Устройство защиты воздухораспределителя грузового подвижного состава железных дорог от перезарядки

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и может быть использована для управления тормозами грузового подвижного состава.
Устройство решает проблему управляемости тормозов, защищая тормозную систему грузового подвижного состава от перезарядок, а также решает проблему самопроизвольных срабатываний тормозов в поезде. В связи с этим, имеет значение модернизация воздухораспределителя грузового подвижного состава.
Известно устройство мягкости (клапан мягкости) в конструкции воздухораспределителя усл. №483, снабжено установленной в полости под подвижной перегородкой направляющей втулкой с выступом для взаимодействия с корпусом, каналом для постоянного сообщения полости над подвижной перегородкой с рабочей камерой, размещенной на внутренней рабочей поверхности упругой диафрагмы ограничительной металлической шайбой в виде диска, при этом клапан выполнен в виде подпружиненного поршня со штоком, установленным во втулке с возможностью перемещения и посадки на седло и поджатая поршня к наружной рабочей поверхности упругой диафрагмы, наряду с этим упругая диафрагма подвижной перегородки органа двух давлений выполнена плоской формы, круглого сечения с отверстием в центральной части и для взаимодействия с торцевыми частями разъемного корпуса по внутреннему и внешнему ее контуру с плоскими кольцевыми кромками, а для взаимодействия с зажимными дисками - в центральной части с кольцевыми уплотнениями и выступом для взаимодействия с проточкой одного из дисков, вместе с тем клапан обратный включает упругую диафрагму в виде пластины и установленный на нее упор, выполненный в виде цилиндра с двумя усеченными перпендикулярно основанию поверхностями и сферическими выступами на основаниях [1].
Недостатком данного устройства является то, что эффективность его работы зависит от величины давления в тормозной магистрали и рабочей камеры воздухораспределителя, а также скорости изменения давления, что как следствие приводит к срабатыванию тормозов при чрезмерном завышении давления машинистом в тормозной магистрали относительно зарядного. Наряду с этим при неправильной регулировке стабилизатора крана машиниста, осуществляющего ликвидацию сверх зарядного давления в поездном положении, могут привести к самопроизвольному срабатыванию тормозов.
Известно устройство клапан ограничения давления зарядки запасного резервуара тормозной системы подвижного состава, характеризующийся тем, что он содержит корпус с имеющимся в нем сквозным каналом, вход и выход которого выполнены сообщающимися между собой через промежуточный канал, и с тарельчатым запорным органом, тарелка которого расположена над промежуточным каналом со стороны входа сквозного канала и жестко соединена со штоком, имеющим вдоль его оси сквозные канавки, размещенным в промежуточном канале с возможностью возвратно-поступательного движения вдоль промежуточного канала и кинематически связанным с толкателем, нагруженным со стороны корпуса клапана упругим элементом, при этом тарельчатый запорный орган установлен с обеспечением возможности поддержания промежуточного канала в открытом состоянии под действием упругого элемента, герметичного перекрытия промежуточного канала при достижении в запасном резервуаре вагона соответствующего ему требуемого условиями эксплуатации давления его зарядки и с обеспечением возможности последующего открытия промежуточного канала в режиме торможения подвижного состава [2].
Недостатком данного устройства является то, что перезарядка запасного резервуара имеет влияние на стабильность работы только не прямодействующих воздухораспределителей пассажирского подвижного состава, а применение ограничения давления в грузовых поездах с прямодействующими воздухораспределителями не обеспечит защиту тормозной системы от перезарядки и даже напротив может оказать негативное влияние в виде повышения склонности тормозной системы к истощению.
Известно устройство для изменения давления воздуха в пневматических шинах с вентилями содержащее корпус с крышкой и подпружиненный золотник, обеспечивающее возможность централизованного снижения давления воздуха в шинах, подпружиненный золотник имеет полость с уравнительным в ней подпружиненным поршнем, на штоке которого закреплен обратным клапан с упором, причем полость соединена каналом с атмосферой [3].
Недостатком данного устройства является то, что оно обладает сложностью конструкции и по своему назначению является устройством, механически воздействующим на вентиль пневматической шины для сброса давления, что не позволяет решить техническую задачу непосредственно для воздухораспределителя, при этом механическое воздействие для сброса давления требует внешней подачи воздуха через централизованную пневматическую линию, реализация данного технического решения на железнодорожном подвижном составе крайне затруднительна.
2
В качестве прототипа использован клапан мягкости, входящий в конструкцию воздухораспределителя грузового подвижного состава [1]. Который открывается при отпуске тормозов и сообщает через калиброванный канал рабочую и золотниковую камеру с магистральной и сохраняет баланс давлений с двух сторон от магистральной диафрагмы, сохраняя ее в среднем положении, при условии падения давления в магистральной камере на 0,2 кгс/см за время 80-120 с.
2
Недостатком данного устройства является то, что при большой величине завышения давления интенсивность выхода воздуха становится больше и клапан мягкости не позволяет пропускать воздух с достаточной интенсивностью, вследствие чего давление в магистральной камере падает быстрее, чем в рабочей и золотниковой, диафрагма перемещается в сторону магистральной камеры и воздухораспределитель самопроизвольно срабатывает на торможение. Также самопроизвольное срабатывание может произойти при любых других случаях ликвидации сверхзарядного давления на 0,2 кгс/см быстрее, чем за время 80 с или 100 с для короткосоставных поездов.
Цель предлагаемого устройства - защита воздухораспределителя от перезарядки тормозной системы поезда, снижение случаев самопроизвольного срабатывания автотормозов подвижного состава.
Устройство защиты воздухораспределителя грузового подвижного состава от перезарядки, отличающиеся тем, что содержит рабочую камеру, в которой установлен ограничительный клапан, оснащенный калиброванным отверстием, пружиной, седлом, при этом на корпус клапана накручен регулировочный стакан, который зафиксирован контргайкой, клапан выполнен с возможностью выпускания воздуха в открытом состоянии, под воздействием давления рабочей камеры, через калиброванное отверстие, регулировочный стакан выполнен с возможностью прижатия клапана посредством пружины к седлу для удержания клапана в закрытом состоянии, до достижения в рабочей камере давления, значение которого выше «зарядного» давления тормозной магистрали, находящегося в диапазоне от 0,48-0,52 МПа.
На фиг. 1 изображены: ограничительный клапан 1; седло 2; корпус сбрасывающего клапана 3; калиброванные отверстия для сообщения с атмосферой 4; пружина 5; упорная шайба 6; регулировочный стакан 7; контргайка 8.
На фиг. 2 изображены: Ограничительный клапан рабочей камеры 10; клапан мягкости 9; диафрагма 11; каналы 12, 14, 15; дросселирующее отверстие 13.
Регулировочный стакан 7 накручивается на корпус сбрасывающего клапана 3, двигается вниз и оказывает давление на шайбу 6, которая передает усилие на пружину 5, сжимая ее до усилия равного создаваемому ограничительным клапаном 1 при действии на него давления 0,52-0,54 МПа (в зависимости от регулировки нажатия пружины) со стороны рабочей камеры. После установки необходимого нажатия регулировочный стакан 7 фиксируется контргайкой 8. При нормальном зарядном давлении ограничительный клапан 1 находится в притирке с седлом, т.е. в закрытом состоянии. В момент, когда давление, действующее на ограничительный клапан 1, со стороны рабочей камеры достигает значение преодолевающее усилие пружины и она сжимается, ограничительный клапан 1 выходит из притирки с седлом 2 вследствие чего возникает кольцевой зазор, через который избыточное давление рабочей камеры попадает в корпус клапана. Далее из корпуса клапана через калиброванные отверстия 4 воздух уходит в атмосферу.
В результате применения устройства защиты воздухораспределителя от перезарядок исключается возможность самопроизвольного срабатывания тормозов вследствие перезарядки путем ограничения давления в рабочей камере. Устройство позволяет решить актуальную проблему перезарядки тормозной сети подвижного состава длительной постановкой органа управления крана машиниста в положении, обеспечивающем питание тормозной магистрали от главного резервуара.
Список использованной литературы
1. Патент РФ №RU 2578400, МПК: В60Т 15/18, 13/26. Воздухораспределитель тормоза железнодорожного транспортного средства // Патент России №RU 2578400, МПК: В60Т 15/04, 13/26 / Егоренков Н.А., Афанасьев С.И., Чуев С.Г., [и др.].
2. Патент РФ №RU 80809, МПК: В60Т 17/04. Тормозная система подвижного состава (Варианты) и клапан ограничения давления зарядки запасного резервуара // Патент России №RU 80809, МПК: В60Т 17/04/ Егоренков Н.А., Афанасьев С.И., Чуев С.Г., [и др.].
3. Патент СССР №Su 340820 A1, М. Кл. F16k 15/20. Устройство для измерения давления воздуха в пневматических шинах с вентилями // Патент СССР №Su 340820 A1, М Кл. F16k 15/20 / С.В. Кунашкевич.