Автоматический воздушный однопроводный тормоз

Автоматический воздушный однопроводный тормоз

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Хо 4129

Класс 20 f, 26 — 50

ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ автоматического воздушного однопроводного тормоза.

К патенту Б. П. Дикова, заявленному 12 ноября 1925 г. (заяв. свид. № 8428).

О выдаче патента опубликовано 30 ноября 1927 г. Действие патента распространяется на 15 лет от 30 ноября 192 г.

Предлагаемый автоматический воздушный однопроводный тормоз со ступенчатым торможением и отпуском состоит из паровоздушного насоса, главного резервуара, регу- лятора давления и крана машиниста (устанавливаемых на паровозе), главного воздухопровода (идущего под всем подвижным составом),, 1 воздухораспределителя, приспособ- ления для регулировки степени нажатия тормозных колодок (в зависимости от нагрузки вагона), тормозного цилидра, рычажной пе- редачи и запасного резервуара, устанавливаемых под каждой тормозной единицей состава. Паровоздушный насос, регулятор давле- ния, главный резервуар, главный воздухопровод, тормозные цилиндры, рычажная передача и запасные резервуары ничем не отличаются от ныне существующих у тормозов „Вестингауза". Паровоздушный насос должен поддерживать давление в главном резервуаре около б — 7 атм., откуда воздух идет через кран машиниста в магистраль.

На фиг. 1 изображен продольный разрез крана машиниста, на фиг. 2 — разрез по АА фиг. 1, на фиг. 3 — продольный разрез по ДД фиг, 4 приспособления для регулировки степени нажатия тормозных колодок, на фиг. 4 — разрез по СС фиг. 3, на фиг. 5 — продольный разрез по 7Д фиг. б воздухораспределителя для тормоза, на фиг. б— разрез по АА фиг. 5 и 7, на фиг. 7-разрез по CC фиг. 8 и на фиг. 8— разрез по BB фиг. 5 и.7.

Кран машиниста (фиг. 1 и 2) состоит из корпуса 17, в тело которого впрессован цилиндр 4., а в головку †цилин 4З; в цилиндре

-1З помещается клапан постоянного давления, состоящий из сдвоенного поршенька одинакового диаметра.

Снаружи головки крана сделана прямоугольная нарезка 6, по которой может навинчиваться на головку обойма ", снабженная ручкой 4, внутри которой помещается защелка э с пружинкой. Снаружи обоймы " сделана мелкая резьба, по которой на обойму навинчивается колпачок 1; внутри колпачка помещается пружина . -, нижним своим концом упирающаяся в поршенек 1 ; таким образом, при движении ручки крана по часовой стрелке (если смотреть сверху) обойма с колпачком, наворачиваясь на головку крана, сжимает пружину,", передавая соответствующее, давление на поршенек . На фиг. 1 ручка 4 крана- показана в некотором среднем положении; при движении по часовой стрелке ручка в своем крайнем положении (поло-, жение отпуска) своим нижним бур- тиком упирается в упор (на чертеже упор не виден). Поршенек ° перемещается в цилиндре Г и со- I стоит из двух дисков, в пространство между которыми выходит отверстие l l. Это отверстие ерез внутренний канал крана, отверстие 1.2, в цилиндре 1"., отверстие 29 в том же цилиндре и штуцер З1 всегда . соединяется с главным резервуаром; поэтому в пространстве между, дисками поршенька 1 развивается давление, равное давлению главного резервуара; отсюда воздух через канал . 1, канал .19 и трехходовый кран 1, просверленный кроме того в торец, через канал,зо, выточки . и:24, через отверстие,"! в гайке попадает в камеру = 6 по одну сторону сдвоенного поршня, перемещающегося в цилиндре

Кроме того, воздух из канала попадает по каналу 10 под поршенек и своей упругостью, в зави-! симости от нажатия пружины регулирует йоложение поршенька г.

Пространство под поршеньком i, через канал i может сообщаться с атмосферой. Взаимное расположение каналов и ) и размеры нижнего диска поршенька 7 таковы, I что диск одновременно перекры- вает указанные отверстия iêàê по-, казано на чертеже) и при малейшем движении вверх или вниз соответственно открывает каналы или 9. Таким образом, если давление воздуха, идущего из главного резервуара через каналы 71,

Таким образом, увеличивая или уменьшая нажатие пружины . ?, можно увеличивать или уменьшать давление воздуха под поршеньком 1.

R так как то или иное нажатие пружины зависит от положения ручки 1 крана, то любому положению ручки крана соответствует некоторое постоянное давление под поршеньком 7, а следовательно, и в камере . 6 поршня, каковое давление устанавливается и поддерживается автоматически соответственно положению ручки 1 крана.

В цилиндре 1. может перемещаться сдвоенный поршень 16; в .левом своем положении поршень упирается в выступ гайки .?:, имеющий кожаную накладку; в своем кра йнем пра вом положении поршень своим хвостовиком упирается в хвостовик 11 гайки -И.

Цил индр 42 и ме ет отверстие .? 9, соединяющее: цилиндр через штуцер Б с главным резервуаром; отверстие 1.", соединяющее цилиндр с простоанством между дисками поршенька 1: отверстия Ю и ЗГ, соединенные между собой выточкой "1; отверстие "4, соединяющее цилиндр через штуцер Ы с магистралью, и отверстие ":>, соединяющее цилиндр с атмосферой через штуцер 111 (на фиг. 1 отверстие Ы показано пунктиром, а на фиг. 2 это отверстие отсутствует, так как соответствующая часть отрезана). Отверстия .". ), 1, 3 и 3. ни при каком положении поршня закрываться не могут; в своем же среднем положении поршень перекрывает отверстия . 1п и .Ы (положение перекрытия). В камере.- между дисками поршня развивается давление главного резервуара; в камере - 6 по левую сторону поршня развивается некоторое давление, обусловленное положением ручки 1 крана; поэтому, если по правую сторону поршня в камере . - ч, а следовательно, и в магистрали, будет давление меньше, ем в камере ", поршень пойдет вправо, закроет отверстие Аг, ведущее в атмосферу, и откроет отверстие "О, и воздух из главного резервуара через камеру .3i, отверстие "и, выточку "1, отверстие ."2 и отверстие "" начнет перетекать в магистраль; это будет продолжаться до тех пор, пока давление в магистрали, а следовательно, и в камере 2ч не сравняется (или, точнее, чуть превысит) с давлением в камере, 6; тогда поршень сдвинется влево и, закрыв отверстие ."О, остановится в равновесии (перекрытие отверстий ЗО и Ы); если же после этого давление в магистрали, а следовательно, и в камере 2, почему-либо повысится, поршень сдвинется влево, откроет отверстие . 1: и начнет выпускать воздух из магистрали в атмосферу до тех пор, пока давление в магистрали не сравняется (или, точнее, будет чуть ниже) с давлением в камере

26; тогда поршень сдвинется вправо, закроет отверстие 1> и остановится в перекрытии. Таким образом, поршень автоматически устанавливает и поддерживает в магистрали давление, равное давлению в камере 26, а это последнее соответствует определенному положению 1- ручки крана. Следовательно, каждому определенному положению ручки крана соответствует определенное давление в магистрали, устанавливающееся и поддерживаемое краном автоматически в течении желательного срока, при условии, что между дисками поршня в камере, а следовательно, и в главном резервуаре оудет достаточный запас воздуха. При медленном вращении ручки крана от кра йнего своего положения у упора, соответствующего наибольшему давлению магистрали, против часовой стрелки, магистраль будет медленно разрежаться до тех пор, пока обойма 3, передвигающаяся вверх, своей кромкой не подойдет вплотную к оуртику поршенька 1; при дальнейшем движении ручки крана ооойма своей кромкой подымет поршенек и разгрузит пружину ", так что поршенек не опустится. и отверстH| останется открыты м; тогда весь воздух из под поршенька и, следовательно, из камеры Ю уйдет в атмосферу; поршень займет свое крайнее левое положение (как показано на фиtóðå 2), и магистраль быстро разрядится цо 0; это крайнее положение ручки крана будет соответствовать экстренному торможению. Поршенек 1 и пружина .а рассчитаны таким образом. что при положении ручки у упора (положение отпуска} в магистрали устанавливается давление в 5 атм., каковое давление считается нормальным поездным давлением при отпущенных тормозах. Как видно будет из дальнейшего, для производства полного торможения, неооходимо магистраль достаточно разредить до давления в 3,7 атм.; поэтому крайнему положению ручки при полном служебном торможении будет соответствовать 3,7 атм. давления в ма гистрали. Ма кси мал ьное нажатие пружины " около 6.4 кг; поэтому регулировать нажатие пружины колпачком 7 можно от руки.

Для того, чтобы колпачок 1 самопроизвольно не отворачивался, сделана защелка 1 I, своей ножкой прикрепленная шурупом 1 r к обойме

8; своим выступом защелка может входить в соответствующие углубления 18. выстроганные в виде наката снаружи по окружности колпачка; для регулировки пружины защелку отжимают и, вращая вокруг шурупа 1:>, отводят в сторону заворачивания колпачка; поставленная же на место защелка не может отойти в другую сторону, т.-е. в сторону отворачивания колпачка, так как выступ 16 защелки упрется в нижнюю плоскость обоймы

Штуцер 4, соединяющийся трубкой с манометром, служит для определения давления в магистрали. Для того, чтобы иметь возможность пользоваться запасом сжатого воздуха второго паровоза при двойной тяге, устроен трехходовой кран

1), просверленный, кроме того, в торец и канал ."1, служащий прямолинейным продолжением канала.111 и кончающийся штуцером" 8.

Кран двойной тяги 1Ч имеет три положения: при первом положении, как указано на фиг. 1, кран соединяет канал,И с каналом ЗО, а канал, э1 перекрыт, это нормальное положение крана при одной тяге; при повороте крана 13 на 90 по часовой стрелке кран установит сообщение всех трех каналов 1 1, Ю и 91, так что воздух из под поршенька 1 войдет как в камеру

26, так и к крану машиниста второго паровоза в соответствующий штуцер 1 по отдельному трубопроводу и так же в камеру 26 крана последнего. Кран же двойной тяги второго паровоза должен стоять в третьем положении, т.-е. должен быть повернут еще на 90 по часовой стрелке, тогда у него останутся соединенными каналы 21 и 20, а канал 111 крана машиниста второго паровоза будет изолирован и, следовательно, его ручка никакого действия на работу крана производить не будет, а давлением в камере 211 будет управлять машинист первого паровоза через трубопровод, соединяющий соответствующие штуцера 8 обоих кранов.

Таким образом, машинист первого паровоза, пов ышая или понижая давление в камере э6 своего крана, устанавливает такое же давление в камере э6 второго паровоза и, следовательно, управляет обоими кранами параллельно, используя сжатый воздух второго паровоза.

Воздухораспределитель (фиг. 5, б, 7 и 8) состоит из корпуса 1, в который запрессован цилиндр 2, имеющий внутри разный диаметр; в этом цилиндре может перемеLUBTbcsI сдвоенный поршень: 1 также разного диаметра. Камера 14 цилиндра со стороны диска меньшего диаметра соединяется посредством гайки 3 с магистралью, а камера Ю со стороны диска большего диаметра всегда соединена посредством отверстия в шайбе Ю, фасонной гайки 4 и канала 4э с камерой 46 под поршеньком 1i постоянного давления. Поршенек ."11 постоянного давления, установленный на постоянное давление

3,7 атм., помощью пружины, регулируемой гайкой 11 и контр-гайкой

20, по принципу действия совершенно схож с вышеописанным поршеньком 1 у крана машиниста и отличается от него только иным расположением воздушных путей, а именно: воздух из магистрали, через штуцер-гайку 4, отверстия 13 в этой гайке, выточку 1., поднимая обратный клапан Л, по каналам

3i, 31, по каналу 1:>, через отверстие З в кране:, по каналу 16, подходит к цилиндру i, в котором помещается поршенек постоянного давления 17 . Здесь через канал 4. воздух входит в полость 4 между дисками, откуда по каналам 4 1 и 1> через фасонную гайку 4 и отверстие шайбы, ? попадает в камеру,я со стороны диска поршня воздухораспределителя; одновременно через канал 44 воздух попадает под поршенек в камеру 16 и своим давлением регулирует положение диска поршня, закрывая таковым канал 43 при давлении под ним в 3,7 атм. и открывая этот канал при меньшем давлении; при повышении давления свыше 3,7 атм. диск поршенька, перекрывая канал 4 1, открывает канал 1> и выпускает излишний воздух (сверх давления в 3,7 атм.) наружу. Таким образом, в камеру, Ò со стороны диска поршенек про- пускает воздух всегда постоянного давления в 3 7 атм. при давлении в главном воздухопроводе не ниже

3,7 атм. Размеры дисков поршня .>1 воздухораспределителя по площади поперечного сечения таковы, что 5 атм. давления со стороны камеры 1 превышает 3,7 атм. давления со стороны камеры:Б только на величину, необходимую для передвижения самого поршня; другими словами, поршень под действием только указанных двух давлений передвинется вправо и, заняв свое крайнее положение у шайбы:, ), останется в равновесии. Цилиндр 2 воздухораспределителя имеет пять каналов: 22 †ве- щий в атмосферу, 1, — ведущий в тормозной цилиндр, 2 — который может сообщаться посредством выточки 1б и другого отверстия !5 с камерой 14 со стороны диска и, следовательно, с магистралью, и 18 — ведущий в запасный резер- ! вуар через канал 40 штуцера.:

Указанные отверстия цилиндра рас- положены таким образом, что при, крайнем правом положении поршня, что может случиться только тогда, когда в магистрали имеется давле-, ние в 5 атм., диск камеры 2/ от- крывает атмосферный канал 22, диск камеры 14 закрывает каналы

17 и 18, отверстие же 19, находящееся посредине цилиндра, остается открытым; вообще при любом по-,, ложении дисков поршня оно закры-, ваться не может и всегда сообщает тормозной цилиндр с камерой 20 между дисками камер 14 и 27 поршня; отверстие 15 также открыто в этом положении поршня.;

При этом положении поршень уста- навливает сообщение тормозного цилиндра с атмосферой, и если, в тормозном цилиндре было давление выше атмосферного, то таковое упадет до атмосферного, и тормоз будет отпущен; таким образом, при давлении в магистрали в 5 атм.,: (или выше) получится положение отпуска. Для производства торможения разрежают воздух в маги- страли, тогда равновесие поршня нарушится, и он начнет передвигаться к своему среднему положению, закроет атмосферное окно 22 и начнет открывать сначала отверстие 18, а затем сейчас же и отверстие li; тогда воздух войдет в камеру 20 поршня из запасного резервуара через отверстие 18 и из магистрали через штуцер-гайку 8, отверстие 15, выточку 16 и через отверстие 17; так как камера 20 всегда соединена каналом 19 через пробку 28 и штуцер 41 с тормозным цилиндром, то воздух пойдет и в тормозной цилиндр, произведя торможение; если затем разрежение в магистрали прекратить, то через известный промежуток времени в камере 20 между дисками поршня разовьется такое давление, что в силу разности диаметров дисков камер 14 и 27 давление на поршень вправо пересилит давление влево, и поршень, закрыв сначала отверстие 17, а затем и отверстие 18, прекратит доступ воздуха в камеру 20 и остановится в равновесии — получится торможение некоторой степени. Диаметры дисков поршня выбраны таковыми, что для уравновешивания падения давления в магистрали на некоторую величину необходимо развить между дисками поршня давление в 2,8 раза больше; таким образом, при уменьшении давления в магистрали с 5 до 3,7 атм. будет увеличиваться давление в тормозном цилиндре от О до 3,7 атм. Дальнейшее понижение давления бесполезно.

Примерно предположено, что магистраль разрежена на некоторою величину и что в тормозном цилиндре развилось давление в 2,8 раза больше сделанного разрежения; кроме того предположено, что манжет тормозного цилиндра пропускает; так как давление в магистрали все время поддерживается краном машиниста на установленном уровне, то равновесие поршня нарушится, поршень сдвинется влево, откроет отверстие 18, дополнит воздух до необходимого (для нек перекрывает своими дисками данного разрежения магистрали) камер 15 и 16 соответствующие давления и опять закроет отвер- каналы 6 и 11 (т.-е. среднее полостие 18; и если какой-либо из,,жение поршенька есть положение дисков поршня пропускает, то да- перекрытия); полость цилиндра вление между ними повысится между дисками сообщается всегда более, чем необходимо для равно- каналом 17 с атмосферой, во избевесия, и поршень сдвинется вправо, жание нарушения работы при прооткроет атмосферное окно 22 и, пуске какого-либо из дисков; провыпустив часть воздуха через отвер- тив канала 6 цилиндра в корпусе стие 49 в корпусе до необходимого приспособления сделан канал 7, (для данного разрежения маги- который своим концевым окном страли) давления, закрыв окно 22, постоянно сообщается с камерой 10 опять остановится в равновесии со стороны диска камеры 16. Со (перекрытие отверстий 18, 17 и 22); стороны диска камеры 16 цилинд з

P это может продолжаться сколько закрывается наглухо гайкой 18 угодно долго; при сильной утечке, с хвостовиком, служащим упором из тормозного цилиндра может при крайнем правом положении дополнительно открываться и от- поршенька. Площадь диска камеры верстие 17. Таким образом, опре- 15 в два раза меньше площади деленному разрежению магистрали диска камеры 16 поршенька, посоответствует определенное давле- этому при наличии в приборе со ние, развивающееся в тормозном стороны диска камеры 15 некотоцилиндре, и это давление не зави- рого давления, которое тотчас по сит от умеренных утечек в тормоз- каналам 6 и 7 попадет в камеру ном цилиндре и пропусков поршня, 10 и начнет давить на диск камеры а регулируется автоматически из, 16, канал 6 цилиндра только тогда запасного резервуара в магистрали. откроется, когда давление со стоДля регулировки степени нажа- роны диска камеры 15 превысит тия тормозных колодок в зависи- i в два раза давление со стороны мости от нагрузки вагона, приме- диска камеры 16, и такое отношеняется к тормозу приспособление ние давлений будет всегда пор(фиг. 3 и 4), устанавливаемое между шеньком поддерживаться. Присповоздухораспределителем и тормоз-, собление своим штуцером 8 поным цилиндром. Приспособление средством трубопровода соединяется (фиг. 3 и 4) состоит из цилиндриче- со штуцером 41 воздухораспредеского корпуса 2, в который впрес- лителя, а штуцер 9 — с тормозным сован цилиндр 14 разного диаметра; цилиндром; пробка крана с двумя в этом цилиндре может переме- каналами 4 и 8 может либо вклющаться пришлифованный поршенек, чать прибор в путь, проходимый с двумя камерами 15 и 16 дисков, воздухом из воздухораспределителя также разного диаметра; в части в тормозной цилиндр, как показано цилиндра, в которой ходит диск на чертеже, либо выключать прикамеры 15 поршенька, просверлен бор, непосредственно пропуская возканал 6, который может перекры- дух по каналу 4 из воздухораспреваться диском камеры 15 при его делителя в тормозной цилиндр, крайнем левом положении; в части если повернуть ручку 1 приспоцилиндра, в которой ходит диск собления на 90=, что будет служить камеры 16, сделан канал .11, сооб- режимом нагрузки; при порожнем щающий внутреннюю часть ци- режиме воздух из воздухораспрелиндра с атмосферой; он может делителя через штуцер 3 и канал перекрываться диском камеры 16 пробки 4 входит в цилиндр через при своем крайнем правом поло-, канал 5 со стороны диска 15 и жении, как указано на фиг. 3; при может продолжать свой путь через своем среднем положении порше- канал 6 как по другую сторону поршенька, так и по каналу 7 через канал о и штуцер 9 в тормозной цилиндр, если его давление в два раза превышает давление воздуха, развившееся со стороны диска камеры 16, а также, следовательно, и в тор мазном цилиндре; таким ооразом, давление воздуха при своем течении от штуцера 3 через приспосооление к штуцеру 9 всегда делится пополам, и при установившемся давлении поршенек стоит в положении перекрытия; при понижении давления со стороны воздухораспределителя поршенек пойае-, влево и- диском камеры 16 откроет атмосферный канал 11, и воздух из тормозного цилиндра через штуцер 9, канал 7, через камеру 10 и канал ll начнет уходить в атмосферу до тех пор, пока е.о давление HE будет соответствовать (т.-е. быть в два раза меньше) давлению воздуха, находящегосч между воздухораспределителем и приспосоолением, тогда поршенек сдвинется вправо, прекратит выход воздуха из тормозного цилиндра и остановится в равновесии. Таким ооразом, как при движении воздуха от воздухораспределителя в тормозной цилиндр, так и при обратном его течении приспособление всегда поддерживает в тормозном цилиндре давление в два раза меньшее давления воздуха, подходящего к приспособлению со стороны воздухораспределителя.

Предмет патента.

1. Нвтоматический воздушный однопроводный тормоз со ступенчатым торможением и отпуском, характеризующийся конструктивным выполнением крана машиниста (фиг. 1 и 2) и воздухораспределителя (фиг. 5, б, 7 и 8), состоящего в том, ч,о кран машиниста снабжен заклю енными в общий корпус 17 (фиг. 1 и 2) цилиндром 4 3 с сдвоенным распределительным поршеньKoN i H цилиндром .2 же распределительным поршеньком

46, из коих поршенек 7, находясь постоянно под влиянием пружины 2, упругость которой меняется поворотом винтовой обоймы, делит полость цилиндра 43 на две камеры: первую сообщающуюся каналом

ll — 12 с камерой 27 (фиг. 2), образуемой в цилиндре 42 поршеньком

46 и постоянно наполняемой воздухом из главного резервуара и вторую — постоянно сообщающуюся каналом 19, пробочным краном 18 двойной тяги и каналом 20 и 22 с камерой 26 того же цилиндра 42 (фиг. 2), а также сообщающуюся, в зависимости от положения поршенька i, или с первой камерой— через каналы 9 и 10, или с атмосферой -.ерез канал 8, каковой установкой поршенька 7 в то или иное положение достигается соответствующая этому положению установка поршенька 46 в цилиндре 42, третья полость 2Ь которого постоянно сооощающаяся каналом 33 с главным воздухопроводом, может кроме того. с целью получения желаемого давления в последнем, сообщаться при указанной соответствующей установке поршенька— или с главным резервуаром, или с атмосферой, каковой кран отростком с каналом 39, через посредство главного воздухопровода, сообщается с отростком торцевой гайки

3 воздухорасределителя (фиг. 5, б, 7и 8, включающего в себе цилиндр

2, ра".-.äåëÿþùèéñ÷ сдвоенным поршеньком на три камеры первую 14, постоянно сообщаюшуюся с главным воздухопроводом, вторую — 20, постоянно сообщаюшу.ося отвер стием 19 и каналом -Л с тормозным цилиндром и третью 27, постоянно сообщающуюся каналом 46 с регулятором давления Icpi;I-. 7), полость 47 которого каналами 42, Л через промежуточный запорный кран 5 (фиг. 8) и каналами 40 и 34 постоянно сообщается с запасным резервуаром, сообщающимся в свою очередь с главным воздухопроводом через обратный клапан

Л (фиг. 6), из каковых камер камера 2, при соответствующем положении поршенька 61, с целью той или иной степени торможения и отпуска может сообщаться кроме того или с атмосферой через каналы 22 и 49, или с запасным резервуаром через отверстие 18 в цилиндре 2, или одновременно с запасным резервуаром через указанное отверстие 18 и с главным, воздухопроводом через отверстие 17, канал 16 и отверстие 15 в том же цилиндре 2, 2. Применение к охарактеризованному в и. 1 тормозу приспособления, устанавливаемого между воздухораспределителем и тормоз- ным цилиндром, служащего для регулировки степени нажатия тормозных колодок в зависимости от нагрузки вагона и состоящего из редукционного поршневого устройства с камерами 15, 17 и 10 (фиг. 3), включаемого или выключаемого из действия пробочным краном с каналами 4 и 8, из каковых камер камера 17 постоянно сообщается с атмосферой, камера же 15 постоянно сообщается с камерой 20 воздухораспределителя по и. 1 и может, кроме того, сообщаться каналом б и 7 с камерой 10, каковая, в свою очередь, при разобщении ее от камеры 15, сообщается каналом П с атмосферой.

Хипо-питографиа екраеный Печатник», Ленинград, Международный, 75.