Кран машиниста Советский патент 1993 года по МПК B60T15/04 

Изобретение относится к автотормозам подвижного состава железных дорог и может быть использовано на локомотивах.

Аналогом является кран машиниста железнодорожного тягового средства. Указанный кран содержит плоский золотник, сочлененный с рукояткой, поршень с двухседельчатым клапаном, редуктор с устройством для зарядки резервуара времени РВ, .

Недостатком этого устройства является дороговизна изготовления плоского золотника металл по металлу и требуемая частота технического обслуживания,

Прототипом является кран машиниста локомотива, содержащий нажимную гильзу, сочлененную по резьбе с корпусом, с установленной на гильзе рукояткой, в которой смонтирован контроллер для управления электропневматическим тормозом ЭПТ. В

гильзе установлена регулирующая пружина, которая через нижнюю тарелку и толкатель нагружает диафрагму, которая уравновешена снизу давлением сжатого воздуха из уравнительного резервуара, причем хвостовик толкателя опирается на первый двухсе- дельчатый клапан.

Нажимная гильза снабжена выемками, а корпус - с двумя парами манжет, воротники которых прижаты к гильзе. В нижней части крана установлен поршень управления со вторым двухседельчатым клапаном.

К нижней части крана прифланцована приставка с клапанами для зарядки и разрядки тормозной магистрали, причем в корпусе крана установлен атмосферный клапан с приводом от рукоятки для сообщения управляющей полости клапана зарядки тормозной магистрали с атмосферой.

VJ 00

XI со

со

Х|

К средней части крана прифланцован стабилизатор с набором пружин, опирающихся через колпаки на диафрагму, каркас которой снабжен пустотелой гильзой с набором дроссельных отверстий, причем полость под диафрагмой сообщается с уравнительным резервуаром УР,

Недостатком данного устройства является трудность сверления дроссельных отверстий в н# Кймной гильзе. Постоянный выпуск сжатого воздуха из уравнительного резервуара УР через стабилизатор в атмосферу ухудшает условия труда машиниста. Разрядка уравнительного резервуара при торможении зависит от четкости действия обратного клапана.

При отпуске тормозов поездным положением кран питает тормозную магистраль сверхзарядным давлением в течение времени восстановления в уравнительном резервуаре установленного давления, чем усложняется управление автотормозами.

Темп ликвидации сверхзарядного давления в уравнительном резервуаре зависит от плотности клапана, питающего уравнительный резервуар, и от плотности поршня управления, вторым двухседельчатым клапаном.

Цель изобретения - повышение эффек- тивности.

Для достижения указанной цели соосно с атмосферным клапаном установлен кинематически связанный с ним клапан разрядки уравнительного резервуара и подпружиненная гильза с радиальными отверстиями, уплотненная манжетой и выпол- няющая функцию разобщительного клапана между уравнительным резервуаром и полостью под нижним седлом первого двухседельчатого клапана, в седле клапана зарядки тормозной магистрали выполнен канал, выведенный к клапану зарядки резервуара времени, в стенке нажимной гильзы выполнены по окружности два ряда разнесенных по вертикали отверстий для сообщения полости гильзы с полостями между парами манжет, причем полость между верхней парой манжет сообщена с резервуаром времени, а тарелка под регулирующей пружиной выполнена с хвостовиком, на котором закреплен упор, прижатый к нижней поверхности диафрагмы клапана зарядки резервуара времени: ,

На фиг. 1 представлена схема крана; на фиг.2 - переключатель, разрез; на фиг.З - переключатель режимов.

Кран машиниста состоит из корпуса 1, его средней чзсти 2, нижней части 3, приставки 4, контроллера 5 для управления электропневматическим тормозом ЭПТ, переключателя б, зарядного устройства 7. К крану трубопроводами подключен уравнительный резервуар 8 /УР/ и резервуар времени 9 /РВ/.

В зарядном устройстве 7 гайкой закреп- лена диафрагма 10, каркас которой упирается в клапан 11 зарядки резервуара времени РВ; между клапаном 11 зарядки резервуара времени и диафрагмой 10 имеется полость 12, сообщенная с резервуаром времени РВ, причем в канале 13 сообщения резервуара времени РВ и полости 12 имеется дроссель 14 для сообщения резервуара с атмосферой.

Диафрагма 10 упирается в резьбовый упор 15, установленный на хвостовике тарелки 16 регулирующей пружины 17, причем верхним концом регулирующая пружина 17 упирается через гайку в золотниковую нажимную гильзу 18. Тарелка 16 упирается в хвостовик толкателя 19, на котором гайкой 20 крепится диафрагма 21, обжатая по периметру резьбовой направляющей шайбой 22.

В золотниковой нажимной гильзе 18 пружинным кольцом 23 установлена выключающая шайба 24, при этом в корпусе 1 установлена верхняя, пара манжет 25, 26, воротники которых прижаты к гильзе 18,

причем полость между манжетами 25, 26 сообщает, ц с резервуаром времени 9 /РВ/. На золотниковой нажимной гильзе 18 установлена рукоятка 27 управления краном ма- шиниста, в которой смонтирован

контроллер 5 переключения режимов работы электропневмдтического тормоза путем вращения рукоятки 27 по трем фиксирован- .. ным положениям: поездное, перекрыша, торможение.

Во втулку 28 завернуто гнездо 29 первого двухседельчатого клапана 30, верхний конус которого упирается в отверстие резиновой тарелки 31.

Кабель 32 соединения контроллера 5 с

блоком управления электропневматического тормоза ЭПТ крепится к вращающейся обечайке 33 на хвостовике зарядного устройства 7.

В приставке 4 установлен подпружиценный клапан зарядки тормозной магистрали 34 и клапан 35 оазрядки магистрали, уплотненные манжетами, снабженные дросселями, причем клапан 35 снабжен кнопкой 36 с -шариковым фиксатором 37, В

холотниковой нажимной гильзе 18 просверлен по окружности верхний ряд отверстий 38 для сообщения резервуара времени 9 /РВ/ с атмосферой при полном служебном торможении, а также при экстренном торможении. В корпусе 1 установлен дроссель

39 для регулирования темпа разрядки уравнительного резервуара 8 /УР/ при служебном торможении, а в средней части 2 корпуса установлен дроссель 40 для регулирования темпа зарядки уравнительного резервуара 8 /УР/ при отпускном первом положении рукоятки 27, а также для обеспечения второго пути зарядки тормозной магистрали.

В корпусе поездного крана машиниста и в его частях просверлены каналы 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50 и 51 для сообщения между собой устройств крана, для управления поездным краном машиниста переключателем режимов 52, а. также для возможности установки вместо переключателя режимов 52 по рис.3 блока электропневматических вентилей с кнопочным или радиоуправлением вентилями для дистанционного управления поездным краном машиниста.

В нижней части 3 крана установлен поршень управления 53 вторым двухседельча- тым клапаном 54, причем трубкой 55 уравнительный резервуар 8 УР через дроссель 40 подключается к полости над поршнем 53.

В золотниковой нажимной гильзе 18 кроме ряда отверстий 38 просверлен отнесенный по высоте еще нижний ряд отверстий 56 для взаимодействия с парой манжет 57, полость между которыми каналом 44 сообщена с полостью управления клапана 35 тормозной магистрали. При этом в седле клапана зарядки тормозной магистрали 34 выполнен канал 58, выведенный к клапану зарядки резервуара времени 11.

В переключателе 6 соосно с атмосферным клапаном установлен клапан разрядки 59 уравнительного резервуара, причем клапан разрядки УР 59 кинематически связан с атмосферным клапаном 60, к которому выведена каналом 43 полость управления клапаном 34 зарядки тормозной магистрали, при этом соосно с клапанами 59 и 60 установлена гильза 61, уплотнённая манжетой, причем для радиальных отверстий 62 манжета 63 является клапаном, который открыт под усилием пружины 64.

Переключатель режимов 52 состоит из корпуса, прифланцованного к средней части крана, в расточку которого вставлен золотник 65 с четырьмя манжетами, из них крайняя правая - с гибким воротником. В корпусе переключателя режимов установлен подпружиненный шарик 66, западающий в проточки 67 золотника, чем создаются три режима работы поездного крана машиниста: рабочий режим, перекрыша с питанием тормозной магистрали, перекрышабез питания тормозной магистрали/

Рукоятка 27 имеет десять положений: первой при нажатий рукоятки 27 на кнопку

переключателя 6 - полный отпуск автотормозе; второе при освобождении кнопки переключателя 6 от нажатия рукоятки 27 - поездное положение; семь положений для , ступенчатого служебного торможения с об0 щей разрядкой тормозной магистрали на 2,5 кгс/см , причем в девятом положении резервуар времени через отверстия 38 быстро освобождается от остатков сжатого воздуха; десятое положение - экстренное

5 торможение.

Кран машиниста работает следующим образом.- Первое отпускное положение. При этом рукояткой 27 (фиг.1) нажата

0 кнопка переключателя 6, в связи с чем мускульной силой машиниста клапан 59 разрядки уравнительного резервуара закрылся и исключил утечку сжатого воздуха из уравнительного резервуара УР после превышения

5 в УР установленного усилием регулирующей пружины 17 давления. Одновременно открылся атмосферный клапан 60 с приводом от той же рукоятки и сообщил управляющую полость клапана 34 зарядки

0 тормозной магистрали с атмосферой. При этом радиальные отверстия 62 подпружиненной гильзы 61 (фиг.2) переместились под манжету 63, тем самым поступление сжатого воздуха из главного резервуара локомо5 тива к нижнему седлу первого двухседельчатого клапана 30 прекратилось.

Происходит подьем клапана 34 тормозной магистрали в приставке 4, вызывающий

0 поступление сжатого воздуха из главного резервуара локомотива в тормозную магистраль, а также подвода воздуха из главного резервуара ГР в полость над поршнем 53 управления клапаном 54. Далее из полости

5 над поршнем 53 через дроссель 40 сжатый воздух постепенно перетекает в уравнительный резервуар 8 УР и в полость под диафрагмой 21, а в связи с задержкой движения сжатого воздуха через дроссель 40

0 давление над поршнем 53 повышается быстрее, чем в тормозной магистрали, чем вызывается перемещение поршня 53 вниз и открытие клапана 54 для впуска воздуха из главного резервуара в тормозную магист5 раль вторым путем..

Когда давление сжатого воздуха в уравнительном резервуаре, УР и в полости под диафрагмой 21 увеличивается до значения, соответствующего усилию пружины 17, то при дальнейшей зарядке уравнительного ..

резервуара, т.е. при удержании кнопки 6 с рукояткой 27, диафрагма 21 прогибается вверх, а вместе с диафрагмой 21 перемещаются вверх кинематически связанные между собой толкатель 19, тарелка 16 и установ- ленный на ее хвостовике резьбовыйупор 15, который упирается снизу в диафрагму 10, каркас которой снизу толкает клапан 11 зарядки резервуара времени 9 РВ. Так как после подъема клапана 34 зарядки тормоз- ной магистрали в канал 58 из главного резервуара поступил сжатый воздух, то с началом сверхзарядки уравнительного резервуара, соответствующей открытию клапана 11 сжатый воздух через клапан 11 по каналу 13 поступает в резервуар времени 9 РВ.

Так как давление воздуха в резервуаре времени 9 и в полости 12 повышается, то диафрагма 10 усилием сжатого воздуха ока- зывает сопротивление перемещению вверх упора 15, тем самым происходит регулирование величины открытия клапана 11 зарядки резервуара времени соотношением увеличивающегося давления в уравнитель- ном резервуаре и в резервуаре времени. При этом давление сжатого воздуха в резервуаре времени и в уравнительном резервуаре увеличивается в таком соотношении, которое равно соотношению площадей ди- афрагм 21 и 10.

Причем хотя резиновая тарелка 31 отстает вверх от верхнего седла первого двух- седельчатого клапана 30, выход сжатого воздуха из уравнительного резервуара по каналу 51 в атмосферу исключается, так как машинистудерживает клапан 59 в закрытом положении.

Получив требуемую величину перезарядки уравнительного резервуара, маши- нист прекращает- нажатие рукояткой 27 на кнопку 6. При этом клапаны 59, 60 и подпружиненная гильза 61 усилием пружины. 64 перемещается по рис.2 влево, т.е. клапан 60 закрывается и герметизируют канал 43 от/ атмосферы, ввиду чего клапан 34 зарядки тормозной магистрали опускается на седло, прекращая зарядку тормозной магистрали и уравнительного резервуара через полость над поршнем 53; также прекращается пода- ча сжатого воздуха из главного резервуара ГР к клапану 11 зарядки резервуара времени.

Клапан 59 открывается и по каналу 51 верхнее седло первого двухседельчатого клапана 30 сообщается через клапан 59 с атмосферой. Это вызывает кратковременный выход избытка воздуха и уравнительного резервуара УР в атмосферу до закрытия верхнего седла первого двухседельчатого

клапана 30. Практически кратковременный выход воздуха из УР до закрытия верхнего седла клапана 30 в атмосферу не вызывает снижения давления в уравнительном резервуаре. При этом в полости над поршнем 53 через дроссель 40 давление выравнивается С давлением в уравнительном резервуаре, а на одиночном локомотиве тормозная магистраль к моменту отпускания кнопки 6 рукояткой 27 успевает зарядиться более высоким давлением, ввиду чего поршень 53 кратковременно перемещается вверх, открывает выпускное отверстие в клапане 54 и проходит кратковременный сброс воздуха из тормозной магистрали, в атмосферу для выравнивания давления в УР и - тормозной магистрали, после чего поршень 53 опускается на седло клапана 54.

Поездное положение.

Сжатый воздух из резервуара времени

9 через дроссель 14 постепенно выходит в атмосферу, ввиду чего нажатие диафрагмы

10 на упор 15 постепенно уменьшается, диафрагма 21 прогибается вверх и через верхнее седло первого двухседельчатого клапана 30 далее через дроссель 39 и через клапан 59 по рисункам 1 и 2 происходит постепенный выход, сжатого воздуха из уравнительного резервуара в атмосферу.

Причем темпом разрядки уравнительного резервуара управляет темп разрядки резервуара времени в соотношении, равном соотношению.площадей диафрагм 10 и 21. После полного выхода сжатого воздуха из резервуара времени в уравнительном резервуаре остается давление, соответствующее только усилию регулирующей пружины 17.

При этом поршень 53 управляет клапаном 54, так, что в тормозной магистрали давление сжатого воздуха понижается таким же темпом, как в уравнительном резервуаре.

При повороте рукоятки 27 в направлении против вращения часовой стрелки золотниковая нажимная гильза 18 ослабляет регулирующую пружину 17, нарушается равновесие усилий на диафрагме 2, вызывающее прогиб диафрагмы 21 вверх и открытию верхнего седла первого двухседельчатого клапана 30. Происходит выпуск сжатого воздуха из уравнительного резервуара через дроссель 39 и клапан 59 в атмосферу.

Разрядка уравнительного резервуара происходит до выравнивания усилий на диафрагме 21 от сжатого воздуха снизу и от пружины 17 сверху, после чего верхнее седло первого двухседельчатого клапана 30 закрывается.

Поршень 53 перемещается вверх и производит разрядку тормозной магистрали в соответствии с разрядкой уравнительного резервуара.

Во всех положениях ступенчатого служебного торможения кран работает аналогично, однако в девятом положении рукоятки 27 отверстия 38 в золотниковой нажимной гильзе 18 поднимаются выше манжеты 25, что вызывает быстрый выход остатков сжатого воздуха из резервуара времени, если сжатый воздух был в РВ 9 - в атмосферу.

Экстренное торможение.

При десятом положении рукоятки 27 золотниковая нажимная гильза 18, выворачиваясь по резьбе корпуса вверх, поднимает нижний ряд отверстий 56 выше манжеты 57, что вызывает сообщение по каналу 44 управляющей полости клапана 35 разрядки тормозной магистрали с атмосферой, что вызывает опускание клапана 35 вниз и сообщение тормозной магистрали с атмосферой ходами большего сечения. Одновременно каналами 41 и 42 клапан 35 сообщает полость над поршнем 53 с атмосферой, причем поршень 53 поднимается вверх и выпускает сжатый воздух из тормозной магистрали через клапан 54 в атмосфеРУПри этом золотниковая нажимная гильза 18 выворачивается настолько вверх, что шайбы 24 открывает тарелку 16 от толкателя 19 ввиду чего диафрагма 21 оказывается разгруженной сверху, поэтому диафрагма 21 прогибается вверх, верхнее седло первого двухседельчэтого клапана 30 открывается и происходит полный выпуск сжатого воздуха уравнительного резервуара в атмосферу.

Ступенчатый отпуск автотормозов.

При повороте рукоятки 27 крана машиниста в направлении вращения часовой стрелки золотниковая нажимная гильза 18 заворачивается по резьбе корпуса вниз и затяжка регулирующей пружины 17 увеличивается; при этом пружина 17 через тарелку 16, толкатель 19 перемещает первый двухседельчатый клапан 30 вниз, открывая нижнее его седло и происходит быстрое увеличение давления в уравнительном резервуаре и в полости под диафрагмой 21 следующими ходами воздуха: главный резервуар, каналы 45, 46, отверстия 62 в подпружиненной гильзе 61, канал 50, нижнее седло первого двухседельчатого клапана 30, канал 47, трубка 55, уравнительный резервуар 8. После выравнивания усилий на диафрагме 21 от пружины 17 сверху и от сжатого воздуха из УР снизу, диафрагма 21

прогибается верх, нижнее седло клапана 30 закрывается и повышение давления УР прекращается, а поршень 53, воздействуя на клапан 54, на такую же величину, как и в УР, повышает давление в тормозной магистрали.

Аналогично работает поездной кран машиниста при отпуске автотормозов положением рукоятки 27.

0 Использование переключателя режимов.

В рабочем режиме каналы 45 и 46 сооб- а(аются между собой обеспечивая подачу сжатого воздуха из главного резервуара к

5 первому двухседельчатому клапану 30 для зарядки уравнительного резервуара, однако каналы 47 и 48 не сообщаются, при этом золотник 65 занимает крайнее правое положение.

0 В среднем положении золотника 65 создается режим перекрытия с питанием тормозной магистрали за счет плотности уравнительного резервуара. При этом каналы 45 и 46 разобщены, исключая подвода

5 сжатого воздуха из главного резервуара к клапану30. Каналы 47 и 48 разобщены. Этот режим используется при синхронизации управления тормозами состыкованных поездов.

0 В крайнем левом положении золотника 65, при этом уравнительный резервуар УР по каналу 47 через попутную правую манжету сообщается с тормозной магистралью. Клапан 30 от главного резервуара

5 отключен.

Формула изобретения Кран машиниста, содержащий корпус, сопряженную с ним по резьбе золотниковую нажимную гильзу с установленной на

0 ней рукояткой, прилегающие к гильзе две пары манжет, разнесенных по вертикали, расположенную в сообщенной с атмосферой полости гильзы регулирующую пружину, упираются через тарелку в толкатель,

5 управляющий первым двухседельным клапаном и связанный с диафрагмой, под которой образована полость, сообщенная с уравнительным резервуаром, приставку с клапанами зарядки и разрядки тормозной

0 магистрали, атмосферный клапан с приводом от рукоятки для сообщения управляющей полости клапана зарядом тормозной магистрали с атмосферой, поршень управления вторым двухседельным клапаном, за5 рядное устройство в виде диафрагмы, управляющей клапаном зарядки резервуара времени, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, соосно с атмосферным клапаном установлены кинематически связанные с ним клапан разрядки уравнительного резервуара и подпружиненная гильза с радиальными отверстиями, уплотненная манжетой и выполняющая функцию разобщительного клапана между уравнительным резервуаром и полостью под нижним седлом первого двухседельно- го клапана,в седле клапана зарядки тормоз- ной магистрали выполнен канал, выведенный к клапану зарядки резервуара времени, в стенке нажимной гильзы выпол0

нены по окружности два ряда разнесенных по вертикали отверстий для сообщения полости гильзы с полостями между парами манжет, причем полость между верхней парой манжет сообщена с резервуаром времени, а тарелка под регулирующей пружиной выполнена с хвостовиком, на котором закреплен упор, прижатый к нижней поверхности диафрагмы клапана зарядки резервуара времени.

5f ЯМ

фи г. 2

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. Цель изобретения - повышение эффективности. В предложенном кране быстрый выпуск остатков сжатого воздуха из резервуара времени (РВ) осуществляется при крайнем положении органа управления ступенчатым торможением. Клапан зарядки тормозной магистрали осуществляет дополнительную функцию-зарядку РВ с того момента, как давление в уравнительном резервуаре при первом положении рукоятки 27 увеличивается до уста- новленной величины, При ступенчатом отпуске автотормозов и при отпуске поездным положением рукоятки 27 крана машиниста давление в тормозной магистрали повышается быстро, но только до установленного. Кран машиниста приспособлен для управления электропневматическим тормозом как с разрядкой, так и без разрядки тормозной магистоали и при этом можно использовать как перекрышу с питанием, так и перёкр ышу без питания тормозной магистрали.3 ил