КРАН МАШИНИСТА Советский патент 1964 года по МПК B60T15/02 

Изобретение относится к усовершенствованию известного крана машиниста НКПС №800.

Предлагаемое изобретение обеспечивает автоматическое торможение в головной части поезда в случае разрыва магистрали и при торможении стоп-краном и открывание питательных клапанов при отпускном положении. Это достигается тем, что нижняя камера уравнительного органа сообщается с магистралью при поездном положении через отверстия соответственного размера в золотнике первичного органа, а при отпускном положении - с атмосферой.

На фиг. 1 изображен предлагаемый кран, разрез; на фиг. 2 - золотник, разрез; на фиг. 3 - лицо золотника, вид снизу; на фиг. 4 - взаимное расположение отверстия и выемок в лице золотника и в золотниковом зеркале при различных положениях крана.

Кран состоит из корпуса 1 с отростками для соединения напорной и магистральной труб и с фланцем 19 для регулятора 2, устроенного по принципу возбудительной части крана машиниста Казанцева. В корпус ввернут штуцер (на чертеже не показан) для соединения трубок от дополнительного резервуара и манометра. Внутрь корпуса впрессованы лабиринтовая втулка 3 и золотниковая втулка 4. Снизу в корпус ввертывается крышка 5, служащая направляющей для питательного клапана 6, передвигающегося в крышке 5 с незначительным зазором. На верху корпуса находится промежуточная часть 7, в верхней части которой имеется зеркало круглого золотника 8. Сверху промежуточная часть закрыта крышкой 9. Промежуточная часть и крышка 9 притягиваются к корпусу болтами 20. Между корпусом и прокладкой 10 промежуточной части зажимается бронзовая кольцевая прокладка, к которой припаян сильфон 11. К другому концу сильфона припаивается стакан 12, который соединяется со штоком 13, пропущенным через лабиринтовую втулку 3. Шток 13 соединен с уравнительным золотником 14, а своим торцом, нажимая на хвостовик разгрузочного клапана 15, открывает начала этот клапан, а затем и питательный клапан 6. Круглый золотник 8 соединяется с рукояткой обычным способом. В золотнике сверху имеется компенсационное устройство - поршень 16, притертый в гнезде в теле золотника 8, и пружина 17.

В зеркале золотника 8, расположенном в промежуточной части, имеются атмосферный канал 21 с выемкой; атмосферный канал 22; отверстие 23 к уравнительному резервуару; отверстие 24 от редукционного клапана (регулятора) 2; отверстие 25 с выемкой, ведущей р. камеру 31 под сильфоном; отверстия 26 и 27 (калиброванные), ведущие в камеру 32 над сильфоном; и отверстие 28, заканчивающее канал 29, последний идет от отверстия во втулке 4, закрываемого уравнительным золотником 14. Кроме того, в зеркале золотника 8 имеется выемка 30. В лице золотника 8 есть отверстия 33, 34 и 43 с обратным клапаном 18 с калиброванным отверстием в нем и выемки 36, 37, 38 и 40. Два отверстия 41 и 42 соединены каналом между собой и другим каналом с камерой под компенсационным поршнем 16. Пространство над золотником 8 сообщено с магистралью каналом 39.

Кран машиниста имеет шесть положений ручки: зарядка и отпуск, поездное, ступенчатый отпуск, перекрыша, служебное торможение, экстренное торможение. Работа крана машиниста при различных положениях происходит следующим образом.

Положение I - зарядка и отпуск.

При положении I золотник 8 занимает такое положение, что отверстие 41 в нем совпадает с отверстием 24 в зеркале (от регулятора 2), отверстие 42 совпадает с отверстием 26, идущим в камеру над сильфоном. Выемка 37 соединяет канал 21 и отверстие 25, т.е. камеру 31 под сильфоном с атмосферой. Отверстие 34 совпадает с отверстием 23, ведущим в уравнительный резервуар. Воздух из главного резервуара поступает к клапану 6, а также к возбудительному клапану регулятора, пружина которого отрегулирована на зарядное давление, т.е. на 4,5-5,2 ат; миновав возбудительный клапан, воздух поступает под золотник 8 через отверстие 24, а отсюда - в камеру под компенсационный поршень 16 во избежание подъема золотника воздухом. Из отверстия 24 воздух поступает в отверстие 41 в золотнике и далее в отверстие 42 и отверстие 26, ведущее в камеру 32 над сильфоном. Благодаря поступлению воздуха в камеру 32 и содинению камеры 31 через отверстие 25 в выемку 37 и канал 21 с атмосферой сильфон 11 растягивается и шток 13 открывает сначала разгрузочный клапан 15, а затем и питательный клапан 6. Вследствие этого воздух поступает в магистраль и по каналу 39 - в камеру над золотником 8. Функция разгрузочного клапана 15 состоит в том, что при открывании он разряжает камеру за клапаном, которая не успевает пополняться из главного резервуара воздухом через небольшой зазор клапана 6 в крышке 5. Таким образом, клапан 6 оказывается уравновешенным и требует для своего открывания небольшого усилия. Золотник 14 при нижнем положении, хотя и открывает отверстие во втулке 4, но значения это не имеет, так как канал 29, заканчивающийся отверстием 28 в зеркале золотника 8 при положениях I, II и III ручки, закрыт золотником. Уравнительный резервуар заряжается параллельно с магистралью через отверстие 34 в золотнике 8, которое совпадает с отверстием 23 уравнительного резервуара.

Положение II - поездное.

При II положении выемка 37 сходит с атмосферного канала 21, а другим концом соединяется с отверстием 23. Камера 31 под сильфоном оказывается сообщенной с уравнительным резервуаром. Отверстие 35 ложится на выемку, примыкающую к отверстию 23, а уравнительный резервуар и камера 31 сообщены с магистралью через обратный клапан 18. Диаметр отверстия в клапане 18 таков, что при изменении давления в магистрали до 0,5 ат/мин обеспечивается параллельное, без запаздывания изменение давления в уравнительном резервуаре и в камере 31; при быстром понижении давления в магистрали отверстие 35 тормозит падение давления в камере 31 и уравнительном резервуаре. Выемка 38 сообщает отверстия 24 и 27, чем устанавливается сообщение регулятора 2 с камерой 32, в которой остается зарядное давление. При пропускании клапаном регулятора воздуха избыток давления уходит в атмосферу через верхнее седло того же клапана. При изменении давления в магистрали из-за утечек с параллельным понижением давления в камере 31 и в уравнительном резервуаре сильфон под избытком давления камеры 32 растягивается и через шток 13 открывает клапаны 15 и 6 на величину, поддерживающую заданное давление в магистрали. Для плавного изменения сечения прохода воздуха через клапан 6 последний имеет коническую заточку. При переводе ручки из положения I в положение II может быть так, что уравнительный резервуар окажется незаряженным, а потому будет продолжаться зарядка магистрали через полностью открытый клапан 6.

При короткой длине состава возможна перезарядка, так как из-за медленной дозарядки уравнительного резервуара клапан 6 закроется с опозданием. Во избежание этого в золотнике 8 установлен обратный клапан 18, который в случае опережения повышения давления в магистрали пропускает воздух в уравнительный резервуар, чем достигается своевременное прикрытие питательного клапана 6. При резком понижении давления в магистрали (обрыв, открытие стоп-крана) клапан под давлением уравнительного резервуара закроется, а отверстие 35 будет задерживать падение давления в резервуаре. Клапан 6 поэтому будет открываться с опозданием, это дает возможность сработать головным тормозным приборам. Хотя по истечении некоторого времени клапан 6 и откроется, но давление в магистрали не повысится и головные тормоза не отпустят.

Положение III - ступенчатый отпуск.

Положение III отличается от поездного тем, что выемка 37 разобщается от отверстия 25, ведущего в камеру 31 и, продолжая накрывать отверстие 23 уравнительного резервуара, соединяется с отверстием 26, ведущим в камеру 32. Отверстие 25 сообщается с выемкой отверстия 43, т.е. уравнительный резервуар оказывается сообщенным с камерой 32, а камера 31 - с магистралью. Выемка 38 продолжает сообщать регулятор 2 с камерой 32 через калиброванное отверстие 27. Если после произведенного торможения поставить ручку в положение III, то в уравнительном резервуаре и соединенной с ним камере 32 (над сильфоном) давление будет постепенно повышаться. При получении требуемого повышения давления в уравнительном резервуаре ручка ставится в положение IV - «перекрыша».

Положение IV - «перекрыша».

При положении IV выемка 38 сходит с калиброванного отверстия 27, камера разобщается от регулятора 2. Выемка 37 продолжает сообщать камеру 32 с уравнительным резервуаром (отверстия 23 и 26), а отверстия 43 с выемкой - камеру 31 с магистралью. Выемка 36 захватывает отверстие 28, и канал 29 сообщается с атмосферным каналом 21. Давление в магистрали будет поддерживаться на заданном уровне за счет давления в камере 32 и уравнительном резервуаре; таким образом, неистощимость крана зависит от герметичности этих объемов.

Положение V - ступенчатое торможение.

Это положение отличается от положения «перекрыша» тем, что выемка 40 в золотнике 8 соединяет калиброванное отверстие 27 с атмосферным, вследствие чего происходит разрядка камеры 32 и уравнительного резервуара до требуемой величины давления. После этого рукоятка переводится в положение «перекрыша». Избытком давления камеры 31, сообщенной с магистралью через отверстие 25 и отверстие 43, сильфон 11 сжимается, поднимая золотник 14 и открывая окно но втулке 4. Воздух из магистрали и одновременно из камеры 31 уходит в атмосферу по каналу 29 и далее через отверстие 28, выемку 36 и атмосферный канал 21. После перевода ручки в «перекрышу» воздух будет уходить в атмосферу до тех пор, пока давление в магистрали и камере 31 не сравняется с давлением в камере 32 и сильфон не сдвинет золотник 14 вниз до перекрытия окна во втулке 4.

Положение VI - экстренное торможение.

В положении VI отверстие 33 в золотнике 8 совпадает с атмосферным каналом 21 в зеркале, отчего и происходит экстренная разрядка магистрали. Одновременно камера 32 и уравнительный резервуар (отверстия 26 и 33) через выемку 37, выемку 30 в зеркале и отверстие 34 разряжаются в камеру над золотником и далее в атмосферу. Отверстие 43 сходит с выемки отверстия 25, отчего камера 31 оказывается изолированной от магистрали, чем гарантируется сжатие сильфона и открытие золотником 14 выпускного окна во втулке 4.

Таким образом, описанный кран машиниста устраняет нечувствительность крана при поездном положении и «перекрыше», так как отсутствует соединение камеры 32 с магистралью и замена поршня сильфоном (или диафрагмой). В тоже время «мягкость» крана сохранена благодаря перекрытию при положениях I и III выпускного канала из-под уравнительного золотника 14 телом главного золотника 8. Кран машиниста при обрыве магистрали и торможении стоп-краном позволяет сработать головным тормозным приборам прежде, чем сам начнет пополнять магистраль. Управление краном облегчается, так как над главным золотником 8 давление не главного резервуара, а магистрали.

1. Кран машиниста, выключающий первичный золотниковый орган, управляемый ручкой крана машиниста с неавтоматической перекрышей и уравнительный орган, служащий для установления в тормозной магистрали величины давления в соответствии с величиной давления в уравнительном резервуаре, отличающийся тем, что, с целью обеспечения автоматического торможения в головной части поезда в случае разрыва магистрали и при торможении стоп-краном, нижняя камера уравнительного органа сообщается с магистралью при поездном положении через калиброванное отверстие в золотнике первичного органа.

2. Кран машиниста по п. 1, отличающийся тем, что, с целью полного открытия питательных клапанов при отпускном положении, нижняя камера уравнительного органа сообщается золотником первичного органа с атмосферой