Воздухораспределитель для косвенно действующих пневматических тормозов железнодорожного подвижного состава

 

Воздухораспределитель для косвенно действующих пневматических тормозов содержит орган двух ступеней давления, включающий в себя поршень, выполненный с возможностью перемещения под действием давления первой камеры и отводимого от него давления во второй камере. Указанный орган включает в себя также канал, который посредством переключаемого соединения органа с двумя ступенями давления соединен с главным воздухопроводом. Устройство содержит также воздухораспределитель трех ступеней давления, включающий в себя первый поршень, нагружаемый давлением из камеры управления и входным давлением из третьей камеры. Первый поршень соединен со вторым поршнем, нагружаемым начальным давлением тормозного цилиндра. Второй поршень выполнен с возможностью при перемещении попеременного открытия и закрытия соединения от резервуара с запасом сжатого воздуха к начальному давлению тормозного цилиндра или от него к атмосфере. Устройство ускорения воздухораспределителя для тормозов образует сообщение упомянутой камеры третьей с атмосферой или с камерой дополнительной разрядки тормозной магистрали. При этом воздухораспределитель снабжен дополнительным органом, а третья камера сообщена с главным воздухопроводом. Камера управления сообщена с органом двух ступеней давления. Первая камера сообщена с главным воздухопроводом. Третья камера соединена с упомянутой второй камерой, причем соединение третьей камеры с главным воздуховодом через клапан направлено в дополнительный орган. Достигаемый результат состоит в обеспечении соответствия воздухораспределителя требованиями Международного союза железных дорог и условиям системы колеи шириной 1520 мм. 8 з.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к воздухораспределителю для косвенно действующих пневматических тормозов с органом с двумя ступенями давления и воздухораспределителем с тремя ступенями давления.

Такие воздухораспределители известны давно. В истории развития воздухораспределителей органы с двумя ступенями давления и воздухораспределители с тремя ступенями давления появились вначале как самостоятельные воздухораспределители, например, в конструктивном исполнении автоматического однокамерного пневматического тормоза, основная форма конструктивного исполнения которого была найдена в 1872 году, или в виде воздухораспределителя с тремя ступенями давления, например, в соответствии с патентом Великобритании N 3167 1982 года.

Принципиально недостаток органов с двумя ступенями давления до настоящего времени заключается в том, что невозможно ступенчатое отпускание тормозов, кроме того, эти воздухораспределители не восполняют потери тормозного давления из-за негерметичных тормозных цилиндров.

Недостаток воздухораспределителей с тремя ступенями давления заключается в том, что для отпускания тормоза давление в главном воздухопроводе должно повышаться почти до нормального зарядного давления.

Прогрессивные конструктивные принципы, а также высокоразвитые тормозные краны, которые обеспечивают быстрое и надежное заполнение главного воздухопровода до нормального зарядного давления, привели к тому, что в сфере железных дорог, присоединившихся к Международному союзу железных дорог, этот недостаток отсутствовал.

Прежде чем был достигнут этот уровень техники, стремились также на территории Международного союза железных дорог преодолеть указанные недостатки благодаря тому, что органы с двумя и тремя ступенями давления объединяли в один воздухораспределитель. Такие воздухораспределители, например, известные как тормоз Бреда или как воздухораспределитель Хильдебрандта-Кнорра, использовались на большей части железнодорожного подвижного состава и представляли собой уровень техники, прежде чем стали обходиться только воздухораспределителями с тремя ступенями давления.

В зоне железных дорог с особенно трудными условиями эксплуатации и большими длинами поездов, например, в Северной Америке и русской системе с широкой колеей, самостоятельные воздухораспределители с тремя ступенями давления до настоящего времени не получили признания, так как здесь нельзя исходить из возможности того, что главный воздухопровод для отпускания тормозов может быть быстро заполнен до нормального зарядного давления. В России поэтому используются, кроме того, комбинированные воздухораспределители с двумя и тремя ступенями давления, которые известны как тормоз Матросова.

В связи с этим различным развитием в указанных областях сложились также различные сборники инструкций, которые привели к тому, что больше нет совместимости воздухораспределителей Международного союза железных дорог с воздухораспределителями с двумя и тремя ступенями давления. В результате этого создаются препятствия для свободного движения единиц подвижного состава.

Условия сферы Международного союза железных дорог касаются преимущественно признаков, которые связаны с очень точным, предусмотренным с небольшим гистерезисом между торможением и отпуском и отличающимся небольшой истощаемостью управления тормозным давлением.

Условия стран с системой широкой колеи 1520 мм касаются преимущественно свойств, которые способствуют управлению тормозным давлением при очень длинных поездах. Для таких поездов в большей степени необходимо, чтобы распространяющиеся от головы к хвосту поезда процессы торможения и отпуска ускорялись с помощью распределенных в поезде воздухораспределителей. Естественно, что благодаря этому ускорению соотношение между введенным машинистом локомотива изменением давления в главном воздухопроводе и достигнутым в тормозном цилиндре давлением становится слабее, чем допускают условия Международного союза железных дорог.

Известен воздухораспределитель для косвенно действующих пневматических тормозов, содержащий орган двух ступеней давления, включающий в себя поршень, выполненный с возможностью перемещения под действием давления камеры и отводимого от него давления в камере, канал, который посредством переключаемого соединения органа с двумя ступенями давления соединен с главным воздухопроводом, воздухораспределитель трех ступеней давления, включающий в себя поршень, нагружаемый давлением из камеры управления и входным давлением из камеры, соединенный со вторым поршнем, нагружаемым начальным давлением тормозного цилиндра и выполненным с возможностью при перемещении попеременного открытия и закрытия соединения от резервуара с запасом сжатого воздуха к начальному давлению тормозного цилиндра или от него к атмосфере, и устройство ускорения, образующее сообщение камеры с атмосферой или с камерой дополнительной разрядки тормозной магистрали (DE 816410, R1 20f, Gr 29, 11.10.1951).

Как было пояснено вначале, объединение воздухораспределителей с двумя и тремя ступенями давления известно. Однако в результате постановки цели - создание воздухораспределителя для сообщения с переходом с одной системы на другую - впервые возникает проблема, заключающаяся в том, что такой комбинированный воздухораспределитель состоит из компонентов, которые обладают несовместимыми свойствами.

В основе изобретения лежит задача создания воздухораспределителя, который состоит из воздухораспределителя с тремя ступенями давления, предпочтительно такого, который соответствует условиям Международного союза железных дорог, и органа с двумя ступенями давления (например, в соответствии с патентом СССР N 557944), и с помощью соответствующих средств создать их совместимость таким образом, чтобы они при совместном действии осуществляли ускорение торможения и отпуска в соответствии с условиями системы колеи шириной 1520 мм, причем использованные средства не должны касаться воздухораспределителя с тремя ступенями давления, чтобы при единственной эффективности выполнялись, кроме того, условия Международного союза железных дорог.

Для решения поставленной задачи воздухораспределитель для косвенно действующих пневматических тормозов, содержащий орган двух ступеней давления, включающий в себя поршень, выполненный с возможностью перемещения под действием давления камеры и отводимого от него давления в камере, канал, который посредством переключаемого соединения органа с двумя ступенями давления соединен с главным воздухопроводом, воздухораспределитель трех ступеней давления, включающий в себя поршень, нагружаемый давлением из камеры управления и входным давлением из камеры, соединенный со вторым поршнем, нагружаемым начальным давлением тормозного цилиндра и выполненным с возможностью при перемещении попеременного открытия и закрытия соединения от резервуара с запасом сжатого воздуха к начальному давлению тормозного цилиндра или от него к атмосфере, и устройство ускорения, образующее сообщение камеры с атмосферой или с камерой дополнительной разрядки тормозной магистрали, снабжен дополнительным органом, а камера посредством соединения сообщена с главным воздухопроводом, камера управления посредством соединения сообщена с органом двух ступеней давления, камера посредством соединения сообщена с главным воздухопроводом, камера воздухораспределителя соединена с помощью соединения с камерой органа с двумя ступенями давления, причем соединение через клапан направлено в дополнительный орган.

Клапан соединен с открывающим его поршнем, который в направлении открытия клапана нагружен давлением из камеры, а в противоположном направлении - давлением из камеры.

Соединение направлено через орган с двумя ступенями давления с помощью соединения, проходящего через втулку, а поршень при перемещении в направлении открытия клапана перекрывает по меньшей мере часть упомянутого соединения.

В дополнительном органе выполнен клапан, сообщенный, с одной стороны, с каналом, сообщенным через воздухораспределитель с тремя ступенями давления с начальным давлением тормозного цилиндра, а с другой стороны, с потоком воздуха, который в направлении тормозного цилиндра проходит через промежуточно включенный релейный клапан, причем клапан в открытом положении образует слабо дросселирующее отверстие, а в закрытом положении образует сильно дросселирующее меньшее отверстие для распространяющегося в направлении тормозного цилиндра его начального давления.

Клапан соединен с открывающим его поршнем, который в направлении открытия клапана нагружен пружиной сжатия, а в направлении закрытия - начальным давлением тормозного цилиндра.

Клапаны расположены на корпусе, который соединен с поршнем.

Воздушный канал органа с двумя ступенями давления соединен с дополнительным органом, в котором расположен открываемый с помощью поршня клапан, который в открытом положении соединяет канал с атмосферой, причем поршень нагружен в направлении открытия клапана пружиной сжатия, а в направлении закрытия - начальным давлением тормозного цилиндра.

С клапаном связано обслуживаемое вручную переключающее устройство с положениями "быстрое заполнение тормозного цилиндра" и "медленное заполнение тормозного цилиндра", которое содержит закрываемый байпас клапана.

В соединении между дополнительным органом и главным воздухопроводом находится открывающийся в направлении дополнительного органа обратный клапан.

Основной принцип изобретения заключается в том, что компоненты комбинированного воздухораспределителя в режиме эксплуатации, в котором должны быть выполнены условия ширококолейной системы, соединены с дополнительным органом и друг с другом, причем дополнительный орган автоматически включает такие пути движения воздуха, которые приводят в соответствие сами по себе противоречивые свойства компонентов, в частности, с точки зрения ускорения торможения и нового заполнения резервуара для запаса сжатого воздуха при отпуске тормозов. Имеются следующие соединения: 1. Соединение 29 камеры 13 воздухораспределителя с главным воздухопроводом, которое ведет через дополнительный орган 5, который содержит клапан 39.

2. Соединение 31 камеры 13 с камерой 23 органа с двумя ступенями давления.

3. Соединение 33 камеры управления 11 воздухораспределителя с тремя ступенями давления с органом с двумя ступенями давления.

4. Соединение 27 главного воздухопровода 25 с камерой 21 органа с двумя ступенями давления.

В соответствии с постановкой задачи эти соединения существуют в указанном режиме эксплуатации и существует второй режим эксплуатации, в котором работает только воздухораспределитель с тремя ступенями давления, для чего он, как известно, соединен с главным воздухопроводом. Для переключения режимов эксплуатации может служить, например, многоходовой кран или многоходовой клапан общепринятой конструкции, который в последующем по соображениям наглядности более детально не изображается.

Ниже изобретение более подробно поясняется с помощью примера выполнения. На чертежах представлено: фиг. 1: расположение компонентов и основной принцип соединения путей прохождения воздуха между ними; фиг. 2: расположение соединений дополнительного органа; фиг. 3: выполнение дополнительного органа; фиг. 4a: диаграмма образования давлений в воздухораспределителе в связи с ускорением введенного процесса торможения при условиях ширококолейной системы, как это достигается с помощью дополнительного органа в соответствии с фиг. 2 и 3.

фиг. 4b: диаграмма перемещения поршней и клапанов при показанном на фиг. 4a образовании давлений.

Согласно фиг. 1, воздухораспределитель состоит из компонентов воздухораспределителя с тремя ступенями давления 1, органа с двумя ступенями давления 3 и дополнительного органа 5. Он находится на единице подвижного состава, которая содержит главный воздухопровод.

Воздухораспределитель с тремя ступенями давления содержит, как известно, два соединенных друг с другом поршня 7 и 9, один из которых нагружен давлениями из камеры управления 11 и камеры 13, другой - начальным давлением тормозного цилиндра CV и которые попеременно открывают и закрывают в результате их перемещения соединения для подачи давления R от резервуара для запаса сжатого воздуха с начальным давлением CV тормозного цилиндра или начального давления тормозного цилиндра с атмосферой 15, и устройство ускорения 17, которое в начале торможения создает соединение камеры 13 с атмосферой 15 или с камерой дополнительной разрядки тормозной магистрали. Принцип действия воздухораспределителя с тремя ступенями давления, включая общепринятые и не представленные вспомогательные устройства, в этом месте предполагается известным.

Для сущности изобретения неважно, соединено ли устройство ускорения 17 с поршнями 7 и 9 или действует независимо.

Орган с двумя ступенями давления 3 содержит, как известно, поршень 19, который с помощью давления из камеры 21 и отведенного от него давления перемещается в камере 23. Этот орган содержит общепринятые вспомогательные устройства для уравнивания давления в камере 23 с давлением из главного воздухопровода, для соединения главного воздухопровода 25 и камеры 23 с атмосферой с целью ускорения торможения и для соединения камеры управления 11 с камерой 23 и главным воздухопроводом 25 с целью ускорения отпуска; в данном случае принцип действия этого органа предполагается известным.

Кроме того, фиг. 1 показывает уже указанные соединения 27, 29, 31 и 33, а также канал 35, который в дополнительном органе 5 входит в клапан 37, который создает соединение с атмосферой 15.

Постановка задачи требует, чтобы можно было обеспечить взаимодействие несовместимых компонентов органа с двумя ступенями давления и воздухораспределителя 1 с тремя ступенями давления. Компоненты являются несовместимыми, потому что существует соединение их камер 23 и 13 с помощью соединения 31, причем обычный принцип действия органа с двумя ступенями давления предполагает, что не происходит поступающего снаружи нарушения давления камеры 23, в то время как на давление в камере 13 активно влияет обычный принцип действия воздухораспределителя с тремя ступенями давления. Особое преимущество решения в соответствии с изобретением заключается в том, что для создания совместимости не требуется никаких обновлений известных компонентов, а что они создаются с помощью чрезвычайно просто построенного дополнительного органа 5 и соединений 29, 31 и 33 между воздухораспределителем 1 с тремя ступенями давления, органом 3 с двумя ступенями давления и дополнительным органом 5, как будет пояснено ниже.

Дополнительный орган 5 подключен к камере 13, камере 23 и главному воздухопроводу 25, благодаря чему реализованы соединения 29 и 31, и содержит клапан 39, который представляет собой переключаемое соединение между камерой 13 и главным воздухопроводом 25 внутри соединения, а также соединение между камерой 29 и камерой 23 в качестве части соединения 31.

С помощью фиг. 2 поясняется расположение соединений дополнительного органа 5. В данном случае клапан 39 в закрытом положении нагружен пружиной сжатия 41 и соединен с поршнем 43, который нагружен в направлении открывания давлением из камеры. В закрытом положении - давлением из камеры 23. Таким образом поршень образует перегородку между указанными давлениями камер, которые перемыкаются с помощью соединения 45, так что соединение 45 образует участок соединения 31. (фиг. 1).

С помощью фиг. 3 описана конструкция дополнительного органа, которая содержит вариант выполнения и дополнение представленных на фиг. 1 и 2 соединений.

В соответствии с изобретением дополнительный орган содержит клапан 39, который открывается поршнем 43, соединен с камерами 13 и 23, а также с главным воздухопроводом 25 для реализации соединений 13 и 31 и содержит соединение 45 от 13 к 23 в качестве мостика через поршень 43.

Вариант выполнения дополнительного органа содержит прежде всего соединение 45. Это заключается в том, что соединение 45 проходит через состоящий из двух частей канал, который таким образом входит во втулку 47, в которой перемещается поршень 43, что поршень 43 при движении в направлении открывания клапана 39 оказывается в положении, в котором он перекрывает по меньшей мере часть входящего во втулку соединения 45.

Кроме того, дополнительный орган дополнен вторым клапаном 49 и соединением 51, которые, с одной стороны, соединены с поступающим от органа с тремя ступенями давления начальным давлением CV тормозного цилиндра, а с другой стороны, с путем движения сжатого воздуха, который проходит в направлении непоказанного тормозного цилиндра, при необходимости через промежуточно включенный релейный клапан; причем в открытом положении клапан 49 образует малодросселирующее отверстие, в закрытом положении благодаря действию соединения 51 сильнее дросселирующее меньшее отверстие для распространяющегося в направлении тормозного цилиндра его начального давления CV. В соответствии с изобретением это меньшее отверстие может еще раз регулироваться с помощью не показанного переключающего устройства благодаря тому, что включается дополнительный обвод. Клапан 49 расположен против клапана 39 на корпусе и благодаря этому также соединен со свободно наталкивающимся на клапан 39 поршнем 43.

Кроме того, на фиг. 3 представлено, что имеется третий клапан 37 с поршнем 53, причем клапан включает путь прохождения сжатого воздуха от канала 35 в атмосферу, и поршень в направлении закрывания нагружен против направления действия усилия пружины сжатия 55 начальным давлением CV тормозного цилиндра. Канал 35 образует удлинение обычно имеющегося в органе с двумя ступенями давления канала, который является перепускным каналом органа с двумя ступенями давления.

Ниже поясняется протекание процессов в воздухораспределителе, чтобы показать принцип его действия.

Перед введением процессов торможения воздухораспределитель находится в состоянии, при котором давление в 25, 11, 23, 13 и R соответствует нормальному зарядному давлению. Для введения торможения давление в главном воздухопроводе 25 в голове поезда понижается. Как только понижение достигнет первого воздухораспределителя в поезде, орган с двумя ступенями давления начинает соединять главный воздухораспределитель с каналом 35, чтобы ускорить распространение тормозной волны (ускорение торможения). Кроме того, также соединяется камера 23 с атмосферой, как это соответствует принципу действия органа с двумя ступенями давления. Камера 23 органа с двумя ступенями давления соединена с камерой 13 воздухораспределителя с тремя ступенями давления с помощью соединения 31, которое с помощью соединения 45 ведет в дополнительный орган 5. На этом пути это приводит к понижению давления в камере 13 и воздухораспределитель с тремя ступенями давления также принимает режим торможения. При этом он с помощью устройства ускорения 17 соединяет камеру 13 с атмосферой или с камерой дополнительной разрядки тормозной магистрали.

Благодаря этому понижение давления в камере 13 резко усиливается, в то время, как давление в камере 23 падает медленнее. Развивающаяся разность давлений воздействует на поршень 43, который наталкивается на клапан 39 и открывает его. Теперь через открытый клапан 39 воздух протекает из главного воздухопровода в камеру 13, пока существует соответствующий перепад давлений. Одновременно с открыванием клапана 39 поршень 43 перекрывает соединение 45. Так как это соединение является частью соединения 31 с камерой 23, это приводит к дросселированию или к запиранию, так что истечение воздуха из камеры 23 невозможно.

Наряду с достигнутым таким образом обеспечением давления в камере 23 особое значение для достижения желательных для ширококолейной системы свойств имеет то, что орган с двумя ступенями давления и воздухораспределитель с тремя ступенями давления отбирают из главного воздухопровода при начале торможения для его ускорения точно регулируемое количество воздуха.

Первой предпосылкой для этого является то, что оба компонента одновременно осуществляют этот процесс. Это достигнуто с помощью соединений 31 и 29, через которые обрабатывание одного компонента постоянно передается мгновенно на другой. Так как изменяющееся давление в главном воздухопроводе вначале достигает органа с двумя ступенями давления, в общем и целом он имеет преимущество, так как чувствительность срабатывания воздухораспределителя с тремя ступенями давления снижена в результате ограниченного поперечного сечения течения в соединении 45. В качестве преимущества решения в соответствии с изобретением рассматривается то, что воздухораспределитель с тремя ступенями давления с известным устройством ускорения в любом случае принимает участие в процессе ускорения, потому что благодаря этому требуется жизненная необходимость переключения в режим торможения и предотвращается торможение без ускорения.

Управление ограничением взятого количества воздуха осуществляется с помощью комбинации клапана 37 с поршнем 53. Для этого имеет значение то, что воздухораспределители с тремя ступенями с их устройством ускорения 17 по причине действующих в отношении них условий Международного союза железных дорог могут брать из главного воздухотрубопровода только количество воздуха, которое существенно меньше, чем это соответствует лежащей в основе изобретения постановке задачи. Отметкой отбора воздуху на правильном уровне является возникновение определенного начального давления CV тормозного цилиндра, как следствие этого отбора воздуха. Поэтому поршень 53 нагружается начальным давлением тормозного цилиндра против направления действия усилия соответственно рассчитанной пружины сжатия 55, так что поршень 53 при достижении желаемого начального давления тормозного цилиндра закрывает клапан 37. Так как отобранный для ускорения торможения с помощью органа с двумя ступенями давления воздух, как описано, вводится в соединенный с клапаном 37 канал 35, ускорение торможения заканчивается с закрыванием клапана 37.

Дальнейшее протекание процесса торможения зависит от того, продолжается ли движение поршня 43 и приведет ли это к закрыванию клапана 49. Клапан 49 вместе с соединением 51 определяет время заполнения тормозного цилиндра, причем при закрытом клапане 49 имеет место замедленное создание начального давления CV тормозного цилиндра по причине дросселирующего действия соединения 51. Для торможения более длинных поездов характерным является то, что это приводит в голове поезда к быстрому уменьшению давления в главном воздухопроводе, в то время как в хвосте поезда после фазы ускорения уменьшение давления происходит с небольшими перепадами. Следствием небольшого перепада является то, что между давлением из камеры 23, которое действует на поршень 43, и давлением из камеры 13 происходит настолько незначительный перепад давлений, что возникающая на поршне 43 сила сжимает пружины сжатия 40 и 41 не настолько, чтобы закрылся клапан 49. Таким образом и без того медленное увеличение начального давления CV тормозного цилиндра в хвосте поезда дополнительно еще не дросселируется. При особенно медленных изменениях давления, которые характеризуют уравновешиваемость давления в камерах 23, 13 и в главном воздухопроводе, вновь закрывается также клапан 39, а соединение освобождается.

При полном и экстренном торможении давление в главном воздухопроводе 25 в голове поезда может быстро и резко падать, в то время как давление в камере 23 изменяется постоянно медленно, как это соответствует общепринятой конструкции органа с двумя ступенями давления. После незначительного недросселированного создания начального давления CV тормозного цилиндра до минимального давления клапан 49 закрывается и замедляет создание давления, что необходимо для избежания продольных сил в поезде. Так как время до закрытия клапана 49 зависит от перепадов давления в главном воздухопроводе, минимальное давление устанавливается тем выше, чем дальше удалена единица подвижного состава от локомотива, благодаря чему достигается высокая равномерность торможения. Следовало бы заметить, что действие такого устройства остается естественно ограниченным, так как оно не ускоряет торможение, а препятствует только дополнительному дросселированию. По этой причине идеи изобретения включают также такие варианты выполнения дополнительного органа, при которых поршень 43 в направлении закрывания клапана 49 соединен с воздушным каналом, входящим в пространство воздухораспределителя (1) с тремя ступенями давления, которое содержит начальное давление CV тормозного цилиндра, в то время, как на правой стороне находится пружина сжатия, вследствие чего в любом месте поезда получается одинаковое по величине минимальное давление.

Аналогично протекает отпуск тормозов путем повышения пониженного до этого давления в главном воздухопроводе. Как обычно орган 3 с двумя ступенями давления реагирует на повышение давления с одной стороны повышением давления в камере 23, это может вызывать также понижение давления в камере управления в результате открывания соединений от камеры управления 11 к камере 23 или к атмосфере. Эти изменения давления распространяются по соединениям 31 и 33 к воздухораспределителю с тремя ступенями давления, так что он занимает положение отпуска тормозов.

Особенность в связи с решением в соответствии с изобретением заключается в том, что занятие положения отпуска связано с возникновением расхода воздуха из камеры 13, потому что с помощью вспомогательного устройства воздухораспределителя с тремя ступенями давления обычно из этой камеры вновь заполняется резервуар для запаса сжатого воздуха. В соответствии с постановкой задачи этот расход воздуха не должен привести к обратному воздействию на давление в камере 23. Это вновь достигается с помощью клапана 39 следующим образом: расход воздуха в камере 13 приводит вначале к перепаду давлений от камеры 23 к камере 13, потому что через соединение 45 не может дополнительно притекать достаточно воздуха. Этот перепад давлений действует на поршне 43, который благодаря этому перемещается в направлении открывания клапана 39. Открытый клапан 39 допускает пополнение израсходованного воздуха из главного воздухопровода. Одновременно давление в камере 13 может повышаться только настолько быстро, как и давление в камере 23, потому что в противном случае клапан 39 вновь закрылся бы. Благодаря этому обеспечено одинаковое по времени протекание процесса отпуска в органе 3 с двумя ступенями давления и в воздухораспределителе 1 с тремя ступенями давления.

Для наглядного показа описанного принципа действий создающиеся давления и перемещения клапанов и поршней поясняются с помощью фиг. 4a и 4b. Пример показывает начало процесса торможения с фазой ускорения. При этом символы обозначают: PL - давление в главном воздухопроводе 25, PLK - давление в камере 13, PSK - давление в камере 23, CV - начальное давление в тормозном цилиндре,
i - другие внутренние давления воздухораспределителя с тремя ступенями давления,
V1 - перемещение поршней 7 и 9 воздухораспределителя 1 с тремя ступенями давления,
V2 - перемещение поршня 19 органа 3 с двумя ступенями давления,
V3 - перемещение клапана 37, причем величина 2 соответствует закрытому клапану, а меньшая - открытому клапану,
V4 - перемещение поршня 43, причем величина 3 соответствует правому упору поршня 43 (сравни фиг. 3), величина 1 соответствует закрыванию клапана 39, величина -1 соответствует остановке в упоре поршня 43 на пружине сжатия 40 и величина -3 соответствует закрыванию клапана 49. При величинах менее 2,5 правая часть соединения 45 (сравни фиг. 3) перекрыта, при величинах от 1,0 и менее также и левая часть.

В течение первых 0,2 с процесса воздухораспределитель находится в исходном положении. Затем начинается обычное протекание процесса в органе 3 с двумя ступенями давления с перемещением его поршня 19 и работой устройства ускорения. Это можно распознать на диаграммах давления по тому, что давление в камере 23 при 0,3 с начинает быстро понижаться, одновременно начинает увеличиваться градиент падения давления PL, которое, однако, по причине внутренне присущего органу с двумя ступенями давления дросселирования выражено не очень ярко. По истечении примерно 0,35 с поршень 43 под воздействием падающего давления PSK перемещается вправо (в соответствии с фиг. 3), т.е. представленный ход V4 кратковременно повышается выше 2. Еще прежде чем освободится большое поперечное сечение соединения 45, срабатывает воздухораспределитель 1 с тремя ступенями давления, что можно распознать по тому, что очень быстро увеличивается ход поршня 1.

В результате действия устройства ускорения 17, внутренние давления которого представлены диаграммами i, это приводит к быстрому понижению давления PLK примерно на 0,3 бара, причем давление PSK понижается значительно медленнее. Вследствие этого поршень 43 изменяет направление движения, представленный ход V4 не доходит до уровня 1 мм, что означает открывание клапана 39. В результате открывания клапана 39 приостанавливается падение давления PLK, однако увеличивается давление PL, пока оба не уравняются примерно по истечении 0,75 с.

Второй градиент уменьшения давлений PL и PLK соответствует расположению единицы подвижного состава впереди поезда, т.е. необходимо дополнительное дросселирование создания начального давления CV тормозного цилиндра. Это выражается в том, что этот градиент больше градиента давления PSK, которое является постоянной органа 3 с двумя ступенями давления. Вследствие этого продолжается перемещение поршня 43 (линия V4, фиг. 4b) и по истечении 1,5 с закрывается клапан 49. После этого начальное давление CV тормозного цилиндра распространяется еще только через соединение 51, так что повышение давления явно замедляется.

Величина обусловленного ускорением уменьшения давления в главном воздухопроводе 25 определяется моментом времени закрывания клапана 37, который составляет 0,75 с (линия V3 на фиг. 4b достигает уровня 2 мм). После закрывания давление PL еще несколько уменьшается на постоянную величину, которая обусловлена выравниванием давления камеры 13 и затем переходит в перепад, который определен приведением в действие тормоза на локомотиве и удалением от него единицы подвижного состава.

Формула изобретения

1. Воздухораспределитель для косвенно действующих пневматических тормозов, содержащий орган (3) двух ступеней давления, включающий в себя поршень (19), выполненный с возможностью перемещения под действием давления камеры (21) и отводимого от него давления в камере (23), канал (31), который посредством переключаемого соединения органа с двумя ступенями давления (3) соединен с главным воздухопроводом (25), воздухораспределитель (1) трех ступеней давления, включающий в себя поршень (7), нагружаемый давлением из камеры управления (11) и входным давлением из камеры (13), соединенный со вторым поршнем (9), нагружаемым начальным давлением тормозного цилиндра и выполненным с возможностью при перемещении попеременного открытия и закрытия соединения от резервуара с запасом сжатого воздуха к начальному давлению, тормозного цилиндра или от него к атмосфере (15), и устройство ускорения (17), образующее сообщение камеры (13) с атмосферой (15) или с камерой дополнительной разрядки тормозной магистрали, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным органом (5), а камера (13) посредством соединения (29) сообщена с главным воздухопроводом (25), камера управления (11) посредством соединения (33) сообщена с органом (3) двух ступеней давления, камера (21) посредством соединения (27) сообщена с главным воздухопроводом (25), камера (13) соединена с помощью соединения (31) с камерой (23), причем соединение (29) через клапан (39) направлено в дополнительный орган (5).

2. Воздухораспределитель по п.1, отличающийся тем, что клапан (39) соединен с открывающим его поршнем (43), который в направлении открытия клапана (39) нагружен давлением из камеры (23), а в противоположном направлении - давлением из камеры (13).

3. Воздухораспределитель по п.1, отличающийся тем, что соединение (31) направлено через орган (3) с двумя ступенями давления с помощью соединения (45), проходящего через втулку (47), а поршень (43) при перемещении в направлении открытия клапана (39) перекрывает, по меньшей мере, часть упомянутого соединения (45).

4. Воздухораспределитель по п.1, отличающийся тем, что в дополнительном органе (5) выполнен клапан (49), сообщенный с одной стороны, с каналом, сообщенным через воздухораспределитель (1) с тремя ступенями давления с начальным давлением тормозного цилиндра, а с другой стороны - с потоком воздуха, который в направлении тормозного цилиндра проходит через промежуточно включенный релейный клапан, причем клапан (49) в открытом положении образует слабо дросселирующее отверстие, а в закрытом положении образует сильно дросселирующее меньшее отверстие (51) для распространяющегося в направлении тормозного цилиндра его начального давления.

5. Воздухораспределитель по п.1 или 4, отличающийся тем, что клапан (49) соединен с открывающим его поршнем (43), который в направлении открытия клапана (49) нагружен пружиной сжатия, а в направлении закрытия - начальным давлением тормозного цилиндра.

6. Воздухораспределитель по п.4, отличающийся тем, что клапаны (39) и (49) расположены на корпусе, который соединен с поршнем (43).

7. Воздухораспределитель по п.1, отличающийся тем, что воздушный канал (35) органа (3) с двумя ступенями давления соединен с дополнительным органом (5), в котором расположен открываемый с помощью поршня (53) клапан (37), который в открытом положении соединяет канал (35) с атмосферой (15), причем поршень (35) нагружен в направлении открытия клапана (37) пружиной сжатия (55), а в направлении закрытия - начальным давлением тормозного цилиндра.

8. Воздухораспределитель по п.1 или 4, отличающийся тем, что с клапаном (49) связано обслуживаемое вручную переключающее устройство с положениями "быстрое заполнение тормозного цилиндра" и "медленное заполнение тормозного цилиндра", которое содержит закрываемый байпас клапана (49).

9. Воздухораспределитель по п.1, отличающийся тем, что в соединении (29) между дополнительным органом (5) и главным воздухопроводом (25) находится открывающийся в направлении дополнительного органа (5) обратный клапан (57).

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5