Воздухораспределитель для автоматических тормозов Советский патент 1942 года по МПК B60T15/18 B60T13/26 

Недостатком совреме}1иых автоматических воздушных тормозов со ступенчатым отпуском, предназначенных для работы в длпнных товарных поездах, является большо расход сжатого воздуха на получение отпуска, что чрезвычайно замедляет н затрудняет самый отпуск в хвостовых вагонах поезда.

Общий расход сжатого воздуха во время отпуска слагается из рас,ходов на повышение давления в магистрали и в больших золотниковых камерах воздухораспределителей и на компенсацию непрерывных утечек из тормозной сети, причем послед1 ий вид расхода воздуха находится в прямой зависимости от продолжительности процесса отпуска.

Из перечисленных составляющих расхода сжатого воздуха ise поддается сокращению только расход на повышение давления в магистрали. Расход воздуха на повышение давления в золотниковых камерах воздухораспределителей может быть полностью устранен путем изменения схемы воздухораспределителей, что значительно ускорит окончание процесса отпуска по всему поезду и тем самым сократит расход воздуха на компенсацию утечек, величина которых в процессе отпуска, при постоянной заданной норме плотности тормозной сети является функцией времени.

Предлагаемый воздухораспределитель полностью устраняет возможность повышения давления воздуха в запасном резервуаре в процессах торможения и отпуска, независимо от утечек |Воздуха из последнего, и задерживает начало потребления воздуха из магистрали при отпуске на некоторое заданное время после люмента полной разрядки тормозного цилиндра.

Это достигается применением дополнительной камеры тормозного давления с замедленной разрядкой, давление воздуха в которой воздействует на поршень стопора, задерживающего золотник первичного органа в тормозном положении в течение времени, превышающего время полной разрядки тормозного цилиндра.

На чертеже изображен воздухораспределитель в поездном положении.

JNo 61153,

Пред тагаемый воздухорг1спределитель состоит из двух первичных органов, одного вторичного органа, скачкового клапана, клапана максимального давления и стопора для задержания одного из первичных органов в тормозном положении.

Воздухораспределитель управляется разностью давления воздуха в магистрали, камеры постоянного давления 2, имеющей полное зарядное давлевие, и KaiMep тормозного давления 6, 7, 8 и 44. Камеры 6, 7 Л 44 связаны между собой и питаются постоянным давлением воздуха через клапан максимального давления, а камера 8 непосредственно соединена с тормозпым цилиндром и питается воздухом из запасного резервуара или из магистрали. Кроме того, имеется еще ускорительная камера 3 для дополнительной разрядки магистрали при вызо1зе торможения.

Один первичный орган, состоящий из порщня 9 и связанных с ним золотника 24 и клапана. /5 на щтоке 28, управляется разностью давлений воздуха в магистрали и в камере постоянного давления 2. Для прижатия золотника 24 к зеркалу в процессах торможения, особенно экстренного, когда давление в магистрали падает до нуля, используется стопор 45, снабженный поршнями 10 н 40 и нагружаемый через порnieiib 10 давлен ием воздуха в камере 44. Первичный орган предназначается для регулирования зарядки запасного резервуара и камеры 2, разрядки ее и запасного резервуара обратно в магистраль при медленной разрядке тормоза, осуществлении дополнительной разрядки магистрали при вызове тор.можения и для запирания камеры 2 в процессе торможения. Соотнощение рабочих площадей поршней 40 и 10 равно 1 : 7.

Другой первичный орган, состоящий из дифференциальных nopujней //, 12 и 13 на полом щтоке 29, взаимодействующем с клапаном 2, управляется разностью давлений воздуха в магистрали, - камере постоянного давления 2 и - камере тормозного давления 6. Назначение этого органа заключается в установлении величины тормозного давления в зависимости от изменения давления воздуха в магистрали относительно давления в камере 2. Рабочие площади дифференциальных поршней II, 12 и 13 со стороны камер 6, 1 2 относятся как 25 : 100 : 94.

Вторичный орган, состоящий из порщней 14 и 15, взаимодействуюП1ИХ под углом переменной величины, управляется давлением в камере 7, передаваемым на порщень 14. Этот орган предназначен для установления и поддержания (через питательный клапан 22 рабочего давления в тормозном цилиндре в зависимости от принятого режима торможения, устанавливаемого углом отклонения оси поршня 14 от оси поршня 15. Наибольшее давление воздуха в тормозном цилиндре, равное давлению в камере 7, будет тогда, когда поршень 14 займет положение, отмеченное индексом «100%, что соответствует полному груженому режиму торможения в товарных поездах.

Скачковый клапан 16 предназначается для пропуска воздуха широким каналом до давления скачка с последующим ограничением прохода воздуха калиброванным каналом малого сечения- Скачковый клапан включен между камерами тормозного давления б п 7 для получения величины скачка давления воздуха в тормозном цилиндре, соответственно режиму торможения. Пружина 48 рассчитана на скачковое давление воздуха равное 1,0-1,1 ат, что вполне допустимо при торможении л а полном груженом режиме.

Клапан амаксимального давления 17 играет роль редуктора, обеспечивающего в камере 50 постоянное давление воздуха не выше 3,6 ат, на которое рассчитывается пружина 47.

Объем ускорительной камеры 3, предназначенный для поглощения части воздуха из магистрали при вызове торможения, рассчитан и а местное понижение давления порядка 0,6 от с нормального рабочего давления в 5,0 ат.

Работа воздухораспределителя иротекает следующим образом.

Зарядка тормоза. Воздух из магистрали поступает в камеры / обоих первичных органов. Под давлением воздуха в камере / на порП1ень 9 золотник 24 занимает правое полол ение, при котором происходит зарядка воздухом запасного резервуара 4 через отверстие 26 в золотнике 24, канал 39 и через обратиьи клапан 35. Одновременно через обратный клапан 31 будет происходить зарядка воздухом камеры постоянного давления 2, а через обратный кланан 49 и клапан максимального давления 17 настроенный на давление 3,6 ат) - камеры 50.

Во время зарядки тормоза система диффере щиальных порщней //, 12, 13 смещена вправо, благодаря чему камеры тормозного давления 6, 7 и 44 соединяются с атмосферой через каналы 29 и 27. Тормозной цилиндр 23 соединен с атмосферой через камеру 8, каналы 42 и 27. Ускорительная камера 3 соединяется с атмосферой каналами 27 и 37 и выемKoii 25 в золотнике 24. Под действием магистрального давления возду.ха на порщень С стопор 45 находится в верхнем положении.

Л1 е д л е н н а я разрядка тормоза. При медленном снижении давления в магистрали воздух из камеры постоянного давления 2 и связанного с ней.запасного резервуара 4 будет успевать уходить по каналам 5 и 38 и через обратный кланаи 33 обратно в магистраль, не вызывая торможения.

Торможение. В результате резкого снижения давления воздуха в магистрали, под влиянием перевеса давления со стороны камеры 2, порн1ень 9 с золотником 24 быстро перемещаются влево до положения, определяемого посадкой клапана 18 на седло 19. В KpaiineM левом положении золотник 24 открывает канал 36, ведущий через обратный клалан 32 в камеру 3. Происходит резкая дополнительная разрядка магистрали. Золотник 24 остается в крайнем левом положении до момента полного отнуска, поддерживая питапие воздухом тормозного нилиндра и камер 6, 7, 8, 44 магистральным давлением через канал 56. обратHbiii клапан 32, камеру 3 и обратный клапан 34 на случай истощения аапасного резервуара. Кроме этого, находясь в левом положении, перпичны орган надежно изолирует на все время торможения камеру постоянного давления 2 клапаном 18 и золотником 24. который перекрыj aeT канал 38.

После перемещения золотника 24 в тормозное положение, в результате дальнейщего снижения давления воздуха в магистрали краном маширшста и местной дополнительной разрядкой в ускорительиую камеру 3, другой первичный орган, управляемый дифференпиальными nopui ями И, 12 и 13, производит непосредственное наполнение камер тормозного давления б, 7 и 44 через питательный клапан 21 воздухом постоянного давления, равного 3,6 от из камеры 50.

До образования в камере 7 полиого скачкового давлеиия (1,0- 1,1 ат) скачковый клапан 16 открыт. Воздух из камеры 6 идет в камеру 7 двумя путями: через клапан /6 и через калиброванное отверстие 30. По достижении скачкового давления в камере 7 клапан 16 закрывается и для воздуха остается только один путь-через калиброванное отверстие 30, которым устанавливается стандартное время наполнения тормозного цилиндра при любом режиме торможения,

Паполнение воздухом камеры 44 (стопорного поршня 10 происходит через обратный клапан 51 одновременно с наполнением камеры 6. Давление воздуха иа порп1ень 10 со стороны камеры 44 быстро преодо 2

№ 61153

левает усилие магистрального давления на поршень 40 меньшей площади и онускает стопор 45 в гнездо 46 золотника 24. Этим достигается прижатие к зеркалу золотника 24, что особенно важно в случае экстреилого торможения.

Нужный режим торможения устанавливается поворотом поршня 14, нагруженного давлением воздуха в камере 7. В зависимости от yivia поворота, усилие от поршня 14 в большей или меньшей степени передается через рамку 43 на поршень 15, который, открывая питательный клапан 22, устанавливает соответствующее давление воздуха в тормозном цилиндре 23.

Экстренное торможение, в отноп ении работы воздухораспределителя, ничем не отличается от полного служебного торможения.

Повьппенная скорость распространения тормозной волны при экстренном торможении достигается применением более мощной донолпительной разрядкн магистрали, величина которой устанавливается равной 0,6 ат. Если в существующих системах воздухораспределителей столь больпюе снижение давления неизбежно привело бы к срыву первой ступени торможения, то в предлагаемом воздухораспределителе имеется полная гарантия от подобного явления, основанная на соответствующем подборе рабочих площадей дифференциальных поршней //. /2 н 13.

Отпуск. Ступенчатый и полный отпуск тормоза осундествляется вторым первичным органом, управляемым дйфференциальнььми пори1нями //, 12 и 13. Благодаря соответствующему подбору рабочих площадей этих поршней отпуск заканчивается при установлении в магистрали давления воздуха на 0,3-0,4 ат ниже зарядного давления в камере 2.

Другой нервичный орган, связанный с поршнем 9, возвран 1ается и правое (поездное) ноложение только по восстановлении в магистрали полного зарядного давления воздуха и при окончательной разрядке камеры 44 через замедляющий реостат 41, камеру б и канал 29 в атмосферу 27, без чего невозможен подъем стопора 45 из гнезда 46 для освобождения золотника 24. При поездном положении золотник 24 устанавливает сообщепие ускорительной 3 с атмосферой 27 через капал 37 и «ыемку 25. Через каналы 26, 39 и обратный клапан 35 устанавливается ннтание воздухом запасного резервуара 4. В случае интенсивного повыншння давления в магистрали, что может быть в головных вагонах дюезда, поршень 9 сдвигается внраво, сжимая буфера 20, и питание запасного резервуара производится через уменьшенное сечепие канала 39.

Обратный клапан 49 не допускает в процессе отпуска (нока золот,ник 24 находится в тормозном положении) расход воздуха из магистрали на пополнение запасного резервуара 4. Таким образом, предлагаемый воздухораспределитель на протяжении всего отпуска, определяемого временем разрядки камерьг 44 через реостат 41, вовсе не потребляет воздуха из магистрали, что имеет очень большое значеиие для ускорения отпуска в хвостовых вагонах поезда.

Время разрядки камеры 44 через реостат 41 должно быть больп1им, чем время разрядки камеры 7 через калиброванное отверстие 30. Замедление разрядки камеры 44 по сравнению с разрядкой камеры 7 обеспечивает некоторый промежуток времени между полным окончанием отпуска и началом питания воздухом запасного резервуара каждой тормозной единицы. Это обстоятельство, как уже указывалось, способствует ускорению отпуска тормозов в хвосте поезда и предохраняет тормоза в головных вагонах от перезарядки.