переключатель грузового и пассажирского режимов воздухораспределителя тормоза железнодорожного транспортного средства

Формула изобретения

Переключатель грузового и пассажирского режимов воздухораспределителя тормоза железнодорожного транспортного средства, содержащий корпус с размещенными в нем рукояткой переключения режимов, скачковым клапаном, подпружиненной подвижной перегородкой со штоком, взаимодействующей с рукояткой переключения режимов и скачковым клапаном и разделяющей атмосферную полость и полость, постоянно сообщенную каналом с тормозным цилиндром тормоза, а скачковый клапан установлен в выполненной в корпусе клапанной полости, связанной посредством скачкового клапана с полостью, постоянно сообщенной каналом с тормозным цилиндром, а посредством канала, выполненного в корпусе, постоянно соединенной с воздухораспределителем, при этом в переключателе имеется дросселированный канал, постоянно сообщающий воздухораспределитель с тормозным цилиндром, отличающийся тем, что в его корпусе выполнена неподвижная перегородка со сквозным дроссельным отверстием, образующая с подпружиненной подвижной перегородкой переключателя полость, связанную с полостью, постоянно сообщенной каналом с тормозным цилиндром, посредством упомянутого сквозного дроссельного отверстия.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а более конкретно к устройству переключателей грузового и пассажирского режимов воздухораспределителей тормозов подвижного состава железных дорог, предназначенных для установки воздухораспределителей или в положение грузового режима для обеспечения воздухораспределителем процессов торможения и отпуска при вождении грузовых поездов, или в положение пассажирского режима для обеспечения воздухораспределителем процессов торможения и отпуска при вождении пассажирских поездов.

Известен переключатель грузового и пассажирского режимов воздухораспределителя тормоза железнодорожного подвижного состава по авторскому свидетельству 229585 от 15.07.1967 г. , МПК В 60 Т 15/18. Он содержит корпус, в котором выполнены дроссельные каналы различного сечения. В корпусе установлен золотник круглого сечения, уплотненный манжетами и связанный с рукояткой переключения режимов. В зависимости от требуемого режима круглый золотник устанавливается рукояткой в соответствующее положение, при котором включаются в действие соответствующие дроссельные каналы. Время наполнения тормозного цилиндра сжатым воздухом при торможении и время выпуска сжатого воздуха из тормозного цилиндра при отпуске определяется размерами поперечных сечений дроссельных каналов. Длина грузовых поездов, как правило, в значительной степени превышает длину пассажирских поездов. В грузовых поездах, особенно в длинносоставных, для обеспечения плавности торможения и отпуска, исключения динамических реакций осуществляются замедленные процессы торможения и отпуска. Поэтому размеры поперечных сечений дроссельных каналов, предназначенных для прохода сжатого воздуха на пассажирском режиме воздухораспределителя, превышают размеры поперечных сечений соответствующих дроссельных каналов для прохода сжатого воздуха на грузовом режиме воздухораспределителя. Однако в этом переключателе отсутствует возможность регулирования процесса образования скачкового давления в тормозном цилиндре при торможении в зависимости от устанавливаемого режима грузового или пассажирского. Скачковое давление в тормозном цилиндре на грузовом режиме - это первоначально быстрое наполнение сжатым воздухом тормозного цилиндра до давления, близкого к давлению на первой ступени торможения (0,7 - 0,9 кгс/см² ) с целью исключения динамических реакций при торможении. Так как длина пассажирского поезда в значительной степени меньше длины грузового поезда (15 - 20 вагонов в пассажирских поездах, 50 - 150 вагонов в грузовых поездах), то в пассажирских поездах величина скачкового давления практически совпадает с величиной давления при полном служебном торможении (3,7 - 3,9 кгс/см²), что не нарушает плавности торможения.

Известен переключатель грузового и пассажирского режимов воздухораспределителя тормозов железнодорожного подвижного состава по авторскому свидетельству 1076340 от 17.08.81 г. , МПК В 60 Т 15/18 (см. описание к авторскому свидетельству, фиг. 1, фиг. 6). Он содержит корпус, в котором размещен круглый золотник с уплотнительными элементами, связанный с рукояткой переключения режимов. В корпусе выполнены каналы, перекрываемые уплотнительными элементами круглого золотника. Этот переключатель установлен последовательно со скачковым органом (орган скачкообразного наполнения тормозного цилиндра тормоза) и осуществляет свою функцию только совместно с этим органом. Скачковый орган имеет корпус, в котором размещена подпружиненная подвижная перегородка со штоком, скачковый клапан. Подпружиненная подвижная перегородка через шток воздействует на скачковый клапан и разделяет атмосферную полость и полость, постоянно сообщенную каналом с тормозным цилиндром. Скачковый клапан расположен в клапанной полости, выполненной в корпусе и связанной каналом с зарядным устройством воздухораспределителя. Клапанная полость посредством дросселированного канала соединена с вышеупомянутым переключателем грузового и пассажирского режимов воздухораспределителя. Переключатель на пассажирском режиме соединяет этот дросселированный канал с дополнительной полостью скачкового органа, а на грузовом режиме перекрывает это соединение. Дополнительная полость связана через скачковый клапан и шунтирующее его дроссельное отверстие с клапанной полостью, а с полостью скачкового органа, постоянно сообщенной каналом с тормозным цилиндром, она связана через ряд органов воздухораспределителя (орган задержки, орган трех давлений). Это в значительной степени усложняет конструкцию воздухораспределителя тормоза железнодорожных транспортных средств.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков заявляемому переключателю грузового и пассажирского режимов воздухораспределителя тормоза железнодорожного транспортного средства является переключатель грузового и пассажирского режимов электровоздухораспределителя 532 (см. книгу "Электропневматические тормоза", авторы Н. А. Албегов и др. , изд. "Транспорт", Москва, 1970 г. , стр. 53 - 56), в котором использовано изобретение по авторскому свидетельству СССР 254555 от 11.03.1968 г. Переключатель содержит корпус, в котором размещены рукоятка переключения режимов, скачковый клапан, подпружиненная подвижная перегородка со штоком. Подпружиненная подвижная перегородка со штоком взаимодействует с рукояткой переключения режимов и скачковым клапаном и разделяет атмосферную полость и полость, сообщенную каналом с тормозным цилиндром. Размер поперечного сечения этого канала определяет время наполнения (при торможении) тормозного цилиндра и время опоражнивания (при отпуске) тормозного цилиндра на пассажирском режиме воздухораспределителя. Скачковый клапан установлен в клапанной полости, выполненной в корпусе. Клапанная полость связана посредством скачкового клапана с полостью, постоянно сообщенной каналом с тормозным цилиндром. Посредством канала, выполненного в корпусе, клапанная полость постоянно соединена с воздухораспределителем. В переключателе имеется дросселированный канал, постоянно сообщающий воздухораспределитель с тормозным цилиндром. Размер поперечного сечения этого дросселированного канала определяет время наполнения и опоражнивания тормозного цилиндра (соответственно при торможении и отпуске) на грузовом режиме воздухораспределителя.

В этом переключателе подпружиненная подвижная перегородка взаимодействует с рукояткой переключения режимов через свою пружину. На пассажирском режиме воздухораспределителя эта пружина устанавливается рукояткой в положение, при котором ее усилие на подвижную перегородку соответствует величине давления в тормозном цилиндре при полном служебном торможении (3,7 - 3,9 кгс/см² ). Поэтому скачковый клапан остается открытым в течение всего процесса торможения на пассажирском режиме. На грузовом режиме воздухораспределителя пружина подвижной перегородки устанавливается в положение, при котором ее усилие на подвижную перегородку соответствует величине скачкового давления в тормозном цилиндре (0,7 - 0,9 кгс/см²). Как только давление в тормозном цилиндре достигнет указанной величины, подвижная перегородка переместится и скачковый клапан закроется. Дальнейшее наполнение тормозного цилиндра сжатым воздухом осуществляется только через вышеупомянутый дросселированный канал. Однако в грузовых поездах, особенно в длинносоставных, в первоначальный момент торможения поток сжатого воздуха от воздухораспределителя, поступая через широкое сечение открытого скачкового клапана к подпружиненной подвижной перегородке, создает динамический напор (удар), особенно в вагонах головной части поезда, приводящий к мгновенному перемещению подвижной перегородки и закрытию скачкового клапана. Это может привести к отсутствию в ряде вагонов скачкового давления в тормозных цилиндрах в первоначальный момент торможения, к нестабильной величине скачкового давления по поезду. Это в свою очередь может вызвать нестабильный процесс выбора зазоров в межвагонных соединениях, выбора зазоров в рычажной передаче тормоза и выхода штока тормозного цилиндра, что может привести к возникновению недопустимых по условиям эксплуатации продольных динамических реакций (толчков) в поезде при торможении.

Заявляемый переключатель грузового и пассажирского режимов воздухораспределителя тормоза железнодорожного транспортного средства решает задачу повышения надежности процесса торможения грузового подвижного состава железных дорог.

Технический результат, который будет получен при осуществлении предлагаемого изобретения, заключается в обеспечении переключателем грузового и пассажирского режимов воздухораспределителя получения стабильной величины скачкового давления в тормозных цилиндрах грузового поезда, одинаковой по всей его длине в начале процесса торможения.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном переключателе грузового и пассажирского режимов воздухораспределителя тормоза железнодорожного транспортного средства, содержащем корпус с размещенными в нем рукояткой переключения режимов, скачковым клапаном, подпружиненной подвижной перегородкой со штоком, взаимодействующей с рукояткой переключения режимов и скачковым клапаном и разделяющей атмосферную полость и полость, постоянно сообщенную каналом с тормозным цилиндром тормоза, а скачковый клапан установлен в выполненной в корпусе клапанной полости, связанной посредством скачкового клапана с полостью, постоянно сообщенной каналом с тормозным цилиндром, а посредством канала, выполненного в корпусе, постоянно соединенной с воздухораспределителем, при этом в известном переключателе имеется дросселированный канал, постоянно сообщающий воздухораспределитель с тормозным цилиндром, в его корпусе выполнена неподвижная перегородка со сквозным дроссельным отверстием, образующая с подпружиненной подвижной перегородкой переключателя полость, связанную с полостью, постоянно сообщенной каналом с тормозным цилиндром, посредством упомянутого сквозного дроссельного отверстия.

Такое выполнение предлагаемого переключателя грузового и пассажирского режимов воздухораспределителя обеспечивает получение стабильной величины скачкового давления в тормозных цилиндрах грузового поезда, одинаковой по всей его длине, в начале процесса торможения, что в свою очередь обеспечивает в начальный момент торможения стабильный процесс выбора зазоров в межвагонных соединениях вдоль всего поезда, сбора рычажной передачи, выхода штока тормозного цилиндра, исключая возможность возникновения недопустимых по условиям эксплуатации продольно-динамических реакций в поезде при торможении. Это объясняется следующим образом. На грузовом режиме воздухораспределителя рукоятка переключения режимов переключателя устанавливается в положение, при котором на подвижную перегородку переключателя воздействует со стороны рукоятки только ее пружина, отрегулированная на усилие, соответствующее величине скачкового давления в тормозном цилиндре (0,7 - 0,9 кгс/см²) грузового поезда. В поездном положении тормозной цилиндр сообщен воздухораспределителем с атмосферой. Все полости переключателя также сообщены с атмосферой. Скачковый клапан под воздействием пружины подвижной перегородки со штоком открыт. При торможении воздухораспределитель перекрывает сообщение тормозного цилиндра с атмосферой и связывает его с источником сжатого воздуха (запасным резервуаром). Сжатый воздух поступает в клапанную полость и через открытый скачковый клапан - в полость, сообщенную каналом с тормозным цилиндром и ограниченную в предлагаемом переключателе корпусом и неподвижной перегородкой со сквозным дроссельным отверстием. Сжатый воздух через сквозное дроссельное отверстие равномерно (без толчка) заполняет полость между неподвижной перегородкой и подпружиненной подвижной перегородкой. Происходит повышение давления в этой полости за заданное, равное по всему поезду, время, за которое во всех тормозных цилиндрах поезда устанавливается равное скачковое давление. Поскольку усилие пружины подвижной перегородки переключателя рассчитано на величину этого скачкового давления, то после достижения его в тормозном цилиндре подвижная перегородка со штоком перемещается и скачковый клапан закрывается. Стабильный процесс образования скачкового давления во всех тормозных цилиндрах грузового поезда обеспечивает выбор зазоров в межвагонных соединениях без толчков, сбор рычажной передачи и выход штока тормозного цилиндра без возникновения недопустимых по условиям эксплуатации продольно-динамических реакций в поезде. Дальнейшее наполнение тормозного цилиндра осуществляется через дросселированный канал в переключателе, постоянно сообщающий воздухораспределитель с тормозным цилиндром.

На чертеже схематично изображен общий вид предлагаемого переключателя грузового и пассажирского режимов воздухораспределителя тормоза железнодорожного транспортного средства (пример выполнения).

Переключатель грузового и пассажирского режимов воздухораспределителя имеет корпус 1, подпружиненную подвижную перегородку 2 со штоком 3, скачковый клапан 4, неподвижную перегородку 5 со сквозным дроссельным отверстием 6, рукоятку 7 переключения режимов. Пружина 8 подвижной перегородки 2 и рукоятка 7 размещены в атмосферной полости 9. Подпружиненная подвижная перегородка 2 и неподвижная перегородка 5 образуют полость 10, которая через сквозное дроссельное отверстие 6 сообщена с полостью 11. Через канал 12 осуществляется связь полости 11 с тормозным цилиндром 13. Скачковый клапан 4 расположен в клапанной полости 14, которая каналом 15, выполненным в корпусе 1, постоянно сообщена с воздухораспределителем 16. В переключателе имеется дросселированный канал 17 для постоянного соединения тормозного цилиндра 13 с воздухораспределителем 16, связанным с тормозной магистралью 18 и запасным резервуаром 19 (источником сжатого воздуха).

Размер поперечного сечения канала 12 определяет время наполнения (при торможении) тормозного цилиндра 13 и время опоражнивания (при отпуске) тормозного цилиндра 13 на пассажирском режиме воздухораспределителя 16. Размер поперечного сечения дросселированного канала 17 определяет время наполнения и время опоражнивания тормозного цилиндра 13 (соответственно при торможении и отпуске) на грузовом режиме воздухораспределителя. Пружина 8 подвижной перегородки 2 отрегулирована на усилие, соответствующее величине скачкового давления (0,7 - 0,9 кгс/см²) в тормозном цилиндре грузового поезда.

Переключатель грузового и пассажирского режимов воздухораспределителя тормоза железнодорожного транспортного средства действует следующим образом.

На грузовом режиме воздухораспределителя рукоятка 7 переключения режимов устанавливается в положение (как показано на чертеже), при котором она не взаимодействует со штоком 3 подвижной перегородки 2. На подвижную перегородку 2 воздействует только пружина 8. В поездном положении тормозной цилиндр 13 сообщен воздухораспределителем 16 с атмосферой. Полости 11, 10, клапанная полость 14 также сообщены с атмосферой. Скачковый клапан 4 усилием пружины 8, воздействующей на подвижную перегородку 2 со штоком 3, находится в открытом положении. При торможении воздухораспределитель 16 перекрывает сообщение тормозного цилиндра 13 с атмосферой и связывает его с источником сжатого воздуха - запасным резервуаром 19. Сжатый воздух по каналу 15 поступает в клапанную полость 14 и через открытый скачковый клапан 4 поступает в полость 11. Далее сжатый воздух через канал 12 поступает в тормозной цилиндр 13, а через сквозное дроссельное отверстие 6 равномерно заполняет полость 10. Происходит повышение давления в этой полости за заданное, равное по всему поезду время, за которое в тормозном цилиндре 13 (так же, как и во всех тормозных цилиндрах поезда) устанавливается скачковое давление. Так как усилие пружины 8 рассчитано на величину скачкового давления в тормозных цилиндрах грузового поезда, то по достижении его в полости 10 (и в тормозном цилиндре 13) подпружиненная подвижная перегородка 2 со штоком 3 перемещается, и скачковый клапан 4 закрывается. Дальнейшее наполнение тормозного цилиндра 13 осуществляется через дросселированный канал 17 темпом, заданным для грузовых поездов. При отпуске тормоза воздухораспределитель 16 устанавливает сообщение тормозного цилиндра 13 с атмосферой. Через дросселированный канал 17 сжатый воздух из тормозного цилиндра 13 перетекает в атмосферу. Время отпуска определяется размером поперечного сечения дросселированного канала 17, так как скачковый клапан 4 открывается только в конце процесса отпуска, когда давление в полостях 10 и 11 достигнет величины скачкового давления.

На пассажирском режиме воздухораспределителя рукоятка 7 переключения режимов устанавливается в положение, при котором она опирается в шток 3 подвижной перегородки 2 при полностью открытом скачковом клапане 4. Поэтому при всех процессах торможения и отпуска, протекающих на пассажирском режиме воздухораспределителя, скачковый клапан 4 открыт. При торможении сжатый воздух из запасного резервуара 19 поступает в дросселированный канал 17 и канал 15. Через открытый скачковый клапан 4 сжатый воздух поступает в канал 12 и далее в тормозной цилиндр 13. При полном служебном торможении в тормозном цилиндре устанавливается давление, величина которого задана для указанного торможения (3,7 - 3,9 кгс/см²). Время наполнения тормозного цилиндра 13 определяется размером поперечного сечения канала 12. При отпуске тормоза воздухораспределитель 16 устанавливает сообщение тормозного цилиндра 13 с атмосферой. Через канал 12, открытый скачковый клапан 4, канал 15, а также дросселированный канал 17 сжатый воздух из тормозного цилиндра 13 перетекает в атмосферу. Время отпуска тормоза (время опоражнивания тормозного цилиндра) определяется размером поперечного сечения канала 12.