SU17335A1 - Воздухораспределитель дл воздушных автоматических тормозов - Google Patents

Description

Предлагаемый воздухораспределитель дл  автомати еских воздушных тормозов состоит из трех самосто тельных поршней (магистрального, распределительного и уравнительного) с золотниками дл  распределени  сжатого воздуха и снабжен особой кулисой, образованной штоком распределительного поршн .

На чертеже фиг. 1 изображает разрез воздухораспределител ; фиг. 2-схему его действи .

Все три поршн  заключены в общую коробку. Магистральный поршень 1 с золотоником 2 находитс  с одной стороны под давлением воздуха, идущего из магистрали 14, а Cj другой-сжатого воздуха в рабочей камере 19; распределительный поршень 3 с золотником 4, с которым св зан култлсои 5, камнем б и стержнем (рамкой) 7, при помощи которых вертикальное перемещение поршн  преобразуетс  в горизонтальное перемещение золотника 4, посто нно испытывает с одной стороны Давление воздуха рабочей камеры 19, а с другой-давление воздуха рабочего резервуара 22. Уравнительный поршень 8 с золотником 9 (соединенных шарнирно посредством штока 10), посто нно испытывает с одной стороньи давление воздуха в тормозном цилиндре, а с другой-пружин 11 и 12; придавлении

в цилиндре большем атмосферного, поршень 8 с золотником 9 передвигаетс  вправо, .сжима  пружины, при чем если тормоз стоит на груженом режиме, действуют обе пружины 11 и 12, если же тормоз на порожнем режиме, действует одна 11, а 12 отодвигаетс  вправо посредством упорки 13, перемещающейс  по винтовой направл ющей.

При повышении давлени  в магистрали, сжатый воздух потечет трубкой 14 и каналами в камеру 15 и передвинет поршень 1 в левое крайнее по чертежу положение , вследствие этого воздух вырезом 16, камерой 17, узким отверстием 18 заполнит золотниковые камеры и через вырезы в кулисе рабочую камеру 19, отодвинет поршень 3 в нижнее крайнее по чертежу положение, затем отверстием 20, камерой 21 заполнит рабочий резервуар 22. Посредством золотников 4 и 9 установитс  сообщение тормозного цилиндра с атмосферой посредством канала 26, выреза 27 и отверсти  28 в золотнике 4, выреза 29 в золотнике 9, отверсти  30 и выреза 31 в золотнике 4 и канала 32. Камера 34 с левой стороны поршн  8 .посто нно сообщаетс  с тормозным цилиндром посредством канала 35, следовательно , в данный момент сообщены с атмосферой. Запасный резервуар 25

наполн етс  из магистрали двум  пут ми через камеру 17 отверстием 42, вырезом 43 в золотнике 2, отверстием и каналом 44 и каналом 25; золотниковую камеру отверстием 23 в золотнике 4 и каналом 25 через камеру 17, канал 18. Работа распределительного поршн  3 основана на законе изотермического расширени  воздуха в рабочем резервуаре 22 таким образом , что понижение давлени  в рабочей камере 19 вызывает понижение давлени  воздуха в резервуаре 22 за счет передвижени  поршн  3 , вверх, при чем дл  каждого данного снижени  давлени  в рабочей камере имеем такое же (с некоторым избытком на трение) давление в резервуаре , установившеес  за счет вполне определенного продвижени  поршн  3 и обратно дл  каждого давлени  в рабочей камере, меньше начального, имеем определенное положение поршн  3, а вместе с ним и золотника 4.

При быстром и значительном понижении давлени  в магистрали 14 давление не успевает через вырез 16 уравн тьс  по обе стороны поршн  1, вследствие чего этот поршень передвинетс  вправо, перекроет питательное отверстие 16, а затем пот нет золотник 2, посредством которого установитс  сообщение магистрали с атмосферой каналом 41, вырезом 45 в золотнике 2, каналом 40, вырезом 31 в золотнике 4 и каналом 32-произойдет быстрое распространение тормозной волны вдоль поезда; одновременно золотник 2 перекроет питательное отверстие 42 и откроет канал 36 и сжатый воздух из р 1бочей камеры 19 широкой струей потечет в тормозный цилиндр каналом 26, вырезом 27 в золотнике 4 и каналом 26. Так как давление при этом в камере 19 быстро понизитс  поршень 3 сделает резкий скачок вверх, перекроет отверстие 20 и разобщит рабочую камеру 19 от рабочего резервуара 22; одновременно посредством золотника 4, которому поршень 3 сообщит движение вправо, произойдет: перекрытие питательного отверсти  23, перекрытие отверсти  28 и разобщение тормозного цилиндра с атмосферой , перекрытие канала 40 и разобщение магистрали с атмосферой, переключение сообщени  камеры 19 с тормозным цилиндром с широкого выреза 27 на узкое отверстие 33 и устано витс  сообщение

запасного резервуара с тормозным цилиндром посредством канала 25, выреза24 и отверсти  37 в золотнике 4, выреза 38 в золотнике 9, отверсти  25 и выреза 27 в золотнике 4 и канала 2 и произойдет быстрое наполнение тормозного цилиндра сжатым воздухом. Как только давление в тормозном цилиндре, а следовательно и в камере 34 повыситс  примерно до 0,5- 0,6 атм. поршень 8 преодолеет первоначальное нат жение пружины 11 и передвинетс  вправо с золотником 9, вследствие чего отверстие 28 перекроетс  и прекратитс  быстрое повышение давлени  в тормозном цилиндре. Дальнейшее течение сжатого воздуха в тормозный цилиндр будет происходить через узкое отверстие 33 в золотнике 4.

Если прекратить понижение давлени  в магистрали, повышение давлени  в тормозном цилиндре будет происходить до тех пор, пока давление в рабочей камере 19 станет несколько меньше магистрального , вследствие чего, перевесом давлени  со стороны магистрали, поршень 1 передвинетс  влево и золотник 2 перекроет отверстие 36, благодар  чему течение воздуха втормозный цилиндр прекратитс . Полученное в тормозном цилиндре давление автоматически будет поддерживатьс , ибо если давление в тормозном цилиндре понизитс , поршень 8, перевесом давлени  пружины 11 (а при груженом режиме и пружины 12) передвинетс  влево с золотником 9, от чего вырезом 38 откроетс  небольша  щель отверсти  28 в золотнике 4 и давление в тормозном цилиндре восстановитс  за счет воздуха из запасного резервуара. Если почему-либо давление в тормозном цилиндре превысит заданное, поршень 8, передвига сь все дальше и дальше, откроет при посредстве золотника 9 сообщение тормозного цилиндра с атмосферой направлением 26, 27„28, 29, 30, 31, 32 и выпустит излишек воздуха в атмосферу. При новом понижении давлени  в магистрали поршень 1 станет оп ть в правое крайнее по чертежу положение и начнетс  дальнейшее повышение давлени  в тормозном цилиндре. При снижении давлени  в магистрали до 3,8-3,7 атм. с 5 атмосферного , рабочего давлени , поршень 3 перейдет в верхнее крайнее положение и давление в тормозном цилиндре установитс  предельное, согласно жесткости пружины 11 при порожнем режиме и жесткости обеих пружин при груженом режиме и ни в коем случае не больше, если даже давление в магистрали будет снижено до атмосферного.

До сих пор считалось, что после скачка верхний уравнительный золотник 9, догнав нижний распределительный золотник 4 и перекрыв канал 28 во все врем  торможени  будет двигатьс  вместе с нижним золотником, сохран   положение перекрыти  отверсти  28. Это в действительности и случитс , если рабочий объем тормозного цилиндра будет таким, что может быть заполнен объемом из камеры 19 с расчетом, что возрастание давлени  в тормозном цилиндре способно будет сообщить поршню 8 с золотником 9 одинаковую с золотником 4 скорость; скорость движени  золотника 4 зависит от скорости движени  поршн  3 и от наклона выреза 46 и кулисы 5 и,- кроме того, от скорости падени  давлени  в камере 19, котора , в свою очередь, находитс  в зависимости от калиброванного отверсти  33.

Если предположить, что рабочий объем

тормозного цилиндра удвоилс , или жест кость пружин, действую13цих на поршень 8, увеличилась вдвое (груженый режим), то, чтобы сохранить золотнику 9 и поршню 8 прежнюю скорость, необходимо удвоить количество притока в единицу времени сжатого воздуха в тормозный цилиндр, а так как через одно и то же узкое отрерстие 33 это сделать невозможно, золотник 9 будет отставать от скорости движени  золотника 4, и, наконец, наступит момент, когда вырез 38 сообщитс  с отверстием 28, благодар  чему будет происходить добавочный -впуск воздуха из запасного резервуара в тормозный цилиндр и поршень 8 получит заданную дл  золотника 4 скорость. Таким образом и в этом случае, а также и при вс ком другом объеме тормозного цилиндра, в зависимости от хода поршн  или размера его, скорость движени  поршн  8 всегда будет равна скорости золотника 4; из этого следует, что в какое врем  пройдет золотник 4, в такое врем  и наполнитс  давлением тормозный цилиндр, т.-е. вреМ  наполнени  тормозногр цилиндра всегда будет одинаково и давление возрастет

пропорционально, независимо ни от хода поршн , ни от размера цилиндра, ни от груженого или порожнего режима, а также и от утечек из тормозного цилиндра.

Если предположить,что рабочий объем тормозного цилиндра был бы слишком мал по сравнению с камерой 19, то получилось бы . вление совершенно обратное , т.-е. вследствие более быстрого накоплени  давлени  втормозном цилиндре поршень 8 и золотник 9 стали бы обгон ть золотник 4, вследствие чего наступит момент, когда золотник 9 посредством выреза 29 соединит тормозный цилиндр с атмосферой (26, 27, 28, 29, 30, 31 и 32) и излишек сжатого воздуха будет выходить наружу и врем  наполнени  тормозного цилиндра будет равно тому времени, в которое поршень 3 перейдет из нижнего положени  в верхнее.

Объем рабочего разервуара и рабочей камеры 19 вместе вз тых составл ет около 12 литров.

Отпуск тормоза происходит в обратном пор дке и врем  его также строго одинаково и пропорционально дл  любого диаметра тормозного цилиндра, хода поршн  и т. д., так как оп ть-таки зависит от скорости перемещени  поршн  3 вниз (по чертежу). Скорость перемещени  поршн  3 зависит от величины калиброванного отверсти  18 и объема камеры 19. Как только давление в камере 19 начнет повышатьс  через канал 18 из магистрали, поршень 3 медленно пойдет вниз, а вместе с ним и золотник 4. Золотник 9 останетс  на месте, пока не откроетс  щель окна 28, сообщающа  тормозный цилиндр с атмосферой (сообщением 26, 27, 28, 29, 30, 31 и 32), давление в тормозном цилиндре начнет падать и поршень 8 с установившимс  открытием окна 28, 29 пойдет с одинаковой золотнику 4 скоростью. Если повышение давлени  в камере 19 прекратить, т.-е. прекратить повышение давлени  в магистрали, поршень 3 и золотник 4 останов тс . Поршень 8 после этого еще несколько будет двигатьс  влево, пока золотник 9 не перекроет окна 28 и не прекратит выпуск сжатого воздуха в атмосферу. Таким образом задержива  движение поршн  3 в любом его положении, между крайними, задерживаетс  и движение поршн  8 также в любом его положении

между крайним, а так как положение поршн  3 определ ет величину давлени  в тормозном цилиндре, то, следовательно, тормоз дает любую ступень отпуска, при чем крива  изменени  давлени  и при отпуске также может быть выбрана любой, в соответствии с формой выреза 46 в кулисе 5. Полный отпуск наступит, когда золотники будут находитьс  в крайнем левом по чертежу положении,

При начале отпуска, когда поршень 1 становитс  в левое крайнее по чертежу положение, установитс  сообщение запасного резервуара с камерой 17, вследствие этого сжатый воздух из запасного резервуара , при избыточном его давлении против магистрального, направлением 25, 44, 43, 42 и 17 начнет наполн ть рабочую камеру 19, вследствие чего магистральный воздух, не будучи поглощаем запасным резервуаром, сделает волну оттормаживани  наиболее быстрой. В среднем давление в запасном резервуаре при начале отпуска всегда будет, больше магистрального . Камера 19 отделена от магистрали поршнем 1, посредством которого и происходит регулирование работы камеры 19. Если регулирование камеры подчинить непосредственно магистрали, удалив совершенно поршень 1 и золотник 2 с каналами, то можно получить все эффекты работы тормоза, за исключением посто нства и пропорциональности времен наполнени  при различных ходах поршн  тормозного цилиндра и т. д. Из этого видно, что подобное устройство, т.-е. поршень 1 с золотником 2 можно примен ть в других тормозах как способ дл  получени  одинаковый и пропорциональный времени наполнени  при разных ходах поршн  тормозного цилиндра, его размеров и т. д.

Врем  наполнени  тормозного цилиндра и врем  отпуска вз то около 40.сек., т.-е. примерно среднее между минимальным и максимальным, прин тым международным соглашением.

Вышеописанный воздухораспределитель не требует резервуара с мертвым объемом, т.-е. камеры посто нного давлени ; дает возможность получить любого вида кривые торможени  и отпуска, как средство получить наиболее короткие тормозные пути и лучшую плавность; дает одинаковые и пропорциональные времена давлением тормозного цилиндра при любых ходах поршней тормозного цилиндра, его диаметра, режима (гружоном или порож нем) и утечках из тормозных цилйндррр, что дает плавность и укорачивает тормозные пути (то же и при отпуске тормоза ); дает возможность получить полный отпуск, восстановив давление на 0,3 атм. меньше зар дного, т.-е. довед  лишь до 4,7 атм. при зар дке в 5 атм., что значительно ускор ет отпуск длиннь1Х составов; дает неистощимость абсолютную , так как давление по обе стороны главного поршн  всегда одинаково (за вычетом на трение), вследствие чего не может последовать самопроизвольного отторможени . Затем замечаетс  быстра  перва  волна отпуска, отсутствие зат жного отпуска и отсутствие возможности перезар дки в процессе отпуска.

Предмет патента.

1. Воздухораспределитель дл  автоматических воздушных тормозов, характе;ризующийс  применением трех, несв зан-ных между собой механически, поршней, наход щихс  в период работы под действием различных переменных давлений воздуха, а один из них и под вли нием пружины и управл ющих каждый соответствующим распределительным золотником , независимо от двух других золотников действи , работой каковых поршней и св занных с ними золотников предусматриваетс  осуществить, при различных режимах торможени , торможение по любой тормозной кривой, независимо отразмеров тормозного цилиндра, его хода и величины практически допускаемых утечек воздуха.из тормозного цилиндра.

2- Форма выполнени  охарактеризованного в п. 1 воздухораспределител , отличающа с  применением несв занных между собой механически поршней 1, 8 и 3, из коих поршень 1, управл ющий распределительным золотником 2, находитс  с одной стороны под давлением воздуха главного воздухопровода, а с ддугой-под давлением воздуха камеры 19, образованной внутренней полостью корпуса воздухораспределител , поршень 8, управл ющий золотником 9, находитс  с одной стороны под действием пружины 11