Ускорительный клапанный узел

 

Использование: в железнодорожном и промышленном транспорте, а именно в пневматических, гидравлических тормозных устройствах. Сущность изобретения: воздухораспределитель содержит соединяющие питающий воздухопровод и атмосферу с рабочей полостью цилиндра тормозного устройства, секции обратного клапана и секции ускорительного клапана, имеющие подпружиненные обратный клапан, поршень и запорный клапан, обеспечивающие наряду с выполнением функции по ускоренной разрядке от сжатого воздуха цилиндров и воздухопроводной сети тормозного устройства, герметизацию рабочей полости цилиндра тормозного устройства, устранение утечек сжатого воздуха во всех режимах работы тормозного устройства, а также повышение его мощности за счет кинетической энергии вагона при его торможении. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к железнодорожному и промышленному транспорту, преимущественно к пневматическим, пневмогидравлическим и гидравлическим тормозным устройствам.

Известен ускорительный клапанный узел [1] в котором ускоряющий выпуск воздуха из цилиндров тормозного устройства и его воздухопроводной сети способствует повышению скорости его перевода из рабочего (тормозного) положения в исходное (отторможенное), что необходимо для автоматизации процесса регулирования скоростей движения отцепов на сортировочных горках.

Известный ускорительный клапанный узел содержит корпус с соосными входным и выходным отверстиями, боковые атмосферные отверстия и подвижный клапанный элемент, выполненный в виде поршня со сквозными отверстиями, перекрываемыми обратным клапаном, образованным эластичной диафрагмой с радиально расположенными лепестками, при этом ход поршня ограничен упругим кольцевым упором-уплотнителем.

Недостатками известного ускорительного клапанного узла являются: постоянное сообщение с атмосферой рабочей полости цилиндра тормозного устройства в исходном отторможенном его положении, вследствие чего в цилиндр проникает пыль вызывающая повышенный износ уплотнительных колец его поршня; утечки сжатого воздуха во время перевода тормозного устройства из исходного в тормозное (рабочее) положение, так как атмосферные отверстия ускорительного клапанного узла закрываются только при окончании хода его поршня до упора, а также утечки сжатого воздуха из-за ненадежного уплотнения через его атмосферные отверстия во время входа вагона в находящееся в рабочем положении тормозное устройство, когда происходит повышение давления сжатого воздуха в цилиндрах этого устройства из-за разжимания его тормозных балок ободами колес вагона; ненадежность лепестковой диафрагмы, быстрый ее износ вызывающий увеличение необходимого перепада давления для открытия клапана и замедление его срабатывания. Известный ускорительный клапанный узел не позволяет использовать его в целях повышения мощности тормозного устройства при увеличении давления сжатого воздуха в рабочих полостях его цилиндров, возникающего во время торможения вагона за счет разжимания тормозных балок устройства ободами колес.

Цель изобретения наряду с сохранением функции ускорительного клапанного узла по ускорению выпуска сжатого воздуха из цилиндров (сети) тормозного устройства при его оттормаживании устранить утечки сжатого воздуха при его переводе из нерабочего в заторможенное положение, утечки во время входа вагона в заторможенное тормозное устройство, герметизировать рабочую полость цилиндра тормозного устройства при нерабочем его положении, а также получить дополнительное приращение мощности тормозного устройства за счет увеличения давления сжатого воздуха в рабочих полостях его цилиндров от кинетической энергии самого тормозимого вагона.

Указанная цель достигается тем, что ускорительный клапанный узел выполнен из отдельных секций, соединяющихся с рабочей полостью цилиндра тормозного устройства и состоит из секции обратного клапана, имеющей центральное отверстие для соединения с воздухопроводной сетью тормозного устройства, подпружиненный обратный клапан, перегородку с упором обратного клапана и радиально расположенными отверстиями, соединяющими рабочую полость обратного клапана с полостью цилиндра тормозного устройства, боковое отверстие для соединения воздухопроводной сети тормозного устройства с рабочей полостью поршня ускорительного клапанного узла; из секции ускорительного клапана, содержащей подпружиненные поршень и запорный клапан, перегородку для крепления съемной направляющей втулки штока поршня с центральным технологическим отверстием для возможности извлечения при ремонте запорного клапана, атмосферные отверстия для выпуска сжатого воздуха из цилиндра тормозного устройства и крышку с отверстием для соединения рабочей полости поршня с воздухопроводной сетью тормозного устройства.

На чертеже показан и ускорительный клапанный узел для пневматического тормозного устройства, продольный разрез.

Ускорительный клапанный узел состоит из соединительного элемента 1 (на практике секции ускорительного клапанного узла могут непосредственно подключаться к рабочей полости цилиндра тормозного устройства) с патрубком 2, центральным отверстием 3 и атмосферными отверстиями 4, седлом 5 запорного клапана 19; секции обратного клапана 6, имеющей подвод 7 от воздухопроводной сети, седло 8 обратного клапана 9 с пружиной 10, рабочей полости 11, перегородки 12 с отверстиями 13 и упором 14, патрубок 15 и фланцевое соединение 16; ускорительной секции 17 имеющей поршень 18, запорный клапан 19 с пружинами 20 и 21, содержащей перегородку 22 с направляющей втулкой 23 штока 24 поршня и крышку 25 с патрубком 15.

Ускорительный клапанный узел работает следующим образом.

При переводе тормозного устройства из исходного положения в рабочее (тормозное) его управляющая аппаратура подает сжатый воздух в сеть устройства. При этом воздух через подвод 7 и патрубки 15 открывает обратный клапан 9 и посредством поршня 18 прижимает штоком 24 запорный клапан 19 к седлу 5 и через патрубок 2 поступает в рабочую полость цилиндра 26 тормозного устройства. После выравнивания давления сжатого воздуха в цилиндре и питающей сети (подвод 7) обратный клапан 9 под действием пружины 10 прижимается к седлу 8.

Во время торможения вагона в рабочей полости цилиндра тормозного устройства вследствие разжимания его тормозных балок ободами колес вагона и перемещения поршня на тормозной ход происходит повышение давления рабочего тела, в данном случае сжатого воздуха. При этом в ускорительной секции узла при закрытом обратном клапане 9 запорный клапан 19 удерживается в закрытом состоянии с усилием, значительно большим возникающего отпирающего усилия, так как его рабочая площадь значительно меньше чем рабочая площадь поршня 18. Сжатый воздух оказывается запертым в замкнутом объеме цилиндра 26 и благодаря этому происходит повышение мощности тормозного устройства за счет работы вагона по разжиманию тормозных балок.

Для перевода тормозного устройства из рабочего в исходное отторможенное положение его управляющая аппаратура выпускает воздух из воздухопроводной сети и патрубков 7 и 15. При этом под воздействием пружины 20 поршень 18 ускорительного клапанного узла поднимается до упругого упора крышки 25 и запорный клапан 19 открывается, выпуская сжатый воздух из рабочей полости цилиндра тормозного устройства через отверстия 4 в атмосферу.

Применение предложенного ускорительного клапанного узла позволит значительно повысить тормозную мощность изготавливаемых, находящихся в эксплуатации и вновь проектируемых тормозных устройств.

Формула изобретения

1. УСКОРИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАННЫЙ УЗЕЛ преимущественно для пневматического тормозного устройства, содержащий корпус с центральными соосными отверстиями, подвижный клапанный элемент, выполненный в виде поршня, и обратный клапан, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде отдельных секций: подвижного клапанного элемента с установленным в ней запорным клапаном и обратного клапана, сообщенных посредством соединительной колонки и патрубка с рабочей полостью тормозного устройства.

2. Узел по п.1, отличающийся тем, что поршень, запорный и обратный клапаны снабжены пружинами для герметизации рабочей полости тормозного устройства, находящегося в нерабочем положении.

3. Узел по п.1, отличающийся тем, что диаметр поршня значительно больше, чем диаметр запорного клапана, для удержания его в закрытом состоянии при повышении давления сжатого воздуха в рабочей полости тормозного устройства при торможении вагона.

РИСУНКИ

Рисунок 1