Патент на изобретение №2300682

(54) РАЗОБЩИТЕЛЬНЫЙ КРАН

(57) Реферат:

Изобретение относится к тормозному оборудованию железнодорожного транспорта, а конкретно к устройству разобщительных кранов воздухопровода тормоза, и предназначено для включения и выключения воздухораспределителей и других пневматических устройств тормоза с тормозной магистралью. Разобщительный кран состоит из полого корпуса с входным и выходным штуцерами, с усеченным коническим затвором, имеющим проходной канал и стержень управления. На верхней части стержня закреплен рычаг управления с возможностью поворота вокруг оси перпендикулярно одному из положений. В указанном кране корпус изготовлен в виде двух отдельных частей. Несъемная часть устанавливается в магистраль воздухораспределителя и содержит входной и выходной штуцера, разделенные перегородкой. Другая съемная часть крепится к первой через уплотняющие прокладки и содержит рычаг управления и усеченный конусный затвор. Усеченный конусный затвор выполнен с проходным отверстием. Выход проходного отверстия размещен в боковой поверхности конуса. Вход проходного отверстия размещен в основании большего диаметра конуса. Атмосферное отверстие расположено с противоположной стороны выходного отверстия и направлено в сторону рычага управления. Рычаг управления имеет возможность поворачиваться на 180° из открытого в закрытое положение. Изобретение направлено на повышение надежности в течение всего срока эксплуатации, защиты тормозного оборудования от посторонних частиц и повышение ремонтопригодности при отсутствии разборки самой магистрали. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к конструкциям кранов, используемых в тормозных пневматических системах железнодорожного транспорта, и предназначено для включения или выключения линии воздухораспределителя тормозной системы отдельно взятого вагона от тормозной магистрали состава.

Известна конструкция запорного органа, содержащего размещенные в корпусе уплотняющий элемент и сферическую пробку со смонтированным на ней рычагом управления, перемещение которого ограничено поверхностями смонтированного на корпусе упорного элемента. К поверхности сферической пробки с двух сторон поджимаются седла с уплотняющими эластомерами, завальцованными в соответствующих пазах (Ru № 2108512, F16K 5/20 от 30.01.1996).

Недостатком данной конструкции является сложность ее изготовления, а наличие завальцованных уплотняющих элементов требует времени на замену такого уплотнения и, кроме того, отсутствуют защитные средства от попадания посторонних частиц в трубопровод, что может способствовать его выходу из строя.

Также описана конструкция разобщительного крана воздухопровода тормоза железнодорожного транспортного средства, в которой в корпусе разобщительного крана размещены штуцеры для соединения с входной и выходной трубами воздухопровода, между которыми установлен шаровой затвор, поджатый манжетами, установленными во внутренних кольцевых проточках (Пат. Ru № 2246064, F16K 5/06, оп. 2004.09.10).

Недостатком данной конструкции разобщительного крана является сложность конструкции и необходимость полной разборки магистрали при ремонте, а также отсутствие защиты от проникновения посторонних частиц в линию трубопровода воздухораспределителя. Кроме того, соединение с атмосферой осуществляется посредством наклонной выемки на поверхности шаровой пробки и в этой линии также отсутствует защита атмосферного отверстия от попадания грязи. Указанные краны относятся к шаровому типу.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является тормозной кран, выбранный в качестве прототипа и содержащий корпус, в котором размещен установленный с возможностью вращения подпружиненный конусный затвор, включающий проходное отверстие в одном положении и атмосферное отверстие в другом рабочем положении. Поворот рычага управления на 90° приводит к включению затвора в одно из рабочих состояний. Плотность воздушной тормозной магистрали достигается притиранием затвора к седлу в корпусе (Тормозное оборудование железнодорожного подвижного состава. /Справочник/ В.И.Крылов, В.В.Крылов, В.Н.Ефимов, П.Т.Демушкин. – М.: Транспорт, 1989 г., с.232).

Недостатком данной конструкции является наличие неравномерного износа затвора, из-за чего может происходить утечка воздуха из тормозной магистрали. Кроме того, из-за отсутствия защиты при изменении давления все посторонние частицы, имеющиеся перед краном, могут попасть на притертые поверхности или уйти в линию воздухораспределителя.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в создании конструкции разобщительного крана, обеспечивающей его надежность в течение всего срока эксплуатации и его ремонтопригодность без разборки магистрали трубопровода, быстроту и простоту замены быстроизнашиваемых деталей при ремонте непосредственно на трубопроводе, т.е. расширение технологических возможностей при ремонте тормозного оборудования.

Технический результат, который будет получен при осуществлении предлагаемого изобретения, заключается в том, что повысится надежность работы линии воздухораспределителя за счет исключения попадания в кран посторонних частиц, а также за счет исключения влияния износа деталей усеченного конусного затвора на герметичность разобщительного крана тормозной магистрали в закрытом положении запорного органа и, кроме того, увеличится ремонтопригодность крана без разборки трубопровода.

Указанный технический результат достигается тем, что в указанном разобщительном кране корпус изготовлен в виде двух отдельных частей, скрепленных между собой, при этом одна часть содержит входной и выходной штуцера, разделенные перегородкой, и постоянно установлена в цепь трубопровода, а другая является съемной и содержит рычаг управления и усеченный конусный затвор, при этом усеченный конусный затвор выполнен с проходным отверстием таким образом, что имеет выход в боковой поверхности конуса, а вход на поверхности большего диаметра, при этом атмосферное отверстие расположено с противоположной стороны входного отверстия, что увеличивает расстояние между ними, а следовательно, и степень герметичности и направлено в сторону рычага управления, вследствие этого рычаг управления поворачивается на 180° из открытого в закрытое положение.

Кроме того, указанный технический результат достигается тем, что в части конструкции, содержащей присоединительные штуцера, дополнительно имеется углубление в виде кармана для задержки посторонних частиц.

Кроме того, указанный технический результат достигается тем, что на выходе из указанного кармана установлена сетка-фильтр с сохранением общего воздушного сопротивления магистрали.

Кроме того, указанный технический результат достигается тем, что на выходе атмосферного отверстия введена защита в виде стакана от попадания посторонних частиц в положении соединения трубопровода с атмосферой.

А также указанный технический результат достигается тем, что усеченный конусный затвор установлен с использованием уплотняющих элементов в проточках корпуса и в выступе конусного затвора со стороны большего диаметра.

Основными новыми по сравнению с прототипом признаками заявляемого разобщительного крана тормозной магистрали от указанного выше известного, наиболее близкого к нему, являются такие конструктивные особенности крана, как наличие двух частей корпуса, одной постоянно устанавливаемой в цепь и второй съемной запорной части, осуществление защиты от трубопровода посторонних частиц путем введения кармана, сетки фильтра и защиты атмосферного отверстия в виде защитного стакана, а также введение уплотняющих прокладок и, кроме того, расположение входного и выходного отверстий проходного канала, расположение атмосферного отверстия относительно выхода проходного канала.

Благодаря конструктивному выполнению элементов разобщительного крана согласно изобретению значительно повышается надежность работы устройства, так как в результате введения в конструкцию крана совокупности отличительных признаков (корпуса в виде двух частей, углубления в виде кармана, дополнительных упругих элементов, расположения отверстий в усеченном коническом запоре) износ деталей затвора, влияющий на герметичность разобщительного крана в закрытом положении запорного органа, может быть существенно уменьшен при повышении герметичности запорного элемента, что позволило повысить ремонтопригодность указанного крана тормозной магистрали.

Таким образом, можно констатировать достижение указанного технического результата: исключено влияние износа затвора на герметичность разобщительного крана тормозной магистрали в закрытом и открытом положении затвора, кроме того, предприняты защитные меры от попадания посторонних частиц, а также существенно повышена ремонтопригодность крана без вырезки из трубопровода.

Изобретение поясняется описанием примера его выполнения со ссылками на чертежи, на которых фиг.1 изображает разобщительный кран тормозной магистрали в разрезе в положении “открыто”, фиг.2 – усеченный конический затвор разобщительного крана тормозной магистрали в разрезе.

Разобщительный кран тормозной магистрали содержит несъемную или постоянную часть корпуса 1 (фиг.1) с входным 2 и выходным 3 штуцерами, разделенными перегородкой 4, углублением в виде кармана 5, вторую съемную часть корпуса 6 с усеченным коническим затвором 7 и с входным отверстием 8 и с атмосферным отверстием 9, уплотнительными прокладками 10. Буртик 16 исключает смещение прокладки. Вторая часть корпуса соединена с первой посредством прокладок 11 и 12. Сетка-фильтр 15 устанавливается в прокладке 11. Сверху конического затвора крепится рычаг управления 13 и посредством пружины 14 конический затвор прижимается к притертой уплотняющей поверхности корпуса. Рычаг управления 13 зафиксирован в верхней части конического затвора с помощью болта 17. Усеченный конический затвор имеет входное отверстие 18 со стороны большего диаметра конуса (фиг.2). Выход атмосферного отверстия 19 расположен ближе к малому диаметру на боковой поверхности. Защита выходного отверстия 19 осуществляется экраном 20, изготовленным в виде цилиндрического стакана (фиг.1). При подаче давления сжатого воздуха от тормозной магистрали (не показана) через отверстие входного штуцера 3 при открытом положении выходное отверстие 8 проходного канала устанавливается напротив входного отверстия съемной части корпуса 6 и воздух через входное отверстие затвора 7 через сетку-фильтр 15 и карман 5 беспрепятственно проходит в линию воздухораспределителя.

Наличие кармана и защитной сетки-фильтра позволяет задержать посторонние частицы. Атмосферное отверстие 9 при этом закрыто стенкой корпуса с противоположной стороны от входного отверстия. Его герметичность определяется притертыми поверхностями затвора и корпуса 6 и уплотняющими прокладками и поджатием пружины 14. При переводе рычага управления 13 в противоположное положение с воздухораспределителем сообщается атмосферное отверстие и остатки воздуха из рабочих камер воздухораспределителя уходят в атмосферу. Далее цикл работы разобщительного крана повторяется.

Предлагаемый разобщительный кран воздушной тормозной магистрали обладает широкой применимостью в тормозных системах различных технических средств, в том числе и на различных видах транспортных средств. Его универсальность и повышенная эффективность в эксплуатации обеспечивают возможность его применения в тормозных системах различного вида.

В настоящее время на заявляемую конструкцию разработана техническая документация и идет подготовка к изготовлению опытной партии разобщительных кранов.

Формула изобретения

1. Разобщительный кран, состоящий из полого корпуса с входным и выходным штуцерами, с усеченным коническим затвором, имеющий проходной канал и стержень управления, на верхней части которого закреплен рычаг управления с возможностью поворота вокруг оси перпендикулярно одному из положений, отличающийся тем, что в указанном кране корпус изготовлен в виде двух отдельных частей, при этом несъемная часть устанавливается в магистраль воздухораспределителя и содержит входной и выходной штуцера, разделенные перегородкой, а другая, съемная, крепится к первой через уплотняющие прокладки и содержит рычаг управления и усеченный конусный затвор, при этом усеченный конусный затвор выполнен с проходным отверстием таким образом, что имеет выход в боковой поверхности конуса, а вход – в основании большего диаметра, при этом атмосферное отверстие расположено с противоположной стороны выходного отверстия и направлено в сторону рычага управления, вследствие чего рычаг управления имеет возможность поворачиваться на 180° из открытого в закрытое положение.

2. Разобщительный кран по п.1, отличающийся тем, что в части конструкции, содержащей штуцера, дополнительно имеется углубление в виде кармана для задержки посторонних частиц.

3. Разобщительный кран по п.2, отличающийся тем, что на выходе из указанного кармана установлена сетка-фильтр с сохранением общего воздушного сопротивления магистрали.

4. Разобщительный кран по п.1, отличающийся тем, что на выходе атмосферного отверстия введена защита в виде защитного стакана от попадания посторонних частиц в положении соединения трубопровода с атмосферой.

5. Разобщительный кран по п.1, отличающийся тем, что усеченный конусный затвор установлен с использованием уплотняющих элементов в проточках корпуса и в выступе конусного затвора со стороны большего диаметра.

РИСУНКИ