Распределительный клапан для железнодорожного транспортного средства (варианты)
Распределительный клапан тормозной системы для железнодорожного транспортного средства включает в себя корпус, в котором образованы канал сообщения с тормозной магистралью, выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с тормозной магистралью, канал сообщения с резервуаром, выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с резервуаром, и канал под исходным давлением, выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с источником исходного давления. Распределительный клапан тормозной системы включает в себя сервисный клапан ускоренного отпуска, имеющий клапанный элемент с первым положением, в котором канал сообщения с тормозной магистралью изолирован от канала сообщения с резервуаром, и вторым положением, в котором канал сообщения с тормозной магистралью сообщается по текучей среде с каналом сообщения с резервуаром. Клапанный элемент выполнен с возможностью подачи давления от канала сообщения с резервуаром в канал сообщения с тормозной магистралью во время отпускания тормозов, при этом клапанный элемент приводится в движение между первым и вторым положениями под действием давления в канале под исходным давлением. Технический результат – обеспечение возможности более быстрой повторной зарядки тормозной магистрали поезда, уменьшение времени отпуска после служебного торможения и гарантия надежного отпуска тормозов в грузовых вагонах, расположенных в хвосте поезда. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 7 ил.
Область техники
Настоящее изобретение относится, в целом, к тормозному устройству для железнодорожных транспортных средств и, в частности, к распределительному клапану для российского железнодорожного транспортного средства.
Уровень техники
Железнодорожные грузовые вагоны имеют тормозную магистраль, которая проходит через каждый вагон и соединена между ними так, чтобы она проходила непрерывно на длине поезда. Тормозную магистраль заполняют сжатым воздухом, как правило, на головном конце посредством компрессора на локомотиве. Сжатый воздух не только обеспечивает тормозное усилие в пневматических тормозах на соответствующих вагонах, но и служит также в качестве канала сообщения, посредством которого управление тормозами вагонов осуществляется со стороны локомотива путем увеличения и уменьшения давления в тормозной магистрали. В тормозном оборудовании для железнодорожных грузовых вагонов используются регулирующие клапаны, также известные как распределительные клапаны, для управления работой тормозных цилиндров и тормозов для железнодорожных вагонов.
Как показано на фиг. 1, российский распределительный клапан 1 по предшествующему уровню техники включает в себя основную часть 2, кронштейн магистрали или камеру 3 и основную магистральную часть 4. Кронштейн 3 магистрали представляет собой центральную часть, к которой прикреплены каждая из основной части 2 и основной магистральной части 4 для формирования распределительного клапанного узла. В обычной пневматической тормозной системе российских грузовых вагонов имеются пять разных рабочих давлений, требующихся для надлежащей работы всего распределительного клапанного узла для обеспечения надлежащего пневматического торможения грузового вагона, включающего в себя: тормозную магистраль, резервуар, рабочую камеру, клапанную камеру и тормозной цилиндр, которые показаны посредством обозначения на фиг. 1. В кронштейне 3 магистрали размещены рабочая камера 5 и клапанная камера 6. Кронштейн 3 магистрали сообщается по текучей среде с резервуаром 7 и тормозным цилиндром 8.
На российских железнодорожных вагонах регулирующие клапаны, такие как распределительные клапанные узлы, поставляемые MTZ и Knorr-Bremse, не выполняют функции сервисного клапана ускоренного отпуска. Без функционирования сервисного клапана ускоренного отпуска длина поезда, который может безопасно эксплуатироваться на российских железных дорогах, ограничена. Функционирование сервисного клапана ускоренного отпуска обеспечивает возможность более быстрой повторной зарядки тормозной магистрали поезда, обеспечивает уменьшение времени отпуска после служебного торможения и гарантирует надежный отпуск тормозов в грузовых вагонах, расположенных в хвосте поезда. При эксплуатации современных тормозов российских грузовых вагонов осуществление полного и своевременного отпуска тормозов грузовых вагонов является проблематичным при управлении поездом со стороны головы.
Сущность изобретения
Согласно одному аспекту распределительный клапан тормозной системы для российского железнодорожного вагона включает в себя корпус, в котором образованы канал сообщения с тормозной магистралью, выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с тормозной магистралью, канал сообщения с резервуаром, выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с резервуаром, и канал под исходным давлением, выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с источником исходного давления. Распределительный клапан тормозной системы включает в себя сервисный клапан ускоренного отпуска, имеющий клапанный элемент с первым положением, в котором канал сообщения с тормозной магистралью изолирован от канала сообщения с резервуаром, и вторым положением, в котором канал сообщения с тормозной магистралью сообщается по текучей среде с каналом сообщения с резервуаром. Клапанный элемент выполнен с возможностью подачи давления от канала сообщения с резервуаром в канал сообщения с тормозной магистралью во время отпускания тормозов, при этом клапанный элемент приводится в движение между первым и вторым положениями под действием давления в канале под исходным давлением.
Распределительный клапан тормозной системы может дополнительно включать в себя предохранительный затвор, сообщающийся по текучей среде с каналом сообщения с резервуаром, при этом предохранительный затвор выполнен с возможностью предотвращения потока из тормозной магистрали в резервуар. В корпусе может быть образован сигнальный канал, выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с источником сигнального давления, при этом распределительный клапан тормозной системы дополнительно включает в себя клапан переключения, имеющий первое положение, в котором сервисный клапан ускоренного отпуска активирован, и второе положение, в котором сервисный клапан ускоренного отпуска деактивирован. Клапан переключения выполнен с возможностью перемещения между первым положением и вторым положением в качестве реакции на давление от источника сигнального давления.
В корпусе могут быть образованы канал переключения, сообщающийся по текучей среде с сервисным клапаном ускоренного отпуска, и выпускной канал, сообщающийся по текучей среде с окружающей атмосферой, при этом, когда клапан переключения находится в первом положении, канал переключения сообщается по текучей среде с выпускным каналом. Когда клапан переключения находится во втором положении, канал переключения сообщается по текучей среде с каналом сообщения с тормозной магистралью. Клапан переключения может представлять собой золотниковый клапан, имеющий мембрану, при этом сигнальный канал сообщается по текучей среде с первой стороной мембраны.
Канал под исходным давлением может представлять собой канал сообщения с рабочей камерой, выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с рабочей камерой, и резервуар с рабочей камерой, сообщающийся по текучей среде с каналом сообщения с рабочей камерой посредством дросселя, при этом сервисный клапан ускоренного отпуска включает в себя первую мембрану, вторую мембрану и обратный клапан SAR. Резервуар с рабочей камерой сообщается по текучей среде с первой стороной первой мембраны, при этом канал сообщения с рабочей камерой сообщается по текучей среде со второй стороной первой мембраны и первой стороной второй мембраны. Клапанный элемент сервисного клапана ускоренного отпуска перемещается из первого положения во второе положение под действием перепада давлений между каналом сообщения с рабочей камерой и резервуаром с рабочей камерой. Клапанный элемент может быть выполнен с возможностью открытия обратного клапана SAR, когда клапанный элемент перемещается из первого положения во второе положение для перевода канала сообщения с резервуаром в состояние сообщения по текучей среде с каналом сообщения с тормозной магистралью. Вторая сторона второй мембраны сообщается по текучей среде с окружающей атмосферой.
Канал под исходным давлением может представлять собой канал выпуска из тормозного цилиндра, выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с тормозным цилиндром, при этом канал выпуска из тормозного цилиндра сообщается по текучей среде с окружающей атмосферой посредством дросселя. Сервисный клапан ускоренного отпуска может включать в себя мембрану и обратный клапан SAR, при этом клапанный элемент сервисного клапана ускоренного отпуска перемещается из первого положения во второе положение под действием давления в канале выпуска тормозного цилиндра. Клапанный элемент может быть выполнен с возможностью открытия обратного клапана SAR, когда клапанный элемент перемещается из первого положения во второе положение для перевода канала сообщения с резервуаром в состояние сообщения по текучей среде с каналом сообщения с тормозной магистралью.
Согласно дополнительному аспекту распределительный клапан тормозной системы для российского железнодорожного вагона включает в себя корпус, в котором образованы канал сообщения с тормозной магистралью, выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с тормозной магистралью, канал сообщения с резервуаром, выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с резервуаром, и канал выпуска из тормозного цилиндра, выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с тормозным цилиндром, при этом канал выпуска из тормозного цилиндра сообщается по текучей среде с окружающей атмосферой посредством дросселя. Распределительный клапан тормозной системы дополнительно включает в себя сервисный клапан ускоренного отпуска, включающий в себя клапанный элемент, мембрану, находящуюся в контакте с клапанным элементом, и обратный клапан SAR, при этом клапанный элемент имеет первое положение, в котором канал сообщения с тормозной магистралью изолирован от канала сообщения с резервуаром, и второе положение, в котором канал сообщения с тормозной магистралью сообщается по текучей среде с каналом сообщения с резервуаром. Клапанный элемент выполнен с возможностью подачи давления от канала сообщения с резервуаром в канал сообщения с тормозной магистралью во время отпускания тормозов, при этом клапанный элемент приводится в движение между первым и вторым положениями под действием давления в канале выпуска из тормозного цилиндра, и при этом клапанный элемент выполнен с возможностью открытия обратного клапана SAR, когда клапанный элемент перемещается из первого положения во второе положение для перевода канала сообщения с резервуаром в состояние сообщения по текучей среде с каналом сообщения с тормозной магистралью.
Распределительный клапан тормозной системы может дополнительно включать в себя предохранительный затвор, сообщающийся по текучей среде с каналом сообщения с резервуаром, при этом предохранительный затвор выполнен с возможностью предотвращения потока из тормозной магистрали в резервуар. В корпусе может быть образован сигнальный канал, выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с источником сигнального давления, при этом распределительный клапан дополнительно включает в себя клапан переключения, имеющий первое положение, в котором сервисный клапан ускоренного отпуска активирован, и второе положение, в котором сервисный клапан ускоренного отпуска деактивирован. Клапан переключения выполнен с возможностью перемещения между первым положением и вторым положением в качестве реакции на давление от источника сигнального давления. Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - вид в разрезе российского распределительного клапана по предшествующему уровню техники;
Фиг. 2 - схематическое изображение сервисного клапана ускоренного отпуска согласно одному аспекту настоящего изобретения;
Фиг. 3-схематическое изображение сервисного клапана ускоренного отпуска с фиг.2, дополнительно показывающее предохранительный затвор;
Фиг. 4 - схематическое изображение сервисного клапана ускоренного отпуска согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения;
Фиг. 5 - схематическое изображение клапана переключения согласно одному аспекту настоящего изобретения;
Фиг. 6 - схематическое изображение основной части распределительного клапана согласно одному аспекту настоящего изобретения; и
Фиг. 7 - увеличенный вид основной части с фиг. 6.
Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
В целях дальнейшего описания термины, относящиеся к пространственной ориентации, в случае их использования должны относиться к упоминаемому варианту осуществления в том виде, как он ориентирован на фигурах сопровождающих чертежей или же описан в нижеследующем подробном описании. Однако следует понимать, что варианты осуществления, описанные в дальнейшем, могут допускать многие альтернативные изменения и варианты осуществления. Также следует понимать, что конкретные устройства, проиллюстрированные на фигурах сопровождающих чертежей и описанные в данном документе, являются просто иллюстративными и не должны рассматриваться как ограничивающие.
Как показано на фиг. 2 и 3, распределительный клапан 10 тормозной системы для российского железнодорожного вагона согласно одному аспекту настоящего изобретения включает в себя корпус 12, в котором образованы канал 14 сообщения с тормозной магистралью, выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с тормозной магистралью, канал 16 сообщения с резервуаром, выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с резервуаром, канал 18 сообщения с рабочей камерой, выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с рабочей камерой, и резервуар 20 с рабочей камерой, сообщающийся по текучей среде с каналом 18 сообщения с рабочей камерой посредством дросселя 22. Как показано на фиг. 1, рабочая камера 5, как правило, предусмотрена в кронштейне 3 магистрали, хотя могут быть использованы другие подходящие конструкции. Распределительный клапан 10 тормозной системы дополнительно включает в себя сервисный клапан 30 ускоренного отпуска. Сервисный клапан 30 ускоренного отпуска включает в себя клапанный элемент 32, имеющий первое положение, в котором канал 14 сообщения с тормозной магистралью изолирован от канала 16 сообщения с резервуаром, и второе положение, в котором канал 14 сообщения с тормозной магистралью сообщается по текучей среде с каналом 16 сообщения с резервуаром. Клапанный элемент 32 выполнен с возможностью подачи давления от канала 16 сообщения с резервуаром в канал 14 сообщения с тормозной магистралью во время отпускания тормозов. Клапанный элемент 32 приводится в движение между первым и вторым положениями под действием перепада давлений между каналом 18 сообщения с рабочей камерой и резервуаром 20 с рабочей камерой.
Как также показано на фиг. 2 и 3, канал 18 сообщения с рабочей камерой и резервуар 20 с рабочей камерой служат в качестве источника исходного давления для задания того, когда клапанный элемент 32 будет приводиться в движение между первым и вторым положениями. Более конкретно, сервисный клапан 30 ускоренного отпуска включает в себя первую мембрану 34, вторую мембрану 36 и обратный клапан SAR 38. Резервуар 20 с рабочей камерой сообщается по текучей среде с первой стороной 40 первой мембраны 34, и канал 18 сообщения с рабочей камерой сообщается по текучей среде со второй стороной 42 первой мембраны 34 и первой стороной 44 второй мембраны 36. Клапанный элемент 32 сервисного клапана 32 ускоренного отпуска перемещается из первого положения во второе положение под действием перепада давлений между каналом 18 сообщения с рабочей камерой и резервуаром 20 с рабочей камерой. Клапанный элемент 32 выполнен с возможностью открытия обратного клапана SAR 38, когда клапанный элемент 32 перемещается из первого положения во второе положение для перевода канала 16 сообщения с резервуаром в состояние сообщения по текучей среде с каналом 14 сообщения с тормозной магистралью. Вторая сторона 46 второй мембраны 36 сообщается по текучей среде с окружающей атмосферой посредством выпускного канала 48.
Наружные части 52, 54 первой и второй мембран 34, 36 соединены с корпусом 12, при этом внутренние части 56, 58 первой и второй мембран 34, 36 соединены с клапанным элементом 32. Первая и вторая мембраны 34, 36 предусмотрены на первом конце 60 клапанного элемента 32, при этом второй конец 62 клапанного элемента 32 контактно взаимодействует с обратным клапаном SAR 38. Клапанный элемент 32 включает в себя уплотнительное кольцо 64, которое контактно взаимодействует с корпусом 12 для изоляции каналов 14, 16 сообщения с резервуаром и тормозной магистралью от выпускного канала 48. Когда давление в резервуаре 20 с рабочей камерой превышает давление в канале 18 сообщения с рабочей камерой, перепад давлений между первой и второй сторонами 40, 42 первой мембраны 34 вызывает перемещение клапанного элемента 32 из первого положения во второе положение, при этом второй конец 62 клапанного элемента 32 контактно взаимодействует с обратным клапаном SAR 38 и открывает его для перевода канала 16 сообщения с резервуаром в состояние сообщения по текучей среде с каналом 14 сообщения с тормозной магистралью. Дроссель 68 регулирует поток из канала 16 сообщения с резервуаром в канал 14 сообщения с тормозной магистралью. Дроссель 22 между резервуаром 20 с рабочей камерой и каналом 18 сообщения с рабочей камерой обеспечивает регулирование времени открытия сервисного клапана 30 ускоренного отпуска. Сервисный клапан 30 ускоренного отпуска может быть встроен в основную часть распределительного клапана 10.
Как показано на фиг. 3, распределительный клапан 10 дополнительно включает в себя предохранительный затвор 70, сообщающийся по текучей среде с каналом 16 сообщения с резервуаром, когда обратный клапан SAR 38 находится в открытом положении. Предохранительный затвор 70 выполнен с возможностью предотвращения потока воздуха из тормозной магистрали в резервуар. Предохранительный затвор 70 предусмотрен вдоль канала 14 сообщения с тормозной магистралью в корпусе 12 так, что, когда обратный клапан SAR 38 открыт, воздух, поступающий из канала 16 сообщения с резервуаром, вызывает открытие предохранительного затвора 70, в результате чего обеспечивается возможность прохождения воздуха из резервуара в тормозную магистраль. Подача воздуха из резервуара в тормозную магистраль повышает давление в тормозной магистрали для уменьшения продолжительности отпуска после служебного торможения и гарантирует надежный отпуск тормозов в грузовых вагонах в хвосте поезда.
Соответственно, сервисный клапан 30 ускоренного отпуска и предохранительный затвор 70 функционируют вместе для выполнения функции ускоренного отпуска.
Распределительный клапан 10, в частности, основная магистральная часть, может иметь режим одноступенчатого отпуска («плоский» режим) и режим многоступенчатого отпуска («холмистый» режим). В режиме одноступенчатого отпуска давление в тормозном цилиндре «сбрасывается» в атмосферу во время отпуска тормозов и давление в рабочей камере уменьшается и становится равным давлениям в тормозной магистрали и клапанной камере во время операции отпуска. В режиме многоступенчатого отпуска давление в тормозном цилиндре сбрасывается на заданную величину в зависимости от того, насколько увеличилось давление в тормозной магистрали, при этом давление в рабочей камеры полностью сохраняется и не снижается во время операции отпуска. Сервисный клапан 30 ускоренного отпуска обеспечит возможность подачи давления со стороны резервуара в тормозную магистраль во время повторной зарядки, когда распределительный клапан 10 находится в режиме одноступенчатого отпуска, чтобы способствовать повторной зарядке тормозной магистрали, проходящей через поезд. Данное свойство сводится на нет, когда распределительный клапан 10 находится в режиме многоступенчатого отпуска. Таким образом, сервисный клапан 30 ускоренного отпуска обеспечит более короткие времена повторной зарядки тормозной магистрали и более быстрый отпуск тормозов, когда распределительный клапан 10 находится в режиме одноступенчатого отпуска.
Во время зарядки давление в тормозной магистрали, подаваемое к сервисному клапану 30 ускоренного отпуска, сначала подается к верхней стороне предохранительного затвора 70, который закрыт вследствие силы, создаваемой пружиной и блокирующей подачу давления в тормозной магистрали к клапану 30 ускоренного отпуска. Одновременно давление из резервуара подается по каналу 16 сообщения с резервуаром к нижней стороне обратного клапана SAR 38, который закрыт вследствие упругой силы, действующей со стороны обратного клапана SAR 38. Когда обратный клапан SAR 38 закрыт, давление в резервуаре не может подаваться мимо седла в канал 14 сообщения с тормозной магистралью. Неограниченный (недросселированный) поток воздуха из рабочей камеры проходит к сервисному клапану 30 ускоренного отпуска и в отверстие, обеспечивающее подачу ко второй стороне 42 первой мембраны 34 и первой стороне 44 второй мембраны 36. Воздух из рабочей камеры также проходит через дроссель 22 в резервуар 20 с рабочей камерой и через отверстие, обеспечивающее подачу к первой стороне 40 первой мембраны 34. После полной зарядки давление в рабочей камере будет одинаковым с первой и второй сторон 40,42 первой мембраны 34 и с первой стороны 44 второй мембраны 36. Упругая сила, действующая со стороны обратного клапана SAR 38, и давление из резервуара, подаваемое по каналу 16 сообщения с резервуаром, удерживают обратный клапан SAR на его седле для удерживания сервисного клапана 30 ускоренного отпуска в первом положении. Упругая сила, действующая со стороны обратного клапана SAR 38, должна быть достаточно большой для удерживания обратного клапана SAR 38 закрытым при всех режимах давления в рабочей камере, резервуаре и тормозной магистрали.
Во время снижения давления в тормозной магистрали дроссель 22 между каналом 18 сообщения с рабочей камерой и резервуаром 20 с рабочей камерой является достаточно большим, что позволяет не создавать перепада давлений между каналом 18 сообщения с рабочей камерой и резервуаром 20 с рабочей камерой, достаточного для открытия сервисного клапана 30 ускоренного отпуска.
Во время отпуска тормозов, когда распределительный клапан 10 или основная магистральная часть распределительного клапана 10 находится в режиме одноступенчатого отпуска, падение давления в рабочей камере создает перепад давлений между каналом 18 сообщения с рабочей камерой и резервуаром 20 с рабочей камерой благодаря дросселю 22, который обеспечивает то, что давление, действующее на первую сторону 40 первой мембраны 34, будет больше давления, действующего на вторую сторону 42 первой мембраны 34. Этот перепад давлений заставляет клапанный элемент 32 сервисного клапана 30 ускоренного отпуска перемещаться вниз из первого положения во второе положение, что вызывает открытие обратного клапана SAR 38, в результате чего обеспечивается возможность подачи давления из резервуара по каналу 16 сообщения с резервуаром к каналу 14 сообщения с тормозной магистралью и к предохранительному затвору 70. Поскольку давление в резервуаре выше давления в тормозной магистрали, в этот момент давление в резервуаре обеспечит отрыв предохранительного затвора 70 от его седла и обеспечит возможность подачи давления в резервуаре непосредственно обратно в тормозную магистраль. Если бы давление в резервуаре было ниже давления в тормозной магистрали, сервисный клапан 30 ускоренного отпуска по-прежнему перемещался бы во второе положение для открытия обратного клапана SAR 38, несмотря на то, что предохранительный затвор 70 не открылся бы из-за того, что давление в тормозной магистрали, действующее на верхнюю часть предохранительного затвора, выше давления в резервуаре. Как только давление в резервуаре станет почти равным давлению в тормозной магистрали, предохранительный затвор 70 закроется, предотвращая тем самым подачу давления в резервуаре к тормозной магистрали. Клапанный элемент 32 сервисного клапана 30 ускоренного отпуска будет также перемещаться обратно из второго положения в первое положение, когда перепад между каналом 18 сообщения с рабочей камерой и резервуаром 20 с рабочей камерой скомпенсируется, что позволит упругой силе, действующей со стороны обратного клапана SAR 38, обеспечить перемещение клапанного элемента 32 вверх.
Во время отпуска тормозов, когда распределительный клапан 10 находится в режиме многоступенчатого отпуска, давление в рабочей камере не падает до тех пор, пока распределительный клапан 10 не перейдет к полному отпуску, что происходит, когда давление в тормозной магистрали достигнет величины, которая приблизительно на 2,7 фунта на кв. дюйм (18,615 кПа) ниже уставки давления при полной повторной зарядке системы. Поскольку давление в резервуаре 20 с рабочей камерой и в канале 18 сообщения с рабочей камерой не падает, перепад давлений между каналом 18 сообщения с рабочей камерой и резервуаром 20 с рабочей камерой не создается на дросселе 22, так что клапанный элемент 32 сервисного клапана 30 ускоренного отпуска не будет перемещаться из первого положения во второе положение.
Как показано на фиг. 4-7, распределительный клапан 110 тормозной системы для российского железнодорожного вагона согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения включает в себя корпус 112, в котором образованы канал 114 сообщения с тормозной магистралью, выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с тормозной магистралью, канал 116 сообщения с резервуаром, выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с резервуаром, и канал 118 выпуска из тормозного цилиндра, выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с выпускным отверстием клапана 208, который рассмотрен ниже. Распределительный клапан 110 тормозной системы дополнительно включает в себя сервисный клапан 130 ускоренного отпуска. Сервисный клапан 130 ускоренного отпуска включает в себя клапанный элемент 132, имеющий первое положение, в котором канал 114 сообщения с тормозной магистралью изолирован от канала 116 сообщения с резервуаром, и второе положение, в котором канал 114 сообщения с тормозной магистралью сообщается по текучей среде с каналом 116 сообщения с резервуаром. Клапанный элемент 132 выполнен с возможностью подачи давления от канала 116 сообщения с резервуаром в канал 114 сообщения с тормозной магистралью во время отпускания тормозов. Клапанный элемент 132 приводится в движение между первым и вторым положениями под действием давления в канале 118 выпуска из тормозного цилиндра.
Если снова обратиться к фиг. 4-7, видно, что канал 118 выпуска из тормозного цилиндра сообщается с окружающей атмосферой посредством дросселя 134. Сервисный клапан 130 ускоренного отпуска включает в себя мембрану 136 и обратный клапан SAR 138. Клапанный элемент 132 выполнен с возможностью открытия обратного клапана SAR 138, когда клапанный элемент 132 перемещается из первого положения во второе положение для перевода канала 116 сообщения с резервуаром в состояние сообщения по текучей среде с каналом 114 сообщения с тормозной магистралью. В корпусе 112 также образован сигнальный канал 140, выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с источником сигнального давления. В одном варианте осуществления источник сигнального давления представляет собой давление в тормозной магистрали, хотя могут быть использованы другие соответствующие источники давления и конструкции. Распределительный клапан 110 тормозной системы дополнительно включает в себя клапан 144 переключения, имеющий первое положение, в котором сервисный клапан 130 ускоренного отпуска активирован, и второе положение, в котором сервисный клапан 130 ускоренного отпуска деактивирован. Клапан 144 переключения выполнен с возможностью перемещения между первым и вторым положениями в качестве реакции на давление от источника сигнального давления. В корпусе 112 также образован канал 146 переключения, сообщающийся по текучей среде со второй стороной 148 мембраны 136 сервисного клапана 130 ускоренного отпуска. В корпусе 112 дополнительно образован выпускной канал 150, сообщающийся по текучей среде с окружающей атмосферой. Когда клапан 144 переключения находится в первом положении, канал 146 переключения сообщается по текучей среде с выпускным каналом 150. Когда клапан 144 переключения находится во втором положении, канал 146 переключения сообщается по текучей среде с каналом 114 сообщения с тормозной магистралью. Клапан 144 переключения включает в себя золотниковый клапан 152, имеющий мембрану 154, при этом сигнальный канал 140 сообщается по текучей среде с первой стороной 156 мембраны 154 клапана 144 переключения.
Как рассмотрено выше в связи с распределительным клапаном 10, показанным на фиг. 2 и 3, распределительный клапан 110 по фиг. 4-7 имеет режим одноступенчатого отпуска и режим многоступенчатого отпуска. Когда распределительный клапан 110 находится в режиме одноступенчатого отпуска, давление от источника сигнального давления подается в сигнальный канал 140 и к первой стороне 156 мембраны 154 клапана 144 переключения, что вызывает перемещение золотникового клапана 152 вниз для блокировки соединения канала 114 сообщения с тормозной магистралью со второй стороной 148 мембраны 136 сервисного клапана 130 ускоренного отпуска. В частности, когда распределительный клапан 130 находится в режиме одноступенчатого отпуска и золотниковый клапан 152 находится в первом положении, вторая сторона 148 мембраны 136 сервисного клапана 130 ускоренного отпуска соединена с окружающей атмосферой посредством выпускного канала 150 для обеспечения возможности управления сервисным клапаном 130 ускоренного отпуска посредством давления на выходе из тормозного цилиндра, подаваемого по каналу 118 выпуска тормозного цилиндра, как рассмотрено ниже более подробно. Когда распределительный клапан 110 находится в режиме многоступенчатого отпуска, давление от источника сигнального давления не подается в сигнальный канал 140, так что переключающая пружина 160 заставляет золотниковый клапан 152 перемещаться вверх во второе положение для перевода канала 146 переключения в состояние сообщения по текучей среде с каналом 114 сообщения с тормозной магистралью. Когда золотниковый клапан 152 находится во втором положении, давление в тормозной магистрали подается ко второй стороне 148 мембраны 136 сервисного клапана 130 ускоренного отпуска посредством канала 146 переключения для деактивации функционирования сервисного клапана 130 ускоренного отпуска.
Как показано на фиг. 6 и 7, клапанный элемент 132 сервисного клапана 130 ускоренного отпуска представляет собой поршневой шток 162, имеющий уплотнительное кольцо 164, которое находится в контакте с мембраной 136. Наружная часть 165 мембраны 136 соединена с корпусом 112. Поршневой шток 162 вставлен во втулку 166, имеющую седло 168 клапана для обратного клапана SAR 138, при этом уплотнительное кольцо 164 поршневого штока 162 контактно взаимодействует с внутренней стороной втулки 166. Во время отпускания тормозов давление на выходе тормозного цилиндра будет подаваться к первой стороне 170 мембраны 136 сервисного клапана 130 ускоренного отпуска посредством канала 118 выпуска из тормозного цилиндра. Выпускной дроссель 134 выполнен с размерами, обеспечивающими возможность заданного увеличения давления, действующего на первую сторону 170 мембраны 136 сервисного клапана 130 ускоренного выпуска, что вызовет перемещение клапанного элемента 132 из первого положения во второе положение. Когда клапанный элемент 132 переместится во второе положение, клапанный элемент 132 обеспечит подъем обратного клапана SAR 138 с седла.
Как показано на фиг. 4, 6 и 7, распределительный клапан 110 дополнительно включает в себя предохранительный затвор 176, сообщающийся по текучей среде с каналом 116 сообщения с резервуаром, когда обратный клапан SAR 138 находится в открытом положении. Предохранительный затвор 176 выполнен с возможностью предотвращения потока воздуха из тормозной магистрали в резервуар. Сила, создаваемая пружиной предохранительного затвора 176, обеспечивает закрытие предохранительного затвора 176 для гарантирования того, что давление в тормозной магистрали не сможет вызвать заполнение резервуара через сервисный клапан 130 ускоренного отпуска. Как рассмотрено ниже, резервуар заполняется через отдельный обратный клапан в сборе с дросселированным потоком, предназначенный для заполнения/зарядки резервуара. Предохранительный затвор 176 будет открываться, когда клапанный элемент 132 перемещается во второе положение и вызывает открытие обратного клапана SAR 138 для обеспечения возможности подачи давления в резервуаре в тормозную магистраль.
Когда распределительный клапан 110 по фиг.4-7 отрегулирован для режима одноступенчатого отпуска, давление в тормозной магистрали будет подаваться через втулку 166 сервисного клапана 130 ускоренного отпуска, вокруг поршневого штока 162, вызывать открытие обратного клапана SAR 138 и подаваться к верхней стороне предохранительного затвора 176. Как отмечено выше, предохранительный затвор 176 будет оставаться закрытым вследствие силы, создаваемой пружиной предохранительного затвора. Во время отпускания тормозов давление на выходе тормозного цилиндра будет подаваться к первой стороне 170 мембраны 136 сервисного клапана 130 ускоренного отпуска посредством канала 118 выпуска из тормозного цилиндра для перемещения клапанного элемента 132 из первого положения во второе положение, в результате чего открывается обратный клапан SAR 138. После этого давление в резервуаре будет снова подаваться обратно в тормозную магистраль через сервисный клапан 130 ускоренного отпуска, что, в свою очередь, вызовет открытие предохранительного затвора 176 для обеспечения открытой подачи давления в резервуаре непосредственно в тормозную магистраль. Давление в резервуаре, подаваемое непосредственно обратно в тормозную магистраль, обеспечивает быстрое увеличение давления в тормозной магистрали для тормозной магистрали каждого грузового вагона. Данная функция приводит непосредственно к более высокому давлению в тормозной магистрали в каждом вагоне, что создает возможность выполнения повторной зарядки с увеличением давления в тормозной магистрали с более высокой скоростью. Как только давление в канале 118 выпуска из тормозного цилиндра станет достаточно низким у первой стороны 170 мембраны 136 сервисного клапана 130 ускоренного отпуска, пружина обратного клапана SAR обеспечит закрытие обратного клапана SAR 138 с его прилеганием к седлу, в результате чего клапанный элемент 132 переместится из второго положения в первое положение. Кроме того, предохранительный затвор 176 также закроется под действием силы, создаваемой пружиной, в результате чего завершится выполнение функции сервисного клапана ускоренного отпуска.
Когда распределительный клапан 110 находится в режиме многоступенчатого отпуска, давление в тормозной магистрали будет подаваться через втулку 166, вокруг поршневого штока 162, вызывать открытие обратного клапана SAR 138 и подаваться к верхней стороне предохранительного затвора 176. Предохранительный затвор 176 закрыт благодаря силе, создаваемой пружиной предохранительного затвора 176, для гарантирования того, что давление в тормозной магистрали не сможет быть подано в резервуар через сервисный клапан 130 ускоренного отпуска. Давление в тормозной магистрали будет подаваться через втулку 180 клапана 144 переключения, мимо золотникового клапана 152 и непосредственно ко второй стороне 148 мембраны 136 сервисного клапана 130 ускоренного отпуска. Давление в тормозной магистрали, действующее на вторую сторону 148 мембраны 136, препятствует перемещению поршневого штока 162 вниз и открытию обратного клапана SAR 138, когда давление в канале 118 выпуска из тормозного цилиндра увеличивается с первой стороны 170 мембраны 136 во время отпускания тормозов в режиме много ступенчатого отпуска.
Как показано на фиг.6, сервисный клапан 130 ускоренного отпуска встроен в основную часть 184 и соединен с кронштейном 186 магистрали, имеющим отверстие 188 для тормозной магистрали, сообщающееся по текучей среде с каналом 114 сообщения с тормозной магистралью, сигнальное отверстие 190, сообщающееся по текучей среде с сигнальным каналом 140, отверстие 192 резервуара, сообщающееся по текучей среде с каналом 116 сообщения с резервуаром, отверстие 194 рабочей камеры, отверстие 196 клапанной камеры, отверстие 198 тормозного цилиндра и дополнительное выпускное отверстие 200. Несмотря на то, что сервисный клапан 130 ускоренного отпуска встроен в основную часть распределительного клапана, могут быть использованы другие пригодные конструкции. Помимо признаков/элементов, рассмотренных выше, основная часть 184 дополнительно включает в себя обратный клапан 202 для зарядки резервуара, обратный клапан 204 для зарядки рабочей камеры, клапан 206 ограничения давления в тормозном цилиндре, клапан 208 трехступенчатого регулирования тормозного цилиндра, обратный клапан 210 для опорожнения рабочей камеры и клапан-ограничитель 212 для быстрого обслуживания.
Несмотря на то, что несколько вариантов осуществления были описаны в вышеприведенном подробном описании, специалисты в данной области техники могут выполнить модификации и изменения данных вариантов осуществления без отхода от объема и сущности изобретения. Соответственно, предусмотрено, что вышеприведенное описание является иллюстративным, а не ограничивающим.
1. Распределительный клапан тормозной системы, содержащий:
корпус, в котором образованы канал сообщения с тормозной магистралью, выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с тормозной магистралью, канал сообщения с резервуаром, выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с резервуаром, и канал под исходным давлением, выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с источником исходного давления; и
сервисный клапан ускоренного отпуска, содержащий клапанный элемент, имеющий первое положение, в котором канал сообщения с тормозной магистралью изолирован от канала сообщения с резервуаром, и второе положение, в котором канал сообщения с тормозной магистралью сообщается по текучей среде с каналом сообщения с резервуаром, при этом клапанный элемент выполнен с возможностью подачи давления от канала сообщения с резервуаром в канал сообщения с тормозной магистралью во время отпускания тормозов, причем клапанный элемент приводится в действие между первым и вторым положениями на основе давления в канале под исходным давлением,
причем в корпусе образован сигнальный канал, выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с источником сигнального давления, причем распределительный клапан дополнительно содержит клапан переключения, имеющий первое положение, в котором сервисный клапан ускоренного отпуска активирован, и второе положение, в котором сервисный клапан ускоренного отпуска деактивирован, при этом клапан переключения выполнен с возможностью перемещения между первым положением и вторым положением в качестве реакции на давление от источника сигнального давления.
2. Распределительный клапан тормозной системы по п. 1, дополнительно содержащий предохранительный затвор, сообщающийся по текучей среде с каналом сообщения с резервуаром, при этом предохранительный затвор выполнен с возможностью предотвращения потока из тормозной магистрали в резервуар во время зарядки распределительного клапана тормозной системы и обеспечения возможности потока из резервуара в тормозную магистраль, когда клапанный элемент сервисного клапана ускоренного отпуска находится во втором положении во время отпускания тормозов.
3. Распределительный клапан тормозной системы по п. 1, в котором в корпусе образованы канал переключения, сообщающийся по текучей среде с сервисным клапаном ускоренного отпуска, и выпускной канал, сообщающийся по текучей среде с окружающей атмосферой, при этом канал переключения сообщается по текучей среде с выпускным каналом, тогда как клапан переключения находится в первом положении.
4. Распределительный клапан тормозной системы по п. 3, в котором канал переключения сообщается по текучей среде с каналом сообщения с тормозной магистралью, тогда как клапан переключения находится во втором положении.
5. Распределительный клапан тормозной системы по п. 3, в котором клапан переключения содержит золотниковый клапан, имеющий мембрану, при этом сигнальный канал сообщается по текучей среде с первой стороной мембраны.
6. Распределительный клапан тормозной системы по п. 1, в котором канал под исходным давлением содержит канал сообщения с рабочей камерой, выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с рабочей камерой, и резервуар с рабочей камерой, сообщающийся по текучей среде с каналом сообщения с рабочей камерой посредством дросселя, причем сервисный клапан ускоренного отпуска содержит первую мембрану, вторую мембрану и обратный клапан, при этом резервуар с рабочей камерой сообщается по текучей среде с первой стороной первой мембраны, канал сообщения с рабочей камерой сообщается по текучей среде со второй стороной первой мембраны и первой стороной второй мембраны, причем клапанный элемент сервисного клапана ускоренного отпуска перемещается из первого положения во второе положение под действием перепада давлений между каналом сообщения с рабочей камерой и резервуаром с рабочей камерой.
7. Распределительный клапан тормозной системы по п. 6, в котором клапанный элемент выполнен с возможностью открытия обратного клапана в ответ на перемещение клапанного элемента из первого положения во второе положение для перевода канала сообщения с резервуаром в состояние сообщения по текучей среде с каналом сообщения с тормозной магистралью.
8. Распределительный клапан тормозной системы по п. 6, в котором вторая сторона второй мембраны сообщается по текучей среде с окружающей атмосферой.
9. Распределительный клапан тормозной системы по п. 7, дополнительно содержащий предохранительный затвор, сообщающийся по текучей среде с каналом сообщения с резервуаром, а обратный клапан находится в открытом положении, при этом предохранительный затвор выполнен с возможностью предотвращения потока из тормозной магистрали в резервуар.
10. Распределительный клапан тормозной системы по п. 1, в котором канал под исходным давлением содержит канал выпуска из тормозного цилиндра, выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с тормозным цилиндром, при этом канал выпуска из тормозного цилиндра сообщается по текучей среде с окружающей атмосферой посредством дросселя, причем сервисный клапан ускоренного отпуска содержит мембрану и обратный клапан SAR, при этом клапанный элемент сервисного клапана ускоренного отпуска перемещается из первого положения во второе положение на основе давления в канале выпуска из тормозного цилиндра.
11. Распределительный клапан тормозной системы по п. 10, в котором клапанный элемент выполнен с возможностью открытия обратного клапана в ответ на перемещение клапанного элемента из первого положения во второе положение для перевода канала сообщения с резервуаром в состояние сообщения по текучей среде с каналом сообщения с тормозной магистралью.
12. Распределительный клапан тормозной системы по п. 11, дополнительно содержащий предохранительный затвор, сообщающийся по текучей среде с каналом сообщения с резервуаром, при этом предохранительный затвор выполнен с возможностью предотвращения потока из тормозной магистрали в резервуар.
13. Распределительный клапан тормозной системы по п. 10, в котором в корпусе образован сигнальный канал, выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с источником сигнального давления, причем распределительный клапан тормозной системы дополнительно содержит клапан переключения, имеющий первое положение, в котором сервисный клапан ускоренного отпуска активирован, и второе положение, в котором сервисный клапан ускоренного отпуска деактивирован, при этом клапан переключения выполнен с возможностью перемещения между первым положением и вторым положением в качестве реакции на давление от источника сигнального давления.
14. Распределительный клапан тормозной системы по п. 13, в котором в корпусе образованы канал переключения, сообщающийся по текучей среде со второй стороной мембраны сервисного клапана ускоренного отпуска, и выпускной канал, сообщающийся по текучей среде с окружающей атмосферой, при этом, когда клапан переключения находится в первом положении, канал переключения сообщается по текучей среде с выпускным каналом.
15. Распределительный клапан тормозной системы по п. 14, в котором канал переключения сообщается по текучей среде с каналом сообщения с тормозной магистралью, тогда как клапан переключения находится во втором положении.
16. Распределительный клапан тормозной системы по п. 13, в котором клапан переключения содержит золотниковый клапан, имеющий мембрану, при этом сигнальный канал сообщается по текучей среде с первой стороной мембраны.
17. Распределительный клапан тормозной системы по п. 1, также содержащий:
кронштейн магистрали, имеющий отверстие для тормозной магистрали, сообщающееся по текучей среде с каналом сообщения с тормозной магистралью корпуса, сигнальное отверстие, сообщающееся по текучей среде с сигнальным каналом корпуса, и отверстие резервуара, сообщающееся по текучей среде с каналом сообщения с резервуаром корпуса.
18. Распределительный клапан тормозной системы по п. 17, в котором канал под исходным давлением содержит канал выпуска из тормозного цилиндра, выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с тормозным цилиндром, при этом канал выпуска из тормозного цилиндра сообщается по текучей среде с окружающей атмосферой посредством дросселя, причем сервисный клапан ускоренного отпуска содержит мембрану и обратный клапан, при этом клапанный элемент сервисного клапана ускоренного отпуска перемещается из первого положения во второе положение на основе давления в канале выпуска из тормозного цилиндра.
19. Распределительный клапан тормозной системы по п. 18, в котором кронштейн магистрали также содержит отверстие клапанной камеры, отверстие тормозного цилиндра и дополнительное выпускное отверстие.
20. Распределительный клапан тормозной системы для железнодорожного транспортного средства, содержащий:
корпус, в котором образованы канал сообщения с тормозной магистралью, выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с тормозной магистралью, канал сообщения с резервуаром, выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с резервуаром, и канал выпуска из тормозного цилиндра, выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с тормозным цилиндром, причем канал выпуска из тормозного цилиндра сообщается по текучей среде с окружающей атмосферой посредством дросселя; и
сервисный клапан ускоренного отпуска, содержащий клапанный элемент, мембрану, находящуюся в контакте с клапанным элементом, и обратный клапан, при этом клапанный элемент имеет первое положение, в котором канал сообщения с тормозной магистралью изолирован от канала сообщения с резервуаром, и второе положение, в котором канал сообщения с тормозной магистралью сообщается по текучей среде с каналом сообщения с резервуаром, причем клапанный элемент выполнен с возможностью подачи давления от канала сообщения с резервуаром в канал сообщения с тормозной магистралью во время отпускания тормозов, при этом клапанный элемент приводится в действие между первым и вторым положениями на основе давления в канале выпуска из тормозного цилиндра, причем клапанный элемент выполнен с возможностью открытия обратного клапана, когда клапанный элемент перемещается из первого положения во второе положение для перевода канала сообщения с резервуаром в состояние сообщения по текучей среде с каналом сообщения с тормозной магистралью.
21. Распределительный клапан тормозной системы по п. 20, дополнительно содержащий предохранительный затвор, сообщающийся по текучей среде с каналом сообщения с резервуаром, при этом предохранительный затвор выполнен с возможностью предотвращения потока из тормозной магистрали в резервуар.
22. Распределительный клапан тормозной системы по п. 20, в котором в корпусе образован сигнальный канал, выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с источником сигнального давления, и который дополнительно содержит клапан переключения, имеющий первое положение, в котором сервисный клапан ускоренного отпуска активирован, и второе положение, в котором сервисный клапан ускоренного отпуска деактивирован, причем клапан переключения выполнен с возможностью перемещения между первым положением и вторым положением в качестве реакции на давление от источника сигнального давления.
