Электровоздухораспределитель тормоза железнодорожного транспортного средства
Изобретение относится к . транспортному машиностроению. Цель изобретения - повышение устойчивости работы и расширение области применения. В ускорителе экстренного торможения под срывным клапаном расположен блокировочный вал с вырезами, глубина которых равна величине открытия клапана. Поворотом вала осуш,ествляется блокирование клапана. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. со 01 со 05 00
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (ю 4 В 60 Т 13 68
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А BTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1220981 (21) 3982619/27-11 (22) 04.11.85 (46) 23.11.87. Бюл. № 43 (72) В. Д. Стройкин (53) 625.2-592 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1220981, кл. В 60 Т 13/68, 1985.
ÄÄSUÄÄ 1353680 A 2 (54) ЭЛЕКТРОВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ ТОРМОЗА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО
ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к . транспортному машиностроению. Цель изобретения— повышение устойчивости работы и расширение области применения. В ускорителе экстренного торможения под срывным клапаном расположен блокировочный вал с вырезами, глубина которых равна величине открытия клапана. Поворотом вала осуществляется блокирование клапана. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
1353680
Изобретение относится к железнодорожному транспорту, касается тормозной техники и является усовершенствованием электровоздухораспределителя по авт. св. Хо 1220981.
Цель изобретения — повышение устойчивости работы и расширение области применения.
На чертеже изображена принципиальная схема электровоздухораспределителя.
Электровоздухораспределитель содержит
Главный распределительный орган 1, рабочую камеру 2, тормозную камеру 3, камеру 4 дополнительной разрядки магистрали, дифференциальный орган 5, клапан 6 чувствительности отпуска, клапан 7 сообщения камеры 4 дополнительной разрядки с атмосферой, переключатель 8 режимов торможения, обратный клапан 9, ускоритель 10 экстренного торможения и переменного 2-ступенчатого темпа зарядки запасных резервуаров, реле 11 давления, электропневматическую часть 12 электропневматического тормоза, электродинамическую часть 13 электродинамического тормоза, большую 14 и малую 15 диафрагмы главного органа 1, клапан 16, полости 17 и 18, отверстие 19.
Полость 20 над диафрагмой 14 каналами 21 и 22 сообщена с магистралью, каналами 23 и 24 — с полостью 25 клапана 6 чувствительности отпуска, с полостью 26 под поршнем 27 дифференциального органа 5 и через перекрываемый им канал 28 с полостью 29 над диафрагмой 30. Полость 26 через канал 31, отверстия 32 и 33 и отверстие 34, перекрываемое клапаном 35, сообщена с полостью 36, которая каналом 37 соединена с рабочей камерой 2 и с каналом 38, перекрываемым с одной стороны клапаном 35, а с другой — клапаном 6. Кроме того, полость 20 каналом 39, перекрываемым манжетой 40 и каналом 41, сообщается с камерой 4, а через отверстие 42 — с полостью 43 над поршнем 44. Полость 17 каналом 45 сообщена с полостью 46 над диафрагмой 47 и с каналом 48, сообщенным с электродинамической частью 13, а боковыми отверстиями 49 в штоке, перекрываемыми манжетой 50, каналом в штоке через открытый клапан 51, канал 52 и отверстия 53-55 переключателя 8 — с атмосферой. Обратный клапан 9 отделяет канал 56 от каналов 57 и 58, соединенных с запасным резервуаром, который в свою очередь через каналы 57 — 59, отверстия 60 — 62 и канал 63 сообщается со скачковой камерой СК.
Ускоритель 10 экстренного торможения и переменного темпа зарядки запасного резервуара включает в себя блокировочный вал 64, ручка которого имеет два положения:
УР— ускоритель работает; УВ -- ускоритель выключен, отверстие 65 диаметром 2,16 мм, расположенное по оси в нижней части стержня, отверстие 66 зарядки ускорительной камеры (УК), клапан 67, отверстие 68 диаметром 2 мм, расположенное выше манжеты в боковой части стержня, диафрагму 69, срывной клапан 70 (экстренного торможения), стержень 71, три радиальных отверстия 72 диаметром по 1,25 мм, выполненные в верхней части втулки стержня диафрагмы 69 под клапаном 67. Реле 11 давления имеет полость 73 над диафрагмой 74, пружину 75, клапаны 76 и 77 и полость 78. Полость 73 каналом 79 сообщена с тормозной камерой 3, а полость 78 каналом 80— с тормозным цилиндром, полость под клапаном 77 каналами 81 и 58 сообщена с запасным резервуаром. Электропневматическая часть 12 имеет электромагнитный вентиль 82 торможения, полость 83, диафрагму 84, седло 85 с каналом 86, полость 87, наружное седло 88, клапан 89, электромагнитный вентиль 90 отпуска, клапан 91, полость 92, атмосферный канал с отверсти20 ем 93. Полость 92 каналом 94 сообщена с полостью 83, полость 95 каналом с отверстием 96 сообщена с рабочей камерой 2, а полость 87 каналом 97 — с камерой 98 и каналом 99 с полостью 18 главного органа 1.
Электродинамическая часть 13 электродинамического тормоза включает в себя электромагнитный вентиль 100 замещения обратной пропорциональности, диафрагму 101, седло 102, канал 103, пружину 104, полость 105
30 и клапан 106. Полость 105 каналом 107 сообщена с тормозной камерой 3. Провод 108 подключен к цепи управления электродинамического тормоза, привод 109 — к цепи управления электропневматического тормоза, а провод 110 -- общий.
Устройство работает следующим образом.
Зарядка.
Сжатый воздух из тормозной магистрали по каналам 22 и 21 поступает в полость 20 над диафрагмой 14 главного органа 1, далее по каналу 23 в полость 26 под поршнем 27. Поршень поднимается вместе с дифференциальным поршнем 44 и открывает доступ воздуха из тормозной магистрали по каналу 31 через дроссельные отверстия 32 — 34 в полость 36, откуда по каналу 37 воз4 дух поступает в рабочую камеру 2. Одновременно воздух из полости 26 ипо каналу 28 попадает в полость 29 над диафрагмой 30.
Клапан 6 прижимается к седлу.
При быстром повышении давления в тормозной магистрали клапан 35 под дейст 0 вием сжатого воздух- на диафрагму 14 закрывает отверстие 34, при этом зарядка рабочей камеры 2 происходит только через дроссельное отверстие 33. Когда давление в рабочей камере 2 станет несколько меньше, чем в магистрали, клапан 35 под дейст55 вием пружины открывает отверстие 34, и сообщение рабочей камеры с магистралью происходит через дроссельные отверстия 32 — 34.
При медленном повышении давления в ма1353680 гистрали, т.е. в хвостовой части поезда, клапан 35 не закрывает отверстие 34, и зарядка рабочей камеры в этом случае происходит через отверстия 32 — 34.
Одновременно с зарядкой рабочей камеры происходит наполнение сжатым воздухом запасного резервуара по каналу 22 в полость под диафрагму 69 ускорителя, откуда он через дроссельное отверстие 65 диаметром 2,16 мм, расположенное в нижней части вертикального канала стержня 71, далее через отверстие 68 диаметром 2 мм, от крытое седло клапана 67 и отверстие 66 поступает в ускорительную камеру. Одновременно через открытый клапан 67, боковые отверстия 72, канал 56 и обратный клапан 9 каналами 57 и 58 воздух попадает в запасный резервуар. Наполнение скачковой камеры (СК) происходит одновременно из магистрали через обратный клапан 9 и канал 59.
При электрическом положении переключателя 8 воздух проходит через дроссельные отверстия 60 — 62 и канал 63, при короткосоставном положении переключателя 8 — через отверстия 61 и 62 канал 63, а при длинносоставном положении переключателя — че рез отверстие 62 и канал 63. Одновременно сжатый воздух по каналу 81 в полость под клапан 77 реле 11 давления.
Если давление в головной части магистрали повышается быстро, следовательно, повышается давление в полости под диафрагмой 69, последняя прогибается вверх, сжимая пружину, и стержень 71 упирается в клапан 67, которым закрывается осевой канал в верхней части. В этом случае зарядка камеры УК и запасного резервуара происходит через дроссельное отверстие 68 диаметром 2 мм, первая наполняется через отверстие 66, второй — через открытый клапан 67 и канал 56, обратный клапан 9 и каналы 57 и 58.
Когда усилия в камере УК от давления воздуха и пружины уравновесятся с усилием от давления воздуха в магистрали на диафрагму 69, последняя опускается до упора стержня 71 в срывной клапан 70. При этом клапан 67 открывает канал с отверстием 65, через которое магистраль сообщается с камерой УК отверстием 66, а с запасным резервуаром через радиальные отверстия 72, канал 56 и обратный клапан 9 — каналами 57 и 58. В силу технических условий последнее также происходит при медленном повышении давления в тормозной магистрали всего поезда и в хвостовой
его части при быстром повышении давления в головной части поезда.
Служебное торможение на пневматическом управлении.
При снижении давления в магистрали темпом служебного торможения рабочая камера 2 не успевает разряжатся в магистраль через дроссельные отверстия 32 — 34, при создавшемся перепаде давления диафраг
55 ма 14 перемещается вверх и штоком нажимает на диафрагму 15, которая тоже прогибается вверх. При этом седло штока клапаном 51 закрывается, а канал 39 в штоке диафрагмы 14 проходит вверх за манжету 40, сообщает магистраль с камерой 4 дополнительной разрядки по каналам 22, 21 и 41 и одновременно с атмосферой через отверстие 42 и отверстие в седле клапана 7. Происходит дополнительная разрядка магистрали. При дальнейшем прогибе диафрагмы 14 и 15 вверх отверстия 49 проходят за манжету 50. Тогда воздух из скачковой камеры поступает через отверстия 49 и канал 48 в полость клапана !06 электромагнитного вентиля обратной пропорциональ ности, далее через открытое наружное седло в полость 105, через канал 107 --- в тормозную камеру 3 и канал 79 в полость 73 реле 11 давления. Происходит быстрое наполнение тормозной камеры 3 до определенного скачка давления. Под давлением воздуха из тормозной камеры диафрагма 74 прогибается вниз и отжимает клапан 77 от седла.
Тормозной цилиндр наполняется от запасного резервуара по каналам 58 и 81.
Вначале процесса наполнения тормозной камеры 3, когда давление в ней и сообщенной с полостью 17 каналом 45 полости 46 достигнет 0,2 кгс/см, усилие пружины с нижней стороны на диафрагму 47 уравновешивается этим давлением, клапан 7 закрывается и сообщение магистрали и камеры 4 дополнительной разрядки с атмосферной прекращается. Под действием сжатого воздуха, поступающего из камеры 4 через дроссельное отверстие 42 в полость 43, дифференциальный поршень 44 вместе с поршнем 27 опускаются и прекращают сообщение рабочей камеры 2 с магистралью. Одновременно манжета поршня 27 перекрывает канал сообщения полости 29 с магистралью по каналу 28 и сообщает ее с камерой 4 дополнительной разрядки через полость 43 и отверстие 42. После скачка давления наполнение тормозной камеры происходит из запасного резервуара через скачковую камеру и дроссельное отверстие 61 и 62 прн положении переключателя 8 на короткосоставном режиме и отверстие 60 при положении переключателя 8 на длинносоставном режиме.
Когда разрядка магистрали прекратится, давление в тормозной камере 3 повышается до тех пор, пока усилие на диафрагму 15 не сравняется с усилием на диафрагму 14, создаваемым перепадом давлением в рабочей камере 2 и магистрали. Прн этом диафрагмы 14 и 15 прогибаются вниз и сообщение тормозной камеры 3 с запасным резервуаром через скачковую камеру и отверстия 49 в штоке перекрываются манжетой 50.
В этом случае канал 39 в штоке диафрагмы 14 остается неперекрытым. Наполне1353680
5 ние тормозного цилиндра через клапан 77 реле давления происходит темпом, соответствующим темпу повышения давления в тормозной камере, т.е. независимо от величины объемов тормозного цилиндра и запасного резервуара. Когда давление на диафрагму 74 с обеих сторон выравняется, клапан 77 закрывается, сообщение тормозного цилиндра с запасным резервуаром перекрывается.
Отпуск после служебного торможения при пневматическом управлении.
При повышении давления в магистрали нарушается равновесие, диафрагмы 14 и 15 начинают прогибаться вниз. Канал 39 в штоке манжетой 40 перекрывается, прекращая сообщение камеры 4 дополнительной разрядки с магистралью. Полость 29 остается сообщенной с этой камерой через отверстие
42 и канал 28, а полость 25 сообщается с магистралью каналами 22, 21, 23 и 24.
Как только давление в магистрали станет на 0,10 — 0,15 кгс/см выше давления в камере 4 дополнительной разрядки, которое равно давлению в магистрали перед началом отпуска, клапан 6 открывается и сообщает рабочую камеру 2 с магистралью каналами 37, 38, 24, 23, 21 и 22, давление в рабочей камере падает, диафрагмы 14 и 15 прогибаются дальше вниз и тормозная камера 3 сообщается с атмосферой по каналу 107, через открытое седло клапана 106, канал 48, осевой канал и боковые отверстия 49 в штоке, открытый клапан 51, канал 52, отверстия
55 и 54 на короткосоставном и отверстие 55 на длинносоставном положениях переключателя 8 режимов торможения. Под действием давления воздуха со стороны тормозного цилиндра диафрагма 74 прогибается вверх, клапан 76 открывается и сообщает тормозной цилиндр с атмосферой.
В головной части поезда, где давление в магистрали при отпуске повышается быстро, клапан 35 под действием диафрагмы 14 закрывает канал 38, и сообщение рабочей камеры с магистралью не происходит. Этим достигается предотвращение перезарядки рабочей камеры и выравнивание времени отпуска тормозов по поезду.
При снижении давления в тормозной камере и в полости 46 до 0,2 — 0,3 кгс/см клапан 7 под действием пружины открывается и сообщает полость 43 и камеру 4 через дроссельное отверстие 42 с атмосферой. Дифференциальный поршень 44 под действием давления воздуха из камеры 4 на его нижнюю часть и поршень 27 под давлением воздуха из магистрали поднимается. В результате магистраль сообщается с рабочей камерой по каналам и отверстиям 23, 31, 32, 33, 34 и 37. Камера 4 продолжает разряжаться в атмосферу через отверстие 42.
Экстренное торможение при пневматическом торможении.
ЗО
6
При снижении давления воздуха в магистрали темпом экстренного торможения, в случае установки ручки блокировочного вала в положение УР воздух из камеры УК не успевает перетекать в магистраль через отверстие 66. Диафрагма 69 прогибается вниз и стержнем 71, преодолевая усилие пружины, открывает клапан 70. Воздух из магистрали через широкое сечение в седле клапана выходит в атмосферу. Одновременно клапан 70 замыкает контакты цепи управления магнито-рельсового тормоза, вызывая его сра батывание.
Ускоритель срабатывает при снижении давления в магистрали на величину 0,6—
0,8 кгс/см . После выпуска воздуха из ускорительной камеры через отверстие 66 в магистраль клапан 70 закрывается под действием пружины.
В случае установки ручки блокировочного вала в положение УВ клапан 70 прижат к седлу и находится в недействующем состоянии.
Главный распределительный орган 1 при экстренном торможении работает в основном так же, как и при служебном торможении.
Но вследствие более быстрого падения давления в магистрали головной части поезда клапан 16 прижимается к седлу, и наполнение тормозной камеры происходит через дроссельное отверстие 19 без скачка давления. В хвостовой части поезда до срабатывания ускорителей клапан 16 открыт, и наполнение тормозного цилиндра происходит со скачком давления в них. Этим достигается плавность торможения в длинносоставных поездах.
Торможение на электрическом управлении.
В рабочие провода электропневматического тормоза на тормозной вентиль 82 и вентиль 90 подается постоянный ток по проводам 109 и 110. При этом вентиль 82 возбуждается, срабатывает, его сердечник прогибает диафрагму 84 вниз, закрывает атмосферный канал 86 в седле 85 клапаном 89 и отжимает этот клапан от наружного седла 88. При этом сжатый воздух из рабочей камеры 2 через канал с отверстием 96, полости 95 и 87 и канал 97 поступает в камеру 98, а через канал 99 — в полость 18 диафрагмы 15 главнсго органа 1, которая прогибается вверх, при этом клапан 51 закрывается. При дальнейшем прогибе диафрагмы 15 вверх отверстия 49 выходят за манжету 50. Тогда воздух из скачковой камеры поступает через отверстие 49 и канал 48 в полость клапана 106 электромагнитного вентиля 100 обратной пропорциональности, далее через открытое наружное седло — в полость 105, откуда через канал 107 в тормозную камеру 3 и канал 79 в полость 73 реле 11 давления. При достижении необходимого давления в камере 3 направление тока в проводе 109 изменяется, 1353680
7 тогда вентиль 82 обесточивается, а вентиль
90 работает. Происходит быстрое наполнение тормозной камеры через отверстия 60—
62 переключателя 8. Под действием воздуха из тормозной камеры диафрагма 74 прогибается вниз и отжимает клапан 77 от седла.
Тормозной цилиндр наполняется из запасного резервуара по каналам 58 и 81, через открыть1й клапан 77 и канал 80 в соответствии с наполнением тормозной камеры.
Отпуск.
При отпуске оба вентиля 82 и 90 обесточиваются. Воздух из камеры 98 и полости 18 через каналы 97, 86 и 94 и отверстие 93 выходит в атмосферу. При этом диафрагма 15 прогибается вниз и тормозная камера сообщается с атмосферой по каналам 107 и 48 через боковые отверстия 49, открытый клапан 51, канал 52 и отверстия 53 — 55 переключателя 8. Под действием преобладающего давления со стороны тормозного цилиндра диафрагма 74 поднимается, клапан 76 открывается и сообщает тормозной цилиндр с атмосферой.
Замещение электродинамического тормоза.
При электродинамическом торможении и тормозной вентиль 82 подается напряжение, величина которого соответствует определенной позиции контроллера, а на вентиль 100 замещения обратной пропорциональности— преобразованное напряжение тока, выработанного электродвигателями вагона. При этом вентиль 82 возбуждается, срабатывает, его сердечник прогибает диафрагму 84 вниз, закрывая атмосферный канал 86 в седле 85 клапаном 89 и отжимает этот клапан от наружного седла 88.
Сжатый воздух из рабочей камеры 2 по каналу с отверстием 96 поступает в полости 95 и 87, по каналу 97 — в камеру 98, а по каналу 99 — в полость 18 диафрагмы 15 главного органа 1, которая прогибается вверх, при этом клапан 51 закрывается.
При дальнейшем прогибе диафрагмы 15 вверх отверстия 49 выходят за манжету 50.
Тогда воздух из скачковой камеры поступает через отверстия 49 и канал 48 в полость клапана 106 электромагнитного вентиля обратной пропорциональности, далее через открытое наружное седло в полость 105, откуда по каналу 107 в тормозную камеру 3 и далее по каналу 79 в полость 73 реле 11 давления. Происходит быстрое наполнение тормозной камеры через отверстия
60 — 62 переключателя 8.
Как только давление под диафрагмой 84 достигнет величины, при которой электромагнитная сила притяжения вентиля 82 уравновесится усилием давления сжатого воздуха на эту диафрагму, клапан 89 закрывается, при этом диафрагма 15 прекращает даль5
При малых скоростях движения поезда эффективность действия электродинамического тормоза снижается, соответственно уменьшается напряжение, подаваемое на вентиль 100. Под действием пружины клапан 106 открывается и давление в камере 3 повышается. В тех случаях, когда электродинамический тормоз вследствие малой скорости движения поезда не работает, а также при его выходе из строя в камере 3 устанавливается давление; которое определяется величиной напряжения, подаваемого на вентиль 82. Максимальная величина этого дав55 ления составляет 3 кгс/см-.
Минимальное давление в тормозном цилиндре при полном электродинамическом торможении составляет 1,2 — 1,3 кгс/см, вели20
40 нейшее поступление воздуха из скачковой камеры к вентилю 100. Величина давления, устанавливаемого вентилем 82, определяется величиной подаваемого на этот вентиль напряжения электрического тока. Напряжение, подаваемое на вентиль 100, создает магнитную силу, которая меньше усилия пружины 104, поэтому клапан 106 еще открыт.
Сжатый воздух из запасного резервуара через отверстия 60 — 62, скачковую камеру, отверстия 49, канал 48 и открытое наружное седло клапана 106 вентиля 100 по каналу 107 поступает в тормозную камеру до тех пор, пока усилие на диафрагму 101 от давления воздуха в камере 3 не уравновесится разностью усилия пружины 104 и магнитной силой притяжения вентиля 100. Затем клапан 106 открывает наружное седло и прекращается дальнейшее наполнение камеры 3 сжатым воздухом.
Наполнение тормозного цилиндра сжатым воздухом из запасного резервуара происходит через реле давления в соответствии с давлением в тормозной камере 3.
Усилие электродинамического торможения при переводе контроллера в соответствующую позицию приводит к повышению подаваемого на вентиль 100 напряжения и увеличению его магнитной силы притяжения.
Под давленем воздуха диафрагма 101 поднимается, клапан 106 закрывает наружное седло, чем перекрывает канал сообщения камеры 3 с запасным резервуаром через устройство малой диафрагмы главного органа и открывает сообщение этой камеры с атмосферой через канал 103 в седле 102.
При этом давление в камере 3 снижается до тех пор, пока канал 103 в седле 102 не закрывается клапаном 106.
При ослаблении действия электродинамического тормоза перестановкой контроллера в соответствующую позицию величины подаваемых на вентили 82 и 100 напряжений уменьшаются. Тогда в камере 3 устанавливается наименьшее из давлений, устанавливаемых этими вентилями.
1353680
Формула изобретения чину этого давления можно регулировать изменением поджатия пружины 104.
При пневматическом торможении в процессе действия электродинамического торможения срабатывает воздухораспределитель, как при пневматическом торможении. При этом воздух из скачковой камеры, которая постоянно сообщена с запасным резервуаром через отверстия 49 в штоке малой диафрагмы, по каналу 48 поступает в полость клапана 106 и через открытое им наружное седло (если электродинамическое торможение было неполное и полость 105 каналом 107 сообщаются между собой тормозная камера 3 и запасной резервуар. При этом давление в тормозной камере регулируется вентилем 100 обратной пропорциональности в зависимости от подаваемого на него напряжения электрического тока.! Элсктровоздухораспределитель тормоза железнодорожного транспортного средства по авт. сь. № 1220981, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости работы и расширения области применения, ускоритель экстренного торможения снабжен расположенным под срывным K;IBII3ном блокировочным валом, с одной стороны которого выполнены два выреза с глубиной, равной величине открытия срывного клапана.
2. Электровоздухораспределитель по п. 1, отличаюа ийея тем, что пружина срывного клапана расположена с наружной части стакана, образующего запорный элемент срывного клагана, и оперта на внутренний бурт, выполненный в корпусе.
57 Й
/ /
08
709
77О
92
78
I,, I
Ць Ь7 0 У 79
ВНИИПИ Зпкнн 5520;I p, Подписное
Проиннодстнсн о-полигрнфинсс«ос ппс тир пi ис,;. и:город. Iл. Проокги IK, 4
17
lg
Щ 7
g5
Z7
2б
Ф
1б
7 бб б8
9К
65 б9
77
