Патент на изобретение №2292279

(54) ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ ТОРМОЗА КЕ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

(57) Реферат:

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к тормозной технике подвижного состава. Воздухораспределитель тормоза КЕ содержит размещенный в корпусе орган трех давлений, выполненный из большой и малой подвижных перегородок, связанных между собой штоком, имеющим возможность взаимодействовать с двумя подпружиненными клапанами, реле давления и выпускной клапан. Большая подвижная перегородка отделяет магистральную камеру от рабочей камеры. Один из подпружиненных клапанов через орган скачкообразного и максимального наполнения связывает источник сжатого воздуха с реле давления, второй подпружиненный клапан имеет возможность сообщать магистральную камеру с органом дополнительной разрядки тормозной магистрали и органом мягкости действия воздухораспределителя и зарядки рабочей камеры. Воздухораспределитель снабжен устройством равнинного и горного режимов, выполненного в виде подпружиненного штока, размещенного в рабочей камере и имеющего возможность взаимодействия с большой подвижной перегородкой. Шток проходит через корпус органа трех давлений, имеет в нем уплотнение и выходит в полость, которая каналом через переключатель равнинного и горного режимов, связана с магистральной камерой, которая в свою очередь сообщена с тормозной магистралью. Для связи рабочей камеры с упомянутой полостью шток снабжен клапаном или выполнен с каналом и отверстиями. В канале, сообщающем упомянутую полость с магистральной камерой, установлен обратный клапан или клапан, связанный с подвижной перегородкой. Подвижная перегородка разделяет две полости, одна из которых связана с магистральной камерой, а вторая – с упомянутой полостью. Техническим результатом является упрощение конструкции и повышение надежности работы воздухораспределителя. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Предлагаемое техническое решение относится к железнодорожному транспорту и касается тормозной техники подвижного состава.

Известен воздухораспределитель 483-КЕ для железнодорожных транспортных средств международного сообщения, состоящий из воздухораспределителя тормоза КЕ и магистральной части №483. Воздухораспределитель тормоза КЕ включает в себя орган трех давлений, состоящий из большой и малой подвижных перегородок, соединенных между собой штоком, имеющим возможность взаимодействовать с двумя клапанами. Один из клапанов через орган скачкообразного и максимального наполнения связывает запасный резервуар с реле давления. Второй клапан имеет возможность сообщать магистральную камеру с органом дополнительной разрядки тормозной магистрали и с органом мягкости действия воздухораспределителя и зарядки рабочей камеры. Магистральная камера отделена большой подвижной перегородкой от рабочей камеры. Воздухораспределитель тормоза КЕ имеет только горный режим отпуска тормозов [1]. Указанная магистральная часть №483 состоит из подвижной перегородки, отделяющей магистральную камеру от золотниковой камеры и связанной со штоками, взаимодействующими или имеющими возможность взаимодействовать с системой клапанов. Магистральная часть №483 снабжена переключателем равнинного и горного режимов, что позволяет обеспечить воздухораспределителю 483-КЕ равнинный и горный режимы отпуска [2].

Недостатком этого воздухораспределителя является сложность конструкции, что понижает надежность его работы.

Задачей предлагаемого технического решения является упрощение конструкции и повышение надежности работы воздухораспределителя.

Поставленная задача достигается тем, что воздухораспределитель тормоза КЕ железнодорожного транспортного средства, содержащий размещенные в корпусе орган трех давлений, имеющий магистральную и рабочую камеры и состоящий из большой и малой подвижных перегородок, связанных между собой штоком, выполненным с возможностью взаимодействия с двумя подпружиненными клапанами, причем большая подвижная перегородка отделяет магистральную камеру от рабочей камеры, один из клапанов через орган скачкообразного и максимального наполнения связывает источник сжатого воздуха с реле давления, второй клапан имеет возможность сообщать магистральную камеру с органом дополнительной разрядки тормозной магистрали и органом мягкости действия воздухораспределителя и зарядки рабочей камеры, дополнительно снабжен устройством равнинного и горного режимов. Устройство равнинного и горного режимов выполнено в виде подпружиненного штока, размещенного в рабочей камере с возможностью взаимодействия с большой подвижной перегородкой. Шток проходит через корпус, имеет в нем уплотнение и выходит в полость, которая каналом через переключатель равнинного и горного режимов связана с магистральной камерой, которая в свою очередь связана с тормозной магистралью. Через клапан на торце штока полость имеет возможность сообщаться с рабочей камерой. По одному из вариантов в подпружиненном штоке выполнен канал с отверстиями, посредством которых при перемещении штока рабочая камера имеет возможность сообщаться с упомянутой полостью и далее через переключатель равнинного и горного режимов с магистральной камерой. В канале, сообщающем упомянутую полость с магистральной камерой, установлен обратный клапан, препятствующий перетеканию воздуха из магистральной камеры в упомянутую полость. По одному из вариантов устройство равнинного и горного режимов снабжено клапаном, имеющем возможность перекрывать канал, сообщающий упомянутую полость с магистральной камерой. Клапан имеет связь с подпружиненной подвижной перегородкой, разделяющей две полости, одна из которых соединена с упомянутой полостью, а другая соединена с магистральной камерой. Клапан выполнен коническим или имеет другую конструкцию, обеспечивающую регулирование расхода воздуха через него в зависимости от положения подвижной перегородки.

На фиг.1 показана принципиальная схема воздухораспределителя со структурными элементами. На фиг.2, 3 и 4 показаны различные варианты исполнения устройства равнинного и горного режимов.

Предлагаемый воздухораспределитель тормоза КЕ железнодорожного транспортного средства включает в себя орган трех давлений 1, состоящий из большой подвижной перегородки 2 и малой подвижной перегородки 3, которые связаны между собой штоком 4 с каналом 5, сообщенным с атмосферной полостью 6. Шток 4 имеет возможность взаимодействовать с клапаном 7, отделяющим полость 8 от полости 9 и клапаном 10, выполненным с осевым каналом 11. Клапан 10 отделяет атмосферную полость 12 от полости 13, которая каналом 14 сообщена с органом 15 дополнительной разрядки тормозной магистрали 16 и с органом 17 мягкости действия воздухораспределителя и зарядки рабочей камеры 18. Рабочая камера 18 имеет возможность сообщаться через орган 17 с тормозной магистралью 16 и магистральной камерой 19. Полость 8 связана с органом 20 скачкообразного и максимального наполнения, а полость 9 связана с реле давления 21 и с управляющими полостями органов 15, 17, 20 и 21. В рабочей камере 18 расположен канал 22 для подвода сжатого воздуха, выпускной клапан 23 и устройство равнинного и горного режимов. Устройство равнинного и горного режимов выполнено в виде штока 24, подпружиненного пружиной 25 и имеющего канал 26, посредством которого рабочая камера 18 имеет возможность сообщаться с полостью 27, которая в свою очередь каналом 28 через переключатель 29 равнинного и горного режимов связана с магистральной камерой 19. Шток 24 проходит через корпус 30 органа трех давлений 1. Для сообщения рабочей камеры 18 с полостью 27 в штоке 24 выполнены отверстия 31, 32 и 33. По второму варианту исполнения штока 24 сообщение полости 27 с рабочей камерой 18 происходит через клапан 34, закрепленный на торце штока 24, полость 35, каналы 36 и 22. В корпусе 30 размещено уплотнение 37 для штока 24. В канале 28, сообщающем полость 27 с магистральной камерой 19, установлен обратный клапан 38, препятствующий перетеканию воздуха из магистральной камеры 19 в полость 27. По одному из вариантов устройство равнинного и горного режимов снабжено клапаном 39, имеющем возможность перекрывать канал 28 сообщения полости 27 с магистральной камерой 19. Клапан 39 механически связан с подвижной перегородкой 40, подпружиненной пружиной 41. Подвижная перегородка 40 разделяет полости 42 и 43. Полость 42 сообщена с магистральной камерой 19, а полость 43 – с полостью 27.

Воздухораспределитель тормоза КЕ железнодорожного транспортного средства работает следующим образом. В процессе зарядки сжатый воздух из тормозной магистрали 16 поступает в магистральную камеру 19 органа трех давлений 1. Большая подвижная перегородка 2, связанная штоком 4 с малой подвижной перегородкой 3, перемещается вниз, нажимая на шток 24. Пружина 25 сжимается, и отверстия 32 и 33 опускаются в полость 27. Таким образом, полость 27 через отверстия 32 и 33, канал 26 и отверстие 31 или через клапан 34, полость 35, каналы 36 и 22 сообщается с рабочей камерой 18. На горном режиме канал 28 перекрыт переключателем 29 равнинного и горного режимов. Рабочая камера 18 заряжается одним путем – из тормозной магистрали 16 через орган 17 мягкости действия воздухораспределителя и зарядки рабочей камеры и далее по каналу 22. На равнинном режиме переключатель 29 равнинного и горного режимов сообщает канал 28 с полостью 27. Для предотвращения сверхзарядки рабочей камеры 18 в процессе зарядки воздухораспределителя на равнинном режиме установлен обратный клапан 38 или клапан 39. Клапан 39 находится в закрытом положении, так как давление в магистральной камере 19 и соответственно в полости 42 больше, чем в рабочей камере 18 и соответственно в полости 43. Зарядка рабочей камеры происходит также одним путем, как и на горном режиме. Полость 9, сообщенная с управляющими полостями реле давления 21, органа 15 дополнительной разрядки тормозной магистрали, органа 17 мягкости действия воздухораспределителя и зарядки рабочей камеры, органа 20 скачкообразного и максимального наполнения, через канал 5 сообщена с атмосферной полостью 6, а полость 13 через клапан 10 сообщена с атмосферной полостью 12. После зарядки тормоза большая подвижная перегородка 2 уравновешивается давлением сверху и снизу. При этом под действием пружины 25 шток 24 поднимается вверх, и перекрывается сообщение полости 27 с рабочей камерой 18.

При снижении давления в тормозной магистрали 16 темпом мягкости происходит разрядка в нее рабочей камеры 18 по каналу 22 через орган 17 мягкости действия воздухораспределителя и зарядки рабочей камеры без срабатывания тормозов.

При торможении давление в магистральной камере снижается, и большая подвижная перегородка 2 вместе с малой подвижной перегородкой 3 перемещается вверх. Клапан 10 также поднимается вверх. При этом сначала разобщается полость 13 от атмосферной полости 12, а затем магистральная камера 19 и, соответственно, тормозная магистраль 16 по каналам 11 и 14 сообщаются с органом 15 дополнительной разрядки тормозной магистрали. Под влиянием дополнительной разрядки большая и малая подвижные перегородки 2 и 3 поднимаются еще выше вверх. Канал 5 закрывается клапаном 7 и далее клапан 7 отходит от своего седла. Сжатый воздух из полости 8, связанной через орган 20 скачкообразного и максимального наполнения с запасными резервуарами (на фиг.1 не показаны), перетекает в полость 9, связанную с управляющими полостями реле давления 21, органа 15 дополнительной разрядки тормозной магистрали, органа 17 мягкости действия воздухораспределителя и зарядки рабочей камеры, органа 20 скачкообразного и максимального наполнения. Орган 17 мягкости действия воздухораспределителя и зарядки рабочей камеры перекрывает канал сообщения тормозной магистрали и рабочей камеры. Орган 15 дополнительной разрядки тормозной магистрали прекращает дополнительную разрядку. Реле давления 21 управляет наполнением тормозных цилиндров в зависимости от величины давления в управляющей полости. Давление в полости 9 возрастает, большая и малая подвижные перегородки 2 и 3 при ступенчатом торможении перемещаются вниз до тех пор, пока не закроется клапан 7, разобщив полости 8 и 9. Устанавливается положение перекрыши. При достижении максимального давления в полости 9 (полное служебное торможение) орган 20 скачкообразного и максимального наполнения разобщает эту полость от запасных резервуаров.

Отпуск тормоза на горном и равнинном режиме протекает по-разному. При повышении давления в магистральной камере 19 большая и малая подвижные перегородки 2 и 3 перемещаются вниз. Большая подвижная перегородка 2 опускает шток 24, и полость 27 сообщается с рабочей камерой 18 через отверстия 32 и 33, канал 26 и отверстие 31 или через клапан 34, полость 35 и каналы 36 и 22. На горном режиме канал 28 перекрыт переключателем 29 равнинного и горного режимов, и полость 27 разобщена с магистральной камерой 19. Шток 4 отходит от клапана 7 и полость 9 сообщается по каналу 5 с атмосферной камерой 6. Происходит снижение давления в управляющей полости реле давления 21 и соответственно в тормозном цилиндре. По мере снижения давления в полости 9 большая и малая подвижные перегородки 2 и 3 поднимаются вверх, и канал 5 снова перекрывается клапаном 7, разобщая полость 9 от атмосферной полости 6. Устанавливается положение перекрыши. При ступенчатом повышении давления в тормозной магистрали 16 отпуск тормоза также происходит ступенями, так как в рабочей камере 18 сохраняется высокое давление. Полный отпуск тормоза наступает при достижении предтормозного давления в тормозной магистрали 18.

На равнинном режиме полость 27 через переключатель 29 равнинного и горного режимов, обратный клапан 38 или клапан 39 по каналу 28 сообщается с тормозной магистралью 16 и магистральной камерой 19. Клапан 39 открыт, так как давление в полости 27 и соответственно в полости 43 больше, чем давление в магистральной камере 19 и соответственно в полости 42. В момент отпуска тормоза большая и малая подвижные перегородки 2 и 3 перемещаются вниз. При этом большая подвижная перегородка 2 перемещает вниз шток 24, имеющий уплотнение 37, размещенное в корпусе 30 органа трех давлений 1. Отверстия 32 и 33 опускаются в полость 27. Сжатый воздух из рабочей камеры 18 через отверстие 31, канал 26 и отверстия 32 и 33 или через каналы 22, 36, полость 35 и клапан 34 поступает в полость 27 и далее через переключатель 29 равнинного и горного режимов, обратный клапан 38 или клапан 39 по каналу 28 в магистральную камеру 19. При этом отпуск будет происходить не только за счет повышения давления в магистральной камере 19, как на горном режиме, но и за счет понижения давления в рабочей камере 18, то есть значительно быстрее. Перетекание сжатого воздуха из рабочей камеры 18 в магистральную камеру 19 происходит до полного выравнивания давлений, что приводит к полному отпуску тормозов. Величина проходного сечения клапана 39 зависит от перепада давлений между полостями 43 и 42, что позволяет выравнивать время отпуска тормозов по длине поезда.

При отпуске тормоза вручную открывают клапан 23, выпуская тем самым сжатый воздух из рабочей камеры 18, что и приводит к отпуску.

Источники информации

1. Крылов В.И., Клыков Е.В., Ясенцев В.Ф. Тормоза подвижного состава. М.: Транспорт, 1980, – с.132-135.

Формула изобретения

1. Воздухораспределитель тормоза КЕ железнодорожного транспортного средства, содержащий размещенные в корпусе орган трех давлений, состоящий из большой и малой подвижных перегородок, связанных между собой штоком, имеющим возможность взаимодействия с двумя подпружиненными клапанами, устройство равнинного и горного режимов, реле давления и выпускной клапан, при этом большая подвижная перегородка отделяет магистральную камеру от рабочей камеры, один из подпружиненных клапанов через орган скачкообразного и максимального наполнения связывает источник сжатого воздуха с реле давления, второй подпружиненный клапан имеет возможность сообщать магистральную камеру с органом дополнительной разрядки тормозной магистрали и органом мягкости действия воздухораспределителя и зарядки рабочей камеры, отличающийся тем, что устройство равнинного и горного режимов выполнено в виде подпружиненного штока, размещенного в рабочей камере и имеющего возможность взаимодействия с большой подвижной перегородкой, при этом шток проходит через корпус, имеет в нем уплотнение и выходит в полость, которая каналом через переключатель равнинного и горного режимов связана с магистральной камерой, сообщенной с тормозной магистралью, а через клапан на торце штока или посредством канала с отверстиями, выполненными в этом штоке, имеет возможность сообщаться с рабочей камерой.

2. Воздухораспределитель по п.1, отличающийся тем, что в канале, связывающем упомянутую полость с магистральной камерой, установлен обратный клапан, препятствующий перетеканию воздуха из магистральной камеры в рабочую камеру.

3. Воздухораспределитель по п.1, отличающийся тем, что устройство равнинного и горного режимов снабжено клапаном, имеющим возможность перекрывать канал, сообщающий упомянутую полость с магистральной камерой, причем клапан имеет связь с подпружиненной подвижной перегородкой, разделяющей две полости, одна из которых соединена с рабочей камерой, а другая соединена с магистральной камерой.

4. Воздухораспределитель по п.3, отличающийся тем, что клапан выполнен коническим или имеет другую конструкцию, обеспечивающую регулирование расхода воздуха через него в зависимости от положения подвижной перегородки.

РИСУНКИ