Воздухораспределитель для автоматического прямодействующего тормоза Советский патент 1935 года по МПК B60T13/66 B60T15/36 

Изобретение относится к устрсйстзу в гвтоматическом прймого действия тормозе воздухораспределителя, в которой поршни, приводящие в движение в золотниковой кау.ере скользящие один по другому золотники, делят внутреннюю полость воздухораспределителя на ряд отдельных камер с давлением в них воздуха, зависящим от давления воздуха в магистрали и обусловливающим положанйе золотников, регулирующих давление воздуха в тормозном цилиндре. В предлагаемом воздухораспределителе для достижения равенства времен наполнения всех тормозных цилиндров поезда применена герметически закрытая камера, в которой воздух в начале скачка и каждой ступени служебного торможения сжимается поршнем, находящимся под действием впущенного из запасного резервуара сжатого воздуха в соседнюю камеру, расположенную по другую сторону этого поршня, и затем расщиряется, вытесняя в атмосферу воздух через калиброванное отверстие из упомянутой соседней камеры, вследствие чего перемещается в золотникой камере связанный с поршнем первый (верхний) золотник, через канал которого воздух из камеры поступает в тормозной цилиндр через быстрее передвигающееся в том же направлении отверстие во втором (нижнем) золотнике, расположенном в той же камере.

В целях получения быстрого экстренного торможения с повышенным давлением в тормозном цилиндре, тормозная камера при крайнем верхнем положении второго (нижнего) золотника изолируется от тормозного цилиндра и золотник этот остается неподвижным во время означенного торможения.

Для получения полного отпус-ка еще до окончания повышения давления в магистрали до зарядного, тормозная камера изолируется от тормозного цилиндра при крайнем нижнем положении того же золотника, который и остается неподвижным во время облегченного полного отпуска. Сжатый же воздух из изолированной, при полном облегченном отпуске, тормозной камеры медленно вытекает через калиброванное отверстие в атмосферу пока давление в магистрали повышается до нормального.

Для точного регулирования давления в тормозе применяются режимные клапаны, устанавливаемые на обходах участка воздухопровода, соединяющего воздухораспределитель с тормозным цилиндром.

На схематическом чертеже фиг. 1 изображает воздухораспределитель при зарядке; фиг. 2 и 3-при скачке; фиг. 4- при служебном торможении; фиг. 5-при слун ебном отпуске; фиг. б-при экстренном торможении и фиг. 7-при облегченном полном отпуске.

Воздухораспределитель состоит из семи камер. Камера А постоянного давления связана для уваличеимя объема с дополнительной камерой ДК и отделена от смежной камерь Б nopmHervi /. Камера Б магистрального давления сообщается с магистралью /if через отверстие 2 и в крайнем нижнем положении, соответствующам полному отпуску тормоза, с камерой /1 постся-п-юго давления через выточку /. Камера Б сообщается с Етмосферой и отделена от камеры Г поршнем //. Камера ГторГЮЗного давления сообщается с тор 5ОЗ:-;ым цилиндром Тк и при помощи золотников V и V7 мотет сообщаться с золотниковой камерой Д. Золотни озая камера сообщается каналом 15 с запасным резервуаром ЗР, питаемым из г гагистрали Л1

Оба поршня / и // и золотник К/ жестко связаны г-чех ду собою. Отношение размеров площадей поршней / и // друг к другу равно отнощени.ю давления в тормозном цилиндре к зеличике понижения давления в магистрали при служебном торможении и отпуске,

С порщжем // связан клапан IY, перекрывающий отверстие 5 камеры Г, когда порщень находится в кр. нижнем положении. Когда поршень // находится в крайнем верхнем положении, он сам перекрывает указанное отверстие.

Камера герметически закрыта поршнем ///, отделяющим ее от кс.меры /К. Шток поршня /// жестко CBX3S -: с золотником К, .При по.ующи золотников V и 1/7 камера /А может сообщаться либо с атмосферой через калиброванное отверстие //, либо с золотниковой KciMeрой Д. Пружиьш в камере L отводит порщена У/У в крайнее нижнее положение при сообщении камеры /Л с ат.чосферой. Сила пружины должна быть достаточна для преодоления тренмя между порщнем III и стенками цилиндоа I:.

.:твие тормоза следующее,

1) Зарядка (фиг, 1), Воздух из магистрали заполняет запасный резервуар, камеру Д и камеру Б. Поршни / и // и золотник V7 давлением воздуха на поршень / отводятся в крайнее нижнее положение, и сжатый воздух из магистрали заполняет через выточку / камеру Л и дополнительную камеру ДК. Канал 5

перекрыт, и тормозной ц.илиндр через каналы 8, 7 и выемку Т9 сообщается с

атмосферой.

2) Скачок (фиг. 2 и 3). Давлеиме в магистрали М и в камере Б снижается, золотник VI пергдг5игается ьверх, сообщение между тсрмознь:.ми цилиндосм и атпосферой через каналы 7, 6 и 19 перекрывается, на короткий прО /5я-;уток йремен.и магистраль камеры Z через каналы 5, 7 и выемку 20 сообщ-зется с атмосферой, и происходит дополнительная разрядка камер.г Б. Золот ик VI быстро подымается кверху, сообщение камеры Б с атмосферой прекращается, и через г;аналы J,/б, 2/ устанавливается сообщение между тсрмознь; - цилиндром Ти, и золотниковой камерой Д. Тормозной цилиндр Til и тормозная камера Г быстро заполняются сжатым воздухом до прихода золотника VI в свое крайнее верхнее положение.

Давление в кчмсре Г будет увеличиваться до тех пор, пока оно не станет равным утроенному понижению давления в камере /, Поршни У и // с золотником VI будут передвигаться вниз, пока не прекратится сообщ.ание между каналами 9 и 8. Когда это произойдет, установится постоянное еосб1цение камер.ы/У с золотникозой КаГ-ерой Л через Kai;aль; - (-/7-21. Сжагый воздух из золотниковой каме:;ь будет передвигать nopLuei-th III и золотник V riEspx до тех пор, пока Б камере Е давление не сравняется с дезлекием в камере /Л (фиг. 3).

Дайна цилиндра L рассчитывается TSia-iM образом, чтобы она приблизительчо на 20/о превышала ход ,орш ня/У/. В УЗКОМ случае порше1- ь .///будет находиться в верхнем положении, хогдэ в ;мереyi/iдавление будет рг;Е.но сколо 5 атм. Когда с камере//i дав;;сние будет выше 5 атм. (при перегрузке .мг.гистрали), в камс;ре Е будет около 5 атм., и порше.:ь /// будет -находиться в крайнем верх;- ем положении. Когда в кямеое /К давление будет ниже 5 атм., пор.иень///, а следовательно, и золотник К, не докдут до своего крайнего верхнего положения. Если давление в /л будет 4 атм,, ход-л порилня определится из соотнощения:

1,2а:(1,2а -х) 5:1.

.где-а максимальный ход поршня. Отсюда х 0,96а. При давлении вкамере/Л, разном 3 атм., ход золотника будет равен 0,9а, т. е. на 10% меньше максимального.

3)Служебное торможение. После сн;ачка, части воздухораспределителя наход:1тся в положении, указанном на фиг. 3. При понижении давления в магистрали и камере Б золотник VI будет подниматься кверху, пока через каналы 9- 75-2/ не установится сообщение между золотниковой камерой и тормозным цилиндром {фиг. 4). В это время камера/А через каналы J3-12-16 сообш,ается прк помощи калиброванного отверстия /7 с атмосферой. Под давлением сжатого в камере Е воздуха и, отчасти, пружины поршень /// и золотник V будут перемеш,аться вниз с одинаковой для всех воздухораспределителей данного поезда скоростью. Объем камеры Е и размер калиброванного отверстия 7/ рассчитываются таким образом, чтобы время, необходимое для выхода всего воздуха из камеры Ж, было равно требуемому условиями для служебного торможения.

Так как заполнение тормозного цилиндра может итти быстрее, чем выход воздуха из камеры /Л, то золотник VI в своем движении вниз будет стремиться опередить золотник У и разобщить тормозной цилиндр с золотниковой камерой. При этом заполнение тормозного цилиндра fi будет замедляться в соответствии со скоростью движения вниз золотника V. Когда канал 9 перекроется, дальнейшее передвижение золотника VI вниз прекратится. В этот же момент гфекрзтится сообщение камеры Ж с атмосферой и установится сообщение с золотниковой коробкой через каналы 14- 1G-//-2/, вследствие чего золотник У поднимется в свое крайнее верхнее положение. При последующем снижении давления в магистрали произойдет совершенно то же.

4)Служебный OTiiycK (фиг. 5) происходит при незначительном повышении давления в магистрали, после чего золотник F/ опускается до тех пор, пока не установится сообщение между тормозным цилиндром и атмосферой через каналы 8-7-J9. Давление в камере Г

падает, золотник VI идет кверху до того, как перекроется канал 7 и прекратится выход воздуха из тормозного цилиндра в атмосферу.

5)Экстренное торможение (фиг. 6) происходит при резком снижении давления в магистрали, независимо от положения золотника V, т. е. после полного отпуска (при нижнем положении золотника V) и во время служебного торможения (при верхнем положении золотника 1/). Золотник VI быстро доходит до сзоего крайнего верхнего положения и, так как канал 5 перекрывается, то золотник V7остается в неподвижном состоянии, пока тормозной цилиндр через каналы 21-J8-5 быстро заполняется воздуХОГ4 ИЗ запасного резервуара.

6)Облегченный полный отпуск (фиг. 7) происходит при быстром повышении давления в магистрали. Золотник VI становится на свое крайнее нижнее положение, клапан VI перекрывает канал 5 и воздух из тормозного цилиндра при неподвижном золотнике VI выходит через каналы J9 в атмосферу. В то же время через каналы 22-23-24 воздух из камеры быстро выходит в атмосферу, и золотник V опускается в свое нижнее положение. Воздух из камеры Г через калиброванное отверстие или выточку в клапане IV медленно выходит в атмосферу через каналы 8-7-75 в то время, как давление в магистрали повышается до нормального.

При утечках из тормозного цилиндра золотник VI поднимается кверху, и воздух из золотниковой камеры Д дополняет эти утечки. При утечках из магистрали давлйние в {амере Д медленно понижается и через выточку 7 выравнивается с давлениер-5 в камере Л.

Переход на порожний режим осуществляется путем поворота крана на воздухопроводе (фиг. 1), соединяющем тормозной цилиндр с воздухораспределителем, после этого сообщение воздухораспределителя с тормозным цилиндром будет происходить через режимный клапан, в точности регулирующий давление в тормозном цилиндре порожнего вагона в соответствии с давлением в торзмозных цилиндрах груженых вагонов.