Авторегулятор режимов торможения железнодорожного транспортного средства

Авторегулятор режимов торможения железнодорожного транспортного средства

Реферат

Изобретение относится к тормозам железнодорожного подвижного состава, преимущественно к устройствам для регулирования давления в тормозном цилиндре железнодорожного подвижного состава в соответствии с загрузкой вагона - автоматическим регуляторам грузового режима (авторежима).

Известен авторегулятор давления воздуха в тормозном цилиндре железнодорожного транспортного средства, содержащий корпус с размещенными в нем подпружиненным задающим поршнем, взаимодействующим с передающим рычагом и со стаканом, подпружиненным поршнем зажима, ползуном, несущим опорный сухарь рычага реле давления и выполненным в виде диска с хвостовиком, перемещающимся под действием стержня задающего поршня. Механизм передачи нагрузки вагона выполнен в виде передающего рычага, контактирующего с опорой и жестко связанного с задающим поршнем. Фиксация этого положения осуществляется в процессе отпуска тормоза при полном служебном торможении. Колебания передающего рычага могут приводить к перемещению сухаря из-за ненадежной фиксации поршнем зажима. Демпферный поршень, предназначенный для гашения вертикальных колебаний, здесь отсутствует, и авторежим такого типа не может быть использован для грузовых вагонов (А.С. 510401, В 60 Т 8/18, от 03.07.1973).

Известен авторегулятор давления воздуха в тормозном цилиндре, состоящий из управляющей части, содержащей корпус, демпферный поршень с дроссельным отверстием, шток демпферного поршня, ползун, сухарь, стакан, вилку, пружину, стержень и воздушное реле давления, содержащее рычаг, подпружиненный силовой поршень с хвостовиком, подпружиненный разобщительный поршень с хвостовиком. Недостатком этого авторегулятора давления является большой диаметр демпферного поршня, необходимый для того, чтобы повысить демпфирующие характеристики (патент RU № 2222444, В 60 Т 8/18, от 2002.04.05).

В то же время для гашения механических колебаний обрессоренных частей транспортных средств используются и пневмогидравлические демпферы, где рабочим телом являются газ под давлением и жидкость в виде масла. При этом может использоваться и большее количество поршней, чем в обычном авторежиме железнодорожного подвижного состава. Гидравлические амортизаторы демпфируют мягче потому, что у них две системы поршней в отличие от однотрубных газовых, у которых только одна, расположенная на штоке, плюс газ у них под более низким давлением. Таким примером может служить адаптивный пневмогидравлический демпфер по патенту RU № 2190133, F 16 F 9/06, от 12.20.2000, где для демпферирования имеется основной и два вспомогательных поршня, а рабочей средой являются воздух под давлением и жидкость.

Наиболее близким к предлагаемому является авторегулятор режимов торможения транспортного средства, содержащий демпферную часть, в корпусе которой установлены подпружиненный демпферный поршень с дроссельным отверстием, на штоке которого закреплен ползун с сухарем, реле давления с рычагом, взаимодействующим с упомянутым сухарем и с подпружиненными силовым и разобщительным поршнями, связанными с тормозным цилиндром и воздухораспределителем ("Тормозное и пневматическое оборудование подвижного состава", В.Г.Иноземцев. И.В.Абашкин, Москва, Транспорт, 1984 г., стр.128-132). Вертикальные колебания подрессоренных частей воспринимаются здесь пружинами.

Передача загрузки вагона осуществляется посредством хвостовика подпружиненной вилки, направляющая которой связана с демпферным поршнем посредством прикрепленного к штоку поршня ползуна с сухарем. Для загрузки в три четверти от максимальной демпферный поршень занимает крайнее положение и ход поршня составляет до 40 мм в вертикальном направлении. На такое же расстояние перемещается и сухарь, взаимодействующий с рычагом реле давления. При резких изменениях положения поршня происходит повышение давления в части камеры, где уменьшается объем. Для выравнивания давления поршень снабжен дроссельным отверстием. Такие резкие перемещения поршня не являются необходимыми для работы реле давления: это может привести к несоответствующему нагрузке положению сухаря и ложной сработке на торможение. К недостаткам данного авторежима можно отнести большую площадь демпферного поршня и то, что рабочее тело здесь - газ при атмосферном давлении, который в отличие от жидкости сжимается, а это снижает эффективность демпфирования и требует для большего соответствия требуемым техническим условиям соответствующего диаметра поршня. Это приводит к появлению довольно большой камеры для демпферного поршня.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении эффективности действия авторегулятора режимов торможения железнодорожного подвижного состава за счет улучшения качества демпфирования при сохранении заданных параметров работы.

Техническим результатом настоящего изобретения является обеспечение более действенного демпфирования и, следовательно, надежной работы авторежима.

Для этого в предлагаемом авторегуляторе режимов торможения железнодорожного подвижного состава, содержащем реле давления, в корпусе которого размещены рычаг, силовой и разобщительный поршни, хвостовиками шарнирно соединенные с упомянутым рычагом реле давления, пневматически связанного с тормозным цилиндром и воздухораспределителем, демпферную часть, в корпусе которой установлены подпружиненный демпферной поршень, на штоке которого закреплен ползун с сухарем, взаимодействующим с рычагом реле давления, подпружиненной вилкой с хвостовиком непосредственно воспринимающей загрузку и устанавливающей положение сухаря относительно рычага реле давления, демпферный поршень осуществлен в виде корпуса, внутри которого расположены два поршня с дроссельными отверстиями и клапанами, один из которых неподвижно закреплен на штоке, а другой подпружинен и является подвижным, а полости под и над неподвижным поршнем полностью заполнены жидкостью, полость же над подвижным поршнем наполнена частично, кроме того хвостовик штока расположен в полости, отделенной от полости под неподвижным поршнем уплотнением и сообщающейся с полостью над подвижным подпружиненным поршнем посредством отверстия внутри штока, при этом ход корпуса относительно неподвижного поршня остается в пределах требуемого режимом работы реле давления.

Возможность достижения положительного эффекта при использовании предлагаемого изобретения может быть объяснена следующим образом. Выполнение демпферного поршня в виде корпуса, перемещающегося относительно подпружиненного подвижного и неподвижного поршня на штоке с полостями под и над неподвижным поршнем, полностью заполненными жидкостью, и с полостью над подвижным поршнем, наполненной частично, а хвостовик штока расположен в полости, отделенной от полости под неподвижным поршнем уплотнением и сообщающейся с полостью над подвижным подпружиненным поршнем посредством отверстия внутри штока, позволяет существенно уменьшить влияние вертикальных колебаний на ход поршня и, следовательно, стабилизировать положение сухаря относительно рычага реле давления.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где показан схематично авторегулятор режимов торможения железнодорожного подвижного состава.

Авторегулятор режимов торможения состоит из демпферной части 1 и реле давления 2. Вход 3 реле давления соединен с выходом воздухораспределителя, а выход 4 - с тормозным цилиндром. Внутри корпуса демпферной части расположен шток 5, на котором закреплен сухарь 6 с ползуном 7 при помощи винта крепления 8. Опорное ребро сухаря контактирует с рычагом реле давления, обеспечивая тем самым регулирование давления в тормозном цилиндре в зависимости от загрузки. В нашем случае опорное ребро сухаря смещено к его нижней грани в сторону силового поршня реле давления. Тем же винтом зажата направляющая 9, на которую опирается пружина 10, длина которой выбрана таким образом, чтобы обеспечить восприятие колебаний подрессоренных частей вагона при полной загрузке вагона. Ползун входит в прорезь вилки 11, в дно которой опирается пружина 10. В вилку входит стакан 12 с направляющей 9, удерживаемый пружинным кольцом 13. Хвостовик вилки 11 опирается на опору на неподрессоренной части тележки вагона. В подпружиненный корпус демпферного поршня 15 входит через уплотнение неподвижный шток 16 жидкостного демпфера, хвостовая часть которого проходит через уплотнение в полость 17, расположенную в верхней части штока демпферного поршня. На штоке 16 неподвижно установлен поршень 18, уплотненный с корпусом демпферного поршня и имеющий дроссельное отверстие 19 с перепускным клапаном. Сверху неподвижного поршня установлен подпружиненный подвижный поршень 20, движение которого ограничено выступом на корпусе демпферного поршня, с обратным клапаном в дроссельном отверстии 21. С торца хвостовика штока 16, расположенного в полости 17, на части длины проходит отверстие 22. Заканчивается отверстие выходом 23 в полости над подвижным поршнем 24. При этом полости 17 и полость между подвижным и неподвижным поршнем 25 заполнены жидкостью, а полость над подвижным поршнем 24 заполнена жидкостью частично.

Авторегулятор режимов торможения железнодорожного подвижного состава с демпферным поршнем, выполненным в виде жидкостного демпфера, работает следующим образом.

При отсутствии загрузки вагона демпферный поршень со штоком находятся в крайнем нижнем положении. При загрузке вагона хвостовик вилки опирается в опорную плиту на неподрессоренной части вагона и перемещается. Воздействие передается на шток демпферного поршня и приводит к его перемещению относительно неподвижного поршня на штоке жидкостного демпфера. Полость 17 в области хвостовика штока 16 уменьшается, а излишки жидкости через отверстие перетекают в полость над подвижным поршнем. Полость под неподвижным клапаном также уменьшается, а жидкость через перепускной клапан перетекает в полость над неподвижным поршнем. Как только перемещение корпуса демпферного поршня относительно штока жидкостного демпфера закончится, объемы полостей изменяться перестанут. Колебания положения демпферного поршня, не связанные с загрузкой, будут гасится пружинами, расположенными в вилке с хвостовиком, в демпферном поршне, и жидкостным демпфером, который более эффективен, чем пневматический. Связанный со штоком сухарь также перемещается в вертикальном направлении. При этом ребро сухаря, являющееся точкой опоры для рычага реле давления, создает другое соотношение плеч указанного рычага, учитывающее загрузку вагона. В зависимости от этого положения реле давления задает давление от минимально необходимого до максимального значения, задаваемого воздухораспределителем в соответствии с заданным алгоритмом работы тормозной системы.

Изготовление демпферного поршня в заявленном виде позволяет существенно уменьшить влияние неконтролируемых вертикальных колебаний на работу авторежима с сохранением параметров перемещения поршня.

В настоящее время разработаны рабочие чертежи авторежима с жидкостным демпфером для изготовления опытных образцов и проведения всесторонних испытаний.

Авторегулятор режимов торможения железнодорожного подвижного состава, содержащий реле давления, в корпусе которого размещены рычаг, силовой и разобщительный поршни, хвостовиками шарнирно соединенные с упомянутым рычагом реле давления, пневматически связанного с тормозным цилиндром и воздухораспределителем, демпферную часть, в корпусе которой установлены подпружиненный демпферный поршень, на штоке которого закреплен ползун с сухарем, взаимодействующим с рычагом реле давления, подпружиненной вилкой с хвостовиком, непосредственно воспринимающей загрузку и устанавливающей положение сухаря относительно рычага реле давления, отличающийся тем, что демпферный поршень осуществлен в виде корпуса, внутри которого расположены два поршня с дроссельными отверстиями и клапанами, один из которых неподвижно закреплен на штоке, а другой подпружинен и является подвижным, а полости под и над неподвижным поршнем полностью заполнены жидкостью, полость же над подвижным поршнем наполнена частично, кроме того, хвостовик штока расположен в полости, отделенной от полости под неподвижным поршнем уплотнением и сообщающейся с полостью над подвижным подпружиненным поршнем посредством отверстия внутри штока, при этом ход корпуса относительно неподвижного поршня остается в пределах требуемого режимом работы реле давления.