Воздухораспределитель Советский патент 1946 года по МПК B60T15/02 B60T13/24 

Изобретение относится к усовершенствованию воздухораспределителя, состоящего из первичного распределительного органа, находящегося под воздействием давлений в магистрали и в золотниковой камере, и вторичного распределительного органа, находящегося под воздействием давления в распределительной камере, устанавливаемого действием первичного органа, и давления тормозного цилиндра.

Целью предложения является осуществление в таком воздухораспределителе возможности равномерного прерывания процесса отпуска по всей длине поезда путем производства ступени снижения давления в магистрали как после ступени торможения, так « после полного торможения.

Для этого, согласно изобретению, применена камера дополнительной служебной разрядки, сообщаемая первичным органом с магистралыо при тормозном его положении и с атмосферой - при отпускном положении.

На фиг. 1 чертежа изображена схема воздухораспределителя в положении отпуска на пассажирском режиме; на фиг. 2 и 3 - положение режимной пробки при груженом и порожнем товарных режимах; на фиг. 4 - дополнительное клапанное устройство для получения особого вида кривой наполнения тормозного цилиндра при экстренном торможении.

При зарядке воздух из магистрали попадает непосредственно в камеру М, доводит магистральный порщень 6 до крайнего правого положения и через канавку 7 заполняет золотниковую камеру 50, из которой через выемку 23 проходит в скачковую камеру 40.

Одновременно воздух из магистрали подходит под дифференциальный порщеиь } экстренной разрядки и, пройдя через каналы 36, 9 и 35, заполняет надпорщневое пространство, благодаря чему клапан 3 прижимается к своему седлу пружиной 2 и давлением воздуха на площадь клапана.

Запасный резервуар наполняется из магистрали по каналам 36, 9, 13, 34 через обратный клапан 12 и через узкий каиал 14.

№ 67580

Камеры: дополнительной разрядки 37, добавочная 38, промежуточная 39 и камера ностоянства времени наполнения тормозного цилиндра 29 через режимную пробку сообщены с атмосферой.

Тормозной цилиндр сообщен с атмосферой через камеру 32 и полость между диафрагмами 41 и 48.

При медленном падении давления в магистрали воздух из золотниковой камеры перетекает обратно в магистраль через канавку 7, не создавая давления для передвижения поршня 6; следовательно, тормоз не будет приходить в действие, чем определяется мягкость тормоза. Запасный резервуар также разряжается в магистраль через каналы 34, 14, 9 и 36.

. При снижении давления в магистрали темпом, соответствующим служебному торможению, давление в золотниковой камере не успевает снизиться через канавку 7, поэтому порщень 6 с золотником 17 пойдет влево до соприкосновения с упором 5. Золотник 17 разобщает от атмосферы вышеупомянутые камеры 37, 38, 55 и 29 и одновременно соединяет выемкой 10 канал 36 с камерой 37. Происходит дополнительная разрядка магистрали, после чего поршень продвигается дальше влево, сжимая пружину .

В этом положении поршня 6 золотник /7 выемкой 23 и каналом 22 соединяет камеру 40 с камерой 29, а каналами 18 и 21 камеру 38 с камерой 59.

Камера 40, будучи заряженной давлением 5 атм, сообщившись с камерой 29, заполнит ее воздухом, и в них установится одинаковое давление равное 0,4 атм, что определяется соотношением объемов этих камер.

Давление в камере 29 нажмет на диафрагму 30, которая, прогибаясь, закрывает атмосферное отверстие хвостовиком клапана 33 и одновременно открывает притирочную часть этого клапана. Воздух из запасного резервуара поступает в тормозной цилиндр, создавая давление в нем и в камерах 32 и 31. Как только давление в камерах 32, 31 и 29 станет одинаковым, система диафрагм прогнется вправо и клапан 33 закроется.

Таким образом появится скачковое давление в тормозном цилиндре. Если продолжается снижение давления в магистрали служебным темпом, то золотник 17 останется в положении служебного торможения, из золотниковой камеры воздух через калиброванное отверсгие 20 в золотнике 17 перетекает в камеры 38 и 39, причем объем камер 55 и 39 и размер отверстий подобраны с таким расчетом, чтобы темп снижения давления в золотниковой камере не превышал темпа снижения в магистрали. Это исключает возможность самопроизвольного срыва на экстренное торможение.

Вслед за скачком воздух из камер 55 и 59 перетекает в камеры 29 и 40 через калиброванное отверстие 27 в режимной пробке. Скорость наполнения камер 40 и 29 определяется объемом их и размером отверстия 27. По мере повышения давления в камере 29 воздух из запасного резервуара через камеру 32 будет поступать в тормозной цилиндр и величина давления в тормозном цилиндре будет возрастать с той же скоростью, независимо от объема тормозного цилиндра.

При полном торм-ожении во всех камерах, в том числе и в тормозном цилиндре, устанавливается одинаковое давление, равное 3,6 атм.

Установивш.ееся давление в тормозном цилиндре будет автоматически поддерживаться, так как давление в камере 29 остается неизменным. При изменении давления в камере 52 и в тормозном цилиндре система диафрагм прогнется в соответствующую сторону и клапан 55

произведет пополнение тормозного цилиндра или выпустит из него лишнее давление.

Запасный резервуар в свою очередь будет пополняться из магистрали по каналам 36, 9 через обратный клапан 12, канал 13, отверстие 15 и канал 34. Следовательно, тормоз прямодействующяй и неистощимый.

Ступенчатое торможение можно -получить любое, так как поршень 6 после ступени будет устанавливать золотник 17 в перекрышу так же, как это происходит во всех тормозах. Переключительная пробка 49 (фиг. 1) установлена на пассажирский режим. На фиг. 2 изображено положение пробки при товарном груженом режиме и на фиг. 3 - при товарном порожнем режиме.

Товарный груженый режим от пассажирского отличается лишь удлиненным временем торможения и отпуска.

При служебном торможении наполнение камер 40 и 29 происходит через калиброванное отверстие 28 в пробке (фиг. 2), размер которого обеспечивает более медленное наполнение тормозного цилиндра в то время, как темп снижения давления в золотнико-вой камере остается прежним.

При порожнем режиме, в отличие от груженого и пассажирского, камера 31 между диафрагмами сообш.ена с атмосферой. Соотношение плош,адей диафрагм 30 и 41 обеспечивает соответственно пониженное давление в тормозном цилиндре.

Произвольный срыв на экстренное торможение при снижении давления в магистрали темпом служебного торможения не может произойти, так как перетекание воздуха из золотниковой камеры в промежуточные камеры 38 и 5Рпроисходит всегда с одинаковой скоростью, независимо от положения пробки.

При этом соотношение темпа снижения давления -в магистрали и в золотниковой камере таково, что разность давления на поршень 6 со стороны золотниковой камеры и со стороны магистрали не превосходит величины усилия пружины 4.

При снижении давления в магистрали темпом экстренного торможения поршень 6 сожмет пружину 4 и займет крайнее левое положение. Золотник 17 каналами 18 и 21 соединит пространство с правой стороны поршня 1 через канал 35 с каме|рой 39. В результате этого давление с правой стороны поршня / быстро упадет и поршень / под действием давления из магистрали сдвинется, открывая клапан 5. Происходит мощяая разрядка магистрали, примерно по 2 атм, после чего пружина 2 посадит клапан с поршнем обратно на свое место.

Предельное давление в тормозных цилиндрах при экстренном торлюжении будет повышенное по сравнению с служебным торможением.

При экстренном торможении камера 38 будет изолирована -и золотниковая камера разряжается только в камеры 39 и 29, вследствие чего в этих камерах установится соответственно повышенное давление; та же величина давления будет и в тормозном цилиндре.

Если экстренному торможению предшествовало ступенчатое торможение, камера 38 частично зарядилась из золотниковой камеры, и при последующем экстренном торможении, хотя камера 38 и выключается, но конечное давление во всех камерах будет некоторое промежуточное, что крайне желательно при небольших скоростях, так как в тормозном цилиндре будет также меньшее давление, и это исключает опасность заклинивания колес.

Отпуск тормоза после любого вида торможения происходит, как только давление в магистрали поднимется несколько выше давления в золотниковой камере. Поршень 6 вместе с золотником 17 займет пра№ 67580,

№ 67580 4 -

вое положение. Камеры 37, 29, 38 и 39 сообщаются с атмосферой каналами 22, 27, 19, 16, 10, 11 и отверстием в пробке.

Время снижения давления в перечисленных камерах и определяет время отпуска тормоза, так как снижение давления в камере 29 вызовет перемещение системы диафрагм вправо, клапан 33 откроет атмосферное отверстие и воздух из тормозного цилиндра будет уходить через полость между диафрагмами 41 и 48, причем время отпуска будет всегда одинаковым независимо от объема тормозного цилиндра.

При обоих товарных режимах время отпуска будет замедленное, так как воздух из камер 29, 38 и 39 будет уходить через более узкое калиброванное отверстие 42 в пробке. Описанным образом при незначительном повышении давления в магистрали получается полный отпуск.

Несмотря на наличие легкого отпуска, имеется возможность получить ступенчатый отпуск, однако в несколько иной форме, чем в других тормозах. Ступенчатый отпуск производится путем прерывания отпуска.

После торможения давление в магистрали повышается на 0,3- 0,4 атм; тормоза начинают отпускать и одновременно разряжается камера 37.

Если нужно отпуск прервать, достаточно вновь немного снизить давление в магистрали и, как только порщень 6 первого тормоза передвинется влево, камера 37 произведет разрядку магистрали, в силу чего магистральные порщнИ тормозов по всему поезду быстро передвинутся влево, а золотники 17 прекратят выпуск воздуха из камер в атмосферу, следовательно, выпуск из тормозного цилиндра прекратится, т. е. получится ступень отпуска.

Равномерность ступенчатого отпуска по всему поезду обеспечивается тем, что в отличие от тормоза Вестингауза, давление в золотниковых камерах всех тормозов будет одинаковым как после ступени торможения, так и после полного торможения, поэтому поршни 6 срабатывают при одинаковой степени снижения давления в магистрали.

Это обстоятельство приобретает особое значение при повторных торможениях, без подзарядки запасных резервуаров.

Обладая легким отпуском, тормоз неистощим. В положении перекрыши, после торможения, золотник 17 сообщает запасный резервуар с магистралью каналами 36 и 9, через которые при истощении тормозного цилиндра и заласного резервуара происходит их наполнение из ма. гистрали.

Устойчивость поршня 6 в указанном положении обеспечивается тем, что давление в золотниковой камере выше, чем в магистрали на 0,2 атм под влиянием упругости пружины 4, а колебания давления в магистрали в пределах 0,3-0,4 атм, принимая во внимание сопротивление поршня с золотником, не могут привести в движение поршень 6.

При отпуске тормозов в головной части магистрали давление всегда выше, чем в хвостовой части. Вследствие этого головные тормоза отпускают и заряжаются быстрее, чем затягивают отпуск хвостовых тормозов.

Для сближения отпуска и подзарядки тормозов по всему поезду служит пружина 25. В головной части поезда под действием высокого давления поршни 6 займут крайнее правое положение, сжимая пружину 25, и питание золотниковых камер будет происходить замедленно через отверстие 8 в поршне 6.

Запасные резервуары будут питаться также только через одно отверстие 14 в золотнике 17. Отпуск у головных вагонов будет медленнее, так как канал 16 сойдет с канала 22 и воздух из камеры 29 уходит в атмосферу только через канал 27, а в хвосте через оба канала, так как более удаленные тормоза будут иметь положение поршней 6, изображенное на чертеже. Поэтому зарядка золотниковых камер будет происходить через канавку 7, а запасные резервуары будут быстрее заряжаться через два отверстия. Таким образом резко сокращается разница во времени отпуска и зарядки хвостовых и головных тормозов, что важно для плавности отпуска.

В тормозе АВ при экстренном торможении применяют способ наполнения тормозных цилиндров, при котором в начальный период происходит скачок, затем пауза в течение 15 сек., после чего происходит третья фаза в виде быстрого наполнения до полного торможения. Это обеспечивает плавность торможения поезда.

В предлагаемом воздухораспределителе ожидаемая скорость распространения тормозной волны должна обеспечить почти одновременное торможение головных и хвостовых вагонов.

Если для повышения плавности торможения потребуется осуществить наполнение тормозных цилиндров указанным способом, то это выполняется следующим образом.

При экстренном торможении канал 45 подпружиненного клапана 47 (фиг. 4) соединяется с каналом, ведущим к золотнику 17 (на чертеже не указан), который при экстренном торможении будет сообщаться с камерой 40, а канал 44 - с. золотниковой камерой.

При служебном торможении этот клапан будет выключен, а при экстренном, после скачкового повышения давления в камерах 40 и 29, нарастание давления должно происходить медленно через калиброванное отверстие в золотнике 17 (на чертеже не указано) до давления 1,5 атм, после чего сожмется пружина 46, которая рассчитана на это давление, и через открытый канал 44 камеры 40, 29 и 39 быстро наполняются из золотниковой камеры; благодаря этому получится быстрое окончание наполнения тормозного цилиндра.

Если подобный подпружиненный клапан поставить на камере 39, соединив его с камерой каналом 45 (фиг. 4), а пружину рассчитать на 3,8 атм, то при зарядных давлениях в магистрали выше 5 атм при торможении давление в тормозных цилиндрах не может подняться выще нормального, так как воздух из камеры 39 будет выпускаться в атмосферу через канал 44.

Предмет изобретения

Воздухораспределитель, состоящий из первичного распределительного органа, находящегося под воздействием давлений в магистрали и в золотниковой камере, и вторичного распределительного органа, находящегося под воздействием давления в распределительной камере, устанавливаемого действием первичного органа, и давления тормозного цилиндра, отличающийся тем, что, с целью получения возможности равномерного прерывания процесса отпуска но всей длине поезда путем производства ступени снижения давления в магистрали как после ступени торможения, так и после полного торможения, применена камера дополнительной служебной разрядки, сообщаемая первичным органом с магистралью при тормозном его положении и с атмосферой- при отпускном положении.

- 5 -№ 67580

Тормозной цилиндр/ Запаслый резервуар 32/

SlOiL4 MMM17JSL 102 2223-2 ZB

На пер а пост. Времена наполнения

29 . Фиг. I

Фиг. 2

28

Фиг.

Фиг.З