КРАН МАШИНИСТА Советский патент 1947 года по МПК B60T15/02 

Изобретение относится к усовершенствованию крана машиниста, заключающего в себе управляемый ручкой крана поворотный золотник, пружинный регулятор давления и уравнительный орган, осуществляющий выпуск воздуха из магистрали при торможении и питание магистрали сжатым воздухом при отпуске в зависимости от разности давлений, действующих на уравнительный поршень, причем давление с одной стороны поршня устанавливается пружинным регулятором в соответствии с положением ручки крана. Целью изобретения является, во-первых, обеспечение полного открытия питательных клапанов при отпускном положении и, во-вторых, обеспечение работы тормоза в случае разрыва поезда или при торможении стоп-краном. Для этого, согласно изобретению, полость со стороны уравнительного поршня, противоположной камере, находящейся под давлением, устанавливаемым пружинным регулятором, при отпускном положении крана сообщается поворотным золотником с атмосферой, а при поездном положении та же полость сообщается поворотным золотником через широкое отверстие с уравнительным резервуаром и одновременно с этим через узкое отверстие с магистралью.

На чертеже изображена схема крана машиниста согласно изобретению.

Управляющая часть крана состоит из комбинации пружинного регулятора давления в магистрали и управляющего круглого поворотного золотника 1, приводимых в движение одной рукояткой 2. Возбудительный двухседельный клапан 3 помещается в верхней части корпуса 4 крана, куда по каналу 5 подводится воздух от отростка трубы главного резервуара. Стержень 6 рукоятки, кроме обычной Т-образной головки, служащей для поворота золотника 1, имеет еще цилиндрическую часть с лабиринтовыми канавками, приточенную по центральному углублению в золотнике. Сверху к стержню 6 рукоятки припаян сильфон 7, который в центре соединяется при помощи гайки с центральным стержнем 8. Нижняя часть стержня 8 служит верхним седлом клапана 3. Сверху на стержень 8 нажимает регулирующая пружина 9. Нажимная головка 10 регулирующей пружины вворачивается в гнездо специального прилива крышки 11. Ручка крана надевается на стержень 6 вильчатой частью так, чтобы в ее паз 12 зашел выступающий палец головки 10, после чего шурупом 13 зажимают вильчатой частью рукоятки стержень 6; таким образом при вращении рукоятки будут поворачиваться одновременно и золотник 1 и нажимная головка 10, изменяя силу нажатия регулирующей пружины.

Уравнительная часть состоит из диафрагмы 14 и малой диафрагмы 15, играющей роль сальника между камерой 16 и магистральной камерой 17. На стержне 18 диафрагм находится уравнительный золотник 19, перемещающийся по зеркалу втулки в корпусе крана. Хвостовик стержня 18 упирается в хвостовик разгрузочного клапана 20, а после открытия его - в хвостовик питательного клапана 21.

Ограничитель времени действия автомата отпуска заключает в себе сильфон 22 с клапаном 23, клапан 24 в золотнике 1 и камеры 25 и 26.

Уравнительный резервуар крана выполняет несколько функций. При торможении он играет роль объема, определяющего темп падения давления в головной части магистрали, при отпуске - роль резервуара времени автоматического питания магистрали высоким давлением, при поездном положении - роль объема, предотвращающего переход крана на усиленное питание в случае разрыва магистрали.

Рукоятка крана имеет следующие положения:

I - положение отпуска высоким давлением с вызовом действия автомата выдержки высокого давления,

II - положение поездное,

IIa - положение выброса действия автомата,

III - положение сектора автоматических ступеней служебного торможения,

IV - положение неавтоматической перекрыши,

V - положение неавтоматической разрядки магистрали (ниже 3,5 am до нуля),

VI - положение экстренной разрядки магистрали.

Когда ручка крана поставлена в положение I отпуска высоким давлением после произведенного ранее служебного торможения, круглый золотник 1 сообщает камеру 16 под большой диафрагмой 14 и канал 27 с атмосферой, камера 28 над диафрагмой сообщена с камерой 29 регулятора давления. Диафрагмы 14 и 15 прогибаются вниз, стержень 18 открывает полностью питательный клапан 21 и сдвигает вниз золотник 19, открывающий своей верхней кромкой окно во втулке, ведущее в канал 30. Канал 30 выходит в зеркало золотника 1 и в данном положении сообщается с большим атмосферным каналом 31 только через сигнальный канал 32, выходя через который воздух издает свист, указывающий на происходящую зарядку высоким давлением. Воздух, поступающий в магистраль, одновременно попадает в камеру 33 над круглым золотником 1 и оттуда через калиброванное отверстие 34 в золотнике 1 поступает в уравнительный резервуар. Клапан 23 сильфона 22 закрыт, так как камера 35 внутри сильфона 22 всегда сообщена с камерой 25; при торможении камеры 25 и 35 сообщаются с главным резервуаром и давление главного резервуара остается в них при быстром переводе ручки в это положение, минуя поездное положение. Под давлением главного резервуара сильфон растягивается и закрывает клапан 23. Камера 26 каналами 36 и 37 сообщается с каналом от главного резервуара и быстро заряжается до его давления.

В поездное положение II ручка может ставиться после кратковременной постановки ее в положение I - отпуска высоким давлением, а также непосредственно из тормозного положения (отпуск поездным давлением). При постановке ручки в поездное положение из положения отпуска высоким давлением камера 16 каналами 27 и 38 сообщается с уравнительным резервуаром, который продолжает сообщаться через отверстие 34 с камерой 33. Поэтому диафрагмы 14 и 15 остаются прогнутыми вниз до тех пор, пока давление в уравнительном резервуаре и в камере 16 не достигнет давления камеры 28, которое является управляющим и устанавливается регулировкой пружины 9 в этом положении на 5 am. Все это время магистраль будет питаться высоким давлением через полностью открытый клапан 21 и будет раздаваться сигнальный свист.

При поездном положении камеры 25 и 26 через каналы 37 и 39 соединяются между собой и с клапаном 24. Так как в камерах 25, 26 и 35 давление больше, чем в камере 33, то воздух, поднимая клапан 24, уходит в камеру 33, т.е. в магистраль, и давление в камерах 25, 26 и 35 сравнивается с имеющимся в данный момент давлением в голове магистрали. Сильфон 22 уравновешивается, но и в уравновешенном состоянии он продолжает закрывать клапан 23. Если объем магистрали, присоединенный к крану, достаточно большой, то давление в голове ее остается продолжительное время на одном уровне (если насос может поддерживать давление в главном резервуаре) или будет продолжать падать (при падении давления в главном резервуаре) одновременно с падением давления в камерах 25, 26 и 35. В этом случае переход на нормальное зарядное давление произойдет, как описано выше, после подзарядки уравнительного резервуара. Если же объем магистрали мал, то давление в ней будет повышаться. Давление в камерах 25, 26 и 35 понизится до давления в магистрали, после этого клапан 24 закроется; так как давление в магистрали будет повышаться, то сильфон 22 сожмется, клапан 23 откроется и воздух из магистрали по каналу 38 быстро зарядит уравнительный резервуар и соединенную с ним камеру 16, в результате чего зарядка высоким давлением закончится раньше. Этим магистраль предохраняется от перезарядки высоким давлением при малом ее объеме.

При постановке рукоятки в поездное положение непосредственно из тормозного без постановки в I положение, т.е. при отпуске поездным положением, камера 26, которая была при торможении сообщена с атмосферой, захватит часть воздуха из камеры 25, и в них установится давление ниже поездного, отчего сильфон 22 сожмется магистральным давлением, клапан 23 откроет доступ в уравнительный резервуар и соединенную с ним камеру 16, в которых быстро установится давление, равное давлению камеры 28 (устанавливаемое регулирующей пружиной 9), и поэтому прогиб диафрагмы 14 произойдет не полный, а лишь настолько, что открытие питательного клапана 21 будет обеспечивать в голове магистрали поездное давление.

Назначение клапана 20 - разгружать камеру под клапаном 27 от давления главного резервуара, устанавливающегося вследствие просачивания воздуха между втулкой и образующей клапана 21, вследствие чего клапан 21 уравновешивается и легко открывается.

При положении рукоятки в поездном положении и медленных колебаниях давления в магистрали калиброванное отверстие 34 в золотнике 1 обеспечивает одновременное изменение давления в камере 16 и уравнительном резервуаре, отчего работа диафрагмы 14 и клапана 21 будет соответствовать этим колебаниям давления. При резком же снижении давления в магистрали отверстие 34 не обеспечивает параллельного падения давления в камере 16 и в уравнительном резервуаре, отчего открытие клапана 21 будет замедленным по сравнению с темпом падения давления в магистрали, что дает возможность надежного срабатывания тормозных приборов головной части поезда. Когда же диафрагма 14 прогнется вниз настолько, что верхняя кромка золотника 19 откроет окно в канал 30, начнется сигнал, указывающий машинисту в данном случае на необходимость остановки.

Если требуется почему-либо прекратить питание магистрали, не выждав окончания действия автомата, машинист на короткий промежуток времени ставит ручку в положение IIa - выброса действия автомата. При этом золотник 1 специальным отверстием сообщает камеру 16 и уравнительный резервуар с магистралью, благодаря чему ускоряется их зарядка. При прекращении сигнального звука машинист должен перевести ручку в поездное положение.

При поворачивании рукоятки по сектору в сторону торможения ослабляется нажатие регулирующей пружины 9; под действием управляющего давления камер 29 и 28 и под сильфоном 7 последний вытягивается, верхняя притирка возбудительного клапана 3 открывается, и давление в указанных камерах соответственным образом снижается. Управляющий золотник 1 в этом положении III дает следующие соединения: камера 16 каналом 27 сообщается непосредственно с магистральной камерой 33; уравнительный резервуар сообщается с камерой 29 для получения требуемого темпа снижения давления в камерах 28 и 29, камеры 25 и 35 сообщаются с каналом 36 от главного резервуара, чем обеспечивается закрытие клапаном 23 канала 38, ведущего из магистрали в уравнительный резервуар; камера 26 сообщена с атмосферой; канал 30 из-под уравнительного золотника сообщен с атмосферным окном 31.

При снижении давления в камере 28 давлением камеры 16, соединенной с магистралью, диафрагма 14 прогибается вверх, золотник 19 своим окном открывает окно во втулке, и воздух из магистрали через камеру 17, окно в золотнике 19, канал 30 и канал 31 уходит в атмосферу. По снижении давления в магистрали и соединенной с ней камере 16 до давления камеры 28 диафрагма 14 выравнится, золотник 19 закроет окно в канал 30 и дальнейшая разрядка магистрали прекратится. Перемещая рукоятку в пределах сектора служебного торможения, можно устанавливать понижение давления в магистрали до 3,5 am или же повышать его.

В положении IV - неавтоматической перекрыши - золотник 1 дает те же соединения, что и при предыдущем положении, за исключением отъединения камеры 28 и уравнительного резервуара от камеры 29, чем и достигается неавтоматическая перекрыша при давлении в магистрали ниже 3,5 am.

При сдвиге ручки в положение V - неавтоматической разрядки магистрали - камера 16 и уравнительный резервуар сообщаются с атмосферой, чем достигается неавтоматическая разрядка камеры 28, уравнительного резервуара и магистрали; темп снижения определяется калибром выпускного отверстия. По получении необходимого снижения давления в магистрали сверх 3,5 am ручка переводится в положение неавтоматической перекрыши.

В положении VI - экстренной разрядки магистрали - магистральная камера 33 и магистраль сообщаются широким отверстием 40 с атмосферным окном 31, чем и достигается экстренная разрядка магистрали. Камера 28 сообщается через золотник 1 с камерой 33, а камера 16 с уравнительным резервуаром; этим достигается выгиб диафрагмы 14 вверх, что предупреждает открытие питательных клапанов.

При следовании двойной тягой закрывается обыкновенный кран двойной тяги на трубе от главного резервуара, а ручка крана машиниста ставится в поездное положение; в случае необходимости машинист второго локомотива может дать экстренную разрядку магистрали постановкой ручки в соответствующее положение.

Кран машиниста с управляемым ручкой крана поворотным золотником, пружинным регулятором давления и с уравнительным органом, осуществляющим выпуск воздуха из магистрали при торможении и питание магистрали сжатым воздухом при отпуске в зависимости от разности давлений, действующих на уравнительный поршень, причем давление с одной стороны поршня устанавливается пружинным регулятором в соответствии с положением ручки крана, отличающийся тем, что при отпускном положении полость с другой стороны уравнительного поршня, с целью полного открытия питательных клапанов, сообщается поворотным золотником с атмосферой, и при поездном положении, с целью обеспечения работы тормоза в случае разрыва поезда или при торможении стоп-краном, та же полость сообщается поворотным золотником с уравнительным резервуаром через широкое отверстие и одновременно с магистралью через узкое отверстие.