Электропневматический воздухораспределитель Советский патент 1939 года по МПК B61H13/02 B60T13/66 B60T15/36 

Изобретение относится к электропневматическим воздухораспределителям для автоматического прямодействующего тормоза типа Гемфри со стопорным поршнем с зубчатым затвором, пластинчатым обратным клапаном, клапаном экстренной разрядки магистрали и первичным органом для замедления действия тормозов в головных вагонах. От уже известных устройств подобного рода предлагаемый воздухораспределитель отличается тем, что для использования одних и тех же деталей его при электрическом и воздушном управлении тормозом плоский золотник первичного органа имеет поступательное движение в двух взаимно перпендикулярных направлениях, из коих одно направление определяется изменениями давления в магистрали, а другое - взаимодействиями электромагнита с переменной полярностью в корпусе распределителя и постоянного магнита на золотнике первичного органа.

При этом для поддержания золотника первичного органа в среднем положении при отсутствии взаимодействия магнитов применена пружина. С другой стороны, для ускорения отпуска при электрическом управлении золотник первичного органа разобщает камеру отпуска между диафрагмами от камеры тормозного цилиндра и разряжает ее с определенной интенсивностью ватмосферу.

На чертеже представлена примерная форма выполнения изобретения, причем фиг. 1 показывает продольный разрез воздухораспределителя, фиг. 2 - лицевую сторону золотника первичного органа с выемками и отверстиями в нем и поверхность зеркала золотника с соответствующими выемками и отверстиями.

На чертеже цифрой 1 обозначен корпус воздухораспределителя, в цилиндрической части которого слева направо может перемещаться стопорный поршень 7 со штоком 5, имеющим зубья 3. К поршню 7 гайкой 19 крепится диск /8 манжеты 17 и перьевое уплотнение JO. Металлическая диафрагма 6, зажатая в центре между гайкой 8 и головкой штифта 6, несущего на конце зубец, входящий между зубьями 5, образует камеру 56, соединенную дроссельным отверстием 43 с пространством слева от поршня 7 и через канал 42

с магистралью. Между поошяем 7 и системой диафрагм 38-89-37, разжимая их, помещается пружина 20. Система диафрагм, работающая по принципу Гемфри, собирается на снабженном осевым отверстием 50 стержневом клапане 21 из диафрагм 38-39-37 и щайб 23-26-24, стягиваемых гайкой 25. Конец стержневого клапана, проходящего сквозь тело корпуса через отверстие 51, выходит в камеру запасного резервуара. Вокруг отверстия 51 кольцевой выступ тела корпуса образует впускную притирку, а конец стержня 21 выпускную. На обе притирки ложится пластинчатый клапан 34, прижимаемый к ним резиновой подушкой 35 и пружинкой 36. Камера запасного резервуара имеет сообщение через канал 55 с запасным резервуаром и через канал 2- с обратным клапаном, выполненным в виде бронзовой диафрагмы 33 с центровым дроссельным отверстием 53 Пространство слева от диафрагмы 33, как указано на чертеже, постоянно сообщено с запасным резервуаром, а справа - через канал 54 - с магистралью. Стержневой клапан // проходит через лабиринтное уплотнение и выходит слева в магистральную камеру обратного клапана, а справа- в пространство слева от также бронзовой диафрагмы 9. Последр яя может прогибаться только влево, сжимая пружину 4, и выдвигать стержень //, который своим концом будет прогибать диафрагму 33 влево и заглушать отверстие 53. Для этого пространство слева от диафрагмы 9 через канал 12 сообщается с золотниковой камерой, а справа через канал 13-с магистралью.

Магистральный поршень 49 с металлическим кольцевым уплотнением 31 вместо диска имеет металлическую диафрагму сО, зажатую в центре между головкой щтока зо лотниковой рамки 28 и гайк)й 29. Золотник 27 посредством поршня 49 и диафрагмы 30 перемещается по зеркалу золотника по горизонтали (влево и вправо), а электроприбором- по вертикали (вверх и вниз).

При выключенном электроприборе золотник 27 усилием пружины 70 стремится занять среднее (по вертикали) положение. Электроприбор состоит из якоря 67 с надетой на него катушкой 65 и обмоткой 65, и постоянного магнита 68, приклепанного к золотнику 27.

С левой стороны магистрального поршня помещается в отдельной камере пружина 71 и диск 80 с отверстием. Эта камера каналом 72 связана с магистралью.

Система экстренного торможения и экстренной дополнительной разрядки магистрали тождественна с ускорителем системы „Вестингауза.

Поршень 74, имеющий скользящую посадку, при движении вверх поднимает клапан 73 и пружинку 79, сообщая канал 63 с атмосферой. При движении же вниз он открывает питательную канавку, ведущую через канал 7S тормозной цилиндр, и отрывает с места клапан 75.

Действие воздухораспределителя происходит следующим образом. При первоначальной зарядке порщень 7 находится в крайнем левом положении, а пружина 20 в свободном состоянии. Поступающий из магистрали через отверстие 42 воздух давит на поршень 7 и начинает смещать его по чертежу вправо, сжимая пружину 20. Одновременно с этим через дроссельное отверстие 43 магистральным давлением заряжается камера 56. Повышение давления в магистрали через канал 72 и отверстие в диске 80 переместит поршень 49 в крайнее правое положение. Отверстие 47 в столе золотника (фиг. 2), ведущее к магистрали, совпадает со сквозным отверстием 48 в золотнике 27. Диафрагма 30 при более интенсивном повышении давления будет прогибаться вправо и уменьшать сечение воздушной струи, заряжающей золотниковую камеру и соединенную с ней каналом 4 камеру между диафрагмами 38-S9.

Запасный резервуар будет заряжаться только тогда, когда давление в золотниковой камере сравняется с давлением в магистрали, т. е.

no окончании процесса отпуска. Это будет происходить при помощи диафрагмы 9, испытывающей справа давление больщ е, чем слева, и лоэтому прогибающейся в сторону меньщего давления и заставляющей стержень 11 своим концом перекрывать отверстие 53, Насколько будет смещен вправо порщень 7, настолько, следовательно, будет заряжена магистраль. Давление свыше нормы (5,0 атм.) заставит порщень 7 упереться в ограничитель 82 и этим даст ему возможность производить торможение, уменьщая давление в магистрали только ниже 5,0 атм. Так как неуравновещенная часть диафрагмы 38 несколько больще площади порщня 7, то в поездном положении система диафрагм будет прогнута влево, и тормозной цилиндр через канал 45, камеру с правой стороны диафрагмы 57 и зазором 51,50 будет сообщен с атмосферой через канал 44.

При медленном понижении давления в магистрали, распределитель разрядится теми же путями, что и заряжался, и порщень 7 возвратится 8 исходное положение. При интенсивном понижении давления в магистрали, воздух из камеры 56 не успеет перетечь в магистраль через узкое отверстие 43, а прогнув диафрагму 40, зубцом порщенька 6 зацепится за зубья 5 - и порщень 7 будет застопорен. Усилие, оставшееся в сжатой пружине 20, будет направлено в сторону диафрагм, смещая их вправо на открытие впускной притирки и создание в камере справа от диафрагмы 37 давления, равного утроенной велшине падения давления в магистрали (ниже 5 атм.). При этом порщень 49 сместится на половину полного хода (до упора в диск SO), и отверстие 48 в золотнике 27 совпадет с атмосферным отверстием 52 (фиг. 2), чем и будет разряжать золотниковую камеру (с запозданием, если давление в магистрали падает интенсивно) до уравнения давления ее до магистрального давления. После этого порщень сместится в перекрыщу, Под избытком давления слева (из

запасного резервуара)| пластинчатый клапан 83 прогнется вправо, и отверстие 53 прижмется к стержню II и изолирует запасный резервуар от магистрали.

Чрезвычайно резкое падение давления в магистрали, соответствующее экстренному торможению, заставит порщень 49, сжав пружину 71, переместиться в крайнее левое положение. При этом объем золотниковой камеры через канал 68, с которого золотник сойдет совершенно, разрядится в тормозной цилиндр, предварительно опустив вниз поршенек 74 и открыв питательную канавку, ведущую в тормозной цилиндр. Опущенный вниз поршенек 74 оторвет клапан 75 от своего седла, сжав пружину 76; оставшееся к этому времени магистральное давление поднимет клапан 77 и дополнительно разрядит магистраль в тормозной цилиндр. Когда давление в тормозном цилиндре превысит магистральное, клапан 77 сядет на место, а когда оно превысит давление золотниковой камеры, порщень 74 поднимется, прижмется к кожаной прокладке 81 и изолирует золот (Иковую камеру от тормозного цилиндра. Клапан 73 диском поршня 74 будет поднят (сжимая пружину 79), и окончательная разрядка золотниковой камеры последует в атмосферу.

Процесс ступенчатого и полного отпуска является обратным торможению.

Описанные выше процессы совершаются без участия электроприборов, которые по какой-либо причине не включены. При включенных же электроприборах процессы отпуска и торможения протекают несколько иначе, за исключением экстренного торможения, которое производится без участия электроприборов, так как распространение тормозной волны при экстренном торможении удовлетворяет всем требованиям и уравнивает паровоз и любую точку магистрали в производстве этого вида торможения.

Кран машиниста включает электроприборы поезда с момента сдвига ручки крана с места. Во время движения ручки по шкале и после остановки ее в тормозном положении кран разряжает магистраль с определенной интенсивностью и включает электроприборы во всех включенных распределителях. Последние самостоятельно, с определенной скоростью, добавочно разряжают магистраль в атмосферу. Получается постоянство времени разрядки магистрали. При экстренном торможении приборы .разряжают магистраль лишь при движении ручки по шкале, что дает возможность создать легкую первую тормозную волну, увеличивающую эффективность торможения.

Обслуживается электросистема постоянным током. Электромагистраль идет вдоль воздушной магистрали, и к ней подключаются концы электромагнитных катушек. Другие концы, образуюш.ие землю, соединяются с металлическим корпусом вагона и через скаты и рельсы - с паровозом. Для надежности можно пользоваться вторым проводом.

При перемене полярности электрических импульсов, посылаемых по электромагистрали, соответственно меняется полярность электромагнитов, якори 67 которых то притягивают постоянные магниты 68 с золотниками 27, то отталкивают их.

При притягивании магнита 8 к электромагниту якоря 67 (но не касании его) золотник 27 переместится вверх. Выемка 41 ляжет на отверстие 58 маг. (фиг. 2) и 59 атм., а отверстие 48 на выемку 57 атм.

Выпуск воздуха из магистрали (через 58-41-59) будет регулироваться выпуском воздуха из золотниковой камеры (через 48-57). Регулятором будет служить поршень 49. После перерыва тока золотник 27 опустится вниз, а поршень 49 и золотник 27 станут в перекрышу. Описанный процесс соответствует служебному торможению.

При электроотпуске ток, протекающий через обмотки электромагнитов, намагничивает последние так, что противолежашие концы магнитов оказываются одинаково полярными, что вынуждает золотник 27 быть опущенным вниз. При этом

выемка 41 соединяет отверстия 61 (атмосферное) и 62, ведущее в камеру отпуска между диафрагмами 37 и 39. Во время процесса электроотпуска сообщение между этой камерой и камерой справа от диафрагмы 57 прерывается, во все остальное время они сообщены отверстием 15 в золотнике 14, отверстием 16, ведущим к отверстию 64,. и выемкой 60.

Как видно из описания, распределитель работает по принципу Гемфри. Неистощимость обеспечивается застопориванием регулирующей пружины. В качестве первичного возбудителя принят постоянный ток, наиболее обеспечивающий простоту конструкции.

Предмет изобретения.

1.Электропневматический воздухораспределитель для автоматического прямодействующего тормоза, построенный по типу Гемфри, снабженный стопорным поршнем с зубчатым затвором, пластинчатым обратным клапаном, клапаном экстренной разрядки магистрали и первичным органом для замедленного действия тормозов в головных вагонах, отличающийся тем, что для использования одних и тех же деталей воздухораспределителя при электрическом и воздушном управлении тормозом плоский золотник первичного органа имеет поступательное движение в двух взаимно перпендикулярных направлениях, из коих одно направление определяется изменениями давления в магистрали, а другое - взаимодействиями электромагнита с переменной полярностью в корпусе распределителя и постоянного магнита на золотнике первичного органа.

2.Форма выполнения воздухораспределителя по п. 1, отличающаяся тем, что для поддержания золотника первичного органа в среднем положении при отсутствии взаимодействия магнитов применена пружина 70,

3.Форма выполнения воздухораспределителя по п. 1, отличающаяся

тем, что для ускорения отпуска при электрическом управлении золотник первичного органа разобщает камеру между диафрагмами 39-87 от камеры тормозного цилиндра и сообщает ее с атмосферой.

4. Воздухораспределитель по пп. 1, 2 и 3, отличающийся тем, что для

облегчения отпуска отверстие в центре пластинчатого обратного клапана, питающего магистральным давлением запасный резервуар, закрывается концом подпружиненного щтока 11 во всех случаях, когда давление магистрали превышает давление в золотниковой камере.

ФИ{

Шип 2

52дт1 57o}f: S-nni

.

Aw L 63як-а чан,

А//Г(