Автоматический воздушный тормоз Советский патент 1940 года по МПК B60T15/18 B60T13/26 

Известные до .настоящего времени прям-одействующие автоматйчеокие тормозы с первичным и вторичным распределительными органами, между которыми расположена камера, наполняемая при торможении воздухом во вполне определенное время и снабженная скачковым органом, а также с клапаном дополнительной разрядки и с отпускным резервуаром обладают медленной зарядкой и недостаточным темпом разрядки магистрали при вызове торможения, что влечет за собой увеличение времени торможения, а также увеличение тормозного пути, а при оттормаживании обладают затяжным отпуском, что увеличивает время отпуска и тем самым способствует уменьшению пропускной способности железнодорожного транспорта.

Предлагаемое изобретение ставит себе, целью устранение вышеуказанных недостатков, для чего у каждой тормозной единицы перед первичным органом воздухораспределителя помеш,ается непосредственно в магистрали клапан дополнительной разрядки, разделяя магистраль на головную и хвостовую часть с тем, чтобы эти части составляли отдельные участки между тормозными единицами и разряжались в .атмосферу при торможении самостоятельно, не давая возможности воздуху пройти в головную часть магистрали и к крану машиниста.

Между камерой клапана дополнительной разрядки и рабочей камерой помещен подпружиненный клапан, открываемый для сообщения этих камер штоком первичного распределительного органа при быстром наполнении магистрали воздухом, что способствует ускорению зарядки.

Кроме того, согласно изобретению, скачковый орган, помещенный в камере, наполняемой во вполне определенное время, при полном тормозном усилии сообщает отпускной резервуар с магистралью через золотник первичного органа. Это мероприятие дает возможность использовать качество отпускного резервуара для ускорения отпускной волны, не нарущая в то же время возможности производить отпуск ступенями.

Отпускной резервуар используется также для заполнения рабочей камерь при каждой ступени отпуска через тот же первичный орган, чем устраняется расход магистрального воздуха при отпуске и, следовательно, происходит ускорение отпускной волны по магистрали.

В случае истощения отпускного резервуара он автоматически отключается от магистрали перекатывающимся шариком.

Скачковый орган в начале и в конце отпуска сообщает камеру тормозного давления с атмосферой для получения облегченного отпуска.

На чертеже представлена примерная форма выполнения изобретения в применении к тормозу с тремя распределительными органами - первичным, вторичным и скачковым. Камера М клапана дополнительной разрядки каналом 66 соединена с магистралью, идущей от паровоза, а отверстиями За, перекрываемыми поршнем 2 при опускании его под действием собственного веса и разностью давлений, соединяется с камерой Ml, которая соединена постоянно отверстиями 3 с каналами / и 5.Последний соединен с магистралью, идущей к следующей тормозной единице.

Между камерой С первичного органа и указанной выше камерой М расположен подпружиненный клапан 77 ускоренной зарядки. Этот клапан с одной стороны нагружен калиброванной пружиной 76.

Скачковый орган расположен между первичным и вторичным органами и снабжен удлиненным штоком с цилиндрическим уплотнением и двумя кольцеобразными выточками 75 и 73 для соединения соответствующих каналов при различных положениях его, с целью получения начального скачка при торможении, а при отпуске ускоренного отпуска впуском : оздуха из отпускного резервуара непосредственно в магистраль и облегченного отпуска путем выпуска воздуха из камеры В в начале и в конце отпуска кольцеобразными выточками. У магистрального органа должна быть предусмотрена пробка, поворотом которой можно было бы изменить соединение каналов о, 66 с головной частью поезда в тот момент, когда с головной частью будет соединен канал 5 при изменении направления вагона.

При зарядке тормоза сжатый воздух пропускается из главного резервуара по магистрали через канал 66 в камеру М и сдвигает находящийся в

ней поршень 2 вверх настолько, что окна За откроются, и в то же время окна 3, соединенные с каналом /, не закроются. Поэтому сжатый воздух будет проходить из камеры М, во-первых, по каналу 65 в пружинную камеру клапана 77, во-вторых, через окна 5 в камеру М и оттуда через канал 5 в магистраль задних вагонов, а также каналом 5/, в камеру подпружиненного клапана 79 и, в-третьих, каналом 63 в камеру М, заполняя которую будет продвигать диафрагму 64 и связанный с нею золотник 10 влево, сжимая буфер 35. Результатом этого передвижения золотника будет соединение рабочей камеры С с магистралью при посредстве канала 8, идущего от разобщительного шарика 7 и канала 18, выемкой 17 золотника 10 и каналом 67.. Таким образом, камера С будет заполняться сжатым воздухом из магистрали каналами 66, 1, 63 и далее через канал 6, смещая разобщительный шарик 7 вправо, так как в отпускном резервуаре 84 давление отсутствует, канаиалом 8, 18, выемкой 17 и каналом 67 до тех пор, пока давление в ней не сравняется с давлением в магистрали.

Тогда диафрагма 64 с золотником 10 переместится вправо в уравновешенное положение, как указано на чертеже, через посредство буфера 35 пружиной 45, которая рассчитана на величину трения золотника 10. Вследствие этого золотник своим калиброванным сквозным отверстием 16 станет против канала 67 с целью пополнения через него камеры С в случае утечек.

При этом положении золотника 10 его выемка 62 соединит каналы 61, 60, что даст возможность воздуху из магистрали проходить в запасный 53 и отпускной 84 резервуары, открывая клапаны 5S и 7а. Таким образом, запасный и отпускной резервуары S3 и 84 и камеры М, М и С заполняются сжатым воздухом; когда же давление в. них сравняется с магистральным, то зарядка прекратится.

Камеры В и BI тормозного давления и тормозные TI и Т, как видно из изложенного, при зарядке не затрагиваются. Ускоренная зарядка, зависящая от более быстрого, чем при обычной зарядке, заполнения камеры С, достигается интенсивным впуском сжатого воздуха из главного резервуара в камеры Л , vWi, и MZ, отчего, вследствие быстрого и сильного повышения давления с правой стороны (по чертежу) диафрагмы 64, последняя продвигается влево настолько, что, сжимая выступом 82 пружину 76, удерживающую клапан 77, открывает егО и тем самым дает еще дополнительный впуск воздуха из камеры М в камеру С через канал 65.

Торможения при медленном понижении давления в магистрали не произойдет, так как при этом благодаря наличию отверстия 16 в золотнике 10, соединяющего через канал 67 камеры С и MZ, разницы давлений в этих камерах не получится; диафрагма 64 и золотник 10 не сдвинутся, и потому никаких дальнейших изменений не произойдет.

Если же давление в магистрали и в камере М сравнительно быстро понизится, что имеет место при служебном торможении, то от быстрого тока воздуха в камерах М, М поршень 2 переместится вниз, закрывая еще больше отверстия За, а его направляющий шток отожмет при этом от своего гнезда клапан 79. Благодаря этому воздух из камер Мч и М каналами 63, 1, отверстиями 5, каналом 81 будет через нагруженный пружиной 75 клапан 79 выходить отверстием 80 в атмосферу, понижая давление в камере Мч с правой стороны диафрагмы 64, а следовательно, и в магистрали до следующей тормозной единицы по направлению к хвосту поезда. Но так как давление с левой стороны в камере С не может понизиться на столько же, вследствие слишком малого отверстия 16 в золотнике 10, то диафрагма 64 прогнется вправо и переместит в том же направлении золотник 10. Последний произведет при этом следующие изменения: во-первых, на золотниковом лице откроется отверстие канала 74, воздух пойдет по нему из камеры My,, а следовательно из магистрали в камеры Б и 5), создавая в НИХ скачковое давление и производя скачок в торможении, так как с по явлением давления в Kaiiepax Е vi В диафрагма-поршень 33 и шток ее S5 двинутся несколько вправо и своим утолщением перекроют канал 74, чем прекратят дальнейший приток воздуха в камеру В и дополнительную разрядку магистрали; во-вторых, благодаря ; соединению выемкой 14 каналов 67 и : 15 начнется переход воздуха из каме; ры С в камеры S и Вь От создающего; ся, благодаря тому, давления в камерах В & В диафрагма 33 переместится еще более вправо (в зависимости от количества воздуха, перетекающего из камеры С), слоимая пружину 34; одновременно давлением в камере В прогибаются влево диафрагмы 46 и 47. Последние своим направляющим штоком 4, 51 отжимают от седла противодействием пружине 57 клапан 56 и через него сжатый воздух из запасного резервуара 55 переходит каналами 59, 52, в тормозную камеру Т, а следовательно, и тормозной цилиндр, а каналом 55 через вырез 54 в режимной пробке 55 и каналом 49 в другую тормозную камеру Tj порожнего режима.

Под действием давления воздуха, поступившего в камеру В и камеру Т, диафрагмы 46, 47 прогибаются для уравновешения давления по обе их стороны в зависимости от поступления воздуха со стороны камеры Sf, шток 4 I при этом устанавливает определенное открытие клапана 56 для впуска воздуха в тормозной цилиндр в строго определенное постоянное время его наj полнения, независимое от объема торI мозного цилиндра и от утечки из него. Когда давление воздуха в камере С сделается несколько ниже давления воздуха в камере MZ, диафрагма 64 и золотник 10 займут опять свое среднее уравновешенное положение, при котором впуск воздуха в камеры В и 5 через каналы 67 и 15 прекратится, отчего диафрагма 55 перестанет прогибаться, а диафрагма 46 примет также I среднее, показанное на чертеже, уравi повешенное положение, при котором j клапан 56 из запасного резервуара закроется, и таким образом наполнение тормозных цилиндров прекратится. Экстренное торможение достигается резким понижением давления в магистрали. Так же, как и при служебном торможении, поршень 2 переместится при этом вниз и откроет клапан 79, а диафрагма 64 прогнется вправо и сдвинет в том же направлении золотник 10; но вследствие сильного понижения давления в магистральных камерах, так как поршень 2 и клапан 79 успевают осуществить резкую разрядку при экстренном торможении, под каждой тормозной единицей поезда в результате этого получается то, что по правую сторону диафрагмы 64 в камере MZ давление воздуха понизится настолько, что золотник 10 правым своим концом ударится в стержень нагруженного пружиной 29 клапана 30 и отожмет последний от его седла. Вследствие этого через открывшийся клапан 30 каналом 48 и продолжением его - каналом 31 воздух будет проходить из запасного резервуара 55 через канал 32, камеры В и Б и, таким образом, будет в дополнение к воздуху, идущему в них из камеры С, ускорять наполнение этих камер, а через них ускорять и самый процесс торможения и, тем самым, создавать повышенное давление в тормозном цилиндре.

Неистощимость и регулировка давления воздуха в тормозном цилиндре осуществляются клапанами 40, 36, управляемыми зубчатым щтоком диафрагмы 33 при среднем уравновешенном положении золотника первичного органа так, что при понижении давления в камерах В и BI калиброванная пружина 34 смещает диафрагму 55 влево, тем самым, своим выступом 57 на штоке поднимая клапан 56 для впуска воздуха из запасного резервуара каналом 48, 31, 28, выемкой 23 золотника 10, каналом 27, клапаном 55 в камеры S и BI до того момента, когда на штоке выступ займет начальное положение.

В случае поступления лишнего количества воздуха в камеры В и BI диафрагма 55 смещается вправо, сжимая пружину 34 так, что выступ, расположенный в требуемом положении, открывает клапан 40 и, тем самым, выпускает лищний воздух из камер В, В открытым клапаном 40, каналом 26, выемкой 22 золотника 10, каналом 25 в атмосферу, до того момента, когда на

штоке выступы займут свое исходное положение.

В виду того, что диафрагма 55 со своим зубчатым щтоком и клапанами 36, 40 поддерживает заданное давление в камерах В, В в процессе торможения, диафрагмы 46, 47 все время поддерживают это давление в тормозном цилиндре своими клапанами 56, 43.

Для отпуска тормозов давление в магистрали со стороны паровоза, а стало быть, и в камере М повышается. Поршень 2 перемещается вверх, не закрывая окон 3, и дает таким образом возможность повышенному давлению распространиться через отверстие 5 в магистраль задних вагонов и через каналы / и 5 в камеру М. Диафрагма 64 этой камеры под давлением воздуха прогнется влево и передвинет в том же направлении золотник 10. От этого передвижения выемка //в золотнике 10 соединяет каналы 5 и Я и воздух под усиленным давлением из отпускного резервуара 84, смещая разобщающий шарик 7 влево и закрывая канал 6, каналом 8, выемкой 11, по открытому концом штока 85 диафрагмы 55 каналу 9 и каналу 72 поступает в камеру М и далее, через канал 63 и камеру М дополнительно к впускаемому воздуху из главного резервуара, быстро распространяя повышение давления по магистрали задних вагонов, тем самым ускоряя отпуск. Одновременно воздух из отпускного резервуара по каналу 18, ответвленному от канала 8, и через выемку 17 в золотнике 10 по каналу 67 проходит в камеру С, тем самым не давая возможности каждым воздухораспределителям поглощать воздух для зарядки этой камеры из магистрали, а это очень важно, так как весь воздух в магистрали направляется для ускорения отпуска хвоста поезда.

В этом же положении золотника- 10 его выемка 14, соединяя каналы 15 и 12, дает возможность воздз ху из камер В а BI выходить в атмосферу калиброванным каналом 12 и вырезом 70 в скоростной пробке 69. Одновременно воздух из камер В и Вь дополнительно к калиброванному каналу 12, выходит в атмосферу некалиброванным каналом 24, соединенным выше скоростной пробки 69 с каналом 12, через выточку 75 на штоке 85 диафрагмы 55 и атмосферным каналом 71, создавая резкое нонижение давления в камерах В, BI. Вследствие этого диафрагма 55 прогнется влево, и ее шток S5 разъединит каналы 9 и 72, чем прекратит дальнейший выпуск воздуха из отпускного резервуара 84 в магистраль. Канал 24 также разъединится от выточки 75, чем прекратится дополнительный выход воздуха в атмосферу из камер В и В.

В виду образовавшегося пониженного давления в камерах В и Si тормозное давление в камере Ti прогнет диафрагму 46 вправо, и ее направляющий шток 5/ откроет клапан 43, благодаря чему воздух, находящийся в тормозных цилиндрах и в камерах Т и Ti, через каналы 49, 52 и 44 id через отверстие 42 будет выходить в атмосферу, производя отпуск тормоза.

Когда давления в камерах MZ и С, т. е. по обе стороны диафрагмы 64 уравняются, и последняя, а также и золотник 10 перейдет в свое среднее уравновешенное положение, то каналы 15 и 12 разъединятся. Перед тем, как золотнику стать в его среднее положение - в момент имеющегося скачкового давления в камерах 5 и Si, диафрагма 55 с ее штоком 85 установится пружиной 34 в крайнее левое положение, показанное на чертеже, чем соединит канал 24 выточкой 75 на штоке 55 с атмосферным каналом 71 и выпустит оставшийся воздух скачкового давления из камер S и Sj в атмосферу.

Вследствие применения двух дополнительных сбросов воздуха скачковым органом из камер S и S| в начале отпуска после полного тормозного усиЛИЯ, в конце отпуска получается сокращение времени выпуска воздуха из тормозного цилиндра по сравнению с временем отпуска суш.ествующих тормозов при одинаковых условиях новышения давления воздуха в магистрали.

После произведенного отпуска камеры В, Si остаются соединенными с атмосферой указанными каналами и открытым клапаном 40, каналом 26, выемкой 22 золотника Ю и атмосферным каналом 25. Вместе с этим клапаном 43 прекратится выпуск воздуха из тормозных цилиндров.

Предмет изобретения.

1.Автоматический воздушный тормоз с первичным и вторичным распределительными органами, между которыми расположена камера, наполняемая при торможении воздухом во вполне определенное время и снабженная скачковым органом, а также с клапанами дополнительной разрядки и с отпускным резервуаром, отличающийся тем, что клапаны дополнительной разрядки включены непосредственно в магистраль, разделяя ее своими поршеньками на отдельные участки для каждого воздухораспределителя.

2.Автоматический воздушный тормоз по п. 1, отличающийся тем, что между камерой М клапана дополнительной разрядки и рабочей камерой С первичного распределительного органа расположен клапан 77, открываемый штоком этого органа при быстром наполнении магистрали.

3.Автоматический воздушный тормоз по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что скачковый орган, расположенный в камере, наполняемой в вполне определенное время, при полном тормозном усилии соединяет магистраль с отпускным резервуаром для того, чтобы в начале отпуска при посредстве первичного органа перепустить часть воздуха из отпускного резервуара в магистраль.

4.Форма выполнения тормоза по пп. 1-3, отличающаяся тем, что, в целях устранения расхода воздуха из магистрали при отпуске, рабочая камера С питается воздухом отпускного резервуара через золотник первичного органа.

5.Форма выполнения тормоза по п. 3, отличающаяся тем, что в канале, ведущем от отпускного резервуара в рабочую камеру, перед золотником первичного органа помещен перекатывающийся шаровой клапан 7, автоматически выключающий отпускной резервуар при его истощении и одновременно соединяющий питательный канал S с магистралью.

6.Автоматический воздушный тор