Пневматическая часть автоматического тормоза большегрузного вагона Советский патент 1992 года по МПК B60T13/26 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к тормозному оборудованию грузовых 8-осных вагонов.

Известна типовая схема тормозного оборудования серийной 8-осной цистерны, содержащая приборы и устройства торможения в виде воздухораспределителя тормозного цилиндра и запасного резервуара, а также питающий сжатым воздухом магистральный воздуховод, объединенный в средней части тройником-кронштейном с установленным разобщительным краном, жестко закрепленные на вагоне и соединенные между собой в единую пневмосистему жесткими подводящими воздухопроводами. По торцам магистральный воздухопровод оснащен гибкими соединительными рукавами (см. Котуранов В.Н. и др. Опыт

эксплуатации и пути дальнейшего снижения металлоемкости 8-осных цистерн. - М.: Транспорт 1988, рис. 6, стр. 18).

В механической части тормоза серийной 8-осной цистерны рычажные передачи четырехосных тележек подключены к тормозному цилиндру посредством передаточного механизма, размещенного на нижней поверхности котла.

Однако тормозная система 8-осных серийных цистерн имеет существенные конструктивные недостатки, многие из которых присущи рычажный передаче четырехосной тележки.

При использовании груженого режима воздухораспределителя приходится ограничивать допустимую величину выхода штока тормозных цилиндров, для обеспечения установленного нормативного времени на

ю

00

о о

пол нения их сжатым воздухом. Тем самым накладываются ограничения на условия эксплуатации автотормозного большегрузного вагона и возрастает трудоемкость его содержания, вызванная необходимостью дополнительной регулировки.

Наиболее близкой по техническому решению является схема тормозного оборудования пассажирского вагона с проти- воюзным устройством, в которой два тормозных цилиндра подключены к тормозной камере пневматического реле, а управляющая камера последнего-к блоку из двух воздухораспределителей (пневматического и электрического). Кроме того, пневматиче- екая часть этого автотормоза содержит запасной, дополнительный и питательные резервуары. Причем дополнительный резервуар соединен с управляющей камерой реле давления, а питательный резервуар, имеющий большой объем, через обратный клапан с дросселем - с магистральным воздухопроводом, (см. Иноземцев В.Г. и др. Автоматические тормоза. - М.: Транспорт, 1981, с. 72, рис. III. 14)

Однако использование данной схемы для большегрузного грузового вагона приведет к повышенному расходу сжатого воздуха, т.к, наряду с запасным резервуаром здесь применяется питательный резервуар, более чем в три раза превышающий по объему запасной резервуар. Схема данного автотормоза усложнена применением дополнительного оборудования, относящегося к противогазному устройству.

Целью изобретения является повышение эффективности автоматического тормоза.

Поставленная цель достигается тем, что в пневматической части автоматического тор- моза большегрузного вагона, содержащей приборы и устройства торможения в виде воздухораспределителя, реле давления, двух тормозных цилиндров, запасного с большим объемом резервуаров, а также питаю- щий сжатым воздухом магистральный воздухопровод, объединенный в средней части тройником-кронштейном с установленным разобщительным краном, жестко закрепленные на вагоне и соединенные между собой в единую пневмосистему подводящими трубопроводами, сообщение трубопроводом воздухораспределителя с реле давления выполнено через последовательно включенный дополнительный резервуар. При этом вход дополнительного резервуара, снабженный дросселем, соединен со штуцером выходного канала воздухораспределителя на тормозной цилиндр, а его

выход- со штуцером канала в управляющую камеру реле давления.

Выполнение пневматической части тормоза большегрузного вагона с предлагаемыми признаками позволит реализовать в эксплуатационных условиях нормативное время наполнения обоих тормозных цилиндров, практически не зависимо от их выхода штока и соответственно имеет пути вагона меньшей длины.

При анализе этих признаков заявителем в известных решениях сходных признаков не обнаружено.

На чертеже изображены схема пневматической части автотормоза грузового 8-ос- ного вагона.

Пневматическая часть автотормоза грузового 8-осного вагона состоит из приборов и устройств торможения: воздухораспределителя 1, реле давления 2, двух тормозных цилиндров 3, запасного 4 и дополнительного 5 резервуаров, а также максимального воздухопровода 6 с арматурой.

В средней части магистральный воздухопровод 6 имеет тройник-кронштейн 7, в который ввернут разобщительный кран 8,

Указанные пневматические приборы и устройства и магистральный воздухопровод с тройником-кронштейном жестко закреплены снизу на вагоне.

Соединение воздухораспределителя 1 запасным 4 и дополнительным 5 резервуарами и тройником-кронштейном 7 с краном 8, а также реле движения 2 с тормозным цилиндром 3 и дополнительным резервуаром 5 в единую пневмосистему осуществлено посредством комплекта подводящих трубопроводов 9-14.

На входе дополнительного резервуара 5 установлен дроссель 15, имеющий канал с калиброванным сечением. Включение дополнительного резервуара 5 выполнено последовательным, в соответствии с которым вход резервуара, снабженный дросселем 15, соединен подводящим трубопроводом

10со штуцером ТЦ выходного канала воздухораспределителя 1, а выход трубопроводом

11- со штуцером ВР канала в управляющую камеру реле давления 2.

Запасной резервуар 4 трубопроводом

12сообщен со штуцером ЗР канала воздухораспределителя 1 и трубопроводом 13 - со штуцером ЗР канала реле давления 2.

Подводящий трубопровод 9 соединен со штуцером М входного канала воздухораспределителя 1 и разобщительным краном 8.

К штуцеру ТЦ выходного канала реле давления 2 трубопроводами 14 подключены тормозные цилиндры 3.

В процессе зарядки .автотормоза вагона сжатый воздух по магистральному воздухопроводу 6 через тройник-кронштейн 7, открытый разобщительный кран 8 по подводящему трубопроводу 9 поступает к воздухораспределителю 1. Через штуцер М входного канала воздухораспределителя 1 часть сжатого воздуха непосредственно наполняет его камеры, другая каналом воздухораспределителя через штуцер ЗР по трубопроводу 12 - запасной резервуар 4.

При торможении вагона, вследствие снижения давления в магистральном воздухопроводе 6 темпом чувствительности, сра- батывает воздухораспределитель 1, который направляет сжатый воздух из запасного резервуара 4 по подводящим трубопроводам 12, 10 и 11 через дроссель 15 и дополнительный резервуар 5 в управляющую камеру реле давления 2. Последнее приводит в действие данное реле, в результате чего сжатый воздух из запасного резервуара 4 по подводящим трубопроводам 13 и 14 будет поступать в тормозные цилиндры 3.

В тормозных цилиндрах 3 устанавливается давление сжатого воздуха в соответствии с установленным грузовым режимом воздухораспределителя 1 и величиной снижения давления в магистральном воздухопроводе 6.

Отпуск тормоза вагона происходит при повышении давления в магистральном воздухопроводе 6, в результате чего воздухораспределитель 1 станет понижать давление воздуха в дополнительном резервуаре 5 и управляющей камере реле давления 2. Поэтому срабатывает это реле, через которое тормозные цилиндры 3 сообщаются с атмосферным каналом, что приводит их к разрядке.

Важной характеристикой пневматической части автотормоза является время наполнения тормозных цилиндров 3 сжатым воздухом при торможении. Оценка времени наполнения тормозных цилиндров автотормоза 8-осного вагона с индивидуальным приводом на каждую четырехосную тележку показала, что увеличение количества тормозных цилиндров, а по существу питаемого из запасного резервуара 1 выходного объема приводит и к увеличению времени их наполнения, величина которого, как указывалось выше, существенно зависит от выхода штока тормозных цилиндров. Так, на среднем режиме воздухораспределителя 1 при выходе штока обоих тормозных цилиндров 3 на 0,1 м время наполнения до 90% от максимального достигаемого давления составляет 20 с. На груженом же режиме время наполнения составляет уже 40 с при том

же выходе штока. Увеличение этого времени при заданном нажатии тормозных колодок на колеса приводит к увеличению подготовительного тормозного пути и соответственно общего тормозного пути поезда, что обуславливает снижение эффективности автотормоза большегрузных вагонов.

Вместе с этим существенная зависимость данного времени от величины выхода

0 штока тормозных цилиндров 3 приводит к неравномерности наполнения их б вагонах состава, а следовательно, не только к возрастанию продольно-динамических усилий в поезде при торможении, особенно в длин5 носоставных и тяжеловесных, но и опять к снижению эффективности автотормоза 8- осных грузовых вагонов.

Следует отметить, что величина времени наполнения тормозных цилиндров 3 за0 висит не только от применяемого грузового режима воздухораспределителя 1 и параметров пневматической части автотормоза вагона, но и от ее принципиальной схемы. Для повышения эффективности авто5 тормоза большегрузного вагона предложена новая принципиальная схема его пневматической части, имеющая управляющий объем, наполнение которого в процессе торможения происходит, как ука0 зывалось выше, через воздухораспределитель 1. Указанный управляющий объем в совокупности составляют дополнительный резервуар 5 и управляющая камера реле давления 2. Тормозные же цилиндры 3 за5 полняются через повторитель,в качестве которого используется реле давления 2, управляющий сигнал на который подается от воздухораспределителя 1. Так как через этот воздухораспределитель происходит

0 наполнение постоянного управляющего объема, то время наполнения тормозных цилиндров 3 в принципе не зависит от выхода их штока. Подобное полностью подтвердилось в процессе тормозных испытаний на5 турной 8-осной цистерны, оборудованной пневматической частью автотормоза по предлагаемой принципиальной схеме.

При выбранном малом объеме дополнительного резервуара 5, составляющем 1/18

0 часть объема запасного резервуара 4, время наполнения тормозных цилиндров 3 в зависимости от выхода их штока находилось в пределах от 9,5 до 13,5 с. Суммарный выход штока обоих тормозных цилиндров изме5 нялся в этих экспериментах от 0,11 до 0,335 м, что соответствовало средней величине выхода штока в диапазоне 0,055-0,167 м. Вместе с тем, предельные значения выхода штока для грузовых вагонов, оснащенных композиционными тормозными колодками,

установлены в пределах 0,04-0,1 м при подготовке вагона в рейс и 0,14 м - как максимально допустимый в эксплуатации, а нормативное время наполнения тормозных цилиндров по действующим техноло- гическим условиям должно обеспечиваться автотормозом в пределах 8-15 с. Последовательное подключение дополнительного резервуара 5 позволяет использовать в пневматической части автотормоза объем меньшей величины по сравнению с параллельным включением для обеспечения заданного времени наполнения тормозных цилиндров.

О достижении поставленной цели предлагаемого технического решения наглядно свидетельствуют величины тормозных путей, полученные в процессе торможений вышеуказанной опытной 8-осчой цистерны. Все величины экспериментальных тормозных путей оказались существенно ниже как допустимого теоретического тормозного пути для грузовых вагонов, так и величин, зарегистрированных у 8-осной цистерны с конкурсными схемами пневматической части автотормоза. При этом тормозной путь для скорости движения цистерны 88 км/ч оказался меньше максимально возможного

на 300 м, а для 98 км/ч - на 413,6 м, т.е. прослеживается тенденция повышения эффективности торможения с увеличением скорости движения, что является важным качеством автотормоза для обеспечения безопасности движения.

Формула изобретения Пневматическая часть автоматического тормоза большегрузного вагона, содержащая два тормозных цилиндра, подключенных к питательному трубопроводу через реле давления, управляющая камера которого соединена через воздухораспределитель к за пас ному резервуару, подключенному в свою очередь через тот же воздухораспределитель и тройник-кронштейн с разобщительным краном к средней части магистрального воздухопровода, и резервуар меньшего объема чем запасной резервуар, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности автоматического тормоза, воздухораспределитель подключен к управляющей камере реле давления через последовательно сообщенные дроссель и резервуар меньшего объема, а питательный трубопровод подсоединен к запасному резервуару.

Изобретение относится к тормозным системам грузовых вагонов. Цель изобретения - повышение эффективности автоматического тормоза. Цель достигается за счет последовательного соединения воздухораспределителя 1 через дроссель 15 и резервуар 5 с управляющей камерой реле 2 давления, а также использования реле 2 давления, осуществляющего непосредственную связь запасного резервуара 4 с двумя тормозными цилиндрами 3, при торможении. При этом время наполнения тормозных цилиндров 3 уменьшается и практически не зависит от выхода их штоков. 1 ил. сл С