ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ТОРМОЗОВ
AIR DISTRIBUTOR FOR AUTOMATIC PNEUMATIC BRAKES

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к воздухораспределителю для автоматических пневматических тормозов для создания давления С по меньшей мере в одном присоединенном тормозном цилиндре в зависимости от разности между давлением в сплошной воздушной магистрали L поезда и аккумулированным эталонным давлением А, которое отобрано от давления в воздушной магистрали L, включающему в себя клапанные средства для отбора управляющего давления S из давления в воздушной магистрали L для создания давления С для подачи в тормозной цилиндр, состоящие из первого механизма для создания управляющего давления S из давления в воздушной магистрали и второго механизма для создания давления С в тормозном цилиндре.
Областью применения изобретения является строительство подвижного состава. Подвижной состав содержит большей частью автоматический пневматический тормоз, у которого снижение давления в воздушной магистрали L, исходя из регулируемого рабочего давления, вызывает создание давления С в тормозном цилиндре. Передающая функция от понижающегося давления в воздушной магистрали L к повышающемуся давлению С в тормозном цилиндре и наоборот выполняется воздухораспределителями представляющего здесь интерес рода.
Уровень техники
Из учебного пособия В.Р. Асадченко. «Автоматические тормоза подвижного состава», Москва, 2002 г., с. 71 и далее следует общий принцип такого воздухораспределителя. Он состоит из двух отдельных частей, размещенных обычно на одном общем кронштейне, причем создаются необходимые пневмосоединения с соответствующими присоединениями к кронштейну. Внутри кронштейна воздухораспределителя находятся камеры для управляющего давления S и эталонного давления А. Воздухораспределитель состоит здесь из главной и магистральной частей. Создание давления С в тормозном цилиндре является задачей главной части, тогда как магистральная часть создает управляющее давление S и включает в себя ускоритель для усиления сигнала.
Оба давления S и А служат для управления главной частью, причем давление А при включении тормоза создает эталон регулируемого рабочего давления, т.е. первоначального давления в воздушной магистрали L в направлении движения, а управляющее давление S – скорректированный по времени эталон текущего давления в воздушной магистрали L во время торможения.
Главная и магистральная части воздухораспределителя снабжены собственными поршневыми системами, которые, исходя из разности давлений А и S в главной части, а также L и S в магистральной части, занимают разные положения, причем устанавливаются определенные положения включения соответственно присоединенного механизма воздухораспределителя, которые реализуют различные пневмосоединения. Разделение воздухораспределителя на главную и магистральную части имеет, однако, недостаток наличия большого числа частей, связанный с более высокими затратами на изготовление и доделку воздухораспределителя.
В SU №1629210 и SU №1712217 раскрыты цельные воздухораспределители. Важными составными частями этих воздухораспределителей являются магистральный поршень, нагруженный давлением L в воздушной магистрали и запасным давлением R, интегрированный двухседельный клапан для подачи воздуха в присоединенный тормозной цилиндр и выпуска воздуха из него, а также уравнительный поршень, который движется давлением С в тормозном цилиндре против усилия двух регулируемых пружин сжатия. Исходя из тормозного сигнала, давление L снижается, причем давление R, в основном, сохраняется. Возникающая разность давлений движет магистральный поршень, так что сначала открывается выточка для наполнения передающей камеры магистральным воздухом, и закрывается соединение между запасным воздухом R и воздушной магистралью L, после чего открывается впускной клапан, и воздух из запасного резервуара R течет в тормозной цилиндр. Вследствие возрастающего давления С в тормозном цилиндре движется уравнительный поршень, и закрывается впускной клапан.
Недостаток этих известных цельных воздухораспределителей в том, что для интеграции отдельных частей требуются функциональные ограничения. Они выражаются, во-первых, в длинных ходах поршня, которые противодействуют высокой чувствительности воздухораспределителя и быстрому распространению сигнала по составу. Во-вторых, нередко отсутствует ускорительная функция для усиления сигнала.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является создание цельного воздухораспределителя, который обходился бы небольшим числом быстро и просто монтируемых деталей и, тем не менее, обеспечивал бы свою полную функциональность для грузоперевозок тяжелых грузов, в частности в отношении чувствительности и усиления сигнала.
Эта задача решается в воздухораспределителе в соответствии с признаками п. 1 формулы изобретения. Зависимые пункты формулы касаются предпочтительных вариантов осуществления изобретения.
Изобретение включает в себя техническое решение, заключающееся в том, что у цельного воздухораспределителя короткоходная первая поршневая система его первого механизма в том же корпусе воздухораспределителя взаимодействует с относительно длинноходной второй поршневой системой для приведения в действие второго механизма воздухораспределителя.
Другими словами, у цельного воздухораспределителя функциональности главной и магистральной частей, тем самым, объединены. С этой целью для регистрации тормозного сигнала используется чувствительный орган в виде первой поршневой системы с короткими ходами, а для создания давления в тормозном цилиндре – орган в виде второй поршневой системы с более длинными по сравнению с ней ходами, и все это для повышения производительности. Согласно одному предпочтительному варианту, ход поршня второй поршневой системы соответствует 1,5-3-кратному ходу поршня первой поршневой системы. В рамках этого соотношения ходов достигается высокая чувствительность как со стороны первого механизма воздухораспределителя для создания управляющего давления S, так и со стороны второго механизма воздухораспределителя для создания давления С в тормозном цилиндре.
Согласно одной усовершенствующей изобретение мере, предложено интегрировать в воздухораспределитель дополнительно ускорительный орган, который служит для усиления сигнала и надежно обеспечивает функциональность воздухораспределителя для перевозок тяжелых грузов. При этом ускорительный орган включает в себя преимущественно воздушный и подпружиненный обратный клапаны, причем первый между давлением в воздушной магистрали L и воздуховыпускным каналом связан с атмосферой, чтобы при понижении давления в воздушной магистрали L вызывать усиливающее действие для торможения.
Согласно одному предпочтительному варианту, первая поршневая система содержит распределительный поршень, который через шток приводит в действие ускорительный орган. При этом ускорительный орган выполнен преимущественно в виде воздушного клапана упомянутого выше рода. В вызывающем торможение, приведенном в действие положении включения он выпускает воздух из воздушной магистрали L, вызывая усиление тормозного сигнала, поданного через него за счет понижения давления.
Согласно другому предпочтительному варианту, вторая поршневая система содержит приданный ей распределительный поршень, который через шток приводит в действие второй механизм воздухораспределителя. Второй механизм воздухораспределителя выполнен преимущественно в виде двухседельного клапана. В его вызывающем торможение, приведенном в действие положении включения тормозной цилиндр нагружается происходящим из запасного резервуара запасным давлением R для осуществления торможения.
Согласно другой усовершенствующей изобретение мере, предложено установить общий корпус воздухораспределителя, содержащий описанные выше узлы, разъемно на кронштейне для воздухораспределителя. При этом кронштейн создает пневмосоединения C, R, L для пневмосвязи воздухораспределителя. Воздуховыпускные присоединения ведут преимущественно непосредственно от общего корпуса воздухораспределителя наружу.
Краткое описание чертежей
Другие усовершенствующие изобретение меры более подробно изложены ниже вместе с описанием предпочтительного примера осуществления изобретения со ссылкой на единственный чертеж. На нем схематично изображен продольный разрез воздухораспределителя в качестве исполнительного звена для регулируемой подачи сжатого воздуха в тормозной цилиндр.
Осуществление изобретения
Воздухораспределитель состоит, в основном, из расположенной в его общем корпусе 1 короткоходной первой поршневой системы 3 для приведения в действие соответствующего ускорительного органа 2 через поршневой шток 6. Эти компоненты выполняют функцию так называемой магистральной части воздухораспределителя, которая из давления воздушной магистрали L создает управляющее давление S. В начале торможения это устройство управляет соединением от воздушной магистрали L к каналу дополнительного выпуска воздуха через воздушный клапан 13 в зоне ускорительного органа 2.
Осепараллельно этому в том же корпусе 1 расположена более длинноходная по сравнению с первой поршневой системой 3 вторая поршневая система 5, которая через поршневой шток 8 служит для приведения в действие механизма 7 воздухораспределителя.
Корпус 1 воздухораспределителя через фланцевую поверхность разъемно установлен на кронштейне 14 для воздухораспределителя. Кронштейн 14 создает пневмосоединения для давления С в тормозном цилиндре, запасного давления R и давления L в воздушной магистрали.
В исходном состоянии воздушная магистраль L наполнена постоянным давлением. Через соединительный канал 15 в поршневом штоке 6 первой поршневой системы 3 напорная камера управляющего давления S под распределительным поршнем 12 также наполняется давлением из воздушной магистрали L. Давление из воздушной магистрали L имеется также в напорной камере эталонного давления А над распределительным поршнем 16 второй поршневой системы 5 через соединительный канал 17. Таким образом, эти напорные камеры на стороне распределительного поршня 12 первой поршневой системы 3 и распределительного поршня 16 второй поршневой системы 5 имеют одинаковый уровень давления в воздушной магистрали L.
Для торможения давление в воздушной магистрали L уменьшается извне. Вследствие этого управляющее давление на распределительном поршне 12 первой поршневой системы 3 через соединительный канал 15 не может одновременно следовать этому внешнему уменьшению давления, так что на распределительном поршне 12 устанавливается неравновесие сил. Вследствие этого распределительный поршень 12 движется в направлении ускорительного органа 2, и открывается воздушный клапан 13, что вызывает усиление тормозного сигнала за счет того, что из воздушной магистрали L выпускается дополнительный сжатый воздух.
За счет падения давления в напорной камере 18 со стороны впуска воздушного клапана 13 открывается также подпружиненный обратный клапан ускорительного органа 2, и управляющее давление также понижается. Понижающееся управляющее давление создает на распределительном поршне 16 второй поршневой системы 5 неравновесие с господствующим в противоположной напорной камере 19 эталонным давлением, так что распределительный поршень 16 движется в направлении механизма 7 и приводит его в действие. При этом соединение 17 между обеими имеющимися у распределительного поршня 16 напорными камерами закрывается. За счет движения вниз выпускной клапан двухседельного клапана 9 закрывается, а его впускной клапан открывается. Через него сжатый воздух течет из запасного резервуара 10 по магистрали для запасного давления R и механизм 7 в канал для давления С для нагружения тормозного цилиндра 11.
Возрастающее давление С приводит на поршне 20 к движению вниз и при достижении определенного уровня давления закрывает впускной клапан двухседельного клапана 9.
Изобретение не ограничено описанным выше предпочтительным примером его осуществления. Возможны также его варианты, не включенные в объем охраны нижеследующей формулы изобретения. Так, например, возможно также, чтобы первый и/или второй механизм воздухораспределителя включали в себя также другие его компоненты для воздействия на создание давления тормозного цилиндра.
Перечень ссылочных позиций
1 – корпус воздухораспределителя
2 – ускорительный орган
3 – первая поршневая система
4 – обратный клапан
5 – вторая поршневая система
6 – поршневой шток
7 – механизм воздухораспределителя
8 – поршневой шток
9 – двухседельный клапан
10 – запасной резервуар
11 – тормозной цилиндр
12 – распределительный поршень
13 – воздушный клапан
14 – кронштейн для воздухораспределителя
15 – соединительный канал
16 – распределительный поршень
17 – соединительный канал
18 – напорная камера
19 – напорная камера
20 – поршень
С – давление в тормозном цилиндре
А – эталонное давление
L – давление в воздушной магистрали
S – управляющее давление
R – запасное давление