ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ Советский патент 1947 года по МПК B60T15/02 

Изобретение относится к усовершенствованию известного воздухораспределителя прямодействующего тормоза типа Гомфри с целью увеличения скорости распределения тормозной волны.

Согласно изобретению, эта цель достигается совместным применением известных спаренных ускорителей тормозной волны по авторскому свидетельству №68014 и соответственным изменением поршневой системы воздухораспределителя, заключающимся в том, что соотношение площадей основных поршней, ограничивающих камеры магистрального давления и управляющего давления, выполнено таким, что при равенстве величин воздушного давления в этих камерах имеется перевес в величине действующего на эти поршни усилия в сторону торможения, а также в том, что в систему поршней введен добавочный поршень, подверженный воздушному давлению соединенной трубы спаренных ускорителей.

На чертежах фиг. 1 изображает схему пассажирского воздухораспределителя; фиг. 2 - схему товарного воздухораспределителя, снабженного устройством для осуществления порожнего и груженого режимов торможения и устройством для автоматической установки режима по авторскому свидетельству №68911; фиг. 3 - диаграмму процентного соотношения рабочих площадей поршней главного органа.

Тормозное оборудование вагона (фиг. 1) состоит из поездной магистрали 1, известных спаренных ускорителей по концам вагона, связанных между собой трубой 2, и воздухораспределителя, присоединенного к магистрали 1 через уравнительный клапан 13 и к трубе 2 через диференциальный клапан 31-32. Собственно воздухораспределитель имеет один рабочий орган, состоящий из диференциальных поршней (или диафрагм) 26, 27, 28 и 29 на общем штоке 37, который связан с золотником 30, а также имеет ограничительный клапан 14. Воздухораспределитель тормоза для товарных вагонов (фиг. 2) дополнительно имеет перегородку между поршнями 26 и 27 и авторежимное приспособление, состоящее из определителя 48, камеры 46 и переключателя 39-40, связанного с пробкой 50. Воздухораспределитель управляется четырьмя воздушными давлениями: давлением в магистральной камере 19 (М), в регулирующей камере постоянного давления 20 (С), в тормозном цилиндре 21 (Т) и в камере вагонной трубы 2 (В) (фиг. 3). В управлении тормозом давление воздуха в запасном резервуаре не участвует. Для надежной работы тормозов при следовании товарных вагонов в пассажирских поездах и пассажирских вагонов в товарных поездах предусмотрен переключатель 16, в пробке которого имеется калибровальное отверстие. В пассажирских поездах связь поездной магистрали 1 с магистральной камерой 19 главного органа осуществляется через включенные параллельно калиброванное отверстие 15 и отверстие в пробке переключателя 16. Сечением указанных отверстий определяется время наполнения и разрядки тормозного цилиндра. На случай следования пассажирских вагонов в товарных поездах воздухораспределитель пассажирского тормоза имеет камеру 24, объем которой рассчитан, при нормальном зарядном давлении, на создание первоначального скачка тормозного давления в 0,7 атм, объем камеры 24 товарного тормоза рассчитан на создание скачка в 0,9 атм при груженом режиме и 0,5 атм при порожнем режиме. Золотник 30 главного рабочего органа имеет четыре характерных положения, из которых три тормозных и одно . Первое положение - наполнение тормозного цилиндра, второе - перекрытиа, третье - разрядка тормозного цилиндра и четвертое - наполнение регулирующей камеры и запасного резервуара.

Действие тормоза происходит следующим образом.

При первоначальной зарядке тормоза воздух из поездной магистрали 1 через канавки 10 заполняет камеры 3 ускорителей по концам вагона и одновременно через отверстия 12 в золотниках 6 наполняет вагонную трубу 2 и камеры 4 через отверстия 11. Благодаря наличию буферов 9 в головных вагонах, зарядка камер 3 протекает через уменьшенные сечения канавок 10. Одновременно идет наполнение магистральной камеры 19 воздухораспределителя через уравнительный клапан 13, калиброванное отверстие 15 и ограничительный клапан 14. С образованием давления в камерах 2 и 19 главный орган занимает изображенное на чертеже правое положение, сжимая при этом пружинный буфер 33. Это есть четвертое положение, при котором происходит зарядка камеры постоянного давления 20 через 19 и зарядка запасного резервуара 23 непосредственно из через калиброванное отверстие 17 и обратный клапан 18. По окончании зарядки, когда давление воздуха в камерах 2, 19 и 20 выравнится, главный орган останется в четвертом положении, благодаря перевесу давления слева за счет давления в камере 2. В товарном тормозе параллельно с зарядкой запасного резервуара происходит зарядка авторежимной камеры 46.

При медленной разрядке тормоза обратно в магистраль разрежаются только камеры 3, 4 и вагонная трубка 2, причем, темп разрядки трубы 2 с камерами 4 может отставать от общего темпа разрядки. Отверстия 11 и 12 должны быть так подобраны, чтобы разрядка камер 4 не отставала от разрядки вагонной трубы 2. Камеры 19 и 20 воздухораспределителя разряжаются в атмосферу через уравнительный клапан 13. Запасный резервуар 23 не разряжается.

При понижении давления в магистрали темпом служебного торможения рабочий орган одного из ускорителей, ближайшего к месту разрядки, перемещается в сторону открытия золотником 6 канала разрядной камеры 5 и соединения с атмосферой широким каналом вагонной трубы 2. При этом происходит некоторое местное понижение давления в поездной магистрали 1 и полная экстренная зарядка вагонной трубы 2, вследствие чего рабочий орган другого ускорителя повторяет работу первого, производя ускорительную разрядку поездной магистрали 1 в противоположном конце вагона. Выигрыш в скорости распространения тормозной волны в пределах длины вагона при наличии данных ускорителей объясняется более высоким темпом (всегда экстренным) разрядки трубы 2 по сравнению с темпом разрядки поездной магистрали 1 и более высокой чувствительностью органов в сторону вагонной трубы благодаря малому сечению калиброванных отверстий 11 в поршнях 8. Если канавки 10 должны свободно допускать обратную разрядку камер 3 в поездную магистраль при снижении давления в последней темпом до 0,2 атм/мин, то отверстия 11 могут быть подобраны с расчетом на более медленную разрядку камер 4 в вагонную трубу 2, ибо, как выше уже отмечалось, при медленной разрядке тормоза темп обратной разрядки в магистраль 1 вагонной трубы 2 с камерами 4 может отставать от общего темпа разрядки. В результате экстренной разрядки вагонной трубы и связанной с нею камеры 2 при главном органе воздухораспределителя, последний реагирует быстрым перемещением золотника 30 в первое положение, вследствие того, что действительная рабочая площадь камеры 20 больше рабочей площади камеры 19 (см. диаграмму на фиг. 30). В первом положении золотник 30 выемкой 34, для понижения зарядного давления на 0,25 атм. соединяет регулирующую камеру 20 с камерой 25; выемка 35 вновь устанавливает через обратный клапан 18 прямую связь запасного резервуара 23 с поездной магистралью 1 на случай большой утечки воздуха из тормозного цилиндра; выемка 36 соединяет тормозной цилиндр 21 с запасным резервуаром 23; правая кромка золотника 30, для резкого понижения давления в камере 19 на 0,25 атм в пассажирском тормозе и на 0,35 атм в товарном, открывает в зеркале отверстие в скачковую камеру 24. Дальнейшая разрядка камеры 19 протекает через уравнительный клапан 13 в атмосферу до давления, которое будет поддерживаться в магистрали краном машиниста. В случае чрезмерной разрядки магистрали, например при экстренном торможении, ограничительный клапан 14, пружина которого рассчитана на 1,1 атм, прервет связь камеры 19 с уравнительным клапаном 13 и тем самым своевременно прекратит разрядку камеры 19 на уровне, безопасном для тормозного давления. С появлением давления в тормозном цилиндре 21 диференциальный клапан 31-32 переместится и отделит камеру 2 главного органа воздухораспределителя от вагонной трубы 2 на все время торможения. В процессе торможения, когда наступит равновесие давлений воздуха на поршни главного органа, золотник 30 займет второе положение, соответствующее перекрыше. В товарном тормозе при вызове торможения золотник 30 в первом положении соединяет выемкой 47 камеру 46 с каналом 38. В порожнем вагоне воздух из камеры 46, не создавая достаточного давления на подпружиненный поршень 39, выйдет в атмосферу через определитель 48. В груженом вагоне воздух из камеры 46 не сможет выйти через определитель и сместит влево поршень 39 до открытия атмосферой канавки 43. Сидящий на общем штоке 45 поршень 40 своим клапаном 41 откроет доступ воздуху из тормозного цилиндра 21 в камеру 51 для поворота режимной пробки 50 и удержания подпружиненных частей переключателя в левом положении на все время торможения. Это будет установка на груженый режим при котором канал в пробке 50 соединяет камеры 21 и 22 главного органа.

С повышением давления в поездной магистрали 1 воздух поступает через уравнительный клапан 13 в камеру 19 главного органа, вызывая перемещение золотника 30 в третье положение при котором происходит соединение через выемку 36 тормозного цилиндра 21 с атмосферой. Во втором и третьем положениях золотника 30 запасный резервуар не имеет связи с поездной магистралью и потому весь поступающий в магистраль воздух расходуется только на осуществление отпуска. Для полной разрядки тормозного цилиндра достаточно восстановить первоначальное зарядное давление в камере 19, но для сжатия буфера 33 и перевода золотника в четвертое положение требуется, чтобы было давление в камере 2. Это давление появится только после возвращения органов ускорителей обратно в изображенное на чертеже поездное положение, при котором начнется зарядка вагонной трубы. Так как камеры 3 ускорителей сохраняют первоначальное зарядное давление, то перемещение золотников 6 в поездное положение, при нормальных условиях, произойдет не раньше окончания разрядки тормозного цилиндра. Однако, в случае преждевременного возвращения органов ускорителей в поездное положение, что может иметь место в голове поезда, наполнение воздухом вагонной трубы 2 не приведет к переводу главного органа в четвертое положение до тех пор, пока не закончится разрядка тормозного цилиндра, так как давление воздуха в последнем на поршень 31 не допустит открытия поршнем 32 прямого сообщения камеры 2 с вагонной трубой. По окончании разрядки тормозного цилиндра главный орган воздухораспределителя сможет занять четвертое положение, при котором золотник 30 соединит камеру 25 и скачковую камеру 24 с атмосферой, запасный резервуар 23 с магистралью, а камеру 19 с камерой постоянного давления 20 для дозарядки последней на 0,25 атм, которые были сброшены в камеру 25 при вызове торможения. В товарном тормозе, с переходом золотника 30 в четвертое положение через выемку 47 производится наполнение авторежимной камеры 46 из запасного резервуара 23. Если в процессе торможения переключатель находился в положении груженого режима, то в конце разрядки тормозного цилиндра под воздействием пружины 44, произойдет обратное переключение на порожный режим.

В воздухораспределителе по фиг. 2 при наличии в товарном варианте авторежимного приспособления сохранена возможность вручную устанавливать нужный режим торможения. Для этого достаточно осуществить простой механизм расцепления дужки 52 и штока 45.

Воздухораспределитель прямодействующего тормоза, заключающий в себе связанную общим штоком систему поршней, ограничивающих камеры магистрального давления, управляющего давления и давления тормозного цилиндра и соответственно подверженных действию этих трех давлений для приведения в действие распределенного органа воздухораспределителя, отличающийся тем, что с целью повышения его чувствительности при применении совместно с ускорителями тормозной волны, посредством пневматической связи через соединительную трубу, в момент торможении атмосферного давления, площадь поршня 29, отделяющего камеру управляющего давления от атмосферы, выполнена меньшей, чем площадь поршня 27, отделяющего камеру магистрального давления от камеры тормозного цилиндра, и в систему поршней введен добавочный поршень 26, ограничивающий камеру 2, сообщаемую с соединительной трубой.

2. Воздухораспределитель по п. 1, отличающийся тем, что для разобщения в момент торможения камеры 2 с соединительной трубой применен поршень 32, перемещаемый спаренным с ним поршнем 31, находящимся под давлением воздуха в тормозном цилиндре.

3. Воздухораспределитель по п. 1, отличающийся тем, что с целью ограничения величины давления в тормозном цилиндре, сообщение камеры магистрального давления с магистралью осуществляются через клапан, управляемый поршнем 14, находящимся под действием, с одной стороны, управляющего давления, а с другой стороны - магистрального давления и давления пружины.