РАБОЧИЙ СТУПЕНЧАТЫЙ КЛАПАН ТИПА ABDX-C, РАБОЧИЙ ЗОЛОТНИК ТИПА ABDX-C И КОНСТРУКЦИЯ ЗОЛОТНИКА С ФУНКЦИЕЙ КЛАПАНА УСКОРЕННОГО ДЕЙСТВИЯ (AAV) Российский патент 2017 года по МПК B60T8/36 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[0001] Приоритет данной заявки заявляется по дате подачи предварительной патентной заявки на патент США №61/644106, поданной 8 мая 2012 года, содержание которой полностью включено в данный документ посредством ссылки.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0002] Данное изобретение относится в целом к тормозной системе для железнодорожных транспортных средств и, в частности, к ступенчатому рабочему клапану и рабочему золотнику, входящим в состав рабочей клапанной части тормозного распределительного клапана.

ОПИСАНИЕ УРОВНЯ ТЕХНИКИ

[0003] На китайских железнодорожных дорогах используется стандартизированный пневматический воздушный тормозной клапан, называемый клапаном типа «120-1», который по общему принципу работы аналогичен пневматическим воздушным тормозным клапанам, применяемым Американской ассоциацией железных дорог (таким как WABCO ABD клапаны) и содержащим кронштейн для подвески труб, рабочую клапанную часть и аварийную клапанную часть. Проверки, выполняемые на клапанах типа 120-1, показали, что в процессе поддержания разрядки тормозной магистрали клапан с функцией ускоренного действия (AAV) может оказаться в состоянии, в котором он «зависает» и, следовательно, не может быть надлежащим образом закрыт. Таким образом, рабочая часть клапана типа 120-1 продолжает обеспечивать локальный сброс давления в тормозной магистрали для каждого грузового вагона, в котором имеет место данное явление. Такая ситуация вызывает дальнейшее снижение давления в тормозной магистрали поезда и существенно повышает риски нежелательного отпуска тормозов, поскольку локомотив поезда обеспечивает функцию поддержания давления. В зависимости от того, сколько распределительных клапанов в составе поезда дают подобный сбой в работе, существует повышенный риск нежелательного растормаживания всего поезда. Функция AAV способствует локальной подаче сигнала сброса давления в тормозной магистрали для каждого распределительного клапана, что, таким образом, обеспечивает ускоренную реакцию тормозного цилиндра в процессе операций, связанных с работой тормозов. Данная функция повышает общую тормозную способность поезда и способствует более эффективной остановке более длинных и тяжелых грузовых составов.

[0004] В частности, испытания, проводимые с частями распределительного клапана типа 120-1 от изготовителя для поезда, составленного из пятидесяти 50-футовых вагонов, показали, что после определенной поддерживаемой разрядки тормозной магистрали клапан с функцией AAV продолжает «зависать» и не закрывается надлежащим образом даже при наличии функции поддержания давления в локомотиве. Проведенные поездные испытания показали, что в процессе одного конкретного испытания явление «зависания» AAV клапана наблюдалось примерно в 40% вагонов.

[0005] Влияние «зависания» AAV клапана в поезде приводит к дополнительному снижению давления в тормозной магистрали из состояния поддержания давления, что может, таким образом, существенно повысить риск возникновения нежелательных случаев растормаживания. Поскольку функция ускоренного рабочего отпуска тормозов (SAR) для рабочих клапанов типа 120-1, применяемых в китайских вагонах, управляется давлением на выходе тормозного цилиндра, всякий раз, когда распределительный клапан переходит в положение отпуска, SAR функция обеспечивает возможность локального сброса давления из резервуара ускоренного отпуска в тормозную магистраль для каждого вагона. При возникновении данной функции существенно повышается риск отпуска тормозов дополнительных вагонов или всего поезда, поскольку происходит локальное повышение давления в тормозной магистрали поезда. Испытания китайских распределительных клапанов типа 120-1, проводимые для поезда, составленного из пятидесяти 50-футовых вагонов, не выявили нежелательного отпуска тормозов при состоянии «зависания» AAV клапана, однако причина этого заключалась в короткой длине поезда, составленного всего из 50 вагонов.

[0006] Тем не менее, в более длинных поездах, например длиной 7500 футов или более, возникает существенный риск нежелательных ситуаций отпуска тормозов при «зависании» AAV клапана, что обусловлено, главным образом, дополнительным количеством клапанов в поезде, для которого существует проблема «зависания» AAV клапана. Увеличенное количество рабочих клапанов в поезде, в котором существует проблема «зависания» AAV клапана, приводит к еще большему понижению давления в тормозной магистрали по сравнению с состоянием «поддержания» давления. Таким образом, когда все части рабочего клапана, предположительно подверженные «зависанию» и установленные в поезде, в котором имеет место указанная проблема, перемещаются из их рабочего положения в положение повышения давления, функция AAV оказывается нейтрализована. Однако в этом случае волна поддержания давления, проходящая по поезду, вновь повышает давление в тормозной магистрали до состояния поддержания давления, что, в свою очередь, обеспечивает соответствующие динамические характеристики для возникновения нежелательных ситуаций отпуска тормозов. Любой нежелательный отпуск тормоза в составе поезда, при котором нежелательному растормаживанию может быть потенциально подвергнут весь поезд, является главной проблемой безопасности управления поездом, которую необходимо устранить любой ценой.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0007] Соответственно, в данной области техники существует общая потребность в тормозном распределительном клапане, рабочая часть которого обеспечивает AAV функцию, в некоторой степени сходную с функциями, обеспечиваемыми в настоящее время распределительным клапаном типа 120-1, применяемым в китайских вагонах, и исключающую возможность возникновения проблем зависания AAV клапана, которая на данный момент имеет место в конструкции китайского рабочего клапана типа 120-1/золотника.

[0008] Согласно одному варианту выполнения предложен главный поршневой узел, который содержит рабочий ступенчатый клапан и рабочий золотник, причем рабочая клапанная часть тормозного распределительного клапана выполняет функцию AAV, и который инициирует принудительное отключение указанной функции при наличии состояния незначительного избыточного уменьшения давления в тормозной магистрали.

[0009] Согласно одному варианту выполнения, когда главный поршневой узел рабочей клапанной части находится в положении полного рабочего торможения, подача из тормозной магистрали к отверстию камеры локального уменьшения давления перекрыта вследствие дополнительного перемещения ступенчатого клапана по его седлу. Для эффективного выполнения данной операции длина ступенчатого клапана увеличена по сравнению с китайским рабочим ступенчатым клапаном типа 120-1, и главный поршневой узел соответствующим образом модифицирован. Рабочая поверхность ступенчатого клапана, седло указанного клапана и зеркало золотника имеют отдельные отверстия с AAV функцией для сброса давления тормозной магистрали в атмосферу только в соответствии с AAV функцией, без оказания влияния на «функцию предварительного быстрого рабочего торможения», в противоположность ее активации теми же отверстиями, как, например, в рабочей части клапана типа 120-1. Согласно одному варианту выполнения как функция предварительного быстрого рабочего торможения, так и AAV функция в данном случае не зависят друг от друга вследствие раздельного выполнения последовательности отверстий/соединений.

[0010] Согласно одному варианту выполнения как седло ступенчатого клапана, так и зеркало золотника имеют отверстие резервуара ускоренного отпуска тормозов для передачи давления от указанного резервуара к рабочей поверхности ступенчатого клапана с обеспечением принудительного отключения AAV функции. Кроме того, согласно одному варианту выполнения, рабочая поверхность ступенчатого клапана имеет спускное отверстие, проходящее от резервуара ускоренного отпуска тормозов к запасному резервуару для обеспечения возможности передачи давления из резервуара ускоренного отпуска тормозов в запасной резервуар с перемещением, таким образом, ступенчатого клапана в положение полного рабочего торможения и отключением AAV функции, при этом золотник все еще остается в положении полного рабочего торможения. Во всех случаях применения рабочего торможения, за исключением избыточного сброса давления в тормозной магистрали, когда золотник перемещается из рабочего положения в положение нагнетания давления, давление в резервуаре ускоренного отпуска тормозов превышает давление в запасном резервуаре. Таким образом, при нахождении золотника в рабочем положении, если выполнен определенный избыточный сброс давления в тормозной магистрали и AAV функция продолжает действовать, поскольку в данный момент пружина на конце главного поршня не может обеспечить перемещение ступенчатого клапана по его седлу под действием дифференциального поджатия по главному поршневому узлу, более высокое давление в резервуаре ускоренного отпуска тормозов передается в запасной резервуар через спускное отверстие, выполненное в рабочей поверхности ступенчатого клапана. Это приводит к достаточно высокой разности давлений между тормозной магистралью и запасным резервуаром с обеспечением, таким образом, возможности перемещения ступенчатого клапана по его седлу главным поршневым узлом в положение полного рабочего торможения и, следовательно, принудительного отключения AAV функции.

[0011] Согласно одному варианту выполнения AAV дроссельное отверстие, которое для клапана типа 120-1, применяемого в китайском подвижном составе, расположено в рабочем золотнике, входит в состав рабочего ступенчатого клапана. В результате AAV отверстие выполняют машинной обработкой в более простом элементе. Таким образом, AAV функция рабочей клапанной части может быть специальным образом подогнана под различные значения длины тормозной магистрали (короткий или длинный вагон) просто путем использования ступенчатых клапанов, которые имеют AAV дроссельные отверстия различных размеров.

[0012] Согласно одному конкретному варианту выполнения предложен главный поршневой узел для рабочей части тормозного распределительного клапана. Главный поршневой узел содержит рабочий ступенчатый клапан, корпус которого имеет первую сторону с выполненным в ней набором отверстий, и рабочий золотник, корпус которого имеет первую сторону с седлом ступенчатого клапана, в котором выполнен набор отверстий, и противолежащую ей вторую сторону с зеркалом рабочего золотника, в котором выполнен набор отверстий. Набор отверстий в первой стороне рабочего ступенчатого клапана, набор отверстий седла рабочего ступенчатого клапана, которое входит в состав рабочего золотника, и набор отверстий в зеркале золотника обеспечивают выполнение функции клапана ускоренного действия путем сброса давления тормозной магистрали в атмосферу и распределение давления из резервуара ускоренного отпуска тормозов к рабочему ступенчатому клапану с прерыванием выполнения указанной функции.

[0013] Согласно другому конкретному варианту выполнения предложена рабочая клапанная часть тормозного распределительного клапана. Указанная часть содержит корпус, имеющий первую сторону, вторую сторону и образованный в нем поршневой канал, проходящий от верхней стороны к нижней стороне, а также главную втулку и главный поршневой узел, расположенный с возможностью перемещения в указанном поршневом канале. Главный поршневой узел содержит рабочий ступенчатый клапан, корпус которого имеет первую сторону с выполненным в ней набором отверстий, и рабочий золотник, содержащий корпус, имеющий первую сторону с седлом ступенчатого клапана, в котором выполнен набор отверстий, и противолежащую ей вторую сторону с зеркалом рабочего золотника, в котором выполнен набор отверстий. Набор отверстий в первой стороне рабочего ступенчатого клапана, набор отверстий седла рабочего ступенчатого клапана, которое входит в состав рабочего золотника, и набор отверстий в зеркале золотника обеспечивают выполнение функции клапана ускоренного действия путем сброса давления тормозной магистрали в атмосферу и распределение давления из резервуара ускоренного отпуска тормозов к рабочему ступенчатому клапану с прерыванием выполнения указанной функции при возникновении состояния незначительного избыточного уменьшения давления в тормозной магистрали.

[0014] Согласно еще одному конкретному варианту выполнения предложен главный поршневой узел для рабочей клапанной части тормозного распределительного клапана. Главный поршневой узел содержит рабочий ступенчатый клапан и рабочий золотник. Рабочий ступенчатый клапан и рабочий золотник взаимно выполнены с обеспечением выполнения функции клапана ускоренного действия путем сброса давления тормозной магистрали в атмосферу и с обеспечением распределения давления из резервуара ускоренного отпуска тормозов к рабочему ступенчатому клапану с прерыванием выполнения AAV функции при возникновении состояния незначительного избыточного уменьшения давления в тормозной магистрали.

[0015] Дополнительные особенности и преимущества различных вариантов выполнения изобретения, подробно описанного в данном документе, станут более понятны при рассмотрении нижеследующего подробного описания предпочтительных вариантов выполнения совместно с прилагаемыми чертежами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0016] Фиг. 1 изображает схематический вид известной тормозной распределительной системы для грузового вагона, в которой используется тормозной распределительный клапан типа ABDX,

[0017] фиг. 2 изображает вид в аксонометрии спереди и сверху корпуса рабочей части для тормозного распределительного клапана согласно одному варианту выполнения,

[0018] фиг. 3 изображает вид в аксонометрии сзади и снизу корпуса рабочей части, показанного на фиг. 2,

[0019] фиг. 4 изображает вид сверху корпуса рабочей части, показанного на фиг. 2,

[0020] фиг. 5 изображает вид спереди корпуса рабочей части, показанного на фиг. 2,

[0021] фиг. 6 изображает разрез корпуса рабочей части, показанного на фиг. 2, по линии 6-6 на фиг. 5,

[0022] фиг. 7 изображает вид сбоку корпуса рабочей части, показанного на фиг. 2,

[0023] фиг. 8 изображает вид сзади корпуса рабочей части, показанного на фиг. 2,

[0024] фиг. 9 изображает вид снизу корпуса рабочей части, показанного на фиг. 2,

[0025] фиг. 10 изображает вид в аксонометрии главной втулки согласно одному варианту выполнения,

[0026] фиг. 11 изображает схематический вид специальных отверстий, выполненных в седле золотника главной втулки, показанной на фиг. 10,

[0027] фиг. 12 изображает вид в аксонометрии рабочего ступенчатого клапана согласно одному варианту выполнения,

[0028] фиг. 13 изображает вид снизу рабочего ступенчатого клапана, показанного на фиг. 12,

[0029] фиг. 14 изображает частичный разрез рабочего ступенчатого клапана, показанного на фиг. 12, по линии 14-14 на фиг. 13,

[0030] фиг. 15 изображает вид справа рабочего ступенчатого клапана, показанного на фиг. 12,

[0031] фиг. 16 изображает разрез рабочего ступенчатого клапана, показанного на фиг. 12, по линии 16-16 на фиг. 13,

[0032] фиг. 17 изображает вид сверху рабочего ступенчатого клапана, показанного на фиг. 12,

[0033] фиг. 18 изображает вид в аксонометрии рабочего золотника согласно одному варианту выполнения,

[0034] фиг. 19 изображает вид сверху рабочего золотника, показанного на фиг. 18,

[0035] фиг. 20 изображает вид снизу рабочего золотника, показанного на фиг. 18,

[0036] фиг. 21 изображает вид сзади рабочего золотника, показанного на фиг. 18,

[0037] фиг. 22 изображает вид спереди рабочего золотника, показанного на фиг. 18,

[0038] фиг. 23 изображает вид справа рабочего золотника, показанного на фиг. 18, и

[0039] фиг. 24 изображает вид слева рабочего золотника, показанного на фиг. 18.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ

[0040] Применяемые в нижеследующем описании выражения, касающиеся пространственной ориентации, относятся к рассматриваемому варианту выполнения в той ориентации, которая показана на прилагаемых чертежах или иным образом представлена в нижеприведенном подробном описании. Тем не менее, следует понимать, что описанные ниже варианты выполнения могут предполагать многочисленные альтернативные изменения и конфигурации. Кроме того, следует понимать, что конкретные компоненты, устройства и особенности, изображенные на прилагаемых чертежах и описанные в данном документе, приведены исключительно в качестве примера и не должны считаться ограничивающими.

[0041] На фиг. 1 изображена типичная известная тормозная система 10 для отдельного грузового вагона, в которой тормозной распределительный клапан 11 показан пневматически подключенным между тормозной магистралью 12 вагона и резервуаром 13 со сжатым воздухом, имеющим два отделения и расположенным на вагоне. Как ясно видно из чертежа, резервуар 13 составлен из двух резервуаров, один из которых является полостью 14 запасного резервуара, а другой представляет собой полость 15 резервуара экстренного торможения. Полости 14 и 15 могут быть объединены вместе в виде единого резервуара 13 с двумя отделениями. Однако следует отметить, что в Китае используют два отдельных резервуара, служащих в качестве запасного резервуара и резервуара ускоренного отпуска тормозов, и не используется единый резервуар из двух частей, показанный на фиг. 1. Клапан 11 содержит рабочую тормозную часть 17 и аварийную тормозную часть 16, соответственно установленные известным способом на противоположных сторонах кронштейна 18 для магистрали и пневматически соединенные с соответствующими цистернами резервуара 13 также хорошо известным способом. Резервуар 13 и кронштейн 18 соединены с тормозными цилиндрами 19, расположенными на железнодорожных вагонах, для подачи давления воздуха, при этом к противоположным концам магистрали 12 присоединены только соединительные муфты 20 гибкого шланга, применяемые для последовательного соединения таких магистралей 12 с тормозными магистралями смежных вагонов, которые механическим образом соединены с магистралью 12, расположенной на рассматриваемом вагоне. Данная тормозная система проиллюстрирована на примере тормозных распределительных клапанов типа ABDX и ABDW, производимых компанией WABTEC Corporation и хорошо известных в области управления торможением на железной дороге.

[0042] На фиг. 2-9 изображен один вариант выполнения корпуса 50 для рабочей части клапана регулирования давления в тормозной системе. Корпус 50 в целом ограничивает поршневой канал 51, проходящий в осевом направлении от верхней части 52 корпуса 50 к его нижней части 53. Корпус 50 также ограничивает канал 54 для зарядного клапана, канал 55 для ограничительного клапана и канал 56 для клапана рабочего ускоренного отпуска тормозов (SAR), причем каждый из этих каналов проходит от нижней части 53 корпуса 50 по направлению к его верхней части 52. Кроме того, корпус 50 ограничивает канал 57 для предохранительного клапана, в целом проходящий от верхней части 52 корпуса 50 к его нижней части 53. Корпус 50 также содержит электронно-управляемый пневматический (ЕСР) элемент 58 с отверстиями, предназначенный для размещения ЕСР штампованной пластины (не показана), поверхность 59 для размещения отпускного клапана, предназначенную для взаимодействия с отпускным клапаном (не показан), и поверхность 60 для размещения кронштейна для магистрали (не показана), такого как кронштейн для распределительного клапана типа 120-1, применяемого в китайских вагонах. Поршневой канал 51 обеспечивает размещение главного поршневого узла, составленного из рабочего ступенчатого клапана 100 и рабочего золотника 150, которые выполнены с возможностью перемещения внутри главной втулки 70 (все перечисленные элементы рассмотрены более подробно ниже). Канал 55 обеспечивает размещение ограничительного клапанного узла тормозного цилиндра (не показан). Каналы 54 и 55 обеспечивают размещение соответственно зарядного клапана (не показан) и SAR клапана (не показан). Канал 57 обеспечивает размещение предохранительного клапанного узла (не показан).

[0043] На фиг. 10 и 11 изображен один вариант выполнения главной втулки 70 и соответствующего ей набора 72 отверстий, выполненных в седле золотника. Втулка 70 вставляется в канал 51 корпуса 50 рабочей части и совместно взаимодействует с главным поршневым узлом, который образован комбинацией из рабочего ступенчатого клапана 100, рабочего золотника 150 и главного поршня (не показан). Втулка 70 выполнена в целом в цилиндрической форме и имеет центральный канал 71 для размещения объединенных клапанов 100, золотника 150 и главного поршня. Во втулке 70 выполнены проходы 73, образующие набор 72 отверстий, который показан на фиг. 11 и ограничивает седло золотника, входящее в состав втулки 70.

[0044] На фиг. 12-17 изображен один вариант выполнения рабочего ступенчатого клапана 100 (далее называемого «ступенчатым клапаном»). Клапан 100 имеет нижнюю сторону 101, противолежащую ей верхнюю сторону 102 и по меньшей мере еще одну сторону, например правую сторону 103. Согласно одному конкретному варианту выполнения клапан 100 имеет форму шестигранного прямоугольного блока. Нижняя поверхность 101 клапана 100 образует его рабочую поверхность, которая взаимодействует с соответствующим седлом на верхней стороне золотника 150, как изложено ниже, с установлением ряда соединений в виде отверстий между клапаном 100 и золотником 150 для управления потоком сжатого воздуха, проходящего через корпус 50 рабочей части тормозного распределительного клапана. Нижняя сторона 101 клапана 100 имеет набор отверстий, образованный проемами и выемками, выполненными в этой стороне 101 клапана 100. Указанный набор отверстий содержит выпускное отверстие 104 для локального сброса давления, которое имеет в целом прямоугольную форму.

[0045] Набор отверстий в нижней стороне 101 клапана 100 также содержит спускное отверстие 105 между резервуаром ускоренного отпуска тормозов и запасным резервуаром, которое в процессе состояния незначительного избыточного уменьшения давления в тормозной магистрали обеспечивает возможность стравливания более высокого давления из резервуара ускоренного отпуска тормозов в запасной резервуар, тогда как золотник остается в положении полного рабочего торможения для перемещения клапана 100 в соответствующее положение полного рабочего торможения по седлу 153 ступенчатого клапана и, следовательно, обеспечения принудительного отключения AAV функции. Набор отверстий в нижней стороне 101 клапана 100 также содержит AAV выпускные отверстия 106, которые соединены внутренним дроссельным каналом 109. Отверстия 106 выполняют в клапане 100 только AAV функцию для сброса давления тормозной магистрали в атмосферу и не оказывают никакого влияния на функцию предварительного быстрого рабочего торможения.

[0046] В правой стороне 103 клапана 100 образованы канал 107, обеспечивающий сообщение спускного отверстия 105 с правой стороной 103 клапана 100, и канал 108, обеспечивающий сообщение отверстий 106 и канала 109 с указанной стороной 103 и обычно закрытый впрессованной пробкой (не показана), когда клапан 100 полностью собран. Выемка 110, имеющая в целом круглую форму, обеспечивает размещение небольшой цилиндрической пружины (на показана), служащей для поддержания принудительного взаимодействия между рабочей поверхностью 101 ступенчатого клапана (показанной на фиг. 12) и седлом 153 указанного клапана, расположенным в верхней части золотника 150 (показанного на фиг. 19).

[0047] На фиг. 18-24 изображен один вариант выполнения рабочего золотника 150 (далее называемого золотником). Золотник 150 содержит корпус 151, имеющий пару выступов 152. Верхняя сторона корпуса 151 содержит, помимо других элементов, седло 153 ступенчатого клапана, которое непосредственно взаимодействует с нижней стороной 101 клапана 100 и имеет набор отверстий, образованных проемами и выемками, выполненными в верхней стороне корпуса 151. Набор отверстий седла 153 взаимодействует с набором отверстий рабочей поверхности 101 ступенчатого клапана с обеспечением установления соединений в виде отверстий между клапаном 100 и золотником 150.

[0048] Как показано на фиг. 19, набор отверстий седла 153 содержит загрузочное отверстие 154, соединяющее запасной резервуар с тормозным цилиндром и предназначенное для плавного сброса давления в тормозной магистрали, и загрузочное отверстие 155, соединяющее запасной резервуар с тормозным цилиндром и предназначенное для быстрого сброса давления в тормозной магистрали. Указанные два отверстия 154, 155 соединены друг с другом. Набор отверстий седла 153 также содержит отверстия 156, связывающие тормозную магистраль с камерой локального уменьшения давления и предназначенные только для выполнения функции предварительного быстрого рабочего торможения, по меньшей мере одно отверстие 157 (в частности, два отверстия 157, как изображено на чертеже) для зарядки запасного резервуара и по меньшей мере одно отверстие 158 для зарядки резервуара ускоренного отпуска тормозов, которое также служит в качестве отводного отверстия, соединяющего запасной резервуар с тормозной магистралью. Кроме того, в верхней стороне корпуса 151 золотника, с обеих сторон седла 153 образованы смазочные пазы 159 для передней и задней сторон клапана 100.

[0049] Набор отверстий седла 153 также содержит отверстие 160, соединяющее резервуар ускоренного отпуска тормозов с седлом 153 и обеспечивающее передачу давления из указанного резервуара к нижней стороне 101 клапана 100 для обеспечения принудительного отключения AAV функции при возникновении состояния незначительного избыточного уменьшения давления в тормозной магистрали. Набор отверстий седла 153 также содержит отверстия 161, связывающие тормозную магистраль с камерой локального уменьшения давления, используемые только при выполнении AAV функции и обеспечивающие проход из тормозной магистрали в указанную камеру для выполнения надлежащей AAV функции. Отверстия 161 выполняют только AAV функцию в золотнике 150 для стравливания давления тормозной магистрали в атмосферу и не оказывают никакого влияния на функцию предварительного быстрого рабочего торможения.

[0050] Как показано на фиг. 20, нижняя сторона корпуса 151 рабочего золотника, помимо прочих элементов, содержит зеркало 162 золотника, которое непосредственно взаимодействует с внутренним седлом золотника, входящим в состав втулки 70, и имеет набор отверстий, образованный проемами и выемками, выполненными в нижней стороне корпуса 151. Набор отверстий зеркала 162 взаимодействует с набором 72 отверстий втулки 70 с установлением соответствующих соединений в виде отверстий между золотником 150 и втулкой 70 в узле.

[0051] Набор отверстий, выполненных в зеркале 162 золотника, содержит зарядное отверстие 163, соединяющее тормозную магистраль с запасным резервуаром и используемое в положении отпуска тормозов, зарядное отверстие 164, соединяющее тормозную магистраль с запасным резервуаром и используемое в положении замедленной перезарядки, зарядное отверстие 165, соединяющее запасной резервуар с резервуаром ускоренного отпуска тормозов, отводное отверстие 166, соединяющее запасной резервуар с тормозной магистралью в рабочем положении, отверстие 167, соединяющее тормозную магистраль с ограничительным клапаном, отверстие 168, соединяющее резервуар ускоренного отпуска тормозов с запасным резервуаром и активируемое при нахождении золотника 150 в положении повышения давления, выпускное отверстие 169, обеспечивающее передачу давления тормозной магистрали от седла 153 к камере локального уменьшения давления и предназначенное для выполнения функции предварительного быстрого торможения, отверстие 170, обеспечивающее передачу давления тормозной магистрали от седла золотника к седлу ступенчатого клапана и предназначенное для выполнения функции предварительного быстрого торможения, отверстие 171, соединяющее тормозную магистраль с ограничительным клапаном, выпускное отверстие 172 держателя (отверстие, соединяющее тормозной цилиндр с атмосферой), отверстие 173, соединяющее запасной резервуар с тормозным цилиндром, и дроссельное отверстие 174, соединяющее запасной резервуар с тормозным цилиндром, когда золотник 150 достигает положения отскока в узле.

[0052] Набор отверстий, выполненных в зеркале 162 рабочего золотника, также содержит отверстие 175, соединяющее резервуар ускоренного отпуска тормозов с седлом ступенчатого клапана и взаимодействующее с отверстием 160 в седле 153 с обеспечением распределения давления резервуара ускоренного отпуска тормозов к седлу 153 и нижней стороне 101 клапана 100 для принудительного отключения AAV функции при возникновении состояния незначительного избыточного уменьшения давления в тормозной магистрали. Набор отверстий, выполненных в зеркале 162, также содержит отверстие 176, обеспечивающее передачу давления тормозной магистрали к седлу ступенчатого клапана для выполнения AAV функции, и отверстие 177, обеспечивающее передачу давления тормозной магистрали от седла ступенчатого клапана к камере локального уменьшения давления для выполнения AAV функции, причем указанные отверстия используются только при выполнении AAV функции и обеспечивают проход из тормозной магистрали в камеру локального уменьшения давления для выполнения надлежащей AAV функции. Отверстия 176 и 177 обеспечивают только выполнение AAV функции в золотнике 150 для стравливания давления тормозной магистрали в атмосферу и не оказывают никакого влияния на функцию предварительного быстрого рабочего торможения.

[0053] Следует понимать, что ступенчатый клапан 100 и золотник 150 выполнены с возможностью перемещения относительно друг друга, при этом золотник 150 выполнен с возможностью перемещения во втулке 70, в поршневом канале 51 корпуса 50. Соответственно, в зависимости от взаимного расположения клапана 100 и золотника 150 относительно друг друга и главной втулки 70 и совмещения различных отверстий и выемок, образующих наборы 72 отверстий во втулке 70, зеркале 162, седле 153 и нижней стороне 101 клапана 100, открыты различные каналы, проходящие через рабочую клапанную часть. Рабочая клапанная часть выполняет различные функции тормозного клапана, которые предусматривают перемещение сжатого воздуха между различными местоположениями в пределах системы тормозной магистрали, в зависимости от указанного взаимного расположения и совмещения, в том числе выполнение AAV функции и ее принудительное отключение при возникновении состояния незначительного избыточного уменьшения давления в тормозной магистрали. Соответственно, следует понимать, что клапан 100 и золотник 150 взаимно выполнены, наряду с втулкой 70 и остальной рабочей частью, с возможностью выполнения таких операций. Данный тип регулирования клапана тормозной системы, без вышеописанной AAV функции и ее принудительного отключения, хорошо известен специалистам и используется в китайских клапанах типа 120-1 и тормозных распределительных клапанах типа ABDX и ABDW, выпускаемых компанией WABTEC Corporation.

[0054] Хотя на чертеже это не показано, следует понимать, что наборы отверстий в седле 153 ступенчатого клапана и в зеркале 162 рабочего золотника соединены между собой при помощи каналов и камер, выполненных машинной обработкой или сверлением в корпусе 151 золотника, так что давление воздуха может быть распределено через корпус 151 различными способами в зависимости от взаимного расположения клапана 100 и золотника 150 относительно главной втулки 70 и совмещения соответствующих наборов отверстий всех трех отдельных элементов.

[0055] Несмотря на то что в вышеприведенном описании рассмотрены варианты выполнения рабочего ступенчатого клапана и рабочего золотника, специалистами в данной области техники могут быть выполнены модификации и изменения этих вариантов выполнения без отклонения от объема и сущности изобретения. Соответственно, вышеприведенное описание является иллюстративным, а не ограничивающим. Вышеописанное изобретение определено прилагаемой формулой изобретения, при этом все вносимые в него изменения, которые не выходят за рамки смыслового значения и диапазона эквивалентности формулы изобретения, входят в ее объем.

Группа изобретений относится к области тормозных систем железнодорожных транспортных средств. Главный поршневой узел для рабочей клапанной части тормозного распределительного клапана, предназначенного для тормозной системы железнодорожного транспорта, содержит рабочий ступенчатый клапан и рабочий золотник. Ступенчатый клапан имеет первую сторону, в которой выполнен набор отверстий. Рабочий золотник содержит седло ступенчатого клапана с набором отверстий в первой стороне золотника и зеркало золотника с набором отверстий в противолежащей второй стороне золотника. Наборы отверстий в первой стороне рабочего ступенчатого клапана, в седле ступенчатого клапана и в зеркале рабочего золотника предназначены для выполнения функции клапана ускоренного действия путем сброса давления из тормозной магистрали в атмосферу и для распределения давления из резервуара ускоренного отпуска тормозов к рабочего ступенчатому клапану с прерыванием указанной функции при возникновении состояния незначительного избыточного уменьшения давления в тормозной магистрали. Достигается повышение безопасности движения. 3 н. и 26 з.п. ф-лы, 24 ил.

1. Главный поршневой узел для рабочей клапанной части тормозного распределительного клапана, содержащий

рабочий ступенчатый клапан, содержащий корпус, имеющий первую сторону, в которой выполнен набор отверстий, и

рабочий золотник, содержащий корпус, имеющий первую сторону с седлом ступенчатого клапана, в котором выполнен набор отверстий, и противолежащую ей вторую сторону с зеркалом рабочего золотника, в котором выполнен набор отверстий,

причем набор отверстий в первой стороне рабочего ступенчатого клапана, набор отверстий седла рабочего ступенчатого клапана, входящего в состав рабочего золотника, и набор отверстий зеркала рабочего золотника предназначены для выполнения функции клапана ускоренного действия путем сброса давления тормозной магистрали в атмосферу и для распределения давления из резервуара ускоренного отпуска тормозов к рабочему ступенчатому клапану с прерыванием выполнения указанной функции при возникновении состояния незначительного избыточного уменьшения давления в тормозной магистрали.

2. Главный поршневой узел по п. 1, в котором набор отверстий в первой стороне рабочего ступенчатого клапана содержит спускное отверстие, соединяющее резервуар ускоренного отпуска тормозов с запасным резервуаром и предназначенное для обеспечения возможности сброса давления из резервуара ускоренного отпуска тормозов в запасной резервуар для перемещения рабочего ступенчатого клапана в положение полного рабочего торможения с прерыванием функции клапана ускоренного действия при возникновении состояния незначительного избыточного уменьшения давления в тормозной магистрали.

3. Главный поршневой узел по п. 1, в котором набор отверстий седла ступенчатого клапана, входящего в состав рабочего золотника, содержит отверстие резервуара ускоренного отпуска тормозов, ведущее к седлу ступенчатого клапана, а набор отверстий зеркала рабочего золотника содержит отверстие, соединяющее резервуар ускоренного отпуска тормозов с седлом ступенчатого клапана и предназначенное для распределения давления из указанного резервуара к рабочему ступенчатому клапану с прерыванием функции клапана ускоренного действия при возникновении состояния незначительного избыточного уменьшения давления в тормозной магистрали.

4. Главный поршневой узел по п. 1, в котором набор отверстий в первой стороне рабочего ступенчатого клапана содержит выпускные отверстия, обеспечивающие выполнение функции клапана ускоренного действия, набор отверстий седла ступенчатого клапана, входящего в состав рабочего золотника, содержит отверстия, связывающие тормозную магистраль с камерой локального уменьшения давления, а набор отверстий зеркала рабочего золотника содержит отверстие для передачи давления тормозной магистрали к седлу ступенчатого клапана и отверстие для передачи давления тормозной магистрали от седла ступенчатого клапана к камере локального уменьшения давления для выполнения функции клапана ускоренного действия.

5. Главный поршневой узел по п. 4, в котором набор отверстий седла ступенчатого клапана, входящего в состав рабочего золотника, и набор отверстий зеркала рабочего золотника содержат отдельные отверстия, предназначенные для выполнения функции клапана ускоренного действия и функции предварительного быстрого рабочего торможения.

6. Главный поршневой узел по п. 4, в котором выпускные отверстия, обеспечивающие выполнение функции клапана ускоренного действия и входящие в набор отверстий в первой стороне рабочего ступенчатого клапана, соединены внутренним дроссельным каналом.

7. Главный поршневой узел по п. 1, в котором набор отверстий седла ступенчатого клапана, входящего в состав рабочего золотника, содержит загрузочное отверстие, соединяющее запасной резервуар с тормозным цилиндром и предназначенное для плавного сброса давления в тормозной магистрали, и загрузочное отверстие, соединяющее запасной резервуар с тормозным цилиндром и предназначенное для быстрого сброса давления в тормозной магистрали, причем указанные отверстия соединены друг с другом.

8. Главный поршневой узел по п. 1, в котором набор отверстий седла ступенчатого клапана, входящего в состав рабочего золотника, содержит по меньшей мере одно отверстие для зарядки запасного резервуара и по меньшей мере одно отверстие для зарядки резервуара ускоренного отпуска тормозов, причем указанное по меньшей мере одно отверстие для зарядки резервуара ускоренного отпуска тормозов также служит в качестве отводного отверстия, соединяющего запасной резервуар с тормозной магистралью.

9. Главный поршневой узел по п. 1, в котором набор отверстий зеркала рабочего золотника содержит зарядное отверстие, соединяющее тормозную магистраль с запасным резервуаром и используемое в положении отпуска тормозов, зарядное отверстие, соединяющее тормозную магистраль с запасным резервуаром и используемое в положении замедленной перезарядки, зарядное отверстие, соединяющее запасной резервуар с резервуаром ускоренного отпуска тормозов, отводное отверстие, соединяющее запасной резервуар с тормозной магистралью, отверстие, соединяющее тормозную магистраль с ограничительным клапаном, отверстие, соединяющее резервуар ускоренного отпуска тормозов с запасным резервуаром, выпускное отверстие для спуска давления тормозной магистрали, отверстие для передачи давления тормозной магистрали к седлу ступенчатого клапана, выпускное отверстие держателя, отверстие, соединяющее запасной резервуар с тормозным цилиндром, дроссельное отверстие, соединяющее запасной резервуар с тормозным цилиндром, отверстие, соединяющее резервуар ускоренного отпуска тормозов с седлом ступенчатого клапана, отверстие, обеспечивающее передачу давления тормозной магистрали к седлу ступенчатого клапана и предназначенное для выполнения функции клапана ускоренного действия, и отверстие, обеспечивающее передачу давления тормозной магистрали от седла ступенчатого клапана к камере локального уменьшения давления и предназначенное для выполнения функции клапана ускоренного действия.

10. Главный поршневой узел по п. 1, в котором набор отверстий в первой стороне корпуса рабочего ступенчатого клапана образован проемами и выемками, выполненными в указанной стороне.

11. Главный поршневой узел по п. 1, в котором набор отверстий седла ступенчатого клапана, входящего в состав рабочего золотника, образован проемами и выемками, выполненными в первой стороне корпуса рабочего золотника.

12. Главный поршневой узел по п. 1, в котором набор отверстий зеркала рабочего золотника образован проемами и выемками, выполненными во второй стороне корпуса рабочего золотника.

13. Главный поршневой узел по п. 1, в котором первая сторона корпуса рабочего ступенчатого клапана предназначена для непосредственного взаимодействия с седлом ступенчатого клапана, расположенным на первой стороне корпуса рабочего золотника, с установлением ряда соединений в виде отверстий между рабочим ступенчатым клапаном и рабочим золотником.

14. Главный поршневой узел по п. 1, в котором вторая сторона корпуса рабочего золотника предназначена для непосредственного взаимодействия с главной втулкой.

15. Рабочая клапанная часть тормозного распределительного клапана, содержащая

корпус, имеющий первую сторону, вторую сторону и образованный в нем поршневой канал, проходящий от верхней стороны к нижней стороне,

главную втулку, и

главный поршневой узел, расположенный с возможностью перемещения в главной втулке внутри поршневого канала и содержащий

рабочий ступенчатый клапан, содержащий корпус, имеющий первую сторону, в которой выполнен набор отверстий, и

рабочий золотник, содержащий корпус, имеющий первую сторону с седлом ступенчатого клапана, в котором выполнен набор отверстий, и противолежащую ей вторую сторону с зеркалом рабочего золотника, в котором выполнен набор отверстий,

причем набор отверстий в первой стороне рабочего ступенчатого клапана, набор отверстий седла рабочего ступенчатого клапана, входящего в состав рабочего золотника, и набор отверстий зеркала рабочего золотника предназначены для выполнения функции клапана ускоренного действия путем сброса давления тормозной магистрали в атмосферу и для распределения давления из резервуара ускоренного отпуска тормозов к рабочему ступенчатому клапану с прерыванием выполнения указанной функции при возникновении состояния незначительного избыточного уменьшения давления в тормозной магистрали.

16. Рабочая клапанная часть по п. 15, в которой набор отверстий в первой стороне рабочего ступенчатого клапана содержит спускное отверстие, соединяющее резервуар ускоренного отпуска тормозов с запасным резервуаром и предназначенное для обеспечения возможности сброса давления из резервуара ускоренного отпуска тормозов в запасной резервуар для перемещения рабочего ступенчатого клапана в положение полного рабочего торможения по седлу указанного клапана с прерыванием функции клапана ускоренного действия при возникновении состояния незначительного избыточного уменьшения давления в тормозной магистрали.

17. Рабочая клапанная часть по п. 15, в которой набор отверстий седла ступенчатого клапана, входящего в состав рабочего золотника, содержит отверстие резервуара ускоренного отпуска тормозов, ведущее к седлу ступенчатого клапана, а набор отверстий зеркала рабочего золотника содержит отверстие, соединяющее резервуар ускоренного отпуска тормозов с седлом ступенчатого клапана и предназначенное для распределения давления из указанного резервуара к рабочему ступенчатому клапану с прерыванием функции клапана ускоренного действия при возникновении состояния незначительного избыточного уменьшения давления в тормозной магистрали.

18. Рабочая клапанная часть по п. 15, в которой набор отверстий в первой стороне рабочего ступенчатого клапана содержит выпускные отверстия, обеспечивающие выполнение функции клапана ускоренного действия, набор отверстий седла ступенчатого клапана, входящего в состав рабочего золотника, содержит отверстия, связывающие тормозную магистраль с камерой локального уменьшения давления, а набор отверстий зеркала рабочего золотника содержит отверстие для передачи давления тормозной магистрали к седлу ступенчатого клапана и отверстие для передачи давления тормозной магистрали от седла ступенчатого клапана к камере локального уменьшения давления для выполнения функции клапана ускоренного действия.

19. Рабочая клапанная часть по п. 18, в которой набор отверстий седла ступенчатого клапана, входящего в состав рабочего золотника, и набор отверстий зеркала рабочего золотника содержат отдельные отверстия, предназначенные для выполнения функции клапана ускоренного действия и функции предварительного быстрого рабочего торможения.

20. Рабочая клапанная часть по п. 18, в которой выпускные отверстия, обеспечивающие выполнение функции клапана ускоренного действия и входящие в набор отверстий в первой стороне рабочего ступенчатого клапана, соединены внутренним дроссельным каналом.

21. Рабочая клапанная часть по п. 15, в которой набор отверстий седла ступенчатого клапана, входящего в состав рабочего золотника, содержит загрузочное отверстие, соединяющее запасной резервуар с тормозным цилиндром и предназначенное для плавного сброса давления в тормозной магистрали, и загрузочное отверстие, соединяющее запасной резервуар с тормозным цилиндром и предназначенное для быстрого сброса давления в тормозной магистрали, причем указанные отверстия соединены друг с другом.

22. Рабочая клапанная часть по п. 15, в которой набор отверстий седла ступенчатого клапана, входящего в состав рабочего золотника, содержит по меньшей мере одно отверстие для зарядки запасного резервуара и по меньшей мере одно отверстие для зарядки резервуара ускоренного отпуска тормозов, причем указанное по меньшей мере одно отверстие для зарядки резервуара ускоренного отпуска тормозов также служит в качестве отводного отверстия, соединяющего запасной резервуар с тормозной магистралью.

23. Рабочая клапанная часть по п. 15, в которой набор отверстий зеркала рабочего золотника содержит зарядное отверстие, соединяющее тормозную магистраль с запасным резервуаром и используемое в положении отпуска тормозов, зарядное отверстие, соединяющее тормозную магистраль с запасным резервуаром и используемое в положении замедленной перезарядки, зарядное отверстие, соединяющее запасной резервуар с резервуаром ускоренного отпуска тормозов, отводное отверстие, соединяющее запасной резервуар с тормозной магистралью, отверстие, соединяющее тормозную магистраль с ограничительным клапаном, отверстие, соединяющее резервуар ускоренного отпуска тормозов с запасным резервуаром, выпускное отверстие для спуска давления тормозной магистрали, отверстие для передачи давления тормозной магистрали к седлу ступенчатого клапана, выпускное отверстие держателя, отверстие, соединяющее запасной резервуар с тормозным цилиндром, дроссельное отверстие, соединяющее запасной резервуар с тормозным цилиндром, отверстие, соединяющее резервуар ускоренного отпуска тормозов с седлом ступенчатого клапана, отверстие, обеспечивающее передачу давления тормозной магистрали к седлу ступенчатого клапана и предназначенное для выполнения функции клапана ускоренного действия, и отверстие, обеспечивающее передачу давления тормозной магистрали от седла ступенчатого клапана к камере локального уменьшения давления и предназначенное для выполнения функции клапана ускоренного действия.

24. Рабочая клапанная часть по п. 15, в которой набор отверстий в первой стороне корпуса рабочего ступенчатого клапана образован проемами и выемками, выполненными в указанной стороне.

25. Рабочая клапанная часть по п. 15, в которой набор отверстий седла ступенчатого клапана, входящего в состав рабочего золотника, образован проемами и выемками, выполненными в первой стороне корпуса рабочего золотника.

26. Рабочая клапанная часть по п. 15, в которой набор отверстий зеркала рабочего золотника образован проемами и выемками, выполненными во второй стороне корпуса рабочего золотника.

27. Рабочая клапанная часть по п. 15, в которой первая сторона корпуса рабочего ступенчатого клапана предназначена для непосредственного взаимодействия с седлом ступенчатого клапана, расположенным на первой стороне корпуса рабочего золотника, с установлением ряда соединений в виде отверстий между рабочим ступенчатым клапаном и рабочим золотником.

28. Рабочая клапанная часть по п. 15, в которой вторая сторона корпуса рабочего золотника предназначена для непосредственного взаимодействия с внутренним седлом золотника, входящим в состав главной втулки, с установлением ряда соединений в виде отверстий между золотником и главной втулкой.

29. Главный поршневой узел для рабочей клапанной части тормозного распределительного клапана, содержащий

рабочий ступенчатый клапан и

рабочий золотник,

причем рабочий ступенчатый клапан и рабочий золотник взаимно выполнены с обеспечением выполнения функции клапана ускоренного действия путем сброса давления тормозной магистрали в атмосферу и с обеспечением распределения давления из резервуара ускоренного отпуска тормозов к рабочему ступенчатому клапану для прерывания выполнения указанной функции при возникновении состояния незначительного избыточного уменьшения давления в тормозной магистрали.