23 перекрывает сообщение полости f через канал d с полостью а, сообщенную отверстием b с атмосферой до тех пор, пока второе уплотнение 25 клапана 23 не перекроет сообщение полостей е и f, перекрывая связь между воздухораспределителем 8 и переключательным клапаном 10. После этого, дальнейшим перемещением поршня 20 разрывается связь хвостовика 22 с уплотнением 26 клапана 23 и полость f через канал d сообщается с полостью а и через отверстие b - с атмосферой, открыв при этом связь одного из управляющих органов переключательного клапана с атмосферой. Полость с разобщена от полости а кольцевым уплотнением 29, а от полости f - кольцевыми уплотнениями 27 и 28.

При выполнении ступенчатого служебного торможения краном машиниста 13 положение поршня 20 с хвостовиком 22 и клапана 23 блокирующего органа 14 не изменяeтся. При этом снижается давлениe в тормозной магистрали 3 (до 3 кгс/см²), воздухораспределитель 8 срабатывает на торможение и перепускает воздух из запасного резервуара 18 к крану вспомогательного тормоза 9, которое перепускает сжатый воздух из питательной магистрали 2 в магистраль крана вспомогательного тормоза 1. Из магистрали 1 сжатый воздух через переключательный клапан 10 поступает в управляющую камеру реле-повторителя 11, которое перепускает сжатый воздух из запасного резервуара 12 в тормозные цилиндры 7. Отпуск тормоза локомотива без отпуска тормоза состава осуществляется установкой рукоятки локомотивного крана 9 в первое положение. В случае дальнейшего снижения давления в тормозной магистрали 2 уменьшается давление в полости с, например, ниже 2 кгс/см², под действием усилия пружины 21 поршень 20 перемещается вправо (по чертежу), хвостовик 22 поршня 20 упирается в уплотнение 26 клапана 23, перекрывая сообщение полости f через канал d с полостью а, связанную с атмосферой через отверстие b. Дальнейшее перемещение поршня 20 с хвостовиком 22, при продолжающемся снижении давления тормозной магистрали, вызовет перемещение вправо (по чертежу) клапана 23, преодолевая усилие пружины 24.

Одновременно открывается доступ сжатого воздуха из воздухораспределителя 8 через полости е и f и через переключательный клапан 10 - к реле- повторителю 11, а через него воздух из запасного резервуара 12 поступает в тормозные цилиндры 7.

При этом независимо от темпа снижения давления в тормозной магистрали 3 (медленный темп снижения давления, экстренное торможение или разрыв магистрали при саморасцепке секций). Хвостовик 22 поршня 20 раньше перекрывает канал d, сообщающий полость f с атмосферой через полость а и отверстие b, а после этого клапан 23 перепускает сжатый воздух из полости е, связанной с воздухораспределителем 8 в полость f, сообщенной с реле повторителем 11 через переключательный клапан 10. Сообщение полостей f и е будет постоянным, пока не будет осуществлена зарядка тормозной магистрали 3.

В связи с этим отпуск тормоза тягового средства можно осуществить отпускным клапаном воздухораспределителя 8. Воздух при этом из управляющих камер реле повторителей 11 через переключательный клапан 10 полости f и е блокирующего органа 14 поступает через воздухораспределитель 8 в атмосферу обеспечивая при этом отпуск тормоза тягового средства, находящегося в недействующем состоянии, что исключает повреждение колесных пар, а следовательно, обеспечивает надежность работы тормоза.

При отпуске тормоза действующего тягового средства зарядкой тормозной магистрали 3 полость f блокирующего органа 14 сообщается с атмосферной полостью а широким каналом d, выполненным в хвостовике поршня, обеспечивая быстрый темп отпуска тягового средства и надежность его работы.

По сравнению с прототипом предлагаемая тормозная система позволяет за счет расположения полости, связанной с тормозной магистралью, со стороны хвостовика поршня, в котором продольный канал выполнен сквозным, и установки клапана направляющей частью в полости, связанной с реле-повторителем с возможностью взаимодействия через уплотнение с хвостовиком поршня, обеспечить надежность работы тормозной системы многосекционного железнодорожного тягового средства.

Использование: в тормозных системах многосекционных тяговых средств железнодорожного подвижного состава. Сущность изобретения: тормозные цилиндры связаны с воздухораспределителем 8 через кран 9 вспомогательного тормоза, переключательный клапан 10 и реле-повторитель давления 11. Между тормозной магистралью 3 и воздухораспределителем 8 установлен блокирующий орган 14, состоящий из корпуса 19 с размещенным в нем поршнем 20, который разделяет полости, одна из которых - a сообщена отверстием b с атмосферой, а другая полость c - с тормозной магистралью 3. Поршень 20 имеет хвостовик 22 со сквозным каналом d. Клапан 23 установлен направляющей частью в полости f, связанной с реле-повторителем давления 11 через переключательный клапан 10, и отделяет полость f от полости e - связанной с воздухораспределителем 8. 1 ил.

ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА МНОГОСЕКЦИОННОГО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТЯГОВОГО СРЕДСТВА, включающая в себя магистраль локомотивного крана, питательную и тормозную магистрали, связанные через кран машиниста, блокирующий орган, связывающий тормозные цилиндры через реле-повторитель давления с воздухораспределителем и переключательным клапаном, входы которого связаны соответственно с магистралью локомотивного крана и блокирующим органом, в выход- с реле-повторителем давления, причем блокирующий орган имеет корпус, размещенный в нем подпружиненный поршень с атмосферой, другая - с тормозной магистралью, а хвостовик выполнен с продольным каналом, и взаимодействующий с хвостовиком поршня подпружиненный клапан, отделяющий полости, одна из которых связана с воздухораспределителем, а другая - с реле-повторителем давления через переключательный клапан и через одну из полостей, разделенных поршнем,- с атмосферой, отличающаяся тем, что в блокирующем органе полость, расположенная со стороны хвостовика поршня, сообщена с тормозной магистралью, а отделенная от нее поршнем - с атмосферой, причем продольный канал выполнен сквозным, а подпружиненный клапан установлен направляющей частью в полости, связанной с реле-повторителем давления.