ПЕРЕХОДНИК ЗАПАСНОГО РЕЗЕРВУАРА ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, а именно к приборам торможения железнодорожного транспортного средства и может быть использована в автоматических тормозах подвижного состава.
Известны тормозные системы железнодорожных вагонов, содержащие тормозные магистрали, тормозные цилиндры и комплекты исполнительных приборов, размещенные на рамах вагонов и включающие последовательно соединенные воздухопроводами с упомянутыми тормозными магистралями воздухораспределители и ложные резервуары, и соединенные с упомянутыми тормозными магистралями питательные резервуары, при этом комплекты исполнительных приборов размещены на соответствующих концевых частях рам вагонов, причем каждый комплект снабжен последовательно установленными дросселями и обратными клапанами, соединенными воздухопроводами с питательными резервуарами [Описания полезных моделей к патентам РФ №114925 от 16.11.2011, МПК B61H 11/02, B61H 13/20, B60T 13/36, опубл. 20.04.2012 и №128586 от 28.11.2012, МПК B61H 11/02, B60T 13/36, B60T 15/36, B60T 13/66, опубл. 27.05.2013].
Последовательная установка дросселей и обратных клапанов на воздухопроводах требует организации их более разветвленной сети, что усложняет тормозную систему железнодорожных вагонов, увеличивает зону обслуживания, и в итоге, снижает надежность системы торможения.
Известна тормозная система грузового вагона, в конструкции которого один из тормозных цилиндров соединен с тормозной магистралью, в частности, через дроссель и обратный клапан, ложный тормозной цилиндр соединен с переключательным клапаном, второй питательный резервуар соединен с разобщительным краном через второй дроссель и второй обратный клапан [Описание полезной модели к патенту РФ №122960 от 13.07.2012, МПК B60T 13/26, В60Т 13/66, опубл. 20.12.2012]. Во всех случаях дроссели и обратные клапаны установлены на трубопроводах последовательно.
Также известен тормоз магистрального пассажирского вагона, включающий главную тормозную и питательную магистрали, питание которых сжатым воздухом осуществляется от главного воздушного резервуара локомотива, в частности, через кран машиниста, воздухораспределитель, отводящие трубопроводы от главной тормозной и питательной магистралей, реле давления и последовательно установленные дроссель и обратный клапан [Описание изобретения к патенту РФ №2272729 от 07.06.2004, МПК B61H 11/02, опубл. 27.03.2006].
Настоящим техническим решениям присущи недостатки двух первых тормозных систем.
Известна главная часть воздухораспределителя автоматических тормозов железнодорожного вагона, содержащая корпус с крышкой, в приливе которой расположен отпускной клапан и подвижная перегородка, имеющая обратный клапан и дроссельное отверстие в корпусе, а также шток в виде золотника с тормозным клапаном, на который при торможении воздействует подпружиненный уравнительный поршень и сообщающий тормозной цилиндр с запасным резервуаром через два набора отверстий в канале [Описание изобретения к патенту РФ №2395416 от 23.12.2008, МПК B60T 15/18, B60T 13/26, опубл. 27.07.2010]. В результате упрощается конструкция магистральной части тормозной системы и уменьшаются ее размеры.
Несмотря на компактный вид главной части и достаточно простую конструкцию соединения обратный клапан-дроссель, последние установлены последовательно, что не позволяет использовать такое решение для обеспечения разных расходов сжатого воздуха в прямом и обратном направлениях.
Таким образом, существует потребность в универсальном магистральном соединении, т.н. переходнике, - который позволяет упростить конструкцию воздухопроводов в тормозной системе и обеспечивает разные скорости заполнения рабочих, и, в частности, запасных резервуаров и срабатывания исполнительных устройств тормозной системы. Традиционно для этого используют несколько специализированных соединений - со вторым обратным клапаном и вторым дросселем, - установленных последовательно.
Задача, решаемая настоящей полезной моделью и достигаемый технический результат, заключаются в создании конструктивно простого, компактного и технологичного в изготовлении универсального переходника запасного резервуара тормозной системы подвижного состава железной дороги, рассчитанного на работу со сжатым воздухом в обоих направлениях с разными расходными характеристиками.
Для решения поставленной задачи и достижения заявленного технического результата в переходнике запасного резервуара тормозной системы подвижного состава железной дороги, характеризующемся наличием корпуса, в отверстии которого размещены обратный клапан и дроссель, соединенные с каналами для подвода-отвода сжатого воздуха, обратный клапан выполнен в виде стакана со сквозным осевым отверстием и седлом, выполненным с возможностью контактирования с диафрагмой, размещенной внутри стакана, а дроссель выполнен в виде, по меньшей мере, одного отверстия фиксированного диаметра в стакане.
Кроме этого:
- стакан обратного клапана установлен в отверстии корпуса с использованием уплотнителя;
- стакан обратного клапана установлен в отверстии корпуса вертикально с возможностью взаимодействия рабочей поверхности диафрагмы с седлом под действием силы тяжести;
- обратный клапан снабжен массивным упором, размещенным внутри стакана с возможностью воздействия на диафрагму со стороны, противоположной ее рабочей поверхности;
- открытая часть отверстия корпуса включает крышку с уплотнителем.
Полезная модель иллюстрируется чертежом, на котором показан общий вид переходника запасного резервуара тормозной системы подвижного состава железной дороги в сечении.
Переходник запасного резервуара тормозной системы подвижного состава железной дороги включает корпус 1, в отверстии 2 которого размещены обратный клапан и дроссель, соединенные с каналами 3 и 4 для подвода-отвода сжатого воздуха, при этом обратный клапан выполнен в виде стакана 5 со сквозным осевым отверстием 6 и седлом 7, выполненным с возможностью контактирования с диафрагмой 8, размещенной внутри стакана 5, а дроссель выполнен в виде, по меньшей мере, одного отверстия 9 фиксированного диаметра в стакане 5.
Стакан 5 обратного клапана установлен в отверстии 2 корпуса 1 с использованием уплотнителя 10, в качестве которого выступает резиновое кольцо (радиальное уплотнение), причем стакан 5 размещается вертикально с возможностью взаимодействия рабочей поверхности диафрагмы 8 с седлом 7 под действием силы тяжести, при этом обратный клапан снабжен массивным упором 11, размещенным внутри стакана 5 с возможностью воздействия на диафрагму 8 со стороны, противоположной ее рабочей поверхности.
Поскольку переходник является сборочной единицей с деталями, размещенными в отверстии 2 корпуса 1, открытая часть этого отверстия 2 включает крышку (пробку) 12 с собственным уплотнителем 13, в качестве которого выступает резиновое кольцо (торцевое уплотнение).
Проанализируем существенные признаки полезной модели.
Необходимые рабочие элементы любой тормозной системы подвижного состава железной дороги - обратный клапан и дроссель, - в настоящем техническом решении компактно объединены в одном корпусе 1, в его специальном ступенчатом отверстии 2, которое сообщается с каналами 3 и для подвода-отвода сжатого воздуха, также изготовленными в этом корпусе 1. Как упоминалось выше, обратный клапан выполнен в виде стакана со сквозным осевым отверстием 6 и седлом 7 в виде кольцевого выступа, выполненного с возможностью контактирования с диафрагмой 8, имеющей направляющую цапфу 14, размещенную в отверстии 6 стакана 5, а дроссель выполнен в виде одного или нескольких отверстий 9 фиксированного диаметра в стакане 5. Такое решение функционально самостоятельных устройств позволило упростить их конструкцию, снизить габариты, расширить технологические возможности в части работы со сжатым воздухом в обоих направлениях и с разными расходными характеристиками. Такие возможности востребованы в случаях, когда необходимо заполнить резервуар сжатым воздухом с одной, например, минимально допустимой скоростью, а разрядить с другой, - например, с максимальной. Традиционно для этого использовали дополнительный воздухоподвод с параллельно установленными двумя функционально самостоятельными устройствами - обратным клапаном и дросселем.
Вертикальная установка стакана 5 обратного клапана в отверстии 2 корпуса 1 обеспечивает возможность взаимодействия рабочей поверхности 15 диафрагмы 8 с седлом 7 под действием силы тяжести - без привлечения дополнительных деталей типа пружин сжатия. Этому также способствует массивный упор 11, размещенный внутри стакана 5 с возможностью воздействия на диафрагму 8 со стороны, противоположной ее рабочей поверхности 15. Помимо дополнительного силового воздействия на диафрагму 8 упор 11 предохраняет ее от перекосов и, соответственно, заклинивания, что исключает поступление сжатого воздуха в запасный резервуар через отверстие 6 дросселя. Этому также способствует установка стакана 5 обратного клапана в отверстии 2 корпуса 1 с использованием резинового уплотнительного кольца 10, образующих вместе герметичное радиальное уплотнение.
Общая герметичность переходника, как самостоятельного компактного устройства обеспечивается наличием крышки 12 с уплотнителем 13, установленной на открытой части отверстия 2 корпуса 1, где расположены все детали устройства.
Переходник запасного резервуара тормозной системы подвижного состава железной дороги работает следующим образом.
Сжатый воздух из тормозной магистрали по каналу 3 через канал 4 поступает в запасный резервуар (условно не показан). Чтобы не произошло резкое падение давления в магистрали, способное привести к аварийному срабатыванию тормозных цилиндров, например, грузового вагона, скорость заполнения запасного резервуара ограничивают при помощи дросселирующего отверстия 9, при этом диафрагма 8 обратного клапана своей рабочей поверхностью 15 контактирует с седлом 7 стакана 5, чему способствует собственная сила тяжести, сила тяжести упора 11, а также сила давления сжатого воздуха на поверхность диафрагмы 8, что гарантированно исключает ненормируемое прохождение сжатого воздуха через отверстие 6.
В случае сброса давления в запасном резервуаре сжатый воздух устремляется в сторону обратного клапана и, воздействуя на диафрагму 8, сдвигает ее вместе с цапфой 14 для открытия сквозного отверстия 6 в стакане 5, преодолевая силу тяжести самой диафрагмы 8 и упора 11. Малая часть воздуха проходит через дросселирующее отверстие 9, но заметного влияния на скорость падения давления в запасном резервуаре она не оказывает.
После сброса давления в запасном резервуаре собственный вес диафрагмы 8 и вес упора 11 приводят устройство в исходное состояние - диафрагма 8 своей рабочей поверхностью 15 вступает в контакт с седлом 7 стакана 5. Таким образом, переходник готов повторить очередной цикл контролируемой зарядки запасного резервуара тормозной системы.
В результате реализации полезной модели был создан конструктивно простой, компактный и технологичный в изготовлении универсальный переходник запасного резервуара тормозной системы подвижного состава железной дороги, рассчитанный на работу со сжатым воздухом в обоих направлениях с разными расходными характеристиками.