Кран машиниста локомотива Советский патент 1984 года по МПК B60T15/04 

Изобретение относится к системам управления тормозами поездов железнодорожного транспорта и может быть использовано на локомотивах для управления автоматическим и электропневматическим тормозом поезда.

Известен кран машиниста локомотива, содержащий корпус с размещенными в нем диафрагмой со штоком, взаимодействующим с ней двухседельным клапаном, связывающим уравнительный резервуар с главным резервуаром и с атмосферой, ручку с фиксатором, жестко связанную с нажимным стаканом, выполненным с щирокоходовой резьбой, регулирующую пружину, размещенную внутри нажимного стакана и опирающуюся на шток диафрагмы, выключающую шайбу, атмосферный клапан с буфером, поршень, образуюший с корпусом камеры, одна из которых связана с уравнительным резервуаром, а другая - с тормозной магистралью, и обратные клапаны 1.

Однако при отпуске автотормоза не осуществляется прямого сообщения главного резервуара с тормозной магистралью, что необходимо при длинносоставных поездах.

Кран не имеет положения экстренного торможения, и не приспособлен для управления электропневматическим тормозом поезда.

При перезарядке тормозной магистрали ускоритель мещает выполнению служебного торможения.

Целью изобретения является повышение эффективности работы крана.

Поставленная цель достигается тем, что кран машиниста локомотива дополнительно снабжен стабилизатором, содержащим диафрагму, образующую с корпусом полость связанную с уравнительным резервуаром, при этом диафрагма с одной стороны нагружена двумя пружинами, опирающимися на диафрагму через колпаки, а с другой стороны с диафрагмой жестко связана гильза с выполненными на ней дроссельными отверстиями, соединяющими полость уравнительного резервуара с атмосферой, клапанами быстрой зарядки и быстрой разрядки тормозной магистрали с управляющими камерами, одна из которых связана с атмосферой через атмосферный клапан с буфером, трехпозиционным переключателем перекрыши, имеющим клапан с размещенным на нем тремя манжетами, перекрывающими отверстия, выполненные в стенке переключателя, контроллером, содержащим вращающуюся ручку с контактными пластинами и три подпружиненных контакта, блоком дистанционного управления с пятью электромагнитными вентилями, а нажимной стакан выполнен в виде полого цилиндрического золотника с размещенными на нем тремя парами сообц1,ающихся отверстий, перекрываемых семью манжетами.

сообщающими с атмосферой уравнительный резервуар и управл)ющую камеру клапана быстрой разрядки тормозной магистрали.

На фиг. 1 представлена схема крана машиниста локомотива; на фиг. 2 - групповой переключатель; на фиг. 3 - контроллер; на фиг. 4 - переключатель перекрыш; на фиг. 5 - сх&ма размещения клапанов электропневматических вентилей; на фиг. 6 - нажимной стакан; на фиг. 7 - схема синхронизации управления тормозами.

Кран мащиниста состоит из верхней части 1, средней части 2, нижней части 3. В верхней части 1 установлен нажимной стакан 4 с манжетами 5 и 6. В стакане 4 установлена регулирующая пружина 7, которая сверху опирается на болт 8, а снизу - на толкатель 9, на котором закреплена диафрагма 10. По периметру диафрагмы 10 ее крепление осуществляется гайкой 11. Толкатель 9 во втулке 12 уплотнен резиновыми шайбами 13 и 14. Во втулке 12 установлен двухседельчатый клапан 15.

В средней части 2 установлены клапаны 16 и 17. В нижней части 3 установлен поршень 18 и клапан 19. К ней крепится приставка 20, содержащая два подпружиненных клапана 21 и 22, уплотненные торцовыми резиновыми шайбами и манжетами и снабженные ниппелями в юбках. Нижний клапан 22 снабжен шариковым фиксатором 23 и кнопкой 24 возврата. К средней части 2 крепится стабилизатор 25, имеющий два колпака 26 и 27, две пружины 28 и 29, стержень 30 и пустотелую с торца запаянную гильзу 31 с дроссельными отверстиями.

На стакане 4 установлена ручка 32 с контроллером 33, а внутри стакана установлена выключающая шайба 34. В верхней части установлен атмосферный клапан с буфером 35, служащим для открытия к.папана нажатием ручки 32. В стабилизаторе 25 установлена резиновая диафрагма 36. К контроллеру 33 подведен гибкий кабель 37, закрепленный на болту 8. К средней части крепится переключатель (фиг. 2) с клапаном 38, со стержнем 39, с шариковым фиксатором 40.

На клапане 38 переключателя перекрыш (фиг. 4) установлена средняя манжета, а крайняя правая манжета имеет увеличенный прогиб воротника.

Клапан 41 (фиг. 5) служит для сообщения или разобщения камеры 42 (фиг. 1)

0 с камерой 43 стабилизатора 25 (фиг. 1). При обесточенном вентиле клапан 41 открыт

Клапан 44 электропневматического вентиля служит для сообщения или разобщения камеры 42 (фиг. 1) с нижним конусом 5 клапана 15. При обесточенной катушке вентиля клапан 44 открыт.

Клапан 45 электропневматического вентиля служит для сообщения или разобщения уравнительного резервуара 46 через ниппель с атмосферой. Пp обесточенной катушке вентиля клапан 45 закрыт. Клапан 47 и 48 электропневматических вентилей служат для сообщения или разобщения камер 49 и 50 приставки 20 (фиг. 1) с атмосферой. При обесточенных катушках клапаны 47 и 48 закрыты. Кран машиниста может эксплуатироваться без блока дистанционного управления. При этом к привалочной поверхности корпуса крана машиниста крепится специальный фланец, уплотненный резиновой прокладкой. Фланец постоянно сообщает камеру 42 с камерой 43 (фиг. 5 и 1) и камеру 42 с нижним конусом клапана 15. Фланец разобщает уравнительный резервуар 46 от атмосферы, а также разобщает камеру 49 и камеру 50 от атмосферы. В верхней части 1 крана (фиг. 1) установлены три манжеты 51 (фиг. 6), предназначенные для разобщения уравнительнего резервуара от разрядника при тормозных положениях ручки 32 (фиг. 1). В стенке нажимного стакана 4 (фиг. 1) предусмотрено нижнее отверстие для сообщения или разобщения камер 42 и 43 (фиг. 6). Переключательный кран 52 служит для включения крана мащиниста по системе синхронизации управления автотормозами состыкованных поездов. При этом уравнительный резурвуар 46 сообщается с атмосферой, а камера 42 (фиг. 1) сообщается с тормозной магистралью последнего вагона первого поезда. Кран машиниста работает следующим образом. При поездном положении ручки 32 регулирующая пружина 7 через толкатель 9 открывает впускное уплотнение клапана 15, который через клапан 16, камеру 42 и ниппель впускает сжатый воздух из главного резервуара 53 в уравнительный резервуар 46. При этом ввиду закрытия клапана 17 в камере 42 устанавливается сверхзарядное давление воздуха, а порщень 18 через клапан 19 также устанавливает сверхзарядное давление в тормозной магистрали 54. Когда сжатый воздух под диафрагмой 10 уравновесит пружину 7, клапан 15 закрывается, давление в резервуаре 46 и в ка.мере 42 выравнивается, а поршень 18 через клапан 19 быстро уменьшает сверхзарядное давление в тормозной магистрали до установленного. Так как стабилизатор 25 осуществляет выпуск воздуха из резервуара 46, то клапан 15 становится на восполнение утечки из него. При установке ручки 32 в крайнее отпускное (первое) положение она нажимает на буфер 35, открывает атмосферный клапан. Камера 49 сообщается с атмосферой. Это вызывает подъем клапана 21 и прямое сообщение главного резервуара 53 с тормозной магистралью 54. Одновременно камера 42 также сообщается с главным резервуаром 53, поэтому порщень 18 отжимает клапан 19 и создает второй путь питания тормозной магистрали 54. Зарядка уравнительного резервуара 46 происходит через ниппель 55. Получив требуемую по манометру сверхзарядку уравнительного резервуара, машинист ручкой 32 отпускает буфер и атмосферный клапан закрывается. Происходит выравнивание давлений сверху и снизу клапана 21 и усилием посадочной пружины от закрывается. Прямое сообщение главного резервуара 53 и тормозной магистрали 54 прекращается. Избыток воздуха из камеры 42 быстро переходит в уравнительный резервуар 46 через ниппель 55 и давление в резервуаре 46 и в камере 42 выравнивается. Так как в этот момент давление в и))1озной магистрали 54 выше, чем давление в уравнительном резервуаре, то под избытком давления снизу поршень 18 перемешается вверх и его торец отрывается от клапана 19. При этом происходит быстрый выпуск избыточного воздуха из тормозной магистрали 54 в атмосферу через клапан 19. Это вызывает выравнивание давлений в уравнительном резервуаре и тормозной магистрали, после чего поршень 18 хвостовиком садится.на клапан 19, прекращая выпуск воздуха из тормозной магистрали 54 в атмосферу. Затем происходит плавный выпуск сжатого воздуха из уравнительного резервуара 46 в атмосферу через стабилизатор 25. Гильза 31 стабилизатора 25 набором дроссельных отверстий, выдвигаемых из манжеты, создает три возможных сечения для выпуска сжатого воздуха из уравнительного резервуара 46 в атмосферу: наименьшее, среднее и наибольшее. Наименьшее сечение соответствует давлению более 6,5 кгс/см ; среднее сечение соответствует давлению 6,5-6,0 кгс/см ; наибольшее сечение соответствует давлению, меньшему 6,0 кгс/см. При наименьшем сечении разрядки уравнительного резервуара 46 пружины 28 н 29 сжаты до упора колпака 26 в пружинное кольцо. При среднем сечении для разрядки уравнительного резервуара колпак 26 находится на упоре и пружина 28 выключена, колпак 26 опирается на корпус. При наибольшем сечении отверстий в гильзе 31, выдвинутых из камеры 43 в атмосферу, пружина 29 полностью разжата и диафрагма 36 находится на упоре в крышку разрядника 25. При уменьшении давления в уравнительном резервуаре, ввиду его постоянного сообщения с камерой 43 над поршнем 18, поршень 18 воздействием на клапан 19 плавно переводит тормозную магистраль на пониженное давление.

Работа крана машиниста при служебном торможении.

Кран машиниста имеет семь положений для выполнения ступенчатого служебного торможения с общей разрядкой уравнительного резервуара на 2,5 кгс/см. Во всех этих положениях ручки 32 кран работает аналогично.

При перемеш,ении ручки 32 из поездного положения в первое тормозное положение стакан 4 выворачивается по левой резьбе вверх. При этом нижнее отверстие стакана 4 выходит из-под манжеты 6 и сообщает уравнительный резервуар 46 с атмосферой. Это нижнее отверстие стакана 4 сооб щает уравнительный резервуар 46 с атмосферой при всех тормозных положениях; оно закрыто манжетой 6 только при поездном и крайнем отпускном положении.

При этом затяжка пружины 7 ослабляется и под давлением сжатого воздуха снизу на диафрагму 10 последняя прогибается вверх, что приводит к отрыву толкателя 9 от клапана 15. Открытие клапана 15 вызывает выпуск воздуха из уравнительного резервуара 46 в атмосферу по трубке, клапану 17, клапану 14, нижнему отверстию стакана 4 в атмосферу.

Когда усилие снизу на диафрагме 10 и уменьшенное усилие пружины 7 выровняются, то толкатель 9 сместится вниз и закроет клапан 15. При этом выпуск сжатого воздуха из уравнительного резервуара 46 в атмосферу прекратится. Порщень 18 при уменьшении давления в камере 42 отрывает свой хвостовик от клапана 19 и осуществляет выпуск сжатого воздуха из тормозной магистрали в атмосферу до выравнивания давлений в уравнительном резервуаре и в тормозной магистрали 54. После этого поршень 18 садится на клапан 19 и прекращает выпуск сжатого воздуха из тормозной магистрали.

Работа крана машиниста при экстренном торможении.

При крайнем тормозном положении верх нее отверстие стакана 4 выходит из-под манжеты 5. При этом камера 50 сообщается с атмосферой. Это вызывает быстрый переход клапана 22 в нижнее положение. При этом шариковый фиксатор 23 фиксирует клапан 22 в открытом положении.

Открытие клапана 22 вызывает сообщение тормозной магистрали с атмосферой широкими каналами.

Одновременно камера 42 над поршнем 18 через клапан 22 также сообщается с атмосферой. Так как объем камеры 42 намного меньщий объема тормозной магистрали, то над поршнем давление падает быстрее, чем в тормозной магистрали. Это вызывает подъем порщня 18 вверх и открытие клапана 19 на выпуск сжатого воздуха из магистрали в атмосферу вторым путем.

При крайнем тормозном положении вклю чающая шайба 34 отрывает нижнюю опорную тарелку пружины 7 от толкателя 9, при этом исключается открытие нижнего конуса клапана 15.

После экстренного торможения перед отпуском автотормоза необходимо легким нажатием руки на кнопку 24 посадить клапан 22 на место.

Работа крана машиниста при управлении электропневматическим тормозом ЭПТ

Ручка 32 может вращаться вокруг своей оси в корпусе контроллера 33, и при этом ручка 32 имеет три положения, фиксируемые подпружиненными шариками. На изолированном корпусе ручки 32 имеется контактная пластинка, которая при крайнем правом положении згмыкает питающий провод с проводом «Торможение ; при среднем положении эта пластинка разрывает соединение провода «Торможение и пи0 тающего провода и замыкает питающий провод с проводом «Перекрыша ; при крайнем лево.м положении пластинка никаких соединений проводов не осуществляет.

Таки.м образом при вращении ручки 32 создаются режимы торможения перекрыши и отпуска. При этом возможно торможение с разрядкой магистрали и без разрядки тормозной магистрали.

Если машинист при торможении ЭПТ ручкой 32 не вращает стакан 4, то происходит электропневматическое торможение без разрядки магистрали. Если машинист при торможении электропневматическим тормозом задает определенное давление в тормозных цилиндрах и одновременно перемещает ручку крана 32 в положение служе бного торможения, соответствующее полученному в тормозном цилиндре давлению, то происходит торможение с разрядкой магистрали.

Этот вид торможения применяется для того, чтобы вагоны, на которых не сраба0 тывает ЭПТ, затормозить автоматическим тормозом. При этом в кабине у машиниста помещается табличка, показывающая, в какое тормозное положение следует установить ручку 32 при том или ином давлении в тормозном цилиндре, достигаемом электропневматическим торможением.

Проверка целостности тормозной магистрали.

Для этой цели на время, не более 3 с, перекрывают комбинированный кран, установленный на трубопроводе, присоединенном к штуцеру тормозной магистрали.

Возможен также вариант группового переключателя с двумя фиксируемыми положениями.

В режиме перекрыши без питания этот 5 переключатель разобщает нижний конус клапана 15 от камеры 42 и сообщает камеру 42 через обратный клапан с тормозной магистралью 54.

В рабочем положении групповой переключатель разобщает камеру 42 от обратного клапана сообщения с тормозной магистралью 54 и сообщает нижний конус клапана 15 с камерой 42. Схема такого группового переключателя представлена на фиг. 2.

Работа крана мащиниста с переключателем перекрыщ.

При управлении автотормозами ручкой 32 (фиг. 1) клапан 38 переключателя перекрыш (фиг. 4) устанавливают в положение I. При этом нижний конус клапана 15 впускает сжатый воздух из главного резервуара 53 в уравнительный резервуар до величины давления в нем, соответствующем усилию пружины 7 (фиг. 1).

Положение II переключателя перекрыщ (фиг. 4) применяют для включения крана мащиниста в режиме синхронизации (фиг.7) Положение II называется перекрыщей с питанием. При этом клапан 38 (фиг. 4) разобщает клапан 15 от резервуара. При этом ручку 32 (фиг. 1) устанавливают в первое тормозное положение. Тогда манжеты 46 отключают камеру 42 от камеры 43, т.е. от разрядника 35 (фиг. 1 и 6), а манжеты 6 сообщают верхний конус клапана 15 с атмосферой. Болтом 8 усиливают пружину 7 пока давление в резервуаре 46 не достигнет 6,5 кгс/см . Затем переключательный кран 52 (фиг. 7) устанавливают в положение «Синхронизация включена.

В этом случае изменения давления сжатого воздуха в тормозной магистрали первого поезда порщень 18 повторяет для тормозной магистрали второго поезда, т.е. либо выпускает сжатый воздух из тормозной магистрали второго поезда, либо осуществляет впуск сжатого воздуха из главного резервуара в тормозную магистраль. При этом используется компрессор второго локомотива.

Положение III переключателя перекрыщ (фиг. 4) применяется для выключения питания тормозной магистрали.

При этом происходит разрядка резервуара 46 через попутную манжету (по фиг. 4крайняя правая) в тормозную магистраль. В этом случае крайняя правая манжета работает как обратный клапан. Крайняя правая манжета имеет увеличенный прогиб воротника. При э1том нижний конус клапана 15 от камеры 42 отключен.

Положение III, называется перекрыща без питания. Оно применяется при проверке целостности тормозной магистрали в грузовых поездах, а также клапан 38 становится в это положение при торможении пассажирского поезда на подходе к закрытому светофору и на станциях.

Работа дистанционного управления.

Ручка 32 (фиг. 1) находится в поездном положении. При торможении и при перекрыще на катушки электропневматических

вентилей 41 и 44 подается электропитание, что вызывает закрытие клапанов 41 и 44. При этом впуск воздуха от клапана 15 в резервуар 46 невозможен, кроме того , стабилизатор 25 отключен от уравнительного резервуара 46. Это соответствует перекрыше с питанием. При этом клапан 38 (фиг. 4) установлен в положение 1 - поездное.

Подачей и прекращением питания ка0 тушки электропневматического вентиля 45 осуществляют ступенчаую разрядку уравнительного резервуара 46 через ниппель в атмосферу. При этом поршень 18 через клапан 19 осуществляет выпуск сжатого воздуха из тормозной магистрали 54 в ат5мосферу для вызова торможения поезда. При ступенчатой разрядке уравнительного резервуара получается ступенчатая разрядка тормозной магистрали. Для ступенчатого отпуска тормозов на горном ре0 жиме следования грузового поезда попеременно снимают и снова подключают электропитание к катушке вентиля 44. При этом происходит впуск сжатого воздуха из главного резервуара 53 в уравнительный резервуар 46. Это вызывает ступенчатое

5 повышение давления в нем, а поршень 18 через клапан 19 осуществляет ступенчатое повышение давления в тормозной магистрали 54.

Для полного отпуска автотормозов снимают электропитание с катушки вентиля 44,

0 а на катушку вентиля 47 подают электропитание. При этом клапаны 44 и 47 открываются, а клапаны 41, 45 и 48 остаются закрытыми.

В этом случае происходит впуск воздуха из главного резервуара через клапан в камеру 42, а камера 49 приставки 20 сообщается с атмосферой. Это вызывает подъем клапана 21 приставки 20 и сообщение главного резервуара 53 с тормозной магистралью 54 и с камерой 42. После до0 стижения требуемого давления в уравнительном резервуаре 46 включают режим «Поездное положение, т.е. со всех катушек электропневматпческих вентилей электропитание снимают, при этом клапаны 41 и 44 открываются, а клапаны 45, 47 и 48

закрываются.

Сообщение камер 42 и 43 вызывает медленную ликвидацию сверхзарядки в уравнительном резервуаре и тормозной магистрали.

При использовании дистанционного управления щариковый фиксатор 23 (фиг. 1) демонтируется. Для экстренного торможения по системе дистанционного управления подключают электропитание к катушке вентилей 48 и 44. Приэтом клапаны 41

5 и 48 (фиг. 5) открыты, а клапаны 44, 45 и 47 закрыты. В этом случае камера 50 приставки 20 (фиг. 1) сообщается с атмосферой, что вызывает опускание клапана

22 приставки 20. При этом тормозная магистраль 54 и камера 42 сообщаются с атмосферой, что вызывает быструю разрядку тормозной магистрали до остаточного давления 1,5 кгс/см .

При необходимости полной разрядки тормозной магистрали электропитание подключается также к катушке вентиля 45, при этом клапан 45 открывается и через ниппель полностью разряжает уравнительный резервуар до атмосферного давления.

Клапан 22 приставки 20 закрывается при остаточном давлении в тормозной магистрали 1,5 кгс/см .

Возможен вариант применения шестого электропневматического вентиля с клапаном 56 (фиг. 5) сообщения камеры 42 с атмосферой при экстренном торможении для полной разрядки тормозной магистрали без задержки давления 1,5 кгс/см

Таким образом повышается эффективность действия крана машиниста.

КРАН МАШИНИСТА ЛОКОМОТИВА, содержащий корпус с размещенными в нем диафрагмой со штоком, взаимодействующим с ней двухседельным клапаном, связывающим уравнительный резервуар с главным резервуаром и с атмосферой, ручку с фиксатором, жестко связанную с нажимным стаканом, выполненным с щирокоходовой резьбой, регулирующую пружину, размещенную внутри нажимного стакана и опирающуюся на шток диафрагмы, выключающую шайбу, атмосферный клапан с буфером, порщень, образующий с корпусом камеры, одна из которых связана с уравнительным резервуаром, а другая - с тормозной магистралью, и обратные клапаны, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, кран машиниста дополнительно снабжен стабилизатором, содержащим диафрагму, обра зующую с корпусом полость, связанную с уравнительным резервуаром, при этом диафрагма с одной стороны нагружена двумя пружинами, опирающимися на диафрагму через колпаки, а с другой стороны с диафрагмой жестко связана гильза с выполненными на ней дроссельными отверстиями, соединяющими полость уравнительного резервуара с атмосферой, клапанами быстрой зарядки и быстрой разрядки тормозной магистрали с управляющими камерами, одна из которых связана с атмосферой через атмосферный клапан с буфером, трехпозиционным переключателем перекрыши, икающим клапан с размещенными на нем тремя манжетами, перекрывающими отверстия, выполненные в стенке переключателя, контроллером, содержащим вращающуюся руч ку с контактными пластинами и три подпру(Л жиненных контакта, блоком дистанционного управления с пятью электромагнитными вентилями, а нажимной стакан выполнен в виде полого цилиндрического золотника с размещенными на нем тремя парами сообщающихся отверстий, перекрываемых семью манжетами, сообщающими с атмосферой уравнительный резервуар и управляющую 00 камеру клапана быстрой разрядки тормозной магистрали. о 00 СП

Z8

Фиг. 1

III

E

ФнгА

ki

cz

V5

6

L

47

5

/

Фиг,.5

Фи&.7

Фиг. б

5Z

Et