Приспособление для очистки рельсов от песка Советский патент 1940 года по МПК B61C17/00 E01H6/00 

Наличие песка на рельсах после прохода паровозов является, как известно, вредным фактором, увеличивающим сопротивление передвижению вагонов. Поэтому вопрос об удалении песка, после прохода паровозов вообще, а при ведении тяжеловесных поездов, в частности, имеет большое значение. Удаление песка с рельсов можно производить при помощи смывания водой. Однако, этот способ имеет то неудобство, что зимой будет происходить обледенение рельсов. Сдувание песка сжатым воздухом с одной стороны мало эффективно, а с другой стороны значительно увеличивает расход воздуха. Поэтому наиболее эффективным является механическое удаление песка при помощи уже предлагавшихся щеток, располагаемых сзади ведущих колес паровоза и приводимых в действие сжатым воздухом.

Задачей настоящего изобретения является дальнейшее усовершенствование подобного рода приспособлений в отношении обеспечения полной автоматизации их работы, независимо от участия машиниста, и достижения возможно совершенной чистки рельсов от песка. С этой целью данное приспособление предусматривает после момента выключения воздушной песочницы сохранение щетки еще некоторое время прижатой к рельсу при посредстве включенной в воздухопровод, ведущий к поршню щетки, коробки с обратным клапаном и с подпружиненным клапаном, закрывающимся давлением воздуха.

На чертеже фиг. 1 изображает разрез клапанной коробки; фиг. 2 - разрез воздушного цилиндра с укрепленной щеткой; фиг. 3 - деталь крепления воздушного цилиндра на паровозной раме; фиг. 4 - схему расположения трубопроводов; фиг. 5 - видоизмененный корпус крана для подачи воздуха; фиг. 6-разрез его; фиг. 7- вариант клапанной коробки в разрезе. Предлагаемое приспособление для очистки рельсов от песка состоит из воздухораспределительной коробки 5 (фиг. 1) и воздушного цилиндра 7 (фиг. 2). Воздухораспределительная коробка 5 расположена с правой стороны паровоза (фиг. 4) на мостике возле сажесдувателя и прикреплена при помощи .хомута 4 к обшивке. Штуцер / коробки 5 (фиг. 1) соединен при помощи трубки 5 с воздухопроводом У (фиг. 4), подводящим воздух к форсункам песочницы. Таким образом при работе песочницы часть воздуха попадает в клапанную коробку. Другой щтуцер 7 коробки соединен при помощи трубок 5, 6 (фиг. 4) с воздушными цилиндрами, которые прикреплены к . раме 8 при помощи кронщтейнов (фиг. 3) и находятся как раз над рельсами.

Крышки и внутренняя диафрагма коробки приварены; седла, а такясе цилиндры 12 поставлены на резьбе. „Клапанная ко-робка, изготовляемая, например, из жаровой трубы, заключает в обратный 2 и подпружиненный 4 клапаны. Седло клапана 2 ввинчивается сверху, причем в теле седла сделаны прорезы, куда вставляется пластинка, поворачивая которую закручивают втулку 8а (фиг. 1)., Аналогично этому производится постановка втулки 3, но только снизу, для чего необходимо отвернуть цилиндрик 12. Размер клапана 2 может быть любым, но диаметр отверстия сец,ла клапана должен быть не менее 15 мм, чтобы воздух не встречал на) своем пути большого сопротивления. Верхняя крышка коробки находится на такой высоте над седлом, чтобы шарик при прохождении воздуха не смог выскочить.

На хвостовике клапана 4 (фиг. 1) имеется уступ, который является упором для шайбы 10. На шайбу 10 опирается пружина Я воздействующая другим своим концом на сеточку П, лежащую на цилиндрике 12. На конце хвостовика расположен поршень 16а, состоящий из двух шайб и двух кожаных манжет. При атмосферном давлении клапанной коробки пружина 9 отжимает клапан 4 от седла и поршень находится в крайнем верхнем положении.

Приспособление снабжено двумя воздушными цилиндрами 7, укрепленными на двух угольниках (иг. 3), приваренных к хвостовику 9 рамы. К угольникам цилиндр крепится при помощи хомутов. По высоте цилиндр устанавливается таким образом, чтобы в крайнем нижнем положении поршня, которое определяется соприкосновением щетки с головкой рельса, пружина /5 (фиг. 2) сжималась не полностью. По мере стирания щетки ход поршня увеличивается, а пружина получает большее сжатие.

Благодаря этому, несмотря на уменьшение высоты щетины, щетка попрежнему будет плотно соприкасаться с головкой рельса. Внутри каждого цилин 1ра движется поршень 15а, который состоит из двух шайб и двух кожаных манжет. В нижний конец цилиндра вставлена втулка /S, служащая для направления штока 5а. На цилиндр 7 надета труба 14, в которую вставлена втулка 19, предназначенная также для направления штока. Втулка 18 и труба 14 укрепляются при помощи шурупов 15. На конец штока 5а надета щетка 17.

Работа данного приспособления протекает следующим образом. Поворотом крана песочницы соединяют воздухоразборную коробку с воздухопроводо.м, идущим к форсунке песочницы; воздух устремляется по этой трубке и, поступая в форсунку, подает песок в песочные трубы.

Благодаря тому, что штуцер / соединен с трубками, подающими воздух форсунке, при работе песочницы часть воздуха попадает в клапанную коробку 3. Отжимая шаровой клапан 2, воздух через штуцер 7 (фиг. 1) поступает в цилиндры 7 и, оказывая давление на поршень, опускает щетку до соприкосновения ее с рельсом. Одновременно с этим, благодаря разности давлений (с одной стороны на поршень 16а давит 8 атм., а с другой стороны атмосферное давление), происходит опускание поршня, а вместе с ним и грибовидного клапана 4. После прекращения действия песочницы давление быстро падает в трубопроводе, ведущем к форсунке, а следовательно, и в полости 8 воздухораспределителя. Однако, в камере 5 (фиг. 1) и в цилиндре давление остается попрежнему высоким, что происходит вследствие наличия обратного клапана, а также вследствие того, что давление со стороны камеры 5 на клапан 4 превышает силу нажатия пружины 9 и клапан остается попрежнему прижатым к своему седлу. Таким образом камера 5 полностью изолирована от камеры 8 и после прекращения работы песочницы остается прижатой к рельсу и продолжает счищать песок. В таком положении щетка находится до тех пор, пока благодаря имеющимся неплотностям давление не упадет на 1-Р/а атм., после чего клапан пружиной 9 поднимается и сообщает полость 5 с камерой 8, а воздух быстро выходит по штуцеру / к форсунке песочницы.

После быстрого падения давления в цилиндре щетка, отжатая пружиной 13, поднимается. Подъем щетки только через некоторое время после прекращения подачи песка основывается на следующих соображениях: 1) обычно песок подается небольшими порциями, т. е. то подают , то прекращают подачу воздуха в песочницы и отсутствие замедляющего устройства привело бы к подъему щетки вслед за каждым прекращением подачи воздуха, а значит, и к плохому качеству очистки рельсов и 2) необходимо очистить после окончательного прекращения подачи песка расстояние от песочной трубы переднего ската до места остановки щетки. Ориентировочно это расстояние на паровозе серии ФД равно 8 м. Предполагая, что при трогании с места паровоз двигается со скоростью 5 км в час, 8 м он пройдет за 5,5-6 сек. Следовательно, необходимо, чтобы щетка после прекращения работы песочницы продолжала действовать минимум 6 сек.

Быстрое падение давления благодаря наличию клапана 4 устраняет излишний износ щетки. Время, в .которое срабатывается клапан 4, зависит от силы давления пружины 9. Величину нажатия пружины можно регулировать в широких пределах изменением расстояния между шайбой 10 и сеткой //. Регулировка осуществляется путем ввинчивания или вывинчивания цилиндрика 12.

На фиг. 7 изображен схематически упрощенный вариант клапанной коробки с соответствующим- изменениемсуществующего крана для подачи воздуха к форсункам песочницьТ (фиг. 5 и 6). С этой целью к корпусу крана

добавлен дополнительный прилив 1° для присоединения к нему трубки 2°, ведущей к воздушным цилиндрам 7 (фиг. 4) приспособления. Кроме того в золотнике крана просверлено еще одно отверстие 5°, расположенное таким образом, чтобы при совпадении основного отверстия золотника с отверстиями приливов, проводящих воздух в форсунке песочницы, отверстие 3° совпадало с отверстием прилива 1°. От тр1убки 2° ответвлен патрубок 4°, ведущий к клапанной коробке (фиг. 7). Клапанная коробка 5 с обоих концов сообщена с атмосферой. Внутри ее имеется грибовидный клапан, который отжимается пружиной 6°. На хвостовике клапана надет поршень 12° с кожаными манжетами. Концы трубок 7° соединены с воздушными цилиндрами.

Работа приспособления происходит в этом случае следующим образом. При повороте крана в соответствующее положение пространство S° сообщается с одним из патрубков, ведущих к форсунке. Одновременно воздух через канал золотника 3°, прилив 1° и трубку 2° поступает в воздушные цилиндры и, оказывая давление на поршень, опускает щетку. Часть же воздуха по патрубку 4° попадает в коробку 5°, опускает поршень 12° (с противоположной стороны на поршень давит атмосферное давление), а следовательно, и грибовидный клапан, разобщая тем самым пространство 5° с пространством /0°, соединенным с атмосферой.

Для прекращения работы песочницы поворотом ручки золотник ставят в такое положение, что он перекрывает отверстия приливов и воздух перестает поступать в форсунки. Канал 3° (фиг. 6) расположен таким образом, что при прекращении работы песочницы золотник перекрывает отверстие патрубка прилива 1° и воздушные цилиндры полностью изолируются. Таким образом после выключения песочницы воздух остается в цилиндрах и давление медленно падает благодаря наличию неплотности. Когда давление упадет на 0,5-I атм., пружина 6° отжимает клапан и воздух быстро выходит в атмосферу через .отверстие 11° (фиг. 7). Щетка, отжимаемая пружиной, поднимается. Предмет изобретения. Приспособление для очистки рельсов от песка, состоящее из установленнои сзади ведущих колес паровоза щетки, опускаемой- действием сжато| го воздуха, отличающееся тем, что в | воздухопровод, ведущий к поршню щетки, включена коробка с обратным клапаном и с подпружиненным клапаном, закрывающимся давлением воздуха, с той целью, чтобы после выj ключения из действия воздущной песочни11,ы щетка оставалась некоторое время прижатой к рельсу.

ФигЗ