1
Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается устройств электровоздухораспределителей тормозов железнодорожного транспорта.
Известен электровоздухораспределитель тормоза железнодорожного транспортного средства, содержащий главный распределительный орган с большой и малой диафрагмами, взаимодействующими между собой посредством штоков и имеющий полость под больщой диафрагмой, сообщенную с рабочей камерой, полость над большой диафрагмой, сообщенную с тормозной магистралью, полость над малой диафрагмой, связанную с тормозной камерой, и полость под малой диафрагмой, сообщенную с электромагнитным вентилем торможения, реле давления, связанное с тормозной камерой, запасным резервуаром и тормозным цилиндром, переключатель режимов торможения, клапан для сообщения камеры дополнительной разрядки с атмосферой, клапан для сообщения рабочей камеры с магистралью, дифференциальный орган, электромагнитные вентили отпуска и торможения, электромагнитный вентиль замещения
электродинамического тормоза пневматическим обратной пропорциональности 1.
Недостатком известного устройства является сложность конструкции.
Цель изобретения - упрощение конструкции электровоздухораспределителя.
Поставленная цель достигается тем, что электромагнитный вентиль торможения избирательно связан, посредством клапанов, с электромагнитным вентилем отпуска, рабочей камерой и полостью под малой диафрагмой главного распределительного органа.
На чертеже изображена схема электровоздухораспределителя.
Электровоздухораспределитель содержит
15 главный распределитель орган 1, рабочую камеру 2, тормозную камеру 3, камеру 4 дополнительной разрядки, дифференциальный орган 5, клапан 6 чувствительности отпуска, клапан 7 сообщения камеры дополнительной разрядки с атмосферой, переклю чатель 8 режимов торможения, обратный клапан 9, ускоритель 10, реле давления 11, электропневматическую часть 12 электропневматического тормоза,, электродинамическую часть 13 электродинамического тормоза, большую диафрагму 14 главного органа и малую диафрагму 15 главного органа, клапан 16, полости 17 и 18, отверстие 19. Полость 20 диафрагмы 14 каналами 21 и 22 сообщается с магистралью, каналами 23, 24 - с полостью 25 клапана 6 чувствительности отпуска и с нижней полостью 26 поршня 27 дифференциального органа 5, через уаравляемый им канал 28 - с полостью 29 диафрагмы 30 и каналом 31, отверстиями 32 33 и 34, управляемыми клапаном с рабочей камерой 2 и с каналом 38, управляемым с одной стороны клапаном 35, а с другой - клапаном 6 чувствительности отпуска. Кроме того, полость 20 каналом 39, управляемым манжетой 40 и каналом 41, сообш,ается с камерой 4 дополнительной разрядки, и через отверстие 42 - с полостью 43 поршня 44 дифференциального органа 5, полость 17 каналом 45 сообш,ена с полостью 46 диафрагмы 47 и с каналом 48, сообщенным с электродинамической частью 13 и боковыми отверстиями 49, управляемыми манжетой 50, каналом в штоке, через открытый клапан 51, канал 52, отверстия 53, 54 и 55 переключателя 8 с атмосферой; обратный клапан 9, управляющий сообщением магистральных каналов 22, 56, через отверстие 57 сообщается с каналом 58 запасного резервуара, который в свою очередь через отверстие 57, канал 59, отверстия 60, 6,1 и 62 (при электропневматическом и электродинамическом торможении) перелючателя 8 и каналом 63 сообщается со скачковой камерой 64. Ускоритель экстренного торможения 10, включающий отверстия 65 и 66, кллпан 67, отверстие 68, диафрагму 69, кланам 70, шток 71, у(5корительную камеру 72, реле давления 11, включает полость 73, диафраг.му 74, пружину 75, клапаны 76 и 77, полость 78, причем полость 73 каналом 79 сообщена с тормозной камерой 3, а полость 78 каналом 80 сообщена с тормозным цилиндром, полость под клапаном 77 каналами 81 и 58 сообщается с запасным резервуаром. Электропневматическая часть 12 включает электромагнитный вентиль 82 торможения, полость 83, диафрагму 84, седло 85 с каналом 86, полость 87, наружное седло 88, клапан 89, электромагнитный вентиль отпуска 90, клапан 91, полость 92, атмосферный канал с отверстием 93, причем полость 92 каналом 94 сообщается с полостью 83, полость 95 каналом с отверстием 96 сообщается с рабочей камерой 2, а полость 87 каналом 97 сообщается с камерой 98 и каналом 99 - с полостью 18 главного органа 1. Электрическая часть электродинамического тормоза 13 включает электромагнитный вентиль 100 замещения обратной пропорциональности, диафрагму 101, седло 102 с каналом 103, пружину 104, полость 105, клапан 106, причем полость 105 каналом 107 сообщена с тормозной камерой 3, провод 108, подключенный в цепь управления электродинамического тормоза.
провод 109, подключенный в цепь управления электропневматического тормоза и общий.
Устройство работает следующим образом
Зарядка.
Сжатый воздух из тормозной магистрали по каналам 22 и 21 поступает в полость 20 под диафрагмой 14 главного органа 1, далее по каналу 23 в полость 26 под поршень 27. Поршень поднимается вверх вместе с дифференциальным поршнем 44 и открывает доступ воздуха из тормозной магистрали по каналу 31 через дроссельные отверстия 32, 33 и 34 в полость 36. По каналу 37 воздух поступает в рабочую камеру 2, а по каналу 28 - в полость 29 над диафрагмой 30. Клапан 6 прижимается к седлу.
При быстром повыщении давления в тормозной магистрали клапан 35 под действием сжатого воздуха на диафрагму 14 закрывает отверстие 34, и зарядка рабочей камеры 2 происходит только через дроссельное отверстие 33.
Когда давление в рабочей камере 2 станет несколько меньше, чем в магистрали, клапан 35 под действием пружины откроет 5 отверстие 34 и сообщение рабочей камеры с магистралью будет происходить через дроссельные отверстия 32, 33 и 34. При медленном повышении давления в магистрали, т.е. в хвостовой части поезда, клапан 35 - не закрывает отверстие 34 и зарядка рабочей камеы в этом случае происходит через отверстия 32, 33 и 34.
Одновременно с зарядкой рабочей камеры происходит наполнение сжатым воздухом запасного резервуара по каналам 22 5 и 56 через обратный клапан 9, дроссельное отверстие 57 и канал 58. Наполнение скачковой камеры 64 происходит из магистрали через обратный клапан 9 каналом 59. При электрическом торможении переключателя 8 воздух проходит через дроссельные отверо стия 60-62 каналом 63. При короткосоставном положении переключателя режимов воздух проходит через отверстия 61, 62 каналом 63, а при длинносоставном положении переключателя - через отверстие 62 каналом 63, в обоих случах- при пневматическом управлении тормозом одновременно сжатый воздух по каналу 81 поступает в полость под клапан 77 реле давления 11.
Кроме того, воздух из канала 22 поступает в ускоритель 10, поднимает диафраг0 му 69 вверх и по каналу в штоке 71, через дроссельное отверстие 66 заполняет ускорительную камеру 72.
Если давление в магистрали повышается быстро, шток 71 упирается в клапан 67 и открывает его. При этом осевой канал в 5 штоке закрывается клапано.м. Воздух из ускорительной камеры 72 через дроссельное отверстие 66 и из магистрали через дроссельное отверстие 68 в штоке поступает .че-рез открытый клапан 67, дроссельное отверстие 65 каналом 58 в запасный резервуар, где давление меньше, чем в магистрали и камере 72.
Когда давление в камере 72 и в магистрали выравнивается, диафрагма 69 под действием пружин опустится вниз до упора штока 71 в срывной клапан 70, а клапан 67 закроется, магистраль будет сообщаться с камерой 72 через открытый канал в штоке 71 и дроссельное отверстие 66.
Служебное торможение при пневматическом управлении.
При снижении давления в магистрали темпом служебного торможения рабочая камера 2 не успевает разряжаться в магистраль 22 через дроссельное отверстие 32. Диафрагма 14 переместится вверх и штоком нажмет на диафрагму 15, которая тоже переместится вверх. При этом клапан 51 закроется, а канал 39 в штоке диафрагмы 14 , проходит выше за манжету 40 и сообщает магистраль с камерой 4 дополнительной разрядки по каналам 22, 21 и 41 и одновре-. менно с атмосферой через отверстие 42 и отверстие в седле клапана 7. Происходит дополнительная разрядка магистрали.
При дальнейшем перемещении диафрагмы 14 и 15 вверх отверстия 49 выходят за манжету 50. Тогда воздух из скачковой камеры 64 поступает через отверстия 49 и каналом 48 в полость клапана 106 электромагнитного вентиля обратной пропорциональности, далее через открытое наружное седло в полость 105, каналом 107 в тормозную камеру 3 и каналом 79 в полость 73 реле давления 11. Происходит быстрое наполнение тормозной камеры до определенного скачка давления. Под давлением воздуха из тормозной камеры диафрагма 74 перемещается вниз и отжимает клапан 77 от седла. Тормозной цилиндр наполняется из запасного резервуара по каналам 58 и 81.
В начале процесса, наполнения тормозной камеры 3, когда давление в ней и сообщенной с полостью 17 каналом 45 полости 46 достигнет 0,2 кгс/см, усилие пружины с нижней стороны на диафрагму 47 уравновесится этим давлением, клапан 7 закроется и сообщение магистрали и камеры 4 дополнительной разрядки с атмосферой прекратится. Под действием сжатого воздуха, поступающего из камеры 4 через дроссельное отверстие 42 в полости 43, дифференциальный поршень 44 вместе с поршнем 27 опустится вниз и прекратит сообщение рабочей камеры с магистралью. Одновременно манжета поршня 27 перекроет канал сообщения полости 29 с магистралью по каналу 28 и сообщит ее с камерой 4 дополнительной разрядки через полость 43 и отверстие 42.
После скачка давления наполнение тормозной камеры происходит из запасного резервуара через скачковую камеру 64 и дроссельные отверстия 60, 61 и 62.
Когда разрядка магистрали прекратится, давление в тормозной камере 3 повышается до тех пор, пока усилие на диафрагму 15 не сравняется с усилием на диафрагму 14, создаваемым перепадом давлений в рабо5 чей камере 2 и магистрали. Диафрагмы Г4 и 15 опустятся вниз и сообщение тормозной камеры 3 с запасным резервуарЬм через скачковую камеру 64 и отверстия 49 в штоке перекроются манжетой 50. Канал 39 в штоке диафрагмы 14 остается не перекрытым.
0 Наполнение тормозного цилиндра через клапан 77 реле давления будет происходить темпом, соответствующим темпу повыщения давления в тормозной камере, т.е. независимо от. величины объемов тормозного цилиндра и запасного резервуара. Когда дав5 ление на диафрагму 74 с обеих сторон выравняется, клапан 77 закроется, сообщение тормозного цилиндра с запасным резервуаром прекратится.
Отпуск после служебного торможения.
При повышении давления в магистрали диафрагмы 14 и 15 начинают перемещаться вниз. Канал 39 в штоке манжетой 40 перекроется, прекращая сообщение камеры 4 дополнительной разрядки с магистралью. По5 лость 29 остается сообщенной с этой камерой через отверстие 42 и канал 28, а полость 25 сообщается с магистралью каналами 22, 21, 23 и 24.
Как только давление в магистрали станет на 0,10-0,15 кгс/см выше давления 0 в камере 4 дополнительной разрядки, которое равно давлению в магистрали перед началом отпуска, клапан 6 открывается и сообщает рабочую камеру 2 с магистралью каналами 37, 38, 24, 23, 21 и 22. Давление в рабочей камере падает, диафрагмы 14 и 15 5 перемещаются дальше вниз и тормозная камера 3 сообщается с атмосферой по каналам 107 через открытое наружное седло клапана 106, канал 48, осевой канал и боковые отверстия 49 в штоке, открытый клапан 51, канал 52, отверстиями 53, 54 и 55 - 0 на электрическом торможении, отверстиями 55 и 56 - на короткосоставном и отверстиями 56 - на длинносоставном положении.
Под действием давления воздуха со стороны тормозного цилиндра диафрагма 74 поднимается вверх, клапан 76 открывается и сообщает тормозной цилиндр с атмосферой.
В головной части поезда, где давление в магистрали при отпуске повышается быстg ро, клапан 35 под действием диафрагмы 14 закрывает канал 38 и сообщение рабочей камеры с магистралью не происходит. Этим достигается предотвращение перезарядки рабочей камеры и выравнивание времени отпуска тормозов по поезду. При снижении давления в тормозной камере и в полости 46 до 0,2-0,3 кгс/см клапан 7 под действием пружины откроется и сообщит полость 43 и камеру 4 через дросселыюе отверстие 42 с атмосферой. Дифференциальный поршень 44 под действием давления воздуха из камеры 4 на его нижнюю часть и поршень 27 под давлением воздуха из магистрали поднимаются вверх. В результате магистраль сообщается с рабочей камерой по каналам и отверстиям 23,31, 32,33, 34 и 37. 4 продолжает разряжаться в атмос(|)еру через отверстие 42.
Экстренное торможение. При снижении давления в магистрали темном экстренного торможения воздух из камеры 72 ускорителя не успевает перетекать н магистраль Через отверстие 66. Диафра1-ма 69 прогибается вниз и шток 71, преодолевая усилие нружины, открывает клана 70. Воздух из магистрали через ши1) ceiroiiiio s5 седле клапана выходит в ;;-r-,irv:-ib,Mjv. одновременно клапан 70 замы-1 ает К П такты цепи управления магнитноpc;i)Cor,();Ч) тормоза, вызывая его срабатыiuiHue.
Ускоритель срабатывает при снижении ,1аилеп1 я в магистрали на величину 0,6- 0,8 кгс/см. После выпуска воздуха из уск.орптельной камеры через отверстие 66 в магист и ль клапан 70 закрывается под действием 1ружины.
Главная часть при экстренно.м тор.моженни рабо)ает в основном так же, как и нри служебном торможении. Но вследствие более быстрого падения давления в магистрали головной части поезда клапан 16 прижимается к седлу, и Наполнение тормозной камеры происходит через дроссельное отве|к-гпс 9 без скачка давления. В хвостовой части поезда до срабатывания ускорителе11 к.,1ана11 16 открыт, и наполнение цилиндра происходит со скачком давления в них. Этим достигается плавность торможения в длинносоставных ноездах.
Торможение на электрическом управлен н и.
В рабочие провода электропневматического тормоза на тормозной вентиль 82 и oTiiycKfOH 90 подается постоянный ток, по проводам 109 и 110. При этом вентиль 82 возбуждается, сердечник его прогибает диафрагму 84 вниз, закрывая канал в сед.le 85 клапаном 89 и отжимает этот клапан от наружного седла 88. Сжатый воздух из рабочей камеры 2 каналом с отверстием 96 сооби1ается с полостью 95 и 87, откуда каналом 97 с камерой 98, а каналом 99 - с по,1ост,ю 18 диафрагмы 15 главного органа 1, которая переместится вверх, нри этом клаиан 51 закроется. При дальнейп ем перемешепни диафрагмы 15 вверх отверстия 49 выходит за маи.жету 50. Тогда воздух из скачковой камеры 64 ностуиает-через отверстие 49 и каналом 48 - в полость над клапаном 106 электромагнитного вентиля 100 обратной 11ронор шональности, далее через открытое паружное седло - в полость 105, откуда каналом 107 - в тормозную камеру 3 и ка1:алом 79 - в полость 73 реле давления II. достижении необходимого давления
в камере 3 направление тока в проводе 109 изменяется, тогда вентиль 82 обесточивается, а вентиль 90 работает.
Происходит быстрое наполнение тормозной камеры через отверстия 60, 61 и 62 переключателя 8. Под давлением воздуха из тормозной камеры диафрагма 74 перемещается вниз и отжимает клапан 77 от седла. Тормозной цилиндр наполняется из запасного резервуара по каналам 58 и 81, открытый клапан 77, канал 80 в соответствии с наполнением тормозной камеры.
Отпуск.
При отпуске оба вентиля 82 и 90 обесточены. Воздух из камеры 98 и полости 18 каналами 97, 86, 94, отверстием 93 выходит в атмосферу. Диафрагма 15 перемещается вниз, и тормозная камера сообщается с атмосферой по каналам 107 и 48, боковые отверстия 49, открытый клапан 51, канал 52, ; отверстия 53, 54 и 55 переключателя 8. Под действием преобладающего давления со стороны тормозного цилиндра диафрагма 74 подни.мается вверх, клапан 76 открывается и сообщает тормозной цилиндр с атмосферой.
Замещение электродинамического тор.моза.
При электродинамическом торможении 5 на тормозной вентиль 82 подается напряжение, величина которого соответствует определенной позиции контроллера, а на вентиль обратной пропорциональности 100 - преобразованное напряжение тока, выработанного электродвигателем вагона. 0 Вентиль 82 возбуждается, сердечник его прогибает диафрагму 84 вниз, закрывая атмосферный канал 86 в седле 85 клапаном 89, и отжимает этот клапан от наружного седла 88.
Сжатый воздух из рабочей камеры 2 каналом с отверстием 96 сообщается с полостями 95 и 87, каналом 97 сообщается с камерой 98, а каналом 99 - с полостью 18 диафрагмы 15 главного органа 1, которая переместится вверх, при этом клапан 51 закроется.
г-1-,
При дальнеищем перемещении диафрагмы 15 вверх отверстия 49 выходят за манжету 50. Тогда воздух из скачковой камеры поступает через отверстия 49 каналом 48 в полость клапана 106 электромагнитного
5 вентиля обратной пропорциональности, далее через открытое наружное седло в полость 105, откуда каналом 107 в тормозную камеру 3 и каналом 79 в полость 73 реле давления 11. Происходит быстрое наполнение тормозной камеры через отверстия 60,
0 62 и 61 переключателя 8.
Как только давление под диафрагмой 84 достигнет величины, при которой электромагнитная сила притяжения вентиля 82 уравновесится усилием давления сжатого воздуха на эту диафрагму, клапан 89 закроет5 ся, при этом диафраг.ма 15 прекратит дальнейшее поступление воздуха из скачковой ка.меры 64 к вентилю 100. Величина давления, устанавливаемого вентилем 82, определяется величиной подаваемого на этот вентиль напряжения электрического тока.
Напряжение, подаваемое на вентиль 100, создает магнитную силу, которая меньше усилия пружины 104, поэтому клапан 106 еще открыт. Сжатый воздух из запасного резервуара через отверстия 60, 61 и 62, через скачковую камеру, отверстия 49, канал 48, открытое наружное седло клапана 106 вентиля 100, канал 107 поступает в тормозную камеру до тех пор, пока усилие на диафрагму 101 от давления воздуха в камере 3 не уравновесится разностью усилия пружины 104 и магнитной силой притяжения вентиля 100. Затем клапан 106 закроется и прекратит дальнейшее наполнение камеры 3 сжатым воздухом.
Наполнение тормозного цилиндра сжатым воздухом из запасного резервуара происходит через реле давления в соответствиис давлением в тормозной камере 3.
Усилие электродинамического торможения при переводе контроллера в соответствующую позицию приводит к повышению подаваемого на вентиль 100 напряжения и увеличению его магнитной силы притяжения. Под давлением воздуха диафрагма 101 поднимается, клапан 106 перекроет канал сообщения камеры 3 с запасным резервуаром через устройство малой диафрагмы главного органа и открывает сообщение этой камеры с атмосферой через отверстие в седле 102. Давление в камере 3 снижается до тех пор, пока отверстие в седле 102 не закроется клапаном 106.
При ослаблении действия электродинамического тормоза перестановкой контроллера в соответствующую позицию величины подаваемых на вентиль 82 и 100 напряжений уменьшаются.
Тогда в камере 3.установится наименьшее из давлений, останавливаемых этими вентилями.
При малых скоростях движения поезда эффективность действия электродинамического тормоза снижается, соответственно уменьшается напряжение, подаваемое на вентиль 100. Под действием пружины клапан 106 открывается, и давление в камере 3 повышается. В тех случаях, когда электродинамический тормоз вследствие малой скорости движения поезда не работает, а также при его выходе из строя, в камере 3 устанавливается давление, которое определяется величиной напряжения, подаваемого на вентиль 82. Максимальная величина этого давления составляет. 3 кгс/см.
Минимальное давление в тормозном цилиндре при полном электродинмическом торможении составляет 1,2-1,3 кгс/см, величину этого давления можно регулировать изменением поджатия пружины 104.
При пневматическом торможении в процессе действия электродинамического тормоза срабатывает воздухораспределитель
подобно описанному действию при пневматическом торможении. При этом воздух из скачковой камеры, которая постоянно сообщена с запасным резервуаром, через отверстия 49 в штоке малой диафрагмы каналом 48 поступает в полость клапана 106 и
через открытое им наружное седло (если электродинамическое торможение было неполное) через полость 105 каналом 107 сообщаются между собой тормозная камера 3 и запасный резервуар. При этом давление в тормозной камере будет регулироваться вентилем 100 обратной пропорциональности в зависимости от подаваемого на него напряжения электрического тока.
Формула изобретения
Электровоздухораспределитель тормоза железнодорожного транспортного средства, содержащий главный распределительный орган с большой и малой диафрагмами, взаимодействующей между собой посредством штоков, и имеющий полость под большой
диафрагмой, сообщенную с рабочей камерой, полость над большой диафрагмой сообщенную с тормозной магистралью, полость над малой диафрагмой, связанную с тормозной камерой, и полость под малой диафрагмой, сообщенную с электромагнитным вентилем торможения, реле даления, связанное с тормозной камерой, запасным резервуаром и тормозным цилиндром, переключатель режимов торможения, клапан для сообщения камеры дополнтельной разрядки с атмосферой, клапан для сообщения рабочей камеры с магистралью, дифференциальный орган, электромагнитные вентили отпуска и торможения, электромагнитный вентиль замещения электродинамического тормоза пневматическим обратной пропорциональности, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, электромагнитный вентиль торможения избирательно связан, посредством клапанов, с электромагнитным вентилем отпуска, рабочей камерой и полостью под малой диафрагмой главного распределитьного органа.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Клыков Е. В. и Крылов В. В. Воздухораспределители .тормозов железнодорожного подвижного состава. М., «Транспорт, 1976, с. 126-130 (прототип).
