SU56056A1 - Пневматический тормоз - Google Patents

Description

Из двух существующих направлеНИИ в разрешении тормозных цроблем - непр модействующих и пр модействующих тормозов, в области первых уже давно не создаетс  ничего нового; что же касаетс  тормозов пр модействующих, имеющих на данном этапе развити  техники р д преимуществ перед первыми, как например , независимость времен торможени , режимность, в зависимости от нагрузки , определенность давлени  в тормозном цилиндре и пр., то они имеют р д недостатков, особенно в части отпуска и устойчивости работы (главным образом у товарного типа), устранение которых составл ет актуа .шьну1О задачу в насто щее врем .

Ступенчатый отпуск,  вл ющийс  одним из основных качеств пр модействующих тормозов, практически в эксплоатации не используетс  в полной мере вследствие чрезмерна медленных процессов ступеней отпуска. Продолжительность отпускной волны в длинных поездах доходит до 25-30 сек., вследствие чего начало отпуска задних вагонов почти совпадаете концом отпуска передних.

Отпуск, хот  и не зависит от хода

поршн  и диаметра цилиндра, но на него в сильной степени вли ет величина отпускного давлени  (напор) в магистрали, вследствие чего передние вагоны неизбежно отпускают в 25- 30 сек., в то врем , как отпуск задних вагонов зат гивае,тс  до 100 секунд и более.

Дл  полного отпуска тормоза необходимо не только восстановить в магистрали зар дное давление, но и создать в ней вследствие собственного сопротивлени  вторичного органа давление большее, чем зар дное, что приводит к еще большей зат жке отпуска .

Кроме того, в пр модействующем тормозе вторичный орган  вл етс  столь же ответственным, как и первичный , причем отказ от действи  пер вичного ведет .к выключению вторичного , а в тормозах с диафрагмами порча каждой из последних приводит к выведению из стро  тормоза данного вагона в целом.

Предлагаемое изобретение имеетг целью устранение этих недостатков и кроме того внесение р да улучшений в известные ранее свойства тормозов, как-то: улучшает волну торможени ,.

устран ет возможность накоплени  давлени  в тормозном цилиндре полного торможени , и создает- та им образом полную универсальность тормоза .

Это достигаетс , согласно изобретению , тем, что у пневматического тормоза с трем  независимыми органами , - один из которых, магистральный или первичный, находитс  под давлением в магистрали и давлением в золотниковой камере, другой, главный или вторичный - под давлением в последней и давлением рабочего резервуара и третий орган режимов давлений в тормозных цилиндрах - под давлением пружины и давлением тормозного цилиндра, - дл  получени  экстренного торможени  служит клапан , наход щийс  при зар дном положении тормоза с одной стороны посто нно под давлением магистрали и наружным атмосферным давлением, с другой же стороны под давлением пружиНы и магистрального давлени , которое при экстренном торможении падает до атмосферного давлени .

Кроме того, согласно изобретению, золотниковые устройства воздухораспределител  предусматривают в процессе торможени  переключение сообщени  золотниковой камеры первичного органа с камерой главного поршн  вторичного органа с широкого отверсти  на узкое при посто нном сообщении первой из них с тормозным цилиндром через широкое отверстие с целью сохранени  одинаковости давлений по обе стороны магистрального поршн  во весь процесс служебного торможени  и тем самым устранени  самопроизвольного срыва магистрального поршн  в положение экстренного торможени .

На чертеже показано устройство пневматического тормоза, согласно предлагаемому изобретению, по сн ющее его действие.

Основными органами тормоза  вл ютс  следующие:

Claims (7)

1. Магистральный или первичный орган , который заключает в себе магистральный поршень /, большой золотник 2. золотник ступенчатого отпуска 3, клапан 4, клапан 5 и буфер 6.

Действие магистрального органа вызьшаетс  изменением давлени  в магистрали и передаетс  главному органу (главному поршню), а при экстренном торможении также и клапану экстренного торможени .

2. Главный или вторичный орган, состо щий из главного поршн  7, кулисы 8, рамки 9, главного золотника Ю, уравнительного золотника //с пружиной 2, штока 13, рабочего резервуара и запасного резервуара.

Главный орган приводитс  в действие изменением давлени  в золотниковой камере (непосредственно в камере fi J и производит торможение и отпуск.

3.Орган режимов давлени  в тормозных цилиндрах, заключающий в себе поршень 14, пружину 15 порожнего режима, пружину 16 промежуточного режима от веса вагона и подвижную упорку 17. Действие этого органа вызываетс  изменением давлени  в тормозном цилиндре, величину которого этот поршень устанавливает при noсредстве пружин и отсекательного золотника //.

4.Отпускной резервуар, который действует при помощи клапанов и золотников первичного органа.

5.Клапан экстренного торможени , состо щий из поршневого клапана 20 и пружины 21. При сообщении камеры Э с тормозным цилиндром, что осуществл ет большой золотник первичного органа, клапан 20 открывает сообщение магистрали с атмосферой.

6.Орган облегчени  отпуска тормоза , включающий камеру облегченного отпуска и клапан 22 с пружиной 23, которые осуществл ют облегченный отпуск и ликвидацию перезар дки в процессе отпуска.

7.Отпускные клапаны 24, служащие дл  выпуска воздуха из запасного и рабочего резервуаров.

Действие тормоза происходит следующим образом.

При зар дке воздух из магистрали, пройд  через сетку, поступает в камеру М, давит на поршень / и перемещает его в крайнее левое положение, при котором хвостовик порщн  отжимает буфер 6. В этом положении золотник 2 открывает калиброванное отверстие 80, по которому через каналы 39, 32 воздух из магистрали с правой стороиы поршн  / поступает в камеру В, а затем из нее каналами 68, 69, 70 в камеру fij и отпускает вниз по чертежу главный поршень 7, который открывает отверстие 36 и позвол ет воздуху через него, канал Зва и канал РР запр лнить рабочий резервуар. Из камеры В воздух переходит в камеру В 2 через вырезы 26а в кулисе.

Посредством главного золотника 10 устанавливаетс  сообщен1ие магистрали с запасным резервуаром через канал 39, вырез и отверстие 40, вырез и отверстие в золотнике //, шариковый клапан 25, канал 42, вырез 43, отверстие 74 и канал 44а.

Тормозной цилиндр сообш,аетс  с атмосферой каналами 45, 46, 47, 48,49, SO и 51 в главном уравнительном и магистральном золотниках.

При помощи своего канала 52 камера облегченного отпуска также сообщаетс  с атмосферой каналами 48, 49, -50, 51. Клапан облегченного отпуска 22 «ообп1аетс  с рабочим резервуаром каналами Зба и 55, а канал 54 ведет к главному золотнику, и в этот момент перекрыт. Режимный поршень отжат пружиной 15 влево, так как камера Т, посто нно сообщенна  каналом 55 с тормозным цилиндром, в этот момент имеет атмосферное давление. Клапан экстренного торможени  20 прижат пружиной 21 к своему седлу; магистраль посредством канала 39 подходит к кольцевой площади клапана. Камера Э через отверстие 56, каналы 32 и 39 сообщаетс  также с магистралью. В то же врем  каналами 39, 71, 57, 58, 62, 61, 63 происходит зар дка отпусккого резервуара.

После того, как давлени  по обе стороны магистрального поршн  / уравн ютс , последний отжимаетс  буфером. G несколько вправо.

Во врем  служебного торможени , при медленном понижении даву ени  в элагистрали, темпом, не превышающим 1 атм. в 3 мин., магистральный поршень 1 остаетс  без движени , и воздух из камер В, Bj, В и рабочего резервуара будет перетекать через отверстие 50 обратно в магистраль, не вызыва  торможени .

Воздух в запасном резервуаре осу&«тс  запертым благодар  шариковому

клапану 25. Воздух из отпускного резервуара перетекает в магистраль через калиброванное отверстие 62. При более резком выпуске воздуха из ма,страли , обусловленном служебным торможением, поршень / начнет перемещатьс  вправо по чертежу и пот нет отсекательный золотник 3, который вырезом 64 соединит отверсти  58 и 55 и тем самым установит сообщение магистрали с тормозным цилиндром через каналы 39, 71,57,58,64, 65, 66, 45. Это вызовет быстрое падение давлени  в магистрали, вследствие которого поршень / переместитс  еще дальше вправо и поведет за собой большой золотник 2, который разобщит каналы 49 и 51, сообщающие тормозной цилиндр с , атмосферой, и канал 32, сообщающий магистраль с золотниковой камерой отверстием 30 установит сообщение золотниковой камеры В с тормозным цилиндром посредством ранее открытого малым золотником 5 отверсти  67 и канала 66. Произойдет в свою очередь быстрое падение давлени  в золотниковых ка.мерах, сначала в камере В, затем посредством канала 68, выемки 69 в золотнике 10 и отверсти  70 в камерах В i и J5 2Вследствие быстрого падени  давлени  в камере В i, главный поршень 7 давлением со стороны рабочего резервуара (снизу по чертежу) переместитс  вверх, перекроет отверстие 36 и начнет передвигать вправо главный золотник 10 через посредство кулисы 8, щариковых направл ющих 26 и рамки 9.

Пока поршень 77 движетс  вверх примерно на четверть полного хода, воздух из магистрали и золотниковой камеры, как было выше указано, будет перетекать широкими каналами в тормозной цилиндр, а затем главный золотник 10 сначала перекроет магистральный канал 39, а потом канал 70, вследствие чего прекратитс  разр дка магистрали, а кроме того сообщение камеры BI с камерой В широким отверстием , и установитс  сообщение через выемку 58 и отверстие 57, и движение главного порщн  будет происходить медленно в соответствии с величиной отверсти  57 главного золотника 10. Главный золотник совместно с

уравнительным золотником по каналу 44а, 44, 43, 46, 45 установит сообщение запасного резервуара с тормозным цилиндром, и начнетс  быстрое пополнение тормозного цилиндра воздухом до величины скачкового давлени  (0,6-0,7 атм.).

Так как сообщение тормозного цилиндра с атмосферой прерветс  в начале движени  большого магистрального золотника, то воздух из магистрали и- золотниковой камерьгначнетпоступать в тормозной цилиндр полностью уже в начале действи  магистрального поршн , а не после скачкового хода главного поршн , что имеет место в товарном типе тормоза, благодар  чему скорость тормозной волны , измер емой моментом поступлени  воздуха в тормозной цилиндр, будет выше.

Как только давление в тормозном цилиндре, а следовательно, и в камере Т на поршень 14 преодолеет нат жение пружины 15, поршень 14 переместитс  вправо и переключит широкое сообщение запасного резервуара с тормозным цилиндром на узкое, согласно скорости движени  главного поршн , определ емого величиной отверсти  57.

Если Б этот момент или последующий прекратить понижение давлени  в магистрали, то поршень 1, как только давление в золотниковой камере станет меньше давлени  в магистрали, переместитс  влево и отсекательным золотником перекроет отверстие 67 и прекратит сообщение золотниковых камер с тормозным цилиндром, вследствие чего главный поршень остановитс , золотник 11 отсечет сообщение запасного резервуара с тормозным цилиндром, и поршень 14 также прекратит свое движение вправо.

Установивша с  ступень торможени  будет поддерживатьс  игрой режимного поршн  14. При истощении запасного резурвуара воздух из магистрали отожмет шарик 25 и будет питать запасной резервуар через канал 39, отверсти  40, шарик 25, каналы 42, 43, 44 -  44а. Отверстие 75 во втулке поршн  14 служит дл  выпуска воздуха из тормозного цилиндра в атмосферу сверх предельного.

При полном служебном торможении

главный поршень 7 переместитс  в крайнее верхнее положение и плотно прижметс  к прокладке, разобщив камеру BZ от камеры Si, благодар  чему возможность перетекани  воздуха из рабочего резервуара в тормозной цилиндр через неплотности и подъем золотников будет устранена. Это особенно важно после экстренного торможени , когда в камере Bi установитс  давление тормозного цилиндра , и при порожнем режиме будет около 2 атм., тогда как в запасном резервуаре (снизу под золотником)-около 4,5 атм.

Экстренное торможение. При служебном торможении темп разр дки магистрали устанавливаетс  в соответствии с темпом падени  (разр дкой ) давлени  в золотниковой камере с таким расчетом, чтобы поршень / не перемещалс  дальше среднего положени  в течение всего процесса служебного торможени . При экстренном торможении падение давлени  в магистрали должно превысить темп падени  давлени  в камере В, вследствие чего поршень / вместе с золотниками перемещаетс  в правое крайнее положение и плотно прижимаетс  к прокладке .

Посредством большого золотника 2 устанавливаетс  сообщение камеры Э через клапан экстренного торможени  20 с тормозным цилиндром-каналом 55, ведущим к золотнику 2, отверстием 34, клапаном 4, отверсти ми 57, 55 и кана;юм 66, вследствие чего давление в камере Э резко падает до атмосферного, так как тормозной цилиндр в этот момент сообщаетс  с атмосферой. Давлением магистрали на кольцевую площадь клапан 20 откроетс  и даст выход магистральному воздуху в атмосферу; произойдет быстрое падение давлени  воздуха в магистрали, а следовательно ,, и быстрое распространение тормозной волны вдоль поезда.

Перемещение других органов (главного и режимного), а также наполнение тормозного цилиндра воздухом будет происходить так же, как и при служебном торможении.

Как только давление воздуха на ко й цевую площадь клапана 20 станет меньше усили  пружинки 21, клапан

с дет на свое место, и клапан 4 также закроетс , как только давление по обе стороны клапана уравн етс .

В товарном тормозе Матросова сообщение камеры В с камерой J5i происходит и посто нным широким каналом.

В данном тормозе сообщение этих широким отверстием происходит лишь на прот жении скачкового хода главного поршн , а после сообщени  идет узким калиброванным отверстием; между камерой В и тормозным цилиндром всегда имеетс  сообщение через широкое отверстие.

Сделано это по следующим соображени м . Прн, служебном торможении магистральный поршень занимает среднее положение, но так как давление в магистрали понижаетс  на величину, необходимую дл  полного служебного торможени  в 5-б сек., а в золотниковой камере при товарном режиме Б 25-30 сек., то перевесом давлени  со стороны камеры магистральный поршень стал бы всегда перемещатьс  в крайнее положенне, т. е. срыватьс  на экстренном торможении. В данном тормозе такого срыва пронзойти не может, так как разницы давлений со стороны камеры В на магистральный поршень при служебном торможении не будет, благодар  тому, что отверстие между камерой В и тормозным цилиндром, как было уже сказано, всегда посто нное и широкое.

Таким образом, благодар  наличию узкого отверсти  между камерами главного поршн  и магистрального (в товарном, как известно, узкое отверстие находитс  между золотниковой камерой и тормозным цилиндром) устран етс  и сохран етсй посто нство времен наполнени  тормозного цилиндра .

Отпуск происходит следующим образом . Как только давление в магистрали повыситс , поршень / nq eместитс  влево, сожмет буфер 6 и кольцевой заточкой на поршне плотщо прижметс  ко втулке. Посредством большого золотника отпускной резервуар сообщаетс  с магистралью по каналу 63, отверстию 61, через щарик4, клапан 5 и каналы 32 и 39, и воздух из отпускного резервуара перетекает в магистраль до величины первой ступени отпуска, быстро распростран   действие отпуска вдоль поезда. Как только давление магистрали достигнет 4,1 - 4,3 атм. (при нормальном зар дном давлении), клапан 5 под действием пружины закроетс  и прекратит дальнейший перепуск воздуха в магистраль .

Одновременно с указанным процессом канал 61 сообщаетс  с отверстием 37 и выемкой 38, котора  откроетс  малым золотником 3, благодар  чему воздух из отпускного резервуара потечет в камеру Вив камеру В по направлению 68, 37, 38   начнет опускать главный поршень 7, который через посредство главного золотника 70 сообщит тормозной цилиндр с атмосферой через каналы и вырезы 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51 и вызовет отпуск: тормозов.

Если повышение давлени  в магистрали прекратить, то как только давление в камере В установитс  равным давлению в магистрали, буферотожмет поршень / и золотник 3 вправо по чертежу, вследствие чего выемка 38 перекроетс , и сообщение отпускного резервуара с золотниковой камерой прерветс ; главный поршень после этого остановитс , н режимный поршень через посредство золотника // отсечет выпуск воздуха из тормозного цилиндра.

При дальнейшем повышении давлени  в магистрали процесс отпуска будет продолжатьс , и когда главный поршень несколько не дойдет до ннжнего положени , произойдет полный отпуск, при котором положение частей распределител  будет соответствовать положению зар дки, описанному раньше .

ПО.ЛНЫЙ отпуск произойдет при давлении в магистрали на 0,4-0,5 атм.. меньше зар дного.

Отпускные резервуары должны быть такого объема, чтобы обеспечкть два-три Отпуска подр д без перезар дки , что вполне достаточно дл нормальной работы тормозов. При длительных торможени х и отпусках на зат жных уклонах, когда возможно истощение отпускных резервуаров, отауск происходит выпуском воздуха

в золотниковую камеру из магистрали через отверстие 30.

Работа камеры и клапана облегченного отпуска состоит в следующем.

Как известно, в процессе отпуска, когда идет поглощение магистрального воздуха золотниковыми камерами и запасными резервуарами, давление в хвосте поезда весьма медленно нарастает , особенно в конце зар дного давлени  на последние 0,2-0,3 атм. Зто в сильной степени затрудн ет отпуск . Кроме того, чтобы вернуть вторичный орган в исходное положение, гюобходимо преодолеть его добавочное сопротивление (трение). Таким образом сама жизнь выдвигает необходимость облегчени  в нр модействующих тормозах конца отпуска. При начале торможени , как только переместитс  главный золотник 10 вправо (по чертежу), установитс  сообщение рабочего резервуара с камерой облегченного отпуска вырезом 53а и каналом 52. Благодар  этому первоначальное давление в рабочем резервуаре несколько понизитс , и при отпуске давление в камере Ь потребуетс  на 0,2-0,3 атм. меньше зар дного. Клапан 22 облегченного отпуска действует лишь в процессе отпуска, так как при торможении канал 49 перекрыт золотником 2.

При отпуске, на клапан 22 действует сверху атмосферное давление, благодар  сообщению через каналы 54, 48, 49, 50, 51 с атмосферой. ВследcTiB«e этого давление в рабочем резервуаре устанавливаетс  в соответствии с жесткостью 23 (4,8 - 4,5 атм.), благодар  чему дл  полного отпуска нужно восстановить в магистрали не зар дное давление, а значительно меньщее, что ускор ет и облегчает отпуск тормоза, особенно в поездах с километровой и больщей длиной .

Пассажирский режим, как известно, отличаетс  от товарного отсутствием

грузового режима, скоростью наполнени  тормозного цилиндра воздухом и скоростью отпуска тормозов.

Дл  того, чтобы получить пассажирский режим при насто щем тормозе, достаточно иметь добавочное отверстие в заглуиаке 18, благодар  которому процесс торможени  будет происходить быстро; процесс отпуска устанавливаетс  выемкой 38 в золотнике 10.

Предмет и з о б р е т е ни  .

1. Пневматический торгмоз с трем  независимыми распределительными органами , из которых один находитс  под давлением магистрали и давлением в золотниковой камере, второй под давлением в последней и давлением рабочего резервуара, третий же под давлением пружины и давлением тормозного цилиндра, отличающийс  тем, что дл  получени  экстренного торможени  служит клапан, наход щийс  при зарЯлТ,ном положении тормоза с одной стороны посто нно под давлением в магистрали и наружным атмосферным давлением, с другой стороны под давлением пружины и магистрального давлени , которое при экстренном торможении падает до атмосферного давлени . . 2. Форма выполнени  тормоза по п. I, отличающа с  тем, что золотниковые устройства воздухораспределител  предусматривают в процессе торможени  переключение сообщени  камер Б с щирокого отверсти  на узкое при посто нном сообщении камеры В с тормозным цилиндром через широкое отверстие, с целью сохранени  одинаковости давлени  по обе стороны магистрального поршн  во весь процесс слунсебного торможени  и тем самым устранени  возможности самопроизвольного срыва магистрального поршн  в положение экстренного торможени .

Госпланиздат Пеноблгорлит fs 1557.

Отв. редактор П. В. Никитин.

Тип. «Печатвь