Одномерный воздушный тормоз

 

№ 26720

Класс 20f, 29 йвторекое евидетепьатво на изобретение.

ОПИСАНИЕ однокамерного воздушного тормоза.

К авторскому свидетельству И. H. Матросова, заявленному

14 января 1925 года (заяв. свид. № 1481).

О выдаче авторского свиветезьства опубликовано 30 июня 1932 года.

Предлагаемый тормоз состоит из автоматического компенсатора изнашивания тормозных колодок, крана машиниста и тройного клапана, который, в свою очередь, состоит из поршневой камеры, золотниковой распределительной камеры, ускорительной камеры для быстрого распространения торможения по всей длине поездного состава н двух камер быстрого создания первоначального давления в тормозных цилиндрах, при чем первый вариант тройного клапана снабжен одним золотником и дает возможность питания вспомогательных резервуаров при нажатых тормозных колодках, а второй снабжен двумя золотниками и дает возможность постепенного отпуска тормозов.

На чертеже фиг. 1 и 2 изображают разрез первого варианта тройного клапана вдоль и поперек золотниковой icaмеры; фиг. 3, 4 и 5 †положен распределительного золотника того же варианта тройного клапана при режиме отпуска, торможения и перекрыши; фиг. 6 — раз,рез второго варианта тройного клапана вдоль золотниковой камеры; фиг. 7, 8, 9 и 10 †положен распределительных золотников того же варианта тройного клапана при режиме отпуска, торможения, перекрыши и постепенного отпуска; фиг. 11, 12, 13 и 14 — -общий вид и три разреза крана машиниста; фиг. 15 и 16— продольный и поперечный разрез компенсатора изнашивания тормозных колодок;. фиг. 17 — боковой вид муфты того же компенсатора.

Тройной клапан первого варианта (фиг. 1 и 2) состоит из золотниковой распределительной камеры С, поршне" вой камеры А, ускорительной камеры 10 и двух камер первоначального давления в тормозных цилиндрах, большой 8 и малой 9, при чем первые две камеры раст оложены в корпусе 5 распределителя,. а последние три в отдельном корпусе, прибалчиваемом к первому на кожаной прокладке 11.

Поршневая камера А, прикрытая крышкой 6 на кожаной прокладке 7, снабжена втулкой с каналом с и поршнем 1 с уплотняющим кольцом, каналом с1 и стержнем, входящим в золотниковую камеру С, которая, в свою очередь, снабжена втулкой и плоским золотником 2, расположенным в плоском вырезе втулки и нагруженным пружиной 4, свободно опирающейся на противоложную стенку втулки. Плоская часть втулки, поддерживающая золотник, снабжена отверстиями о, д, о и г, расположенными. в одной плоскости (в плоскости чертежа) а также посредством вырезов к и е и отверстия м пробки 12 переключателя.

Таким образом в тормозном цилиндре-и камере 10 создается атмосферное давление, а в камерах 8 и 9 — давление вспомогательного резервуара.

При режиме торможения, а, следовательно, при понижении давления в главном воздухопроводе, поршень. 1, вследствие перевеса давления со стороны вспомогательного резервуара, продвигается вправо и перекрывает канал с во втулке поршневой камеры А. При дальнейшем понижении давления в главном воздухопроводе поршень 1 передвигается в том же направлении дальше и заплечиком своего стержня тянет за собой золотник 2, . который, перекрывая канал о, прекращает сообщение с атмосферой тормозного цилиндра и камеры 10 и устанавливает сообщение последней камеры с главным воздухопроводом посредством канала л (фиг. 4), выреза п в золотнике канала в, перетекая по которым воздух понижает давление в главном воздухопроводе, вследствие чего торможение быстро распространяется вдоль всего поезда. Когда поршень А приходит в свое крайнее положение, при котором он упирается в кожаную прокладку 7, устанавливается перетекание воздуха в тормозной цилиндр, сначала быстрое из камер 8 и 9 по каналу б (фиг. 4), вырезу р и каналу д, а затем более медленное из вспомогательного резервуара по отверстию т в золотнике, каналу z, вырезу к в пробке переключателя и далее через камеру 9 и канал б.

Когда давление во вспомогательном резервуаре становится несколько менее давления главного воздухопровода, поршень передвигается влево сначала один, а затем, упираясь заплечиком своего стержня в золотник, вместе с последним; при этом в первую очередь перекрываются каналы г (фиг. 5) и б, а вместе с этим прерывается сообщение тормозного цилиндра с камерами 8 и 9 и со вспомогательным резервуаром. При дальнейшем своем движении поршень проходит отверстие канала с поршневой втулки и останавливается в положении перекрыши, не доходя до своего крайнего левого положения, так как равенство даи отверстиями м, л и в, расположенными .в другой плоскости (за чертежем), а самый золотник снабжен вырезом р и отверстием т в плоскости первой группы, отверстием втулки и вырезом п в плоскости второй группы отверстий той же втулки.

Камеры 8 и 9 сообщаются друг с дру.гом при посредстве крана-переключателя, пробка коего 12, нагруженная пружиной, .-опирающейся в крышку 13, снабжена ручкой 14, вырезами л и е, отверстием м и каналом и, сообщающимся с наруж.ным воздухом через отверстие в крышке 13 крана. Камера 10 снабжена трубкой 16 .для выпуска воды и отверстием л для впуска воздуха.

Поршневая камера А посредством ка.нала а сообщается с главным воздухопроводом ГВ, с которым сообщается и канал в в корпусе распределителя, являющийся продолжением отверстия в .в золотниковой втулке. Золотниковая ка.мера С со стороны, противоположной поршневой камере, сообщается со вспомогательным резервуаром ВР. Кро.ме канала в корпус распределителя снабжен. каналами, идущими от золотниковой втулки: о в через пробку 15 в наружный воздух, д — в тормозной цилиндр ТЦ, б — в камеру 9, г — к пробке 12 ,переключателя, ж — к каналу д и л — в камеру 10, при чем каналы расположены в тех же плоскостях, в которых распо.ложены того же наименования отверстия .эолотниковой втулки.

При режиме отпуска давление главного воздухопровода ГВ передается по каналу а в поршневую камеру А, отчего .поршень 1 отодвигается сам и при по:средстве своего стержня отодвигает зо.лотник 2 в крайнее левое (по чертежу) положение, при чем воздух, перетекая по

-каналам с и с, повышает давление в зо.лотниковой камере С и во вспомогательном резервуара ВР. Вместе с этим устанавливается сообщение с атмосферой тормозного цилиндра Tg посредством

:канала д (фиг. 3), выреза р в золотнике, канала о и камеры 10 посредством канала л, выреза и в золотнике и канала я и сообщение со вспомогательным резервуаром ВР камер 8 и 9 посредством каналов 2, б, и отверстия m в золотнике, влений во вспомогательном резервуаре и в главном воздухопроводе восстанавливается благодаря перетеканию воздуха по каналам с и с с правой на левую сторону поршня. В это время сообщение главного воздухопровода с камерой 10 прерывается и устанавливается сообщение этой камеры с тормозным цилиндром по каналу л, вырезу и в золотнике и каналу лс, вследствие чего воздух из камеры 10 перетекает в тормозной цилиндр и усиливает торможение, при чем после того как давление в камере 10 и в тормозном цилиндре сравняются, устанавливается постоянный уровень торможения.

Конструктивное оформление может быть и таким, при котором воздух из камеры 10 при положении перекрыши выпускается не в тормозной цилиндр, а в атмосферу.

При следующем понижении давления в главном воздухопроводе происходит по вышение уровня торможения, при чем повышение уровня торможения . происходит описанным порядком за исключением ускоряющего действия камер 8 и 9, которое имеет место только вначале торможения, когда требуется быстрое перемещение поршней в тормозных цилиндрах и получение первоначального нажатия тормозных колодок, для чего и каналы

6 и д имеют сравнительно большое сечение. Подтормаживание можно производить до тех пор, пока давления тормозного цилиндра и вспомогательного резервуара становятся одинаковыми.

При следующих одно за другим торможениях и 0YTopMRRHBRHNHx, в особенности с малыми промежутками времени между ними, как это имеет место при регулировании. скорости на уклонах, рабочее давление во вспомогательных резервуарах не успевает восстанавливаться и после нескольких перетормаживаний настолько падает, что воэможность дальнейшего торможения утрачивается. В целях устранения этого недостатка кран машиниста снабжен дополнительным и при том небольшим отверстием. Пользуясь положениями перекрыши в промежутках между подтормаживаниями перепускают воздух из главного резервуара по дополнительному небольшому отверстию в кране машиниста в главный воздухопровод, откуда он перетекает по каналу с во вспомогательный резервуар и восстана-вливает в госледнем давление, при этом„ благодаря малому диаметру дополнительного отверстия, перетекание воздуха из главного резервуара в главный воздухопровод происходит настолько медленно, что условия отпуска тормозов не создаются.

При режиме оттормаживання воздух, пропущенный из главного резервуара через большое отверстие в кране машиниста быстро повышает давление в главном воздухопроводе и в камере А. TaK kaK; давление не успевает с той же быстротой распространиться через малый вырез с. в золотниковую камеру С и далее во вспомогательный резервуар, расположенный по другую сторону поршня 1, в камере А создается- перевес давления и поршень передвигается сам и передвигает золотник 2 в крайнее левое положение, вследствие чего устанавливается сообщение тормозного цилиндра и камеры 10 с атмосферой и происходит отпуск тормозов.

В случае экстренного торможения давление в главном воздухопроводе понижается быстро и значительно, поэтому перетекание воздуха из вспомогательного резервуара в тормозной цилиндр происходит непрерывно до тех пор, пока давления в резервуаре и в цилиндре не уравняются.

В пассажирских поездах . пропуск воздуха иэ вспомогательного резервуара в тормозной цилиндр производится па каналу к пробки 12 переключателя, для чего ручка 14 той же пробки устанавли.вается в горизонтальное положение, что соответствует быстрому наполнению тормозных цилиндров. При установке ручки под углом к горизонту в 45 или отвесно воздух проходит через малое отверстие м, и полное торможение достигается через

45 секунд.

Скорость распространения тормозного эффекта вдоль поезда, хотя и получается. повышенной, благодаря наличию ускорнтельных камер 10, но при очень длинных составах она может оказаться недостаточной и вызвать набегание хвостовой части на головную. В целях получения; одновременного действия тормозов в..длинном поезде, последний как бы раз.деляется на две системы: в передней половине поезда ручка пробки переключателя .ставится в отвесное положение, отчего камера 8 выключается и при торможения первоначальное давление в тормозных цилиндрах, необходимое для перемещения поршней и рычажной передачи, создается в течение 5 — 6 секунд; в задней же половине ручка ставится под углом в 45", отчего включаются обе камеры 8 и 9, и первоначальное давление в тормозных цилиндрах (около 9 — 10 фунтов) создается почти мгновенно. Поэтому, пока создается первоначальное давление в тормозных цилиндрах передних тормозов поезда, действие торможения успевает распространиться до вагонов задней половины поезда, а так как первоначальное давление в тормозных цилиндрах этой половины поезда создается почти мгновенно, нажатие тормозных колодок в обеих половинах поезда происходит одновременно.

Тормозные цилиндры имеют разные размеры, поэтому и камеры тройного клапана должны быть соответственно разных размеров.

Выпуск воды из камеры 10 производится через отверстие, закрываемое проб:кой 16, а выпуск воды из камер 8 и 9

:происходит под давлением воздуха по каналу и пробки 12 и соответствующему отверстию в теле крана-переключателя, при чем для совмещения их ручка )4 ста:вится отвесно направлением вверх. Кроме того, для той же цели камера 9 снабжена

:вытяжной трубкой, при посредстве коей вода при торможении высасывается в тор:мозной цилиндр.

Видоизменение тройного клапана состоит в следующем. Вместо одного золотника, клапан снабжен двумя — главным 2

-и малым 3 (фиг. 6), в соответствии с чем

cTc ðæåHü поршня 1 снабжен не двумя, а четырьмя заплечиками. В золотниковой .втулке вместо канала ж сделан канал з, сообщающийся в теле распределителя 5 с каналом о. В главном золотнике добавлены: отверстие е, сообщающееся с вы.резом р и расположенное в одной с последним и с отверстием m плоскости;

-отверстие и, расположенное в той же плоскости и сообщающееся каналом внутри тела золотника с отверстием г, расположенным в плоскости выреза и. Малый золотник снабжен отверстием к, расположенным в плоскости отверстий е, и, т и выреза р. Пробка 12 переключателя вместо вырезов к и е отверстия м снабжена отверстиями ч, х, и ш.

При положении отпуска (фиг. 6 и 7), когда поршень и оба золотника занимают крайнее левое (по чертежу) положение, устанавливается сообщение с атмосферой тормозного цилиндра по каналу д, вырезу р и каналуео и ускорительной камере 10 по каналу л, вырезу и и каналам з и о, а камер 8 и 9 со вспо- могательным резервуаром по каналу г и отверстию ч в пробке 12 переключателя.

При торможении, когда давление в главном воздухопроводе понижается, поршень 1, вследствие перевеса давления со стороны вспомогательного резервуара, передвигается вправо и перекрывает вырез с поршневой втулки, при этом поршень посредством заплечика, второго от свободного конца поршневого стержня, передвигает за собой и малый золотник, отчего отверстие к последнего устанавливается против отверстия m главного золотника 2. При дальнейшем понижении давления в главном воздухопроводе поршень, продолжая передвигаться дальше вправо, начинает посредством заплечика, первого от свободного конца поршневого стержня, передвигать за собой и главный золотник, благодаря чему сообщение тор: мозного цилиндра и ускорительной камеры 10 с атмосферой прерывается и

+ устанавливается сообщение этои камеры с главным воздухопроводом по каналу л, вырезу и в золотнике и г.о каналу в, в связи с чем давление в главном воздухопроводе понижается за счет перетекания воздуха последнего в камеру 10 и ускоряет распространение торможения вдоль поезда. Когда поршень 1 доходит до своего крайнего правого положения (фиг. 8), устанавливается сообщение тормозного цилиндра с камерами 8 и 9 и со вспомогательным цилиндром, по каналу д, вырезу р в главном золотнике, каналу 6, отверстию ч пробки 12, каналу г, отверстию т главного и отверстию к малого золотника.

Когда давление во вспомогательном резервуаре становится несколько ниже давления в главном воздухопроводе, поршень 1 передвигается влево в положение перекрыши (фиг. 9), при этом малый золотник 3 перекрывает отверстие т главного золотника, вследствие чего нрекращается впуск воздуха в. тормозной цилиндр и устанавливается постоянный режим торможения.

Подтормаживание можно производить до тех пор, пока давления в тормозном цилиндре и во вспомогательном резервуаре не уравняются.

В случае экстренного торможения давление в главном воэдухопроводе понижается быстро и значительно, поэтому перетекание воздуха из вспомогательного резервуара в тормозной цилиндр происходит непрерывно до уравнения давлений.

При медленном повышении давления в главном воздухопроводе через небольшое отверстие в кране машиниста поршень и оба золотника, вследствие перевеса давления со стороны главного воздухопровода,передвигаются влево и, когда отверстие 1 (фиг. 10) золотника 2 устанавливается против отверстия в в золотниковой втулке, останавливаются, так как воздух, перетекая из главного воздухопровода по каналу в отверстию 1 главного золотника, по перемычке и огеерстию н того, же золотника и далее через отверстие б золотниковой втулки в каме- ры 8 и 9 с одной стороны и через отвер-, стие к малого золотника во вспомогательный резервуар с другой стороны, выравнивает давления по обе стороны поршня 1.

В то же время.устанавливается сообщение тормозного цилиндра с атмосферой по каналу д, вырезу р главного золотника, малому отверстию е того же золотника и го 1 каналу о, вследствие чего воздух тормозного цилиндра перетекает в атмосферу и притом медленно. Таким образом достигается постепенный отпуск и одновременно наполнение вспомогательного резервуара. Если потребуется прекратить отпуск, давление в главном воздухопроводе несколько понижается и оба золотника отходят в положение торможения.

При быстром и значительном повышении давления в главном воздухопроводе, копда, в виду малых отверетий в эолотниках, создается перевес давления со стороны главного воздухопровода, поршень 1 передвигается в крайнее левое положение и, благодаря большему сечению каналов д и о и выреза р, создает быстрый отпуск тормозов.

В пробке 12 переключательного крана сделаны три отверстия: ч — для пассажирских вагонов и х и ш для товарных вагонов, при чем, в целях получения плавного торможения при наличии в товарном поезде груженных и порожних вагонов, пробка 12 устанавливается в такое положение, что на груженых вагонах рабочим отверстием является отверстие х, а на Порожних — отверстие ш, имеющее меньший диаметр, чем отверстие х.

Кран машиниста (фиг. 11, 12, 13 и 14) состоит иэ корпуса 2, пробки 1, крышки 4, камеры 5 служебного торможения и ручки 3, надетой на квадрат хвостовины пробки 1, при чем крышка 4 снабжена отверстием для укрепления в ием конца трубы от главного резервуара ГР, а корпус крана снабжен штуцером 8 для соединения с главным воэдухопроводом ГВ, приливом для помещения в его полость пружины и питательного клапана 6, и вторым штуцером для соединения посредством трубки 7 с камерой 5 служебного торможения. Самый кран укреплен в будке машиниста посредством державки 9, а камера служебного торможения — посредсТВ0М державки 10.

При постановке ручки 3 в положение 1 (фиг. 13) воздух, перетекая иэ главного резервуара ГР по каналам PB поднимает давление в главном воздухопроводе ГВ и создает положение отпуска, при чем по трубке 7 и каналам Т и А устанавливается сообщение камеры 5 с атмосферой.

При постановке ручки в положение П сообщение каналов P и В прерывается, и устанавливается сообщение канала Р с каналом П. Воздух, поступая в последние каналы из главного резервуара, отжимает клапан 6 и через узкий канал С и далее через канал В перетекает в главный воэдухопровод, при этом создается положение торможения, при котором происходит пополнение вспомогательных резервуаров, соединенных с тройными клапанами. Сообщение камеры 5 с атмосферой сохраняется и устанавливается по каналу Т, вырезу Д и каналу А.

При постановке ручки в положение 111 сообщение главного резервуара и главного воздухопровода прерывается, и в тормозной системе устанавливается положение перекрыши, при чем сообщение камеры 5 с атмосферой сохраняется и происходит по тем же каналам, как и при положении ручки П.

При постановке ручки в положение IV давление в главном воздухопроводе, блаl годаря перетеканию воздуха по каналу ВК и Т в камеру 5, понижается, что вызывает действие тройных клапанов сначала передних тормозов, затем следующих и так далее до конца поезда, создавая положение торможения. После этого ручка 3 крана снова ставится в положение 1П, сообщение камеры 5 с главным воздухопроводом прерывается -и снова восстанавливается ее сообщение с атмосферой.

Последующими поворотами ручки в положение 1К и Ш производится подтормаживание.

При постановке ручки в положение когда канал А устанавливается против канала В, происходит быстрое падение давления в главном воэдухопроводе и создается положение экстренного торможения. Экстренное торможение может быть и неполное, для чего необходимо своевременно возвратить ручку в положение 1П.

Автоматический компенсатор изнашивания тормозных колодок помещен внутри прилива на крышке тормозного цилиндра 5 (фиг. 15, 16 и 17) и состоит из .муфты 3, которая соединяет концы штока 1 поршня тормозного цилиндра и вилки 2 тормозной кулисы, имеющие обратные винтовые нарезки, и из собачки 4, которая поворотно укреплена на приливе крышки тормозного цилиндра и находится под действием пружины 6.

Муфта 3 снабжена зубьями 3, расположенными на ее боковой поверхности по винтовой линии большого шага, при чем к тыльной стороне зубьев и прижимается свободный конец собачки.

При торможении муфта вместе со штоком передвигается в наружную от цилиндра сторону, при чем собачка скользит по тыльной поверхности одного из зубьев параллельно оси муфты и следовательно под углом к рабочей грани зу6а. Если ход поршня нормален, собачка не соскакивает на следующий зуб и ври обратном ходе поригня остается все на одном и том же зубе. Если же ход поршня в силу износа тормозных колодок, больше нормального, собачка при движении муфты во время торможения соскакивает на следующий зуб, а при обратном движении муфты поворачивает ее и, удлиняя шток, приводит величину зазора между тормозными колодками и колесами к нормальной.

По мере поворачивания муфты она может настолько выйти из прилива тормозного цилиндра, что при торможении собачка соскочит с нее, однако, такое положение будет обнаруживаться своевременно и автоматически, так как соскочившая с муфты собачка задержит обратное движение штока и не допустит оттормаживания. Для укорочения штока муфта при посредстве ключа поворачивается в обратную сторону при отжатой от нее собачке 4, Пре дмет изобретения.

1. Однокамерный воздушный тормоз, отяи чаю щийся применением крана маши. ниста (фиг. 11, 12, 13 и 14) и тройного клапана (фиг. 1, 2), из коих кран машиниста соединяет вагонный провод каналами В и Р с главным резервуаром или непосредственно, или через питательный клапан 6 по каналу П, или же с выпускным окном А, и сообщает запасный резервуар 5 (фиг. 11 и 14) с выпускным окном А при помощи канала Т с выемкой Д, или же с вагонным проводом по каналу К, а тройной клапан, снабженный поршнем 1 и связанным с ним подвижно золотником 2, имеет ускорительную камеру 10, соединяемую каналом л и окнами л, ж золотника с атмосферой или с тормозным цилиндром, или окном и и каналом в — с вагонным проводом, и две камеры 8 и 9, переключаемые краном 12 и сообщаемые с вспомогательным резер-, вуаром вагона по каналу г и с тормозным цилиндром по каналу 6 через вырез р золотника.

2. Видоизменение по и l тормоза, отличающееся применением, во-первых, тройного клапана (фиг. 6), имеющего двойной золотник 2 — 3, из коих малый золотник 3 управляет сообщением отверстия m по каналу к с вспомогательным резервуаром вагона при подтормаживаниях, и, во-вторых,— переключательной пробки 12, снабженной отвертием ч для пассажирских поездов, отверстием х для груженых и ш для порожних товарных вагонов.

3. Применение и. 1 к тормозу компенсатора износа колодок, состоящего из муфты 5 (фиг, 15, 16 и 17) со стопорн и собачкой 4, действующей на внутреннюю, стяжную для составной тяги 1, 2, муфту 3 через посредство косо расположенных по длине ее зубьев 3 .

И авторскому свидетельству И. E. Матросова

М 26720

Фит. 1 1

COll/%i опт

Типография, Советский Печатник, Moxoeas, 40.