Электропневматический клапанный орган противоюзного устройства транспортного средства подвижного состава железных дорог

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к электропневматическим клапанным органам для использования в тормозных системах железнодорожного транспорта. Электропневматический клапанный орган содержит корпус с входным, выходным и сбросным каналами, электромагнит с электромагнитными клапанами, две камеры с пневмоуправляемыми клапанами, состоящими из втулок и охватывающей кольцевой диафрагмы, управляющие полости. Втулка пневмоуправляемого клапана выполнена составной из основания, имеющего сплошную герметичную перегородку, по обе стороны которой выполнены радиальные пазы по всей длине окружности, и двух колец, установленных с обеих сторон основания. Диафрагма установлена с плавным прогибом, образованным разновеликими диаметрами колец с боков основания и диаметром сплошной перегородки основания. Пневмоуправляемые клапаны размещены с боков корпуса и каждый из них расположен под отдельной крышкой. Сбросной канал на выходе снабжен защитной мембраной, установленной с прогибом. Электромагнит выполнен монолитным с двумя электромагнитными катушками с единым магнитопроводом и с защитной оболочкой из полимерного материала. Достигается повышение быстродействия, повышение надежности, упрощение конструкции и уменьшение массогабаритных параметров устройства. 6 ил.

 

Изобретение относится к клапанам сбрасывающим трехпозиционным, предназначенным для сброса давления сжатого воздуха из тормозных цилиндров по командам противоюзной защиты с возможностью фиксации промежуточных значений давления, а также с последующим их наполнением.

Известен электропневматический клапанный орган противоюзного устройства железнодорожного транспортного средства [1], содержащий корпуса, крышки и переходные шпильки, причем на одном корпусе располагаются клапан управляющий нормально закрытый, состоящий из электромагнитной катушки, якоря, втулки с седлом и пружины, и клапан управляющий нормально открытый, состоящий из электромагнитной катушки, якоря, втулки и пружины. На другом корпусе располагаются клапан основной нормально закрытый, состоящий из мембраны, седла и пружины, и клапан основной нормально открытый, состоящий из мембраны, седла и пружины. Первый клапан основной установлен в основной магистрали и обеспечивает связь источника давления с исполнительным механизмом. Надмембранная полость (полость управления) первого клапана основного связана с входом основной магистрали посредством канала управления, в котором установлен дроссель, а также с атмосферой посредством канала управления, в котором установлен клапан управления нормально открытый. Второй клапан основной установлен в магистрали сброса, связанной с выходом основной магистрали, и обеспечивает связь исполнительного механизма с атмосферой. Надмембранная полость (полость управления) второго клапана основного связана с выходом основной магистрали посредством канала управления, в котором установлен дроссель, а также с атмосферой посредством канала управления, в котором установлен клапан управления нормально закрытый.

Недостатками представленного в качестве аналога электропневматического клапанного органа являются низкое быстродействие, значительные масса и габариты.

В качестве прототипа был выбран сбрасывающий клапан [2], содержащий корпуса, крышки, основные клапаны с запорными элементами и управляющие клапаны, основную магистраль, связывающую полость входа в устройство и полость подачи среды к исполнительному механизму, магистраль сброса, связывающую полость подачи среды и полость сброса среды в атмосферу, магистраль управления, в основной магистрали между источником давления и исполнительным механизмом установлен основной клапан, полость управления которого связана с входом основной магистрали через магистраль управления, в которой установлен клапан управления нормально открытый, и с выходом магистрали через магистраль управления с установленным в ней дросселем, между исполнительным механизмом и атмосферой в магистрали сброса, связанной с выходом основной магистрали, установлен второй основной клапан, полость управления которого связана с входом основной магистрали через магистраль управления, в которой установлен клапан управления нормально закрытый, и с входом магистрали сброса через магистраль управления с установленным в ней вторым дросселем, причем каждый запорный элемент выполнен в виде золотника, связанного с поршнем и установленного с возможностью поджатия к седлу.

Недостатками представленного прототипа являются низкое быстродействие и сложность конструкции.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является повышение быстродействия, надежности, упрощение конструкции и уменьшение массогабаритных параметров.

Поставленная задача решается за счет того, что электропневматический клапанный орган, содержащий корпус с входным, выходным и сбросным каналами, электромагнит с электромагнитными клапанами, две камеры с пневмоуправляемыми клапанами, состоящими из втулок и охватывающей кольцевой диафрагмы, управляющие полости, согласно новому техническому решению отличается тем, что втулка пневмоуправляемого клапана выполнена составной из основания, имеющего сплошную герметичную перегородку, по обе стороны которой выполнены радиальные пазы по всей длине окружности, и двух колец, установленных с обеих сторон основания, диафрагма установлена с плавным прогибом, образованным разновеликими диаметрами колец с боков основания и диаметром сплошной перегородки основания, причем пневмоуправляемые клапаны размещены с боков корпуса и каждый из них расположен под отдельной крышкой, а сбросной канал на выходе снабжен защитной мембраной, установленной с прогибом, электромагнит выполнен монолитным с двумя электромагнитными катушками с единым магнитопроводом и с защитной оболочкой из полимерного материала.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами: на фиг.1 показан общий вид заявленного электропневматического клапанного органа, на фиг.2 - вид сбоку, на фиг.3 - разрез по оси пневмоуправляемых клапанов, на фиг.4 - разрез по электромагнитным клапанам, на фиг.5 - вид сбоку пневмоуправляемого клапана, на фиг.6 - разрез пневмоуправляемого клапана.

Электропневматический клапанный орган содержит корпус 1, электромагнит 2 с электромагнитными клапанами: отсечки 3 и сброса 4, и переходной кронштейн 5. Корпус 1 содержит каналы: входной 6, выходной 7, сброса 8; и две камеры с пневмоуправляемыми клапанами: отсечки 9, нормально открытым, расположенным с одной стороны корпуса, и сброса 10, нормально закрытым, расположенным с другой стороны корпуса. Пневмоуправляемые клапаны 9, 10 состоят из втулки и диафрагмы 11, выполненной в виде тонкостенного кольца с двумя краевыми гофрами. Втулки пневмоуправляемых клапанов 9, 10 собраны из основания 12, имеющего сплошную герметичную перегородку 13, по обе стороны которой выполнены радиальные пазы Г по всей длине окружности, и двух колец 14, установленных с обеих сторон основания 12. Из-за того, что диаметр колец 14 больше диаметра сплошной герметичной перегородки 13, диафрагма 11 в нормальном состоянии имеет небольшой прогиб. Пневмоуправляемый клапан отсечки 9 разделен сплошной герметичной перегородкой 13 на входной 6 и выходной 7 каналы. Пневмоуправляемый клапан сброса 11 разделен сплошной герметичной перегородкой 13 на выходной канал 7 и канал сброса 8. Пневмоуправляемые клапаны отсечки 9 и сброса 10 закрыты крышками 15. Между корпусом 1 и крышками 15 образованы круговые управляющие полости 16, соединенные через каналы управления: отсечки 17, сброса 18; электромагнитные клапаны: отсечки 3, сброса 4; подводящие каналы 19, 20, 21 с входным каналом 6. На выходе канала сброса 8 в атмосферу установлена защитная мембрана 22 из резины.

Электропневматический клапанный орган работает следующим образом.

При обычном торможении на стадии повышения давления в тормозном цилиндре на электромагнитные клапаны отсечки 3 и сброса 4 сигналы не подаются. А электропневматический клапанный орган представляет собой канал для свободного прохода сжатого воздуха от воздухораспределителя к тормозному цилиндру и выхода в обратном направлении при растормаживании. При достижении определенной величины проскальзывания колесной пары на электромагнитный клапан отсечки 3 подается сигнал, и круговая управляющая полость 16 нормально открытого пневмоуправляемого клапана отсечки 9, через канал управления отсечки 17, с помощью электромагнитного клапана отсечки 3 соединяется подводящими каналами 19 и 20 с входным каналом 6 электропневматического клапанного органа. В управляющую полость 16 пневмоуправляемого клапана отсечки 9 из входного канала 6 подается рабочее давление сжатого воздуха, под действием которого происходит равномерное обжатие кольцевой диафрагмы 11 по диаметру сплошной герметичной перегородки 13, т.е. происходит закрытие пневмоуправляемого клапана отсечки 9. Рост давления в тормозном цилиндре прекращается.

Если блокировка колесной пары не прекращается, то подается сигнал на электромагнитный клапан сброса 4. Круговая управляющая полость 16 нормально закрытого пневмоуправляемого клапана сброса 10 с помощью электромагнитного клапана сброса 4 разобщается с подводящими каналами 19, 21, каналом входа 6 и через канал управления 18 сообщается с атмосферой. Происходит опорожнение круговой управляющей полости 16 нормально закрытого пневмоуправляемого клапана сброса 10 до атмосферного давления. Избыточным давлением воздуха в выходном канале 7, через радиальные пазы Г основания 12, диафрагма 11 пневмоуправляемого клапана сброса 10 прогибается в радиальном направлении до соприкосновения с ограничивающей стенкой корпуса 1 и крышки 15. Нормально закрытый пневмоуправляемый клапан сброса 10 открывается. Воздух из тормозного цилиндра через выходной канал 7, радиальные пазы Г основания 12 пневмоуправляемого клапана сброса 10, канал сброса 8 открывает защитную мембрану 22 и сбрасывается в атмосферу. Давление в тормозном цилиндре падает. При достижении определенной величины проскальзывания колесной пары с электромагнитного клапана сброса 4 сигнал снимается, пневмоуправляемый клапан сброса 11 закрывается. Процесс повторяется.

Выполнение пневмоуправляемых клапанов составными из втулки, состоящей из основания и колец, изготавливаемых из полимерного материала, и диафрагмы с прогибом повысило быстродействие электропневматического клапанного органа. Боковое расположение пневмоуправляемых клапанов под отдельными крышками упростило конструкцию, снизило массу и габариты изделия. Защитная мембрана на выходе сбросного канала предотвращает попадание внутрь изделия пыли, повышая надежность. Монолитный электромагнит с двумя электромагнитными катушками с единым магнитопроводом и защитной оболочкой из полимерного материала позволил упростить конструкцию, уменьшить массу и габаритные размеры изделия.

Источники информации, принятые во внимание

1. Патент - Регистрационный номер заявки №96103735/11, 26.02.96, номер публикации №2098300, индекс МПК - В60Т 8/38.

2. Патент - Регистрационный номер заявки №2003125949, 26.08.2003, номер публикации №2257499, индекс МПК - F16R 17/10.

Электропневматический клапанный орган, содержащий корпус с входным, выходным и сбросным каналами, электромагнит с электромагнитными клапанами, две камеры с пневмоуправляемыми клапанами, состоящими из втулок и охватывающей кольцевой диафрагмы, управляющие полости, отличающийся тем, что втулка пневмоуправляемого клапана выполнена составной из основания, имеющего сплошную герметичную перегородку, по обе стороны которой выполнены радиальные пазы по всей длине окружности, и двух колец, установленных с обеих сторон основания, кольцевая диафрагма установлена с плавным прогибом, образованным разновеликими диаметрами колец с боков основания и диаметром сплошной герметичной перегородки основания, причем пневмоуправляемые клапаны размещены с боков корпуса и каждый из них расположен под отдельной крышкой, сбросной канал на выходе снабжен защитной мембраной, установленной с прогибом, а электромагнит выполнен монолитным, с двумя электромагнитными катушками с единым магнитопроводом и с защитной оболочкой из полимерного материала.