Воздухорапределитель для автоматических воздушных тормозов с электрическим и воздушным управлением

Воздухорапределитель для автоматических воздушных тормозов с электрическим и воздушным управлением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

K 3 9822

Класс 20f, 37

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО. ЯА ИЗОБРЕТЕНИЕ, ОПИСАНИЕ воздухораспределителя для автоматических воздушных тормозов с электрическим и воздушным управлением.

К авторскому свидетельству Ф. П. Казанцева, заявленному

13 июня 1931 года (спр. о перв. 34 89931), с присоединением заявки от 3 октября 1932 гада (спр. о перв. ¹116536).

0 выдаче авторского свидетельства опубликовано 30 ноября 1934 года.

В предлагаемом устройсте воздухораспределителя для автоматических воздушных тормозов с электрическим и воздушным улра лением в целях плавности торможения и отпуска и аьтоматичности восстановления требуемого для каждого момента режима торможения, нарушаемого по каким-либо причинам, например, утечкой воздуха из тормозного цилиндра и т. и., а равно невстощимости тормоза, применены две взаимодействующие между собой воздушные камеры, из которых одна нзходится в постоянном сообщении с тормозным цилиндром, а другая в соответствующие периоды наполняется воздухом из запасного резервуара и служит регулятором степени и времени наполнения тормозных цилиндров, ьзаимодейстьующих с первой камерой через диаф а му, сочлененную с зажимом в ьиде поршня или через дифер нциальный поршень, помещенный во ьторой распределительной камере, причем последняя в период торможения наполняется воздухом нз запасного резервуара через калиброьанное отверстие, а в период отпуска сообщается с атмосферой. Питание регулирующей камеры воздухом осуществляется через камеру соотв етствующего давления, питаемую также из запасного резервуа„а при помощи взаимодействия с поршнем, снабженным диафрагмой и находящимся лод действием якоря электромагнита, благодаря чему, в зависимости от силы намагничивания якоря эта камера приводится в сообщение с запасным резервуаром или разобщается от него и сообщается с атмосферсй, или же, наконец, в целях поддержания в данный момент установленного режима торможения или отпуска, вся система стэмоэнтся в положение лэрэкрыши.

С целью плавной и четкой работы якоря электромагнита якорь выполнен с двумя конусными наконечниками. г1а чертеже фиг. 1 изображает воздухораспределитель в вертикальном разрезе в период отпуска или заря1ки ло заявке М 89931, фиг. 2— устройство воздухораслределителя в разрезе ло заявке М. 116536.

Воздухораспреде.:итель состоит из двух основных частей: М 1, действующей при помощи электричества, и K 11, действующей при помощи сжатого воздуха (фиг. 1).

В корпусе М ll воздушной части воздухораслределителя помещен тройной клалан, состоящий из главного поршня 36, помещенного в камере 3, шток- коего 39 сочленен с золотником 17, пом."щенным в камере 6 корпуса М 11, соединенной каьалами7с полостью 8, ведущей в запасный р зервуар. Золотник 17 снаожен выемкой 16 и двумя ьнутренними каналами 40, и 40а, а золотниковая втулка снабжена капралом 15, собщающимся каналами 15 и 14 с тормозным цилиндром.

Каналом 18 во втулке и каналом 19 (на фиг. 1 обозначенным пунктиром) золотникоьая камера 6 сообщается с камерой 20 злекрической части М 1 воздух распределителя. В камере 20, снабженной отверстием 21, ведущим в атмосферу, помещен поршень 31. В камере 3 главного поршня 36 сделаны две выемки 4 и 5 для прохода воздуха из камеры 3 в камеру 6.

В крышке корпуса М и имеются три внутренних камеры: камера 1, непосредсгвенно соединенная с главной воздушной магистралью, кана- лом 2 сообщается с камерой 3 тройного клапана.

8 камере 37 помещен золотник 27, лрижимаемый к его лицу пружиной 27 и снабженый двумя каналами 41. В золотниковой втулке камеры 37 имеются два канала 42, ведущие в третью камеру 45, в которой помещен клапан 43, находящийся под действием пружины 44. Камера 45 закрывается глухой пробкой 45 и может быть сообщаема или разсбщаема каналом 46 через переключательную пробку 46 с каналом 14, ведущим в тормозный цилиндр.

В крышку корпуса M II ввернут штуцер, закрываемый глухсй пробкой, во внутренней плоскости 38 коего помещен упорный стакан 38, находящийся под действием пружины 38".

Элекрическая часть № 1 воздухораспределителя состоит из электромагнита с якорем 25, воздейст ующим на поршень 26 с мембраной 28, расположенными в камере 23, которая, с одной стороны, калиброванным каналом 30 сообщается с распределительной камерой 22, а с другой стороны, каналом 24 — с атмосферой. Поршень 26 с мембраной 28 могут воздейство ать па клапан 29, снабженный пружиной 29 и помещенный а камере 12, собщающийся каналом 11 с на алом 9, ведушим в полость 8 запасного резервуара. Камера 22 имеет сообщение с камерой 20.

Распределительная камера 22 мембраной 32 с зажимом 33 в виде поршня отделяется от камеры 13, сообщающейся каналами 14а н!4 с тормозным цилиндром.

В полости 10 втулки, вогнанной в корпус камеры 13, помещен клапан 34, находящийся под действи "м пружины 34, стремящейся держать клапан всегда прижатым к его седлу. Пслост 10 каналом 9 всегда находится в сообщении с полостью 8, а следовательно, и с запасным резервуаром. При открытом же положении клапана 34 полость 10 каналами 35 может приходить в сообщение с камерой 13, а сл довательно, и с тормозным цилиндром.

Действие воздухораспределителя заключается в следующем. При зарядке тормозов, когда вся система воздухораспределителя находится в положении, изображенном на фиг. 1, воздух из поездной магистрали поступает в камеру 1, и отсюда каналом 2 в камеру 3, через выемки 4 и 5, через зслотниковую камеру 6, каналы 7 и полость 8 воздух проходит в запасный резервуар, а каналами 9 и ll в камеры 10 и 12, Тормозный цилиндр и камера 13 в это время соединены с атмосферой через каналы 14, 15, 15, через выемку 16 в золотнике 17 тройного клапана, через отверстие 18 и канал 19, камеру 20 и отверстие 21, ведущие в атмосферу. Также соединены с атмосферой и камеры 22 и 23 электрической части № П каналами 24. Якорь 25 электромагнита и поршень 26 во время зарядки находятся в крайнем левом положении, изображенном на фиг. 1. Золотник 27 в камере 37 находится в положении перекрыши. При достижении давления в главной магистрали и запасном резервуаре в 5 arM. зарядка кончается. П1и электрическом управлении тормозами с помощью реостата, во время торможения, ручка крана машиниста должна быть поставлена во второе положение, т. е. в поездное, и вся система воздушной части Ко II воздухораспределителя должна находиться (в положении отпуска) без движения, (согласно фиг. 1).

Прн проиускании тока через катушку электромагнита возникают магнитные силы, под действием которых якорь 25 электромагнита, перемещаясь вправо, передвигает с собой и поршень 26 с диафрагмой 28, который, упираясь в хвостовик клапана 29, отжимает клапан от его гнезда, восстанавливая сообщение между камерами 12 и 23, а этой последней через канал 30 с распределительной камерой 22 и в то .ке время прерывая сообщение этих камер с атмосферой. Таким образом, при этом положении сжатый воздух из запасного резервуара по каналам 9 и 11 поступает в камеры 12, 23 и 22. Под давлени.м воздуха в камере 22 поршень 31 поднимается вверх и прекращает сообщение камеры 20 с атмосферой, закрывая отверстие 21. Тогда сжатый всзтух каме;:ы 22, воздействуя на диафрагму 32> заключенную в поршне 33, огжима т их вправо; следствие это о псрш.нь 33, упираясь в хвсстовик клапана 34, передвигает клапан вправо, от-, крыьая ссобш.иие камеры 13 с запасным резервуаром через канал 9, камеру 10 и каналы 35;! следовательно, сжатый воздух из запасного резеру вуара начнет поступать и в тормозный цилинд:р через канзл 14а.

Сообщение между камерами 12, 22 и 23 буде:г продолжаться, пока в камере 23 не устаноьитс давление, несколько превышающее да левис. со стороны якоря 25 электромагнита. Тогда псу действием пружины 26 якорь 25 несколько отодвинется влево (фиг. 1), à под давлением воздуха из камеры 23 на диафрагму 28 поршень 26 также передвинется влево, освободив клапан 29, который пружиной 29 будет посажен на свое гнездо, разобщив камеры 12 и 23, но канал 24 все-такп будет закрыт, разобшая камеру 23 от атмосферы; наступает период перекрыши. При установившемся в камере 13 давлении, равном давлению в распределительной камере 22, диафрагма 32 с поршнем 33 возвратится в свое исходное положение, изображенное на фиг. 1; клапан 34 под действием пружины 34 сядет на свое гнездо, прекратив сообщение между камерами 10 и 13, а следовательно, и с тормозным цилиндром; . в системе устанавливается равновесие, период перекрыши.

В случае нарушения этого равновесия, вследствие утечки воздуха из камер 22 и 23, сейчас же, а томатически, якорь 25, пересиливая давлениз в камере 23, подьигается вправо и, нажимая на поршень 26, открывает клапан 29, предоставляя возможность пополнить камеру 23 свежим сжатым воздухом из запасиогс резервуара, восстанавливая вновь равновесие, после чего вся система становится опять в положение, описанное выше, и т. д.

Если происходит понижение давления в камере 13 от утечки воздуха из тормозного цилин. дра, то давлением со стороны распределительной камеры 22 на,диафрагму 32 открывается клапан 34, пополняя сжатым воздухом из запасного резервуара каме,ау 13, з следовательно, и тормозный цилиндр и т. д.

Отпуск тормозов при электрическом управлении происходит путем сниже ия вольтажа в цепи с помощью реостата. С уменьшением вольтажа уменьшается и степень намагничивания якоря 25 электромагнита, а следовательно, н усн, не, оказываемое им на поршень 26, вследствие чего под влиянием ббльшего деления со стороны камеры 23 на диафрагму 28, под влиянием пружины 26 якорь, а под действием диафрагмы — поршень передвигаются влево, устанаьлиьая сообщение камеры 23 через канал 24 с атмосферой. В то же время через калиброванный канал 30 будет сообщена с атмосферой и камера 22, а потому, вследствие превышенного давления на поршень 31 со стороны камеры 20, поршень опустится вниз, откры.ая канал 21, создавал ьозможность выхода сжатого воздуха из тормозного цилиндра в атмосферу чз;ез каналы 14, 15, 15, ьыемку 16 в золотнике 17, каналы 18 и 19, через камеру 20 и отьерстие 21.

Когда давление на диафрагму 28 со стороны каме,,ы 23 будет несколько меньше усилия со стороны якоря 25 электромагнита, то под действием последнего поршень 26 оудет передвинут несколько ьпраьо до упора ь хвостоьик клапана 29, разобщив камеру 23 от атмосферы. В зависимости от величины давления в камерах 23 н 22 устанавливается соответствующее давление и в тормозном цилиндре, так как при ра.иых давлениях в камерах 22 и 20,. сообщающихся с тормозным цилиндром, поршень 31 переместится ьверх и, закрывая канал 21, прекращает сообщение тормозного цилиндра с атмосферой. В заьисимости от ва>ичины снижения вольтажа в цепи происходит уменьшение тормозного усилия, вплоть до полного отпуска почти одновременно ло ьсему составу поезда.

При воздушном уираглении торможение и",,оизводится обычно, как и при воздушном тормозе, с помощью крана машиниста; при этом ься система для электрического упраьлеиия остается в бездействии в положении отпуска, изображенном нд фиг. 1.

С понижением давления в главной поездной магистрали понижается давление и в камеры 1 и 3 ьоздушной части № П ьоздухорасиргделигеля, вследствие чего, под давлением воздуха из запасного р"зервуа;:а, поршень 36 вместе с золотником 17 переместятся ьлеьо, прекращая сообщение тормозного цилиндра с атмосферой, но устанавливая сооощение его с запасным резервуаром, из которого сжатый воздух, через камеру 6, каналы 40 в золотнике 17, через каналы 15, 15 и 14 поступая в тормозный пилинар, произьодит торможение. Как только давление в магисграли будет несколько ббльшим, чем в запасном резервуаре, поршень 36 вместе с золотником 17 отодвигается вправо, причем канал 40 выходит из сообщения с каналом 15, а потому поступление ьоздуха из запасного резервуара в тормозный цилиндр прекращается. При вкстренком торможении поршень 36 с золотником 17 перемещаются в крайнее левое положение, преодолевая сопротивление пружины 38" и передвигая золотник 27, вместе с упорным стержнем .38, в положение, при котором через каналы 41 в зэлотнике и 42 в золотниковой втулке воздух из магистрали, отжимая клапан 43, по каналам 46 и 14 поступает в тормозный цилиндр; в то же время золотник 17 тройно>о клапана становится ь такое положение, ко, да воздух из запасного резервуара через канал 40а в золотнике

17 и каналы 15, 15 и 14 может поступать также в тормозный ц линдр. Таким образом, питание тормозного цилиндра сжатым воздухом при экстренном торможении пронсходит двумя путями: из магистрали и запасного резервуара.

Как только давление в тормозном цилиндре сравняется с давлением в магистрали, клапан 43 под действием пружины 44 закроется, прекратив питание тормозного цилиндра из магистрали, При отпуске тормозов, когла главный поршень 36 тройного клапана начнет передвигаться в свое праьое исходное положение, золотник 27 под действием пружины 38 упорного сгака.;а 38, ьстанег в положение перакрыши, изображенное на фиг. 1, и зарядка ьоздухораспределителя происходит вышеописанным порядком.

По заявке № 116536 заяьителем представлен вариант устройства воздухорасаределителя, отличающегося от первого ьышеописан»о î устройства по основной заявке № 89931 тем, что взаимодействие регули,ующей кам=ры 22 с камерой тормозно. о цилиндра 13 происходит не через иосре„ство поршня с диафрагмой, а с помощью диференциального поршня. а иг. 2 изобра>кает вертикальный разрез устройст>а ьоздухораслределителя с ьозаушным и электрическим управлением для автоматических тормозов по ьторому ьарианту.

Устройство части № fi для воздушного управления совершенно одинаково с усгройстьом по первому варианту (фиг. 1) описанным выше, а потому rn фиг. 2 ься нумерация однотипных устройств д.талей оставлена той же, как и для перього варианта, и описание и дейстьие этой части воздухораспрзделителя на повторяется.

Существенное различие устройстьа части ¹ 1 гоздухораспределителя для влектрического управления по второму варианту заклк>чается, вопервых, в устройстве якоря 25 влектромагнита, выполненно о с двумя конусными наконечниками, в целях плавной и четкой работы ваектромаггита, а во-вторых,— заменой поршня 33 и диафрагмы 32 ло первому ьарианту диференциальным поршнем 47 — 48, помещенным в распределительной каме;;е 22.

Дейс>ьие воздухораспределителя при электрическом управлении состоит в следующем (фиг. 2).

При зарядке воздух из поездной магистрали через камеру 1, канал 2, через камеру 3, выемки 4 и 5, камеру 6 тройного клапана, канал 8 постуиает в запасный резервуар 49 и в камеры 10 и 12. Зарядка кончается по устано;ленни в этих частях воздухораспределителя нормального давления (5 атм). Во всех остальных камерах и в тормозном цилиндре будет атмосфе.:ное давление. (1ри электрическом управлении воздушная часть прибора № IL ьсе время бездействует, находясь в положении отпуска, указанного на фиг. 2, и является только постоянным проводником для питания запасного резервуара сжатым воздухом из магистрали.

При торможении с повышенным напряжением в э >ектромагистрали в якоре 25 электромагнита создается усилие, соотьетствуюшее суммарным усилиям двух конусов разных полюсов, ьследстьие чего якорь 25 вместе с порш> ем 26 перемешает:я вправо, отжимая клапан 29. Тогда воздух из камеры 12, заряженной сжатым воздухом из запасного резерьуара, поступает в камеру 23, а из нее через калиоро;анный канал 30 в пространст о камеры 22, нахояяшееся слева больщогр диска диференциального поршня, передвигая последний вправо. Поршень, отжимая клапан 34, создает возможность поступления сжатого воздуха из запасного резервуара 49 в тормозный цилиндр 50 через канал 8, камеру 6 тройного клапана, через канал 9, камеры 10 и 13, каналы 11, 15. 15 и 14. Производится торможение, неистощимость коего гарантируется беспрерывным питанием запасного резервуара нз главной воздушной магистрали поезда. Одновременно с этим воздух из камеры 13 через канал 11 и 15, выемку 16 в золотнике 17, через кана ы 18 и 19 поступает в камеру 20 и прижиьает клапан 31 (играющий в этом варианте роль поршня 31 первого варианта) к его седлу, тем самым прекращая сообщение тормозного цилиндра с атмосферой. Клапан 29 будет находиться в открытом состоянии до тех пор, пока в камере 23 не создастся давления, несколько превышающего силу нажатия на клапан якоря электромагнита; тогда клапан, садясь на свое гнездо и упираясь хвостоьиком в головку поршня 26, несколько отодвинет его влево, но не открывая канала, просверленного внутри тела, поршня, н тем самым не предоставляя возможности выхода воздуха из камеры 23 в атмосферу через этот канал и отверстие 24; получается положение перекрыши втой части воздухораспределителя.

Камеры 10и13 будут находиться в сообщении до тех пор, пока давление со стороны камеры 13 на малый диск 48 диференциального поршня несколько не превысит давления со стороны камеры 23 на большой диск 47 этого поршня, который передвинется немного лево, заняв среднее положение, а клапан 34, садясь на свое седло, разобщит камеры 10.и 13. туп нчатое торможение производится соот. ветстье иным увеличением напряжения в сети, ко. да повторятся в описанном выше порядке пополнение камеры новой порцией сжатого воздуха, затем наступит состояние перекрыши и т. д.

Отпуск тормозов происходит путем постепенного или, смотря по обстоятельствам, быстрого синжеьия напряжения в электросети.

С понижением напряжения в сети понижается и степень намагничивания якоря 25 электромагиита и сила нажатия его на поршень 26, почему последний, силой давления воздуха со стороны камеры 23 передвигаясь влево в свое исходиос положение, отойдет от .клапана 29, сообщая камеру 23, а следовательно, и камеру 22 через внутренний канал в теле поршня 26 и отверстие 24 с атмосферой, вследствие чего давлением со стороны камеры 13 диференциальный поршень. 47-48 будет передвинут влево в свое исходное положение и, упираясь в хвостовик клапана 31, отожмет его, тем самым восстанавливая сообщение тормозного цилиндра, а также камер 13, 12, 10 и 20 с атмосферой через каналы 11, 9, 14а, 14; 15, 15, выемку 16, каналы 18, l9 н 21. Воздух из камерй 23 и 22 будет выходить до тех пор, пока давление на поршень 26 со стороны камеры 23 не станет несколько меньше усилия ео стороны якоря 25; тогда поршень, передвигаясь немноге вправо, упрется в хвостовнк клапана 29, благодаря чему сообщение камер 22 и 23 с атмосферой прекратится, так как внутренний канал в теле поршня 26 буде: закрыт (фиг. 2); поршень становится в положение перскрыши. Одновременно ьыход воздуха нз тормозного цилиндра будет продолжаться до тех пор, пока давление на диск 48 диференциального поршня со стороны камеры 13не станетнесколько ниже давления иа большой диск 47 поршня со стороны камеры 23; тогда поршень, передьигаясь в свое среднее положение, освободит клапан 31; клапан сядет на своз гнездо, прекращая сооощ ние тормозного цилиндра 50 и камер 13 12, 19 и 2д с атмосферой. Таким образом, путем соответствующего изменения напряжения в электросети и взаимодействия камеры 13, питающей тормозный цилиндр и распределительную камеру 22 с п ме. щенным в ней диференциальным поршнем 47 — 48, получается возможность устанавливать трн положения: питания перекрыши и отпуска, регулируя этим давления в тормозном цилиндре н да; вая возможность при неистощимости тормоза соблюдать, по желанию, тот или другой режим торможения и автоматически восстанавливать е о при каких-либо нарушениях этого режима, иаприм:р, в случае пропуска воздуха в тормозном цилиндре предупреждая случаи пронзвольноги отпуска тормозов.

Предмет изобретения.

1. Воздухораспределитель для автоматических воздушных тормозов с электрическим н воздушдым управлением, заключающий в себе такие взаимодействующие между собой воздушные камеры, из которых одна сообщается с тормозным цилиндром, а другач, в сответствующие периоды, наполняется воздухом из запасного p=aepsyapa, якорь электромагнита какового воздухораспределителя взаимодействует с камерой соответствующего давления, отличающийся тем, что камерой, взаимодействующей через соответсвуюший поршень с якорем эл=ктромагнита, является регулирующая степень и время наполнения тормозных ци.,индров камера 22, (фиг. 1), взаимодействующая также с камерой тормозного цилиндра чер з поршневое устройство и, в период торможения, наполняющаяся воздухом из запасного резервуара че„ез калиброванное отверстие 30, а в период отпуска — собщаюшаяся с атмосферой.

2. Форма выполнения воздухораспределителя по и. 1, отличающаяся тем, что регулирующая камера 22 взаимодействует с камерой 13 тормозного цилиндра через диференциальный поршень 47 — 48 (фиг. 2), чем снижает давление в регулируюшей камере 22, необходимое для уравновешивания давления в тормозной камере 13.

3. Форма выполнения воздухорасиределителя по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что, в целях плавной и четкой работы якоря электромагнита, якорь 25 (фиг. 2) выполнен с двумя конусиыми наконечниками, Б авторскому свидетельству Ф. П. Казанцева Л» 39822

1:Риг.1 =.

Эксперт й. М, Аидреев

Редантор Г. Арефьев

Тив.,У1 оинслыграф . T.â.áî ñêsÿ, 12 Зак. 1444