Электровоздухораспределитель тормоза железнодорожного транспортного средства

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дд 4 В 60 Т 13/68

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/

К А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г7 гб эг

91 г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 994322 (21) 3683566/27-11 (22) 02.01.84 (46) 30.03.86. Бюл. № 12 (72) В. Д. Стройкин (53) 625.2-592-52.527 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 994322, кл. В 60 Т 13/68, 1981. (54) (57) ЭЛЕКТРОВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ ТОРМОЗА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА по

„,Я0„„1220981 А авт. св. № 994322, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы путем выравнивания времени зарядки запасных резервуаров и отпуска тормозов, канал в стержне диафрагмы ускорителя экстренного торможения выполнен с двумя дроссельными отверстиями, первое из которых расположено по оси в нижней его части, а второе меньшего диаметра — выше манжет в боковой его части, а в верхней части втулки стержня диафрагмы под режимным клапаном выполнены радиальные отверстия.

1220981

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается устройств электровоздухораспределителей тормозов транспортных средств и является дополнительным к основному авт. св. ¹ 994322.

Цель изобретения — повышение эффективности работы путем выравнивания времени зарядки запасных резервуаров и отпуска тормозов.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства электровоздухораспределителя.

Электровоздухорасп ределитель содержит главный распределительный орган 1 с большой и малой диафрагмами, взаимодействующими между собой посредством штоков, уплотненных манжетами, рабочую камеру 2, тормозную камеру 3, камеру 4 дополнительной разрядки магистрали, дифференциальный орган 5, клапан чувствительности отпуска 6, клапан 7 сообщения камеры дополнительной разрядки с атмосферой, переключатель 8 режимов торможения, обратный клапан 9, ускоритель экстренного торможения 10, реле 11 давления, электропневматическую часть 12 электропневматического тормоза, электродинамическую часть 13 электродинамического тормоза, большую диафрагму 14 главного органа и малую диафрагму 15 главного органа, клапан 16, полости 17 и 18, отверстие 19. Полость 20 диафрагмы 14 каналами 21 и 22 сообщается с магистралью, каналами 23 и 24 — с полостью 25 клапана 6 чувствительности отпуска и с нижней полостью 26 поршня 27 дифференциального органа 5 и через управляемый им канал 28 — с полостью 29 диафрагмы 30 и каналом 31, отверстиями 32 — 34, управляемым клапаном 35 с полостью 36, которая каналом 37 сообщена с рабочей камерой 2 и с каналом 38, управляемым с одной стороны клапаном 35, а с другой — клапаном 6 чувствительности отпуска. Кроме того, полость 20 каналом 39, управляемым манжетой 40. и каналом 41 сообщается с камерой 4 дополнительной разрядки и через отверстие 42— с полостью 43 поршня 44. Полость 17 каналом 45 сообщена с полостью 46 диафрагмы 47 и с каналом 48, сообщенным с электродинамической частью 13 и боковыми отверстиями 49, управляемыми манжетой 50, каналом в штоке через открытый клапан 51, канал 52, отверстия 53 — 55 переключателя 8 с атмосферой, обратный клапан 9, управляющий сообщением канала 56 через каналы 57 и 58 с запасным резервуаром (на схеме не показан), который в свою очередь через каналы 56 — 59, отверстия 60 — 62 (при электропневматическом и электродинамическом торможении) переключателя 8 и каналом 63 сообщается со скачковой камерой 64. Ускоритель экстренного торможения 10, включающий отверстие 65 диаметром 2,16 мм, расположенное по оси в нижней части стержня, отверстие 66 зарядки ускорительной камеры

5 !

О

55 (УК), режимный клапан 67, отверстие 68 диаметром 2 мм, расположенное выше манжет в боковой части стержня, диафрагму 69, клапан 70, стержень 71, три радиальных отверстия 72 диаметром 1,25 мм выполнены в верхней части втулки стержня диафрагмы под режимным клапаном, ускорительную камеру, реле давления 1!, включающее полость 73, диафрагму 74, пружину 75, клапаны 76 и 77, полость 78, причем полость 73 каналом 79 сообщена с тормозной камерой 3, а полость 78 каналом 80 сообщена с тормозным цилиндром, полость под клапаном 77 каналами 81 и 58 сообщается с запасным резервуаром. Электропневматическая часть

12, включающая электромагнитный вентиль 82 торможения, полость 83, диафрагму 84, седло 85 с каналом 86, полость 87, наружное седло 88, клапан 89, электромагнитный вентиль отпуска 90, клапан 91, полость 92, атмосферный канал с отверстием 93, причем полость 92 каналом 94 сообщена с полостью 83, полость 95 каналом с отверстием 96 сообщена с рабочей камерой 2, а полость 87 каналом 97 сообщена с камерой 98 и каналом 99 — с полостью 18 главного органа 1. Электродинамическая часть 13 электродинамического тормоза, включающая электромагнитный вентиль 100 замещения обратной пропорциональности, диафрагму 101, канал 102, седло 103, пружину 104, полость 105, кл а пан 106, причем полость 105 каналом 107 сообщена с тормозной камерой 3, провод 108, подключенный в цепь управления электродинамического тормоза, провод 109, подключенный в цепь управления электропневматического тормоза и 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 поршень 27.

Поршень поднимается вверх вместе с дифференциальным поршнем 44 и открывает доступ воздуха из тормозной магистрали по каналу 31 через дроссельные отверстия

32 — 34 в полость 36. По каналу 37 воздух поступает в рабочую камеру 2, а по каналу 28 — в полость 29 над диафрагмой 30.

Клапан 6 прижимается к седлу.

При быстром повышении давления в тормозной магистрали клапан 35 под действием сжатого воздуха на диафрагму 14 закрывает отверстие 34 и 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 действием пружины откроет отверстие 34 и сообщение рабочей камеры с магистралью будет происходить через дроссельные отверстия 32 — 34. При медленном повышении давления в магистрали, т. е.

1220981

5 !

О 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 диафрагмой 69, откуда через отверстие 65 диаметром 2,16 мм, расположенное в нижней части вертикального канала стержня 71, далее через отверстие 68 диаметром

2 мм, открытое седло клапана 67, отверстие 66 течет в ускорительную камеру и далее каналом 56, через обратный клапан 9, каналы 57 и 58 в запасной резервуар. Наполнение скачковой камеры 64 происходит одновременно из магистрали через обратный клапан 9, канал 59. При электрическом торможении переключателя 8 воздух проходит через дроссельные отверстия 60 — 62 и канал 63. При короткосоставном положении переключателя режимов воздух проходит через отверстия 61 и 62 каналом 63, а при длинносоставном положении переключателя через отверстие 62 каналом 63, в обоих случаях при пневматическом управлении тормозом. Одновременно сжатый воздух по каналу 81 поступает в полость под клапан 77 реле давления 11. Кроме того, воздух из магистрали поступает в ускоритель 10, полость под диафрагму 69.

Если давление головной части магистрали повышается быстро, следовательно, повышается давление в полости под диафрагмой 69, последняя прогибается вверх, сжимая пружину, а стержень 71 упирает в клапан 67, которым осевой канал в верхней его части закрывается. В этом случае зарядка камеры

УК и запасного резервуара будет происходить через дроссельное отверстие 68 диаметром 2 мм, первая будет наполняться через отверстие 66, второй — через канал 56, обратный клапан 9, 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 опустится вниз до упора стержня 71 в срывной клапан 70. При этом клапан 67 откроет канал с отверстием 65, через которое магистраль будет сообщаться с камерой УК отверстием 66, а с запасным резервуаром — через радиальные отверстия 72, канал 56, клапан 9, отверстиями 57 и 58. В силу технических условий последнее также происходит при медленном повышении давления в тормозной магистрали всего поезда и в хвостовой части поезда при быстром повышении давления в головной его части.

Служебное торможение на пневматическом управлении.

При снижении давления в магистрали темпом служебного торможения рабочая камера 2 не успевает разряжаться в магистраль 22 через дроссельные отверстия 32 — 34.

Диафрагма 14 переместится вверх и штоком нажмет на диафрагму 15, которая тоже про25 зо

55 гнется вверх. При этом клапан 51 закроется, 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 диафрагм 14 и 15 вверх отверстия 49 проходят за манжету 50. Тогда воздух из скачковой камеры 64 поступает через отверстия 49 и каналом 48 в полость клапана 106 электромагнитного вентиля обратной пропорциональности, далее через открытое наружное седло в полость 105, каналом 107 в тормозную камеру 3 и каналом 79 в полость 73 реле 11 давления. Происходит быстрое наполнение тормозной камеры до определенного скачка давления. Под давлением 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.

В начале процесса наполнения тормозной камеры 3, когда давление в ней и сообщенной с полостью 17 каналом 45 полости 46 достигает 0,2 кгс/см, усилие пружины с нижней стороны на диафрагму 47 уравновесится этим давлением, клапан 7 закроется и сообщение магистрали и камеры 4 дополнительной разрядки с атмосферой прекратится.

Под действием сжатого воздуха, поступающего из камеры 4 через дроссельное отверстие 42 в полость 43, дифференциальный поршень 44 вместе с поршнем 27 опустится вниз и прекратит сообщение рабочей камеры с магистралью. Одновременно манжета поршня 27 перекроет канал сообщения полости 29 с магистралью по каналу 28 и сообщит 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 64 и дроссельные отверстия 61 и 62 при положении переключателя 8 на короткосоставном, отверстие 60 — при положении переключателя 8 длинносоставном.

Когда зарядка 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 давлений в рабочей камере 2 и магистрали. Диафрагмы 14 и 15 прогнутся вниз и сообщение тормозной камеры 3 с запасным резервуаром через скачковую камеру 64 и отверстия 49 в штоке перекроются манжетой 50. Канал 39 в штоке диафрагмы 14 остается не перекрытым. Наполнение тормозного цилиндра через клапан 77 реле давления будет происходить темпом, соответствующим темпу повышения давления в тормозной камере, т. е. независимо от величины объемов тормозного цилиндра и запасного резервуара. Когда дав122098!

IO

20 ление на диафрагму 74 с обоих сторон выравняется, клапан 77 закроется, сообщение тормозного цилиндра с запасным резервуаром прекратится.

Отпуск после служебного торможения при пневматическом управлении.

При повышении давления в магистрали на 0,15 кгс/см нарушается равновесие, диафрагмы 14 и 15 начинают прогибаться вниз. Канал 39 в штоке манжетой 40 перекроется, 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, открытое седло клапана, канал 48, осевой канал и боковые отверстия 49 в штоке, открытый клапан 51, канал 52, отверстиями 55 и 54 на короткосоставном и отверстиями 55 на длинносоставном положении переключателя режимов торможения 8. 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 откроется и сообщит 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 вверх. 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 управлении.

При снижении давления в магистрали темпом экстренного торможения воздух из камеры УК ускорителя не успевает перетекать в магистраль через отверстие 66. Диафрагма 69 прогибается вниз и стержнем 71, преодолевая усилие пружины, открывает

55 клапан 70. Воздух из магистрали через широкое сечение в седле клапана выходит в атмосферу. Одновременно клапан 70 замыкает контакты цепи управления магниторельсового тормоза, вызывая его срабатывание.

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.

Главная часть 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, сердечник его 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 каналом с отверстием 96 через полости 95 и 87, канал 97 поступает в камеру 98, а каналом 99 в полость 18 диафрагмы 15 главного органа 1, которая прогнется вверх, при этом клапан 51 закроется. При дальнейшем прогибе диафрагмы 15 вверх отверстия 49 выходят за манжету 50. Тогда воздух из скачковой камеры 64 поступает через отверстие 49 каналом 48 в полость клапана 106 электромагнитного вентиля 100 обратной пропорциональности. далее через открытое наружное седло в полость 105. откуда каналом 107 в тормозную камеру 3 и каналом 79 в полость 73 реле давления I I. Происходит быстрое наполнение тормозной камеры через отверстия 60 — 62 переключателя 8. При достижении необходимого давления в камере 3 направление тока в проводе 109 изменяется, тогда вентиль 82 обесточивается, а вентиль 90 работает. Происходит быстрое наполнение тормозной камеры через отверстия 60 — 62 переключателя 8. Под давлением 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, открытый клапан 77, канал 80 в соответствии с наполнением тормозной камеры.

1220981

Зо

Отпуск.

При отпуске оба вентиля 82 и 90 обесточиваются. Воздух из камеры 98 и полости 18 каналами 97, 86 и 94, отверстием 93 выходит в атмосферу. Диафрагма 15 прогибается вниз, и тормозная камера сообщается с атмосферой по каналам 107 и 48, боковые отверстия 49, открытый клапан 51, канал 52, отверстия 53 — 55 переключателя 8. Под действием преобладающего давления со стороны тормозного цилиндра диафрагма 74 поднимается вверх, клапан 76 открывается и сообщает тормозной цилиндр с атмосферой.

Замещение электродинамического тормоза

При электродинамическом торможении на тормозной вентиль 82 подается напряжение, величина которого соответствует определенной позиции контроллера, а на вентиль 100 обратной пропорциональности — преобразованное напряжение тока, выработанного электродвигателем вагона.

Вентиль 82 возбуждается, сердечник его 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 каналом с отверстием 96 течет в полости 95 и 87, каналом 97 в камеру 98, а каналом 99 в полость !8 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 каналом 48 в полость клапана 106 электромагнитного вентиля обратной пропорциональности, далее через открытое наружное седло в полость 105, откуда каналом 107 в тормозную камеру 3 и далее каналом 79 в полость 73 реле давления 11. 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 закроется, при этом диафрагма 15 прекратит дальнейшее поступление воздуха из скачковой камеры 64 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 через скачковую камеру 64, отверстия 49, канал 48, открытое наружное седло клапана 106 вентиля !00, каналом 107 поступает в тормозную камеру до тех пор, пока усилие на диафрагму 101 от давления воздуха в камере 3 не уравновесится разностью усилия пружины !04 и магнитной силой притяжения Вентиля 100.

Затем клапан 106 закроет наружное седло, прекратит 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 давлением воздуха диафрагма IOI 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 102 в седле 103.

При этом давление в камере 3 снижается до тех пор, пока канал 102 в седле 103 не закроется 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 установится наименьшее из давлений, устанавливаемых этими вентилями.

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 давления 3 кгс/см .

Минимальное давление в тормозном цилиндре при полном электродинамическом торможении 1,2 — !,3 кгс/см, величину этого давления можно регулировать изменением поджатия пружины 104.

При пневматическом торможении в процессе действия электродинамического тормоза срабатывает воздухораспределитель подобно описанному действию при пневматическом торможении. При этом воздух из скачковой камеры, которая постоянно сообщена с запасным резервуаром, через отверстия 49 в штоке малой диафрагмы каналом 48 поступает в полость клапана 106 и через открытое им наружное седло (если электродинамическое торможение было неполное) через полость 105, каналом 107 сооб1220981

Составитель С. Макаров

Редактор И. Сегляник Техред И. Верес Корректор С. Черни

Заказ 1532/21 Тираж 648 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 щаются между собой тормозная камера 3 и запасной резервуар. При этом давление в тормозной камере будет регулироваться вентилем 100 обратно и п ропорц ион аль ности в зависимости от подаваемого на него напряжения электрического тока.