КРАН МАШИНИСТА Советский патент 1945 года по МПК B61H13/00 

Известны краны машиниста, заключающие в себе первичный орган в виде дружинного регулятора давления и вторичный орган, включающий в себе распределительный золотник, управляемый поршней, находящимся с одной сторона под действием давлении, устанавливаемого первичным, органом в зависимости от положения ручки крана, а с другое стороны давления магистрали, а также резервуар времена для автоматического установления времени питания магистрали высоким давлением в первый период отпуска.

Особенность описываемого крана состоит в том, что с целью питания магистрали высоким давлением, в нем применен вспомогательный орган, состоящий из золотника, управляемого поршнем, который находится под воздействием постоянного давления главного резервуара, а с другой стороны - давления пружины и воздушного давления устанавливаемого в зависимости от положения золотника вторичного органа.

В таком кране машиниста в период отпуска высоким давлением камера вспомогательного органа, расположенная со стороны пружины, может сообщать через золотник вторичный орган с атмосферой, а в последующий период питания для пополнения утечек - с главным резервуаром.

Для установления при торможении служебного темпа снижения давления в магистрали, в нем использован резервуар времени, при пуске заряжаемый магистральным давлением, а при торможении сообщаемый с камерой вторичного распределительного органа. Это обеспечивает медленное снижение давления в этой камере.

На чертеже изображен предлагаемый кран машиниста.

Он включает в себя следующие основные части: главный распределительный орган, состоящий из поршня-диафрагмы 1 и управляемого им золотника 2; зарядный орган, состоящий из поршня 3 с возвратной пружиной и управляемого им золотника 4; управляющий орган, выполненный подобно управляющей части крана машиниста Казанцева с добавлением вращающегося вместе с рукояткой профильного сектора 5, который при помощи стержня 6 ограничивает величину возможного перемещения влево главного распределительного органа в зависимости от положения ручки крана машиниста; клапан 7 экстренного торможения; резервуар 8 времени зарядки; переключательную режимную пробку 9, имеющую положения пассажирского и товарного режимов.

Рукоятка крана машиниста имеет следующие положения.

I положение - перезарядка магистрали. В этом положении устанавливается непосредственное сообщение между главным резервуаром и магистралью, независимо от величины давления воздуха в последней.

II положение - переход на нормальное зарядное давление в магистрали. В этом положении вследствие естественных утечек из магистрали давление в ней понижается до нормального зарядного, после чего кран машиниста автоматически поддерживает это давление.

III положение - зарядно-отпускное. Этим положением пользуются для отпуска тормозов и зарядки тормозной сети, это же положение является поездным.

IV положение - включает в себя сектор ступеней давления воздуха в магистрали для производства служебного торможения, каждому положению ручки в этом секторе соответствует определенное давление воздуха в магистрали.

V положение - экстренное торможение, при котором магистраль быстро разрежается до давления, соответствующего наибольшей силе торможения, после чего магистраль медленно разрежается до атмосферного давлении.

Действия крана машиниста описано с III-го положения рукоятки, т.е. с зарядно-отпускного.

Воздух из главного резервуара поступает в камеру зарядного золотника 4 и по каналу 10 под главный золотник 2, затем черев окно 11, выемку 12 в главном золотнике и отверстие 13 направляется в каналы 14 и 15. Канал 14 связан с камерой под возбудительным клапаном управляющей части, а канал 15 - с камерой 16. Поступавший в эту камеру воздух давлением главного резервуара удерживает в закрытом положении клапан 7 экстренного торможения. Воздух, редуцированный управляющей частью крана до нормального зарядного давления, по каналу 17 поступает в камеру 18 и сдвигает поршень-диафрагму 1, а с ним золотник 2 в правое крайнее положение. При этом золотник 2 производит следующее воздухораспределение; отверстие 19 в зеркале золотника 2 соединяется через отросток выемки 20 с атмосферным окном 21, отчего в камере 22 сверху зарядного поршня 3 будет атмосферное давление, и поршень 3 под давлением воздуха главного резервуара вместе с золотником 4 займет верхнее положение, при котором золотник 4 полностью открывает окно канала 23, ведущего в магистраль.

Часть воздуха, поступающего в магистраль, идет по каналу 24 к режимной пробке 9 и попадает в резервуар 8 времени зарядки и сообщенную с ним камеру 25 главного золотника о правой стороны поршня-диафрагмы 1. Соотношение сечений калиброванных отверстий в режимной пробке 9 и объема резервуара 8 подобраны так, что зарядка резервуара 8 происходят параллельно зарядке рабочих объемов тормозных приборов, находящихся в головной части поезда. Так, при постановке пробки 9 на товарный режим, резервуар 8 заряжается с той же скоростью что и золотниковая и рабочая камеры воздухораспределителей. При постановке же пробки 9 на пассажирский режим давление в резервуаре 8 и камере 25 повышается одновременно с зарядкой запасных резервуаров тройных клапанов.

Когда ближайшие к Локомотиву тормозные приборы зарядятся, давление воздуха в камере 25 тоже достигнет зарядного, равного давлению камеры 18, и под воздействием конической пружины главный воздухораспределительный орган начнет перемещаться влево, и отросток выемки 20 разобщиться с отверстием 19, которое соединится с выемкой 26, т.е. камера 22 отделится от атмосферы и соединится с главным резервуаром, поршень 3 уравновесится и возвратной пружиной приводится вместе с золотником 4 в нижнее положение. Зарядка магистрали закончена.

При большом объеме магистрали, присоединенной к крану машиниста, высокое давление головной части магистрали быстро отсосется хвостовой ее частью, в давление в головной части понизится до ниже зарядного. Благодаря сообщение камеры 25 с магистралью через калиброванное отверстие в обратно-питательном клапане 27 канала 28 и выемки 29 в зарядном золотнике давление в камере 25 тоже понизится. Вследствие понижения давления в камере 25 поршень-диафрагма 1 установит золотник 2 в такое положение, что щель между выемкой 12 и магистральным окном 30 откроется на такую величину, что перетекающий таким путем воздух из главного резервуара в магистраль будет редуцироваться до заданного зарядного давлении.

При малом объеме магистрали, присоединенной к крану машиниста, после закрытия золотником 4 канала 23, ведущего в магистраль, давление в последней может оказаться выше заданного зарядного. Это завышенное давление быстро установится и в камере 25 и передвинет поршень-диафрагму 1 влево, причем золотник 2 через выемку 20 соединит магистральное окно 30 с атмосферным окном 21. В результате этого давление в магистрали будет снижено. Одновременно будет понижаться давление в камере 25 благодаря открытию золотником 2 отверстая 31, сообщенного каналом с магистралью. В дальнейшем зарядное давление в магистрали поддерживается через золотник 2 соединением окон 11 и 30 выемкой 12, причем сечение впускной щели между выемкой 12 и окном 30 устанавливается автоматически в зависимости от величины утечки воздуха из магистрали. Медленные и незначительные колебания давления в магистрали передаются также и в камеру 25 через калиброванное отверстие в обратно-питательном клапане 27. Если требуется дать в магистраль толчок высокого давления, требуется на одну-две секунда нажать на толчковый клапан 32, понижая этим давление в камере 25 и резервуаре 8, при этом срабатывает поршень-диафрагма 1 с золотником, который переместятся вправо, а зарядный орган - вверх, и воздух высокого давления поступает в магистраль до тех пор, пока же восстановится зарядное давление в камере 25.

Служебное торможение. Для производства служебного торможения рукоятка крана переводится в сектор ступеней служебного торможения. Чем дальше по этому сектору будет повернута рукоятка, тем больше ослабится нажатие регулирующей пружины и тем больше понизится давление в камере 18, соединенной каналом 17 с камерой под металлической диафрагмой управляющей части.

Вследствие понижения давления в камере 18, поршень-диафрагма 1 переместится влево и золотник 2 выемкой 20 сообщит магистральное окно 30 с атмосферным 21. Выемка 33 соединяет отверстия 34 и 35, и давление в резервуаре 8 будет уравновешиваться с давлением в камере 18 черев канал 36, отверстие 34, выемку 33, отверстие 35 и канал 17.

Сечение выпускного канала над возбудительным каналом подобрано по отношению к объему камеры 18 и резервуара 8 так, что темп падения давления в них получается равным заданному, желаемому темпу падения давления в голове магистрали при торможении. Поршень-диафрагма 1 автоматически останавливается в таком изложении, что при данном объеме магистрали падение давления в магистрали и в соединенной отверстием 31 камере 25 получится равным падению давления в камере 18. Это получается благодаря автоматической регулировке выпускной щели между выемкой 20 и окном 30. Ограничивающий стержень 6 при III и IV положениях ручки крана позволяет переместиться влево поршню-диафрагме I. После получения в магистрали требуемого понижения давления поршень-диафрагма и золотник перемещаются вправо до тех пор, пока выемка 20 не разобщиться с окном 30, после этого давление будет поддерживаться надвиганием выемки 12 на окне 30 в зависимости от утечек из магистрали и тормозных цилиндров до тех пор, пока рукоятка не будет переставлена в другое положение.

Отпуск ступенчатый и полный.

При повороте рукоятки в сторону отпуска, сжатием регулирующей пружины повышается давление в камере 18. Поршень-диафрагма 1 под избытком давления камеры 18 сдвигается вправо до упора, кран при этом работает так же при первоначальной зарядке. Камера 22 сообщается с атмосферой и под давлением главного резервуара зарядный орган перемещается в верхнее положение и открывает канал 23, при этом магистраль быстро наполняется из главного резервуара. Это происходит до тех пор, пока давление в камере 25 и резервуаре 8 не достигнет давления в камере 18, величина которого зависит от установки ручки крана. После этого кран автоматически перейдет с зарядки высоким давлением на положение утечек из магистрали.

Экстренное торможение. При постановке ручки крана в положение экстренного торможения профильный сектор 5 посредством органичивающего стержня 6 дает возможность главному распределительному органу при одновременном понижении давления в камере 18 занять крайнее левое положение. Для быстрого перехода поршня-диафрагмы 1 в крайнее левое положение в стержне 6 имеется Г-образный канал, который при экстренном торможении выходит боковым отверстием наружу и дает быструю разрядку камере 18. При этом выемка 20 сообщается через отверстие 13 и канал 14 с камерой 16 и с камерой под возбудительном клапаном.

Клапан 7 поднимается магистральным давлением и открывает широкий проход воздуха из магистрали в атмосферу. Сила нажатия пружины клапана 7 после его срабатывания и выпуска части воздуха из магистрали, необходимой для получения полного тормозного усилия, возвращает клапан на место, после этого разрядка магистрали происходит только через золотник 2 более медленным темпом до полной разрядки магистрали.

Перезарядка магистрали. Для зарядки магистрали давлением главного резервуара ручка крана машиниста ставится в 1 положение, при котором профильный сектор 5 посредством стержня 6 устанавливает главный распределительный орган в крайнее правое положение, как при зарядке. При этом камера 22 независимо от давления в камерах 18 и 25 будет сообщена с атмосферой, поэтому зарядный орган все время будет находиться в верхнем положении, а главный резервуар будет сообщен с магистралью.

Переход на нормальное зарядное давление. Ручку крана машиниста переводят во II положение, при этом профильный сектор 5 посредством стержня 6 ограничивает перемещение главного распределительного органа влево настолько, что выемка 20 не доходит до магистрального окна 30, вследствии этого разрядка магистрали же производится. Давление в магистрали будет снижаться только вследствие утечек и только до нормального зарядного давления, которое будет поддерживаться. После этого ручку крана можно переставить в III положение, не вызывая выпуска воздуха из магистрали. Ее оставляют в этом положении до очередного торможения.

Двойная тяга. При езде двойной тягой перекрывается кран двойной тяги, находящийся на напорной трубе, и ручку крана машиниста ставят в I или II положения. В результате этого не локомотиве двойной тяги создается возможность для экстренного торможения путем поворота ручки крана машиниста.

1. Кран машиниста, содержащий первичный орган в виде пружинного регулятора давления и вторичный орган, заключающий в себе распределительный золотник, управляемый поршнем, находящимся под действием давления магистрали и давления устанавливаемого первичным органом в зависимости от положения ручки крана, а также резервуар времени для автоматического установления времени питания магистрали высоким давлением в первый период пуска, отличающийся тем, что, с целью питания магистрали высоким давлением применен вспомогательный орган, состоящий из золотника, управляемого поршней, который находится под действием постоянного давления главного резервуара, а также давления пружины и воздушного давлении, устанавливаемого в зависимости от положения золотника вторичного органа.

2. Кран машиниста по п. 1, отличающийся тем, что в период отпуска высоким давлением камера вспомогательного органа, расположенная со стороны пружины, сообщается через золотник вторичного органа с атмосферой, а в последующий период питания для пополнения утечек - с главным резервуаром.

3. Кран машиниста по п. 1, отличающийся тем, что, с целью установления при торможении служебного темпа снижения давления в магистрали, использован резервуар времени при отпуске заряжаемый магистральным давлением, а при торможении сообщаемый с камерой вторичного распределительного органа и этим обеспечивающий медленное снижение давления в этой камере.