электровоздухораспределитель тормоза железнодорожного транспортного средства

Формула изобретения

Электровоздухораспределитель тормоза железнодорожного транспортного средства, содержащий пневматическую часть, имеющую корпус с расположенными в нем подвижной перегородкой, отделяющей полость управляющего давления от полости, связанной с тормозным цилиндром, впускным и выпускным клапанами, электрическую часть, имеющую электромагнитный вентиль торможения с катушкой, электромагнитный вентиль перекрыши с катушкой, при этом электрические цепи катушек подключены к проводам электрической цепи тормоза, а также содержащий устройство контроля управляющего давления пневматической части электровоздухораспределителя, имеющее подпружиненную подвижную перегородку, отделяющую полость, сообщенную с полостью управляющего давления пневматической части, от атмосферной полости с размещенной в ней пружиной подвижной перегородки, и электрические контакты, связанные с упомянутой подпружиненной подвижной перегородкой, отличающийся тем, что электрические контакты устройства контроля управляющего давления пневматической части электровоздухораспределителя включены в электрическую цепь катушки электромагнитного вентиля торможения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а более конкретно к устройству электровоздухораспределителей тормозов подвижного состава железных дорог, предназначенных для управления изменением давления сжатого воздуха в тормозных цилиндрах при электрическом управлении тормозом.

Известен электровоздухораспределитель типа 305 (см. каталог "Автотормозное и пневматическое оборудование подвижного состава рельсового транспорта", ЦНИИТЭИТЯЖМАШ, Москва 1999 г., стр.47). Он содержит пневматическую и электрическую части. Пневматическая часть имеет корпус, в котором расположена подвижная перегородка, отделяющая полость управляющего давления от полости, связанной с тормозным цилиндром. В корпусе пневматической части расположены также впускной и выпускной клапаны. Электрическая часть содержит электромагнитный вентиль торможения с катушкой и электромагнитный вентиль перекрыши с катушкой. Электрические цепи катушек электромагнитных вентилей подключены к проводам электрической цепи тормоза железнодорожного транспортного средства. Электровоздухораспределитель устанавливается на камере-кронштейне, в котором выполнена камера управляющего давления, сообщенная с полостью управляющего давления пневматической части электровоздухораспределителя. На камере-кронштейне устанавливается также переключательный клапан и пневматический воздухораспределитель. Пневматическая часть электровоздухораспределителя связана с запасным резервуаром и через переключательный клапан - с тормозным цилиндром. Зарядку запасного резервуара осуществляет пневматический воздухораспределитель. При торможении на электромагнитные вентили торможения и перекрыши подается напряжение. Клапан электромагнитного вентиля перекрыши перекрывает сообщение полости управляющего давления с атмосферой, а клапан электромагнитного вентиля торможения сообщает указанную полость с запасным резервуаром. Пневматическая часть электровоздухораспределителя срабатывает и сообщает тормозной цилиндр с запасным резервуаром. Зарядное давление в запасном резервуаре может совпадать с зарядным давлением тормозной магистрали (нормальное зарядное давление). При наличии напорной магистрали оно может быть сверхзарядным для сохранения эффективности торможения, например, в скоростных поездах. При длительной выдержке под током электромагнитных вентилей торможения и перекрыши в процессе торможения возможно установление в тормозных цилиндрах завышенного давления сжатого воздуха, недопустимого по условиям безопасности движения железнодорожного транспортного средства из-за возможного заклинивания и повреждения колесных пар.

Известен электровоздухораспределитель типа 371 (см. книгу "Автоматические тормоза", Москва, "Транспорт" 1981 г., авторы: В.Г.Иноземцев и др. , стр. 163-170, а также см., например, авторские свидетельства СССР N 1220981, N 994322, B 60 T 13/68). Он содержит пневматическую часть - реле давления, электрическую часть с электромагнитными вентилями торможения и отпуска, а также пневматический воздухораспределитель - орган трех давлений. В этом электровоздухораспределителе для предотвращения в процессе длительного торможения при электрическом управлении тормозом недопустимого завышения давления в тормозном цилиндре в реле давления пневматической части применен дополнительный узел ограничения давления в тормозном цилиндре, состоящий из подвижных перегородок, клапанов, уплотнительных элементов. Это усложняет конструкцию пневматической части электровоздухораспределителя.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков заявляемому электровоздухораспределителю является электровоздухораспределитель по авторскому свидетельству СССР N 472041 от 29.12.73 г., МПК B 60 T 13/68. Он содержит пневматическую часть, которая имеет корпус с расположенными в нем подвижной перегородкой, впускным и выпускным клапанами. Подвижная перегородка отделяет полость управляющего давления от полости, связанной с тормозным цилиндром. Электровоздухораспределитель содержит электрическую часть, которая имеет электромагнитный вентиль торможения с катушкой и электромагнитный вентиль перекрыши с катушкой. Электрические цепи катушек подключены к проводам электрической цепи тормоза железнодорожного транспортного средства. Электровоздухораспределитель содержит также устройство контроля управляющего давления пневматической части, которое имеет подпружиненную подвижную перегородку и электрические контакты. Подпружиненная подвижная перегородка отделяет полость, сообщенную с полостью управляющего давления пневматической части, от атмосферной полости, в которой размещена пружина подвижной перегородки. Электрические контакты связаны с подпружиненной подвижной перегородкой через ее шток. В электромагнитном вентиле перекрыши имеется клапан, который служит для перекрытия атмосферного отверстия, сообщающего полость управляющего давления с атмосферой. В электромагнитном вентиле торможения его клапан перекрывает сообщение полости управляющего давления с запасным резервуаром. В этом электровоздухораспределителе применены специальные электрические реле, а именно, электрическое реле торможения, электрическое реле отпуска, электрическое реле перекрыши с замыкающими, размыкающими и переключающими контактами для возможности работы электровоздухораспределителя как в системе прямодействующего электропневматического тормоза, так и в системе автоматического (непрямодействующего) электропневматического тормоза. Электрические контакты устройства контроля управляющего давления пневматической части электровоздухораспределителя включены в электрическую цепь питания электрического реле перекрыши и замыкают эту цепь при наличии давления в полости управляющего давления в процессе торможения. Поэтому, при отпуске тормоза при работе его в режиме автоматического электропневматического тормоза, когда в отпускные провода электрической цепи автоматического электропневматического тормоза подается напряжение, электромагнитные вентили торможения и перекрыши электровоздухораспределителя обесточены за счет срабатывания электрического реле перекрыши. Пружина подвижной перегородки устройства контроля управляющего давления в этом электровоздухораспределителе отрегулирована на минимально возможное давление в полости управляющего давления (а следовательно, в тормозном цилиндре) для гарантированного подключения электрического реле перекрыши к источнику питания. Поэтому при длительной выдержке под током электромагнитных вентилей торможения и перекрыши в процессе торможения в тормозных цилиндрах устанавливается завышенное давление сжатого воздуха. Это может вызвать нарушение безопасности движения железнодорожного транспортного средства из-за возможного заклинивания и повреждения колесных пар единиц подвижного состава.

Заявляемый электровоздухораспределитель решает задачу повышения надежности его действия, повышения надежности тормоза железнодорожного транспортного средства.

Технический результат, который будет получен при осуществлении предлагаемого изобретения, заключается в исключении возможности завышения давления в тормозном цилиндре в процессе торможения сверх допустимого по условиям безопасности движения железнодорожных транспортных средств, в исключении возможности заклинивания и повреждения колесных пар транспортных средств.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном электровоздухораспределителе тормоза железнодорожного транспортного средства, содержащем пневматическую часть, имеющую корпус с расположенными в нем подвижной перегородкой, отделяющей полость управляющего давления от полости, связанной с тормозным цилиндром, впускным и выпускным клапанами, электрическую часть, имеющую электромагнитный вентиль торможения с катушкой, электромагнитный вентиль перекрыши с катушкой, при этом электрические цепи катушек подключены к проводам электрической цепи тормоза, а также содержащем устройство контроля управляющего давления пневматической части электровоздухораспределителя, имеющее подпружиненную подвижную перегородку, отделяющую полость, сообщенную с полостью управляющего давления пневматической части, от атмосферной полости с размещенной в ней пружиной подвижной перегородки, и электрические контакты, связанные с упомянутой подпружиненной подвижной перегородкой и включенные в электрическую цепь катушки электромагнитного вентиля торможения.

Такое выполнение предлагаемого электровоздухораспределителя исключает возможность завышения давления в тормозном цилиндре в процессе торможения сверх допустимого по условиям безопасности движения железнодорожных транспортных средств, исключает возможность заклинивания и повреждения колесных пар транспортных средств, повышает надежность действия тормоза железнодорожных транспортных средств, повышает безопасность движения на железнодорожном транспорте.

Это объясняется следующим образом. При торможении на катушки электромагнитных вентилей торможения и перекрыши подается напряжение. Вентили срабатывают. Электромагнитный вентиль перекрыши перекрывает сообщение полости управляющего давления пневматической части электровоздухораспределителя с атмосферой, а электромагнитный вентиль торможения открывает сообщение полости управляющего давления и связанной с ней полости устройства контроля управляющего давления с запасным резервуаром. Пневматическая часть электровоздухораспределителя срабатывает и ее выпускной клапан разобщает тормозной цилиндр от атмосферы, а впускной клапан связывает тормозной цилиндр с запасным резервуаром. Происходит наполнение тормозного цилиндра сжатым воздухом. Независимо от времени протекания тормозного процесса, как только давление сжатого воздуха в полости устройства контроля управляющего давления, связанной с полостью управляющего давления пневматической части, а следовательно, и в тормозном цилиндре, достигнет величины, максимально допустимой по условиям безопасности движения на железнодорожном транспорте, на которую отрегулировано усилие пружины подвижной перегородки устройства контроля управляющего давления, эта подпружиненная подвижная перегородка перемещается и, воздействуя на электрические контакты устройства контроля управляющего давления, размыкает их. Электрическая цепь катушки электромагнитного вентиля торможения разрывается, катушка обесточивается, клапан электромагнитного вентиля торможения перекрывает сообщение полости управляющего давления пневматической части с запасным резервуаром. Впускной клапан пневматической части перекрывает сообщение тормозного цилиндра с запасным резервуаром. Поэтому, в тормозном цилиндре максимальное давление сжатого воздуха при торможении устанавливается только такой величины, которая допустима по условиям безопасности движения железнодорожных транспортных средств независимо от величины зарядного или сверхзарядного давления в запасных резервуарах.

На чертеже схематично изображен общий вид предлагаемого электровоздухораспределителя (пример выполнения).

Электровоздухораспределитель содержит пневматическую часть, имеющую корпус 1, в котором расположены подвижная перегородка 2, впускной клапан 3, выпускной клапан 4. Подвижная перегородка 2 отделяет полость 5 управляющего давления от полости 6, связанной с тормозным цилиндром 7. В пневматической части выполнена также полость 8, связанная с запасным резервуаром 9. Атмосферный канал 10 служит для сообщения полости 6 и тормозного цилиндра 7 с атмосферой. Электровоздухораспределитель содержит электрическую часть, имеющую электромагнитный вентиль 11 торможения с катушкой 12 и клапаном 13, электромагнитный вентиль 14 перекрыши с катушкой 15 и клапаном 16. Клапан 13 служит для перекрытия канала 17, сообщающего полость 5 управляющего давления с полостью 8 и запасным резервуаром 9. Клапан 16 служит для перекрытия атмосферного канала 18. Электрические цепи 19, 20 катушки 12 электромагнитного вентиля 11 торможения подключены к проводам 21, 22 электрической цепи тормоза железнодорожного транспортного средства. Электрические цепи 23, 24 катушки 15 электромагнитного вентиля 14 перекрыши также подключены к проводам 21, 22 электрической цепи тормоза железнодорожного транспортного средства.

Электровоздухораспределитель имеет устройство 25 контроля управляющего давления пневматической части. Подпружиненная подвижная перегородка 26 устройства 25 разделяет полость 27 и атмосферную полость 28 и через шток 29 связана с электрическими контактами 30 устройства 25, которые включены в электрическую цепь 19 катушки 12 электромагнитного вентиля 11 торможения. В атмосферной полости 28 размещена пружина 31 подвижной перегородки 26. Усилие, с которым установлена пружина 31, отрегулировано на величину максимально допустимого давления сжатого воздуха в тормозном цилиндре при торможении по условиям безопасности движения железнодорожного транспортного средства, по условиям исключения заклинивания и разрушения колесных пар. Полость 27 каналами 32 и 33 соединена с полостью 5 управляющего давления пневматической части электровоздухораспределителя.

Электровоздухораспределитель монтируется на камере-кронштейне 34, в котором выполнена камера 35 управляющего давления. На камере-кронштейне 34 устанавливаются переключательный клапан 36, пневматический воздухораспределитель 37, который связан с тормозной магистралью 38, а также с запасным резервуаром 9 и с переключательным клапаном 36.

Полость 6 пневматической части электровоздухораспределителя связана с тормозным цилиндром 7 каналом 39 через переключательный клапан 36. Полость 8 сообщена с запасным резервуаром 9 каналами 40, 41 и с полостью 5 управляющего давления связана каналами 42, 17 при открытом клапане 13. Полость 5 управляющего давления сообщается с атмосферой через атмосферный канал 18 при открытом клапане 16.

Электровоздухораспределитель действует следующим образом.

При зарядке тормоза электромагнитные вентили 11 торможения и 14 перекрыши обесточены. Клапан 16 открыт. Полость 5 управляющего давления, камера 35 и полость 27 устройства 25 сообщены с атмосферой. Полость 8 разобщена клапаном 13 от полости 5. Подвижная перегородка 2 занимает положение, как изображено на чертеже. Зарядку запасного резервуара 9 и связанной с ним полости 8 пневматической части электровоздухораспределителя осуществляет пневматический воздухораспределитель 37 из тормозной магистрали 38 через канал 41. Подпружиненная подвижная перегородка 26 занимает крайнее нижнее положение (по чертежу). Электрические контакты 30 замкнуты.

При торможении на катушку 12 электромагнитного вентиля 11 торможения и на катушку 15 электромагнитного вентиля 14 перекрыши подается напряжение. Электромагнитные вентили 11 и 14 срабатывают. Клапан 16 перекрывает атмосферный канал 18. Полости 5, 27, камера 35 разобщаются от атмосферы. Клапан 13 открывается. Полость 5 управляющего давления, камера 35 управляющего давления и полость 27 устройства 25 контроля управляющего давления сообщаются с запасным резервуаром 9. Подвижная перегородка 2 под давлением сжатого воздуха в полости 5 опускается вниз (по чертежу). Выпускной клапан 4 перекрывает сообщение полости 6 и тормозного цилиндра 7 с атмосферным каналом 10, то есть с атмосферой. Впускной клапан 3 открывается и сообщает запасный резервуар 9 через канал 40 и полость 8 с тормозным цилиндром 7 через полость 6, канал 39 и переключательный клапан 36. Происходит наполнение сжатым воздухом тормозного цилиндра. В зависимости от величины давления сжатого воздуха в полости 5, а следовательно, и в полости 27 устройства 25, такая же величина давления сжатого воздуха устанавливается и в полости 6, а следовательно, и в тормозном цилиндре 7. Как только давление сжатого воздуха в полостях 5 и 27, а следовательно, и в тормозном цилиндре 7 достигнет величины, максимально допустимой по условиям безопасности движения на железнодорожном транспорте, то есть достигнет величины, на которую отрегулировано усилие пружины 31 устройства 25, подпружиненная подвижная перегородка 26 устройства 25 вместе со штоком 29 перемещается вверх (по чертежу), и электрические контакты 30 устройства 25 размыкаются. Электрическая цепь 19 катушки 12 электромагнитного вентиля 11 торможения разрывается. Электромагнитный вентиль 11 торможения обесточивается. Клапан 13 закрывается и перекрывает сообщение полости 5 с полостью 8 и, следовательно, с запасным резервуаром 9. Электромагнитный вентиль 14 перекрыши продолжает находиться под напряжением. Его клапан 16 закрыт. Наступает положение перекрыши. В полости 6 устанавливается давление, равное давлению в полости 5. Впускной клапан 3 закрывается, прекращая сообщение запасного резервуара 9 с тормозным цилиндром 7. В тормозном цилиндре сохраняется установленное давление, равное давлению в полостях 6, 5, 27, то есть максимально допустимое по условиям безопасности движения железнодорожного транспортного средства независимо от времени протекания процесса торможения и величины давления в запасном резервуаре 9.

При отпуске тормоза прекращается подача напряжения в провод 21 электрической цепи тормоза, и электромагнитный вентиль 14 перекрыши также обесточивается. Клапан 16 открывается. Полости 5 и 27, камера 35 сообщаются с атмосферой. Подвижная перегородка 2 под усилием сжатого воздуха в полости 6 перемещается вверх (по чертежу). Выпускной клапан 4 открывается. Полость 6 и тормозной цилиндр 7 сообщаются с атмосферой.