Диафрагма приборов торможения

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, а именно к приборам торможения рельсового подвижного состава.
Известна диафрагма приборов торможения рельсового подвижного состава, выполненная из эластомерного материала в виде плоского диска с размещенными по ее контуру с двух сторон буртиками для взаимодействия с фланцами разъемного корпуса прибора торможения и в центральной части с отверстием с уплотненной кромкой и кольцевым выступом для взаимодействия с соответствующим зажимным диском прибора торможения (кн. Г.С. Афонин, В.Н. Барщенков и др. «Устройство и эксплуатация тормозного оборудования подвижного состава», М, «Академия», 2006 г., стр. 133-134).
Недостатками диафрагмы, которая применяется в реле давления, является низкая надежность, обусловленная ее конструктивным выполнением и низкими эксплуатационными качествами материала, из которого она изготовлена, в частности, резины.
Известна диафрагма приборов торможения рельсового подвижного состава, выполненная из эластомерного материала в виде плоского диска с размещенными по ее контуру с двух сторон буртиками для взаимодействия с фланцами разъемного корпуса прибора торможения, центральным отверстием с уплотненной кромкой, а также для взаимодействия с зажимными дисками диафрагмы прибора торможения по окружности отверстия с кольцевым выступом с одной стороны и буртиком с другой стороны, причем рабочая область диафрагмы, расположенная с обеих ее сторон между указанными контурными буртиками и уплотненной кромкой, имеет симметрично расположенные кольцевые утолщения (Патент РФ №158184, МПК В60Т 15/18, от 01.09.2015 г.).
Недостатком указанной диафрагмы, применяемой в магистральной части воздухораспределителя, является то, что в процессе работы воздухораспределителя на ее рабочей поверхности из-за высокого напряжения и растяжения образуются перегибы и изломы, что приводит к быстрому износу диафрагмы, причем выполнение рабочей области диафрагмы с кольцевыми уплотнениями прямоугольного сечения не решает проблему разрывов и быстрого истирания указанного участка, небольшой срок службы диафрагмы в целом снижает срок службы и надежность прибора торможения рельсового подвижного состав.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является продление срока службы диафрагмы приборов торможения рельсового подвижного состава путем исключения изломов и разрыва диафрагмы в случае всасывания в зазор между корпусом прибора торможения и зажимным диском при большом перепаде давлений и снижения перезагруженного состояния концевой и центральной частей диафрагмы. Для обеспечения этой задачи кольцевые утолщения рабочей области диафрагмы выполнены в сечении в виде эллипса, буртик для взаимодействия с углублением фланца первой части разъемного корпуса и кольцевой выступ для взаимодействия с канавкой соответствующего зажимного диска прибора торможения выполнены с пазами типа «ласточкин хвост», а буртик для взаимодействия с фланцем второй части разъемного корпуса и буртик по окружности отверстия выполнены со сферической опорной поверхностью соосно указанным пазам.
Технический результат, который будет получен при осуществлении предлагаемой полезной модели, заключается в повышении надежности.
Технический результат достигается тем, что диафрагма приборов торможения рельсового подвижного состава выполнена из эластомерного материала в виде плоского диска с размещенными по ее контуру с двух сторон буртиками для взаимодействия с фланцами разъемного корпуса прибора торможения, центральным отверстием с уплотненной кромкой, а также для взаимодействия с зажимными дисками диафрагмы прибора торможения по окружности ее отверстия с кольцевым выступом с одной стороны и буртиком с другой стороны, причем рабочая область диафрагмы, расположенная с обеих ее сторон между указанными буртиками и уплотненной кромкой, имеет симметрично расположенные кольцевые утолщения, образующие в сечении эллипс, размеры которого выбраны с возможностью обеспечения взаимодействия его поверхностями, образованными радиусами большой дуги эллипса, со сферическими поверхностями первой и второй частей разъемного корпуса и сферическими поверхностями зажимных дисков, при этом размещенные на одной стороне диафрагмы буртик для взаимодействия с углублением фланца первой части разъемного корпуса и кольцевой выступ для взаимодействия с канавкой соответствующего зажимного диска прибора торможения выполнены с пазами типа «ласточкин хвост», а размещенные на другой стороне диафрагмы буртик для взаимодействия с фланцем второй части разъемного корпуса и буртик по окружности отверстия выполнены со сферической опорной поверхностью соосно указанным пазам типа «ласточкин хвост».
На фиг. 1 - изображена диафрагма, общий вид.
На фиг. 2 - изображено тоже, разрез А-А.
На фиг. 3 - изображено тоже, рабочее положение узла крепления диафрагмы при перепаде давлений в камерах.
Диафрагма 1 применяется в приборах торможения рельсового подвижного состава железнодорожного транспорта и метрополитена, например в воздухораспределителях, реле давления. Диафрагма 1 предназначена для разделения внутренней полости прибора торможения на воздушные камеры и монтируется посредством узла крепления в разъемном корпусе 2.
Диафрагма 1 выполнена в виде плоского диска с размещенными по ее контуру с двух сторон буртиками 3, 4 для взаимодействия с фланцами 5, 6 разъемного корпуса 2 прибора торможения, центральным отверстием 7 с уплотненной кромкой 8, с кольцевым выступом 9 с одной стороны и буртиком 10 с другой стороны для взаимодействия с зажимными дисками 11, 12 узла крепления диафрагмы. На рабочей области диафрагмы 1, расположенной с обеих ее сторон между указанными буртиками 3, 4 и уплотненной кромкой 8 симметрично выполнены кольцевые утолщения 13, 14, образующие в сечении эллипс 15.
Для надежного закрепления между фланцами 5, 6 разъемного корпуса 2 прибора торможения с целью исключения утечек воздуха из камер и для обеспечения снижения перезагруженного состояния концевой и центральной частей диафрагмы 1 размещенные на одной стороне диафрагмы 1 буртик 3 для взаимодействия с углублением фланца 5 первой части разъемного корпуса 2 и кольцевой выступ 9 для взаимодействия с канавкой зажимного диска 11 выполнены с пазами типа «ласточкин хвост», а размещенные на другой стороне диафрагмы 1 буртик 4 для взаимодействия с фланцем 6 второй части разъемного корпуса 2 и буртик 10 по окружности отверстия 7 выполнены со сферической опорной поверхностью соосно указанным пазам типа «ласточкин хвост».
Рабочая область диафрагмы 1 между указанными буртиками 3, 4 и уплотненной кромкой 8 подвергается большим нагрузкам при работе прибора торможения, таким как сила давления сжатого воздуха, сила растяжения, сила трения, а в результате на ее поверхности образуются перегибы и изломы, что приводит к разрыву и истиранию рабочей области диафрагмы 1.
Для исключения этих повреждений диафрагмы 1 конфигурация утолщений 13, 14 имеет в сечении эллипс 15, размер которого выбран таким образом, чтобы поверхности, образованные радиусами большой дуги эллипса 15, могли взаимодействовать во время работы прибора торможения со сферическими поверхностями 16, 17 первой и второй частей разъемного корпуса 2 и сферическими поверхностями зажимных дисков 11, 12.
Работает полезная модель следующим образом.
При поступлении сжатого воздуха в одну из воздушных камер прибора торможения осуществляется осевое перемещение узла крепления, включающего зажимные диски 11, 12 с диафрагмой 1. Таким образом, за счет разности давлений в указанных камерах, под действием сжатого воздуха будет осуществляться работа связанных с ними клапанов и других элементов прибора торможения.
При этом диафрагма 1 отклонится от вертикального положения и на ее рабочую область, незакрепленную в корпусе 2 и зажимных дисках 11, 12, будут действовать различные усилия. Однако они окажут незначительное воздействие на диафрагму 1, так как за счет утолщений 13, 14 в виде эллипса 15 в сечении, практически не будет происходить ее деформации. Утолщения 13, 14 обеспечат устойчивое положение диафрагмы 1, при котором даже при большом перепаде давлений не будет происходить затягивание указанной области диафрагмы 1 в зазор между корпусом 2 прибора торможения и зажимным диском 11. А именно, поверхность, образованная радиусом большой дуги эллипса 15 со стороны утолщения 13 во время работы прибора торможения будет взаимодействовать со сферической поверхностью 16 первой части разъемного корпуса 2 и сферической поверхностью зажимного диска 11.
По окончании работы прибора торможения диафрагма 1 занимает исходное вертикальное положение.
Предлагаемая полезная модель промышленно применима, является новой, обеспечивает надежность применяемой в приборах торможения рельсового подвижного состава железнодорожного транспорта и метрополитена диафрагмы за счет нового конструктивного решения, которое позволяет исключить разрывы диафрагмы, уменьшить истирание и снизить перезагруженное состояние концевой и центральной ее частей, что обеспечивает продление срока службы диафрагмы и приборов торможения рельсового подвижного состава в целом.