Керуючий клапан для автоматичних пневматичних гальм
Номер патенту: 108900
Опубліковано: 25.06.2015
Автори: Круше Міхаель, Хеллер Мартін, Крилов Владімір, Чипіонка Сімон, Романов Сєргєй, Сімон Тімм
Формула / Реферат
1. Керуючий клапан для автоматичних пневматичних гальм для створення гальмового тиску в щонайменше одному підключеному гальмовому циліндрі (4) відповідно до різниці між тиском у підключеній повітряній магістралі (L) поїзда та накопиченим опорним тиском (А), який складається із головної частини (1), магістральної частини (2) і повітророзподільника (3) з каналом додаткового випускання повітря в атмосферу (ДВП) із магістральної частини через повітророзподільник у головну частину, в якому головна частина (1) містить такі частини:
розподільний поршень (7) зі штоком (16) поршня, на який з одного боку діє опорний тиск (А), а з іншого боку - керуючий тиск (S) і щонайменше одна натискна пружина (13),
врівноважувальний поршень (8), на який діє тиск (С) гальмового циліндра (4) проти сили щонайменше однієї натискної пружини (20), і
двосідельний клапан (10), у якому шляхом наближення розподільного поршня (7) через шток (16) поршня відкривається впускний клапан (103), а шляхом його віддалення відкривається випускний клапан (101), причому впускний клапан (103) розташований на шляху проходження повітря із запасного резервуара (5) в напрямку гальмового циліндра (4), а випускний клапан (101), напроти, розташований на шляху проходження повітря із гальмового циліндра (4) в атмосферу (0),
який відрізняється тим, що головна частина (1) містить клапан (11), який складається із корпуса (111) клапана, натискної пружини (112) і сідла клапана (113), в якому в корпусі (111) клапана і сідлі (113) клапана взаємно протилежно розташовані напірні камери, що сполучаються з каналом додаткового випускання повітря (ДВП) або з гальмовим циліндром (С), і в якому корпус клапана (111) через механічне сполучення (114, 115) з'єднаний з розподільним поршнем (7) через шток поршня (16),
2. Керуючий клапан за п. 1, який відрізняється тим, що механічне сполучення (114, 115) включає у себе з'єднаний з поршнем (7) упор (115) і прилеглий до корпуса (111) клапана стрижень (114), в якому упор (115) і стрижень (114) у положенні виходу поршня та поблизу нього (7) приходять один з одним у контакт, а корпус клапана (111) при цьому відокремлюється стрижнем (114) від сідла клапана (113) проти дії натискної пружини (112).
3. Керуючий клапан за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що упор (115) і стрижень (114), починаючи від певної довжини ходу поршня (7), є розчепленими, звільняючи при цьому простір для руху корпусу (111) клапана під дією натискної пружини (112) на сідло клапана (113), і тим, що вищезгадана довжина ходу поршня (7) визначається силою прилеглої до нього натискної пружини (13) і потрібною для додаткового випускання повітря різницею тисків А і S.
4. Залізничний транспортний засіб, який містить щонайменше один керуючий клапан за будь-яким з попередніх пунктів.
Текст
Реферат: Винахід стосується керуючого клапана для автоматичних пневматичних гальм і, зокрема для створення тиску в гальмовому циліндрі у щонайменше одному підключеному гальмовому циліндрі (4) відповідно до різниці між тиском у підключеному магістральному повітропроводі (L) поїзда та накопиченим опорним тиском (А), який складається принаймні із головної частини (1) і магістральної частини (2) і повітророзподільника (3) з каналом додаткового випускання повітря UA 108900 C2 (12) UA 108900 C2 в атмосферу (ДВП) із магістральної частини через повітророзподільник у головну частину, де головна частина (1) містить такі частини: розподільний поршень (7) зі штоком (16) поршня, на який з одного боку діє опорний тиск (А), а з іншого боку - керуючий тиск (S) і щонайменше одна натискна пружина (13), врівноважувальний поршень (8), на який діє тиск (С) гальмового циліндра (4) проти сили щонайменше однієї натискної пружини (20), і двосідельний клапан (10), у якому шляхом наближення розподільного поршня (7) через шток (16) поршня відкривається впускний клапан (103), а шляхом його віддалення відкривається випускний клапан (101), причому впускний клапан (103) розташований на шляху проходження повітря із запасного резервуара (5) в напрямку гальмового циліндра (4), а випускний клапан (101), напроти, розташований на шляху проходження повітря із гальмового циліндра (4) в атмосферу (0), де головна частина (1) містить клапан (11), який складається із корпусу (111) клапана, натискної пружини (112) і сідла клапана (113), причому в корпусі (111) клапана і сідлі (113) клапана взаємно протилежно розташовані напірні камери, що сполучаються з каналом додаткового випускання повітря в атмосферу (ДВП) або з гальмовим циліндром (С), і корпус клапана (111) через механічне сполучення (114, 115) є з'єднаним з розподільним поршнем (7) через шток поршня (16). UA 108900 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Даний винахід стосується керуючого клапана для автоматичних пневматичних гальм, зокрема, для створення тиску в гальмовому циліндрі відповідно до різниці між тиском у повітряній магістралі поїзда та накопиченим опорним тиском, що є похідною від тиску в повітряній магістралі. Винахід призначається для застосування в конструкціях залізничних транспортних засобів. Залізничні транспортні засоби у більшості випадків обладнуються автоматичними пневматичними гальмами, в котрих падіння тиску в повітряній магістралі нижче нормального робочого рівня викликає створення тиску в гальмових циліндрах. Функцію перетворення цього падіння тиску в повітряній магістралі на зростаючий тиск в гальмових циліндрах і навпаки виконують керуючі клапани. Поряд з цим, керуючі клапани виконують також інші функції, які є пов'язаними з заповненням запасних ємностей стисненого повітря, перекриванням потоку повітря і випусканням повітря із запасних ємностей, з установленням визначених статичних кривих тиску в гальмових циліндрах і з прискоренням передачі кодованих величиною тиску сигналів в повітряній магістралі. І нарешті, вони виконують також функцію забезпечення поступової зміни тиску в гальмових циліндрах у випадках швидких і сильних змін тиску в повітряній магістралі, що необхідно для обмеження виникнення поштовхів та їхньої поздовжньої сили, яка в таких випадках діє на одиниці рухомого складу в ланцюзі поїзда. Із книги (Асадченко В.Р. "Автоматические тормоза подвижного состава железнодорожного транспорта" Москва, 2002, стр. 71) є відомим загальний принцип дії керуючого клапана. Керуючий клапан зазвичай кріпиться на повітророзподільнику, а необхідні пневматичні сполучення забезпечуються через відповідні з'єднувальні патрубки на повітророзподільнику. Усередині повітророзподільника є камери для керуючого тиску S (тиск золотникової камери) і опорного тиску А. Керуючий клапан тут складається із головної частини і магістральної частини. Відповідальною за створення тиску в гальмовому циліндрі є головна частина клапана, у той час як магістральна частина забезпечує створення тиску керування S. Як тиск А, так і тиск S, служать для керування головною частиною, причому тиск А задає гальму опорний рівень для номінального робочого тиску, тобто вихідний тиск у повітряній магістралі в стані руху, а тиск S являє собою опорний рівень, скоригований у часі на фактичний тиск у повітряній магістралі під час гальмування. Важливими складовими головної частини є розподільний поршень, натискна пружина, що на нього діє, інтегрований двосідельний клапан для наповнення підключеного гальмового циліндра повітрям та для випускання із нього повітря, а також урівноважувальний поршень, який під дією тиску на гальмовий циліндр рухається проти сили двох регульованих натискних пружин, де одна із цих натискних пружин за допомогою ексцентричного елемента, що є складовою частиною повітророзподільника, може установлюватися у три положення. Ці положення служать для установлення різноманітних величин тиску в гальмових циліндрах порожнього транспортного засобу, завантаженого наполовину транспортного засобу, або повністю завантаженого транспортного засобу. Іншими важливими складовими є впускний клапан для наповнення гальмового циліндра повітрям із запасного резервуара та випускний клапан для випускання повітря із гальмового циліндра в атмосферу. Крім того, головна частина може мати такі додаткові органи та елементи: - сприймальний отвір, який з'єднує опорний тиск А та опорний тиск S поки керуючий клапан є поблизу його випускного положення (гальма відпущені); - зворотний клапан з соплом, крізь яке може наповнюватися запасний резервуар із повітряної магістралі; - пристрій (уповільнювач), який після першого зростання тиску в гальмовому циліндрі дроселює приплив повітря із запасного резервуара до впускного клапана, в той час як поперечні отвори штока поршня, який рухається, перекриваються (запираються) шиберним затвором; - пристрій, який на початку процесу гальмування утримує відкритим канал додаткового випускання повітря в атмосферу, а після початку процесу гальмування закриває його, у той час як двома шиберними затворами запираються подальші поперечні отвори штока поршня, який рухається. Одним із головних компонентів магістральної частини є, мембранний поршень^ який приводиться в дію тиском із повітряної магістралі і керуючим тиском S. Іншим головним компонентом є клапан додаткового випускання повітря в атмосферу із повітряної магістралі; додаткове сполучання повітряної магістралі з атмосферою через керуючі клапани служить для збільшення швидкості змінення тиску у залізничних складах великої довжини, оскільки зміна тиску за допомогою лише крана машиніста в голові поїзда не забезпечує достатньо швидку дію гальмової системи по всьому поїзду. Стиснене повітря, що виходить із цього клапана, далі по 1 UA 108900 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 каналу додаткового випускання повітря в атмосферу подається в головну частину, і в ній потрапляє на пристрій, який закриває цей канал після початку процесу гальмування, щоб обмежити додаткове сполучання з атмосферою потрібним рівнем. Більш докладно процес цей відбувається таким чином. При гальмуванні тиск в повітряній магістралі падає. Відповідним чином падає також зростання тиску S в розподільному поршні, у той час як протилежно спрямований опорний тиск А залишається практично незмінним. Підсумковий рух розподільного поршня проти дії натискної пружини приводить до відкривання впускного клапана. При цьому стиснене повітря із резервуара через поперечні отвори порожнистого штока розподільного поршня надходить до впускного клапана і крізь нього - у гальмовий циліндр. Встановлюваний у результаті тиск у гальмовому циліндрі визначається тим, що урівноважувальний поршень під дією створеного в гальмовому циліндрі тиску рухається доти, поки впускний клапан не закриється. Те, який тиск при цьому встановлюється, залежить від установлення натискних пружин на урівноважувальному поршні, які можуть регулюватися вручну за допомогою ексцентричного елемента в повітророзподільнику. При певній довжині ходу розподільного поршня ефективний поперечний розріз поперечних отворів дроселюється уповільнювачем, у той час як деякі з них закриваються зсередини, і темп зростання тиску в гальмовому циліндрі знижується. Метою цього є допустити лише такий темп зростання тиску в гальмовому циліндрі, який би дозволяв уникнути виникнення небезпечних поздовжніх сил у залізничних складах великої довжини. У поїздах меншої довжини застосовувати цей пристрій не потребується. Цей вузол має той недолік, що для перекривання каналу додаткового випускання повітря в атмосферу через пристрій головної частини потрібно застосовувати багато затворів шиберного типу, які пересуваються поперек вищезгаданих отворів. Ці отвори повинні мати достатньо великий поперечний розріз, але в такому разі їх не можна буде закрити шиберним затвором. У зв'язку з цим, потрібний поперечний розріз розділяють на відповідну кількість отворів менших розмірів У результаті зростає вартість конструкції, знижується надійність затвора ι падає довговічністьйого ущільнювальних елементів, оскільки, пересування їх притиранням по крайках отворів стає причиною їх швидкого зносу. Будь-яка, навіть невеличка, нещільність призводить до витікання в гальмовий циліндр стисненого повітря із каналу додаткового випускання повітря, що в результаті може викликати події, пов'язані з динамікою гальмування поїздів, коли внаслідок відмови в рухомому залізничному складі можуть виникати небезпечні поздовжні сили або втрачатися контроль над гальмовою системою поїзда. Подібна вищеописаній конструкція керуючого клапана була запропонована в RU 2180628. У цій конструкції перекривання каналу додаткового випускання повітря в атмосферу здійснюється за допомогою окремого пневматичного органу в головній частині. При цьому на початку процесу гальмування тиск, що виникає в гальмовому циліндрі передається на поршень додаткового окремого органу, який у взаємодії з натискною пружиною після досягнення певної величини тиску в гальмовому циліндрі закриває сідельний клапан і цим перериває зв'язок каналу з атмосферою. Це дозволяє усунути недолік, пов'язаний з шиберним затвором, але відкриває шлях для конструктивних витрат на власний розподільний орган, поверхні поршнів і натискні пружини якого погіршують точність функціонування гальмової системи. Недоліком є також те, що тиск у гальмовому циліндрі, який приводить у дію розподільний орган, є непрямою величиною ι виникає внаслідок зниження тиску в повітряній магістралі - цільової величини для перекривання каналу - пройшовши через численні органи, наділені обмежувальними та підсилювальними функціями. Інша конструктивна форма керуючого клапана є відомою із RU2395416. Ця форма, поряд з численними вдосконаленнями чисто конструктивного характеру, включає в себе пристрій для запирання каналу додаткового випускання повітря в атмосферу в головній частині, який працює лише з одним затвором, що проходить по отворах і є шиберним затвором подвійної дії. Проблема обмеженого терміну служби та низької надійності шиберного затвора вищезазначеним винаходом ґрунтовно не розглядалася. З огляду на вищевикладене, перед даним винаходом було поставлене завдання створити керуючий клапан, який би дозволяв здійснювати запирання каналу додаткового випускання повітря в атмосферу при малих конструктивних витратах, маючи при цьому високу довговічність і надійність. Вищезазначене завдання вирішується даним винаходом у пневматичному керуючому клапані згідно з обмежувальною частиною п. 1 Формули винаходу у сполученні з його відмітними ознаками. В подальших, залежних пунктах Формули винаходу окреслені корисні вдосконалення згідно з винаходом. 2 UA 108900 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Даний винахід включає у себе технічне рішення, котре полягає в тому, що головна частина містить клапан, який складається із корпусу клапана, натискної пружини і сідла клапана, де напірні камери в корпусі та сідлі клапана розташовані взаємно протилежно і сполучаються з каналом додаткового випускання повітря в атмосферу (ДВП) або з гальмовим циліндром (С), і де корпус клапана через механічне сполучення з розподільним поршнем з'єднується зі штоком поршня. В основі даного винаходу лежить виявлення того факту, що високої довговічності і надійності можна досягти, якщо функції керування передавати від системи головного поршня на сідельний клапан прямим механічним шляхом. Сідельні клапани здатні, не зазнаючи зносу, відкривати і закривати отвори більших розмірів. Приєднання сідельного клапана напряму до системи головного поршня дає ту перевагу, що це дозволяє одразу відкинути всі питання, пов'язані з конструктивними витратами на додаткові органи і з невідповідністю в допусках таких додаткових органів і похідних керуючих тисків. Одна із переваг рішення згідно з винаходом полягає також у тому, що точка перемикання при запиранні каналу додаткового випускання повітря в атмосферу завжди визначається "моментом початку зниження тиску, сигналом чого є рух головного поршня при додатковому випусканні повітря в атмосферу. Переважно механічне сполучення включає у себе зв'язаний з поршнем упор і прилеглий до корпуса клапана стрижень, де зазначені упор і стрижень приходять у контакт один з одним у положенні виходу поршня та поблизу нього, корпус клапана при цьому відокремлюється стрижнем від сідла клапана проти дії натискної пружини. Таким чином реалізується проста і жорстка конструкція даного вузла. Даним винаходом пропонуються також кращий варіант здійснення винаходу, суть якого полягає в тому, що, по-перше, упор і стрижень, починаючи від певної довжини ходу поршня виходять із контакту між собою, звільняючи при цьому простір для руху корпусу клапана під дією натискної пружини на сідло клапана, і, по-друге, вищезгадана довжина ходу поршня у кращому варіанті визначається силою прилеглої до нього натискної пружини і потрібною для додаткового випускання повітря різницею тисків А і S. Подальші кращі варіанти здійснення винаходу розглядаються нижче разом з одним із кращих прикладів здійснення винаходу, разом з поясненнями на доданих фігурах креслення, де показані: Фіг. 1 - схематично поздовжній розріз пневматичного керуючого клапана як регулюючого органа для здійснення регульованого наповнення стисненим повітрям гальмового циліндра за першим прикладом здійснення даного винаходу; Фіг. 2 - схематично поздовжній розріз пневматичного керуючого клапана за іншим прикладом здійснення даного винаходу, і Фіг. 3 - схематично деталізований поздовжній розріз клапана для запирання каналу ДВП із креслення Фіг. 1. Як можна бачити на Фіг. 1, запропонований керуючий клапан складається із головної частини 1, повітророзподільника 2 і магістральної частини 3. Даний клапан встановлено на залізничному транспортному засобі, який на кресленнях не показаний. На повітророзподільнику 2 закріплені органи сполучення з гальмовим циліндром 4, запасним резервуаром 5 і головним повітропроводом 6. У повітророзподільнику 2 розміщені або є до нього підключеними ємність 23 для керуючого тиску S і ємність 24 для опорного тиску А. Крім того, повітророзподільник 2 має сполучення для тиску R із запасного резервуара 5 і каналу додаткового випускання повітря в атмосферу ДВП для перепускання стисненого повітря між головною частиною 1 і магістральною частиною 3. У зручному місці керуючого клапана розташовані зворотний клапан для наповнення запасного резервуара 5 повітрям із головного повітропроводу 6, а також клапан для ручного скидання опорного тиску А. Магістральна частина 3 служить для того, щоб за допомогою відповідних засобів (не показані) із тиску L повітряної магістралі відгалужувати керуючий тиск S та опорний тиск А, котрі далі подаються в головну частину 1. Крім того, магістральна частина 3 на початку процесу гальмування керує сполученням повітряної магістралі L з каналом додаткового випускання повітря в атмосферу ДВП. Головна частина 1 містить розташовані у корпусі 9 розподільний поршень 7, урівноважувальний поршень 8, двосідельний клапан 10, клапан 11 для запирання каналу ДВП і регулювальний пристрій 12 для установлення режиму навантаження керуючого клапана, а також інші елементи, такі як натискні пружини, сітки (фільтри) та ущільнення. Двосідельний клапан 10 складається із випускного клапана 101, корпуса 102 клапана, впускного клапана 103 і натискної пружини 104. 3 UA 108900 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Розподільний поршень 7 перебуває під навантаженням протилежних тисків А і S, а на стороні тиску S на нього діє натискна пружина 13. Розподільний поршень 7 має ущільнення 14, яке розділяє ці два тиски. Ущільнення 14 забезпечене обвідним протоком через сопло 15, який діє доти, поки розподільний поршень 7 перебуває поблизу свого вихідного положення. Ущільнення 14 розташоване в корпусі 9, а сопло 15-у розподільному поршні. У подальшому під вихідним положенням буде матися на увазі положення розподільного поршня 7, в якому він при рівновазі тисків А і S прилягає до свого упора на стороні тиску А під дією натискної пружини 13; це положення відповідає стану руху транспортного засобу з відпущеними гальмами. Розподільний поршень 7 має, крім того, шток 16, в якому між двома ущільненнями 17 і 18 передбачений впуск 25 для подачі тиску R в його внутрішню порожнину, тобто усередину штока 16 поршня. На кінці штока 16 поршня розміщений двосідельний клапан 10, який впускає тиск із запасного резервуара R у гальмовий циліндр 4, тиск С, або випускає його в атмосферу 0. На урівноважувальний поршень 8 діє тиск С із гальмового циліндра 4, а протидіє йому атмосферний тиск. На стороні атмосферного тиску розташована натискна пружина (або пружини) 19, 20. Натискні пружини 19, 20 можуть установлюватися на різні положення за допомогою регулювального пристрою 12 в напрямку урівноважувального поршня 8. Як детально показано на Фіг. 3, клапан 11 для відокремлення каналу ДВП від ємностей, заповнених повітрям під тиском С (гальмового циліндра), має корпус 111 клапана, натискну пружину 112 і сідло 113 клапана. Корпус 111 клапана і стрижень 114, що від нього відходить, мають геометрію, розраховану на те, щоб поблизу верхнього кінцевого положення штока 16 поршня цей шток приходив у контакт з упором 115 і клапан 11 відкривався проти дії натискної пружини 112 і, таким чином, установлювалося сполучення каналу ДВП з ємностями, заповненими повітрям під тиском С (гальмовим циліндром). При гальмуванні залізничного транспортного засобу цей вузол працює таким чином. Як тільки машиністом або іншим джерелом керування рухом транспортного засобу подається сигнал на гальмування, тиск в повітряній магістралі падає нижче рівня нормального робочого тиску. Це падіння через магістральну частину 3 передається в керуючий тиск S, а опорний тиск А спочатку залишається незмінним. Якщо зазначене падіння тиску є достатньо швидким і сильним для того, щоб подолати дію на вирівнювання тиску через сопло 15, а також початкове зусилля натискної пружини 13, то розподільний поршень 7 починає рухатися в напрямку урівноважувального поршня 8. Цей рух є настільки великим, що знову встановлюється рівновага між силою тиску і силою пружини, що діють на розподільний поршень 7. У результаті зближення поршнів випускний клапан 101 приходить у контакт з корпусом 102 двосідельного клапана 10. При подальшому русі в цьому напрямку корпус 102 клапана відділяється від впускного клапана 103, внаслідок чого стиснене повітря із запасного резервуара 5 отримує можливість проходити через порожнистий шток розподільного поршня 7 у гальмовий циліндр 4. Далі функція магістральної частини полягає в тому, щоб на початку гальмування встановити сполучення повітряної магістралі 2 з каналом додаткового випускання повітря в атмосферу ДВП. При встановленні такого сполучення стиснене повітря проходить із повітряної магістралі L по каналу ДВП і через відкритий клапан 11 у гальмовий циліндр 4 і доти, поки залишається відкритим випускний клапан 102, одночасно також в атмосферу 0. Внаслідок збільшення різниці тисків А - S упор 115 приводить в рух поршень 16, стрижень 114 і корпус клапана 111 вниз до посадки останнього на сідло клапана 113, у результаті чого клапан закривається. При подальшому русі поршня 7 вищезгадані частини виходять зі зчеплення між собою, і між стрижнем та упором або між стрижнем і корпусом клапана утворюється зазор. Це перериває вихідний потік- стисненого повітря із повітряної магістралі L на початку гальмування даним шляхом і при цьому установлюється різниця тисків A-S визначена натискною пружиною 13 і поверхнею розподільного поршня 7, а разом з нею також встановлюється передбачений початковий тиск гальмового циліндра. Дана функція служить для прискорення розповсюдження зниження тиску в повітряній магістралі L по_. всій довжині поїзда і забезпечує швидке і правильно дозоване перше прилягання гальм. Установлюваний гальмовий тиск С діє з певною силою на урівноважувальний поршень 8, який, таким чином, рухається до досягнення врівноваження цієї сили з силою натискних пружин 19, 20. У результаті кожний ступінь гальмування, величиною зниження керованого тиску в повітряній магістралі L, відповідає певному відтинку шляху розподільного поршня. Як тільки досягається попередньо визначений гальмовий тиск С, відповідний рух вчиняє також 4 UA 108900 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 урівноважувальний поршень 8 - після котрого як впускний, так і випускний клапани закриваються (відсічений стан). Регулювальний пристрій 12 для установлення режиму навантаження керуючого клапана складається із регулювальної осі 121, на котрій утримується регулювальний кулачок 122. Шляхом повертання регулювальної осі 121 технік залізничної обслуги зможе з однієї сторони керуючого клапана налаштувати керуючий клапан у відповідності до фактичного навантаження одиниці залізничного складу. При цьому регулювальний кулачок 122 буде переміщуватися в напрямку упору на натискну пружину 19 або від нього. У результаті при однаковому відтинку шляху урівноважувального поршня 8 уздовж натискної пружини 19 нею буде створюватися відповідно більша чи менша сила. Зокрема, у віддаленому положенні "порожній" натискна пружина 19 буде віддалена від урівноважувального поршня 8 на таку відстань, що навіть при максимальному робочому ході буде відвертатися імовірність виникнення сили пружини. Як зазначалося вище, тиск С у гальмовому циліндрі внаслідок рівноваги сил на урівноважувальному поршні 8 відповідає силі натискних пружин, що діють на поверхню поршня. Таким чином, велика сила з боку пружини може встановлюватися для забезпечення високого тиску С у гальмовому циліндрі у випадку повністю навантаженого вагона, у той час як у випадках порожнього або частково навантаженого вагона установлення регулювального кулачка 122 повинно відбуватися в протилежному напрямку - зменшення зусилля пружини для одержання меншого тиску С у гальмовому циліндрі В одному із кращих варіантів здійснення винаходу, який є особливо ефективним для частково навантаженого вагона, використовують одну натискну пружину з пропорційною характеристикою або третю натискну пружину (не показана) спеціально для режиму "часткового навантаження"; при цьому ексцентричний елемент 122 притискають до урівноважувального поршня без люфту, а наступна натискна пружину для режиму "повного навантаження" залишається з люфтом. У режимі "повного навантаження" можна досягти ефективного гальмування також шляхом використання натискної пружини 19 з пропорційною характеристикою або з початковим люфтом, у той час як відносно мала початкова загальна сила пружини дає не занадто гостре початкове гальмування, збільшуючи зусилля з боку пружини и, отже, гальмовий тиск С упродовж подальшого робочого ходу. Зменшення тиску С у гальмовому циліндрі для відпускання гальм при керуванні процесом шляхом збільшення тиску в повітряній магістралі L і/або зниження тиску А відбувається у зворотній послідовності На початку цього процесу відкривається клапан 11, і знову запирається канал ДВП У результаті керуючий клапан приводиться у стан готовності до поновлення прискореного гальмування, як тільки магістральна частина З отримає сигнал на починання гальмування і відкриється шлях для проходження стисненого повітря із повітряної магістралі L у канал ДВП. На Фіг. 2 представлений альтернативний варіант втілення даного винаходу. Функціонування цього варіанта є аналогічним описаному вище. Замість сопла, показаного на Фіг. 1 у штоку 16 поршня, котре потребує закривання його шиберним затвором і служить для сполучення тисків А і S з метою досягнення певної нечутливості керуючого клапана, в даному, альтернативному варіанті використовується клапан 15', який утримується розподільним поршнем 7' у відкритому стані доти, поки останній перебуває у вихідному положенні або поблизу нього. Ущільнення 17' і 18' для впуску 25' тиску R із запасного резервуара 5' у сідло 103' впускного клапана у даному варіанті розташовані на урівноважувальному поршні 8'; те саме стосується і двосідельного клапана 10'. Ущільнення на урівноважувальному поршні 8' і на розподільному поршні 7' працюють у цьому варіанті в гільзі циліндра. Регулювальний пристрій, таким чином, розміщується в корпусі повітророзподільника, а не в корпусі головної частини 1' керуючого клапана 7'. Описані тут відмітні ознаки дозволяють у певних умовах сприяти спрощенню конструкції запропонованого керуючого клапана, підвищувати його надійність та поліпшувати сумісність з існуючими конструкціями керуючих клапанів. Будь-який із перелічених тут варіантів може незалежно інтегруватися в базовий варіант виконання. Крім того, керуючий клапан згідно з винаходом може включатися в різноманітні комбінації з іншими варіантами, які тут не були розглянуті. Перелік позицій на кресленнях 1 Головна частина 2 Повітророзподільник 3 Магістральна частина 5 UA 108900 C2 5 10 15 20 25 30 35 4 Гальмовий циліндр 5 Запасний резервуар 6 Головний повітропровід 7 Розподільний поршень 8 Урівноважувальний поршень 9 Корпус 10 Двосідельний клапан 101 Випускний клапан 102 Корпус клапана 103 Впускний клапан 104 Натискна пружина 11 Клапан для запирання каналу ДВП 111 Корпус клапана 112 Натискна пружина 113 Сідло клапана 114 Механічне сполучення, стрижень 115 Механічне сполучення, упор 12 Регулювальний пристрій 13 Натискна пружина 14 Ущільнення 15 Сопло 16 Шток поршня 17 Ущільнення 18 Ущільнення 19 Натискна пружина 20 Натискна пружина 21 Клапан 22 Ущільнення 23 Ємність для керуючого тиску S 24 Ємність для керуючого тиску А 25 Впуск На Фіг. 2 усі позиції зі штрихом (') є еквівалентними переліченим вище. А Опорний тиск S Керуючий тиск L Повітряна магістраль С Тиск у гальмовому циліндрі R Тиск у запасному резервуарі KZE Канал додаткового випускання повітря (ДВП) ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 40 45 50 55 60 1. Керуючий клапан для автоматичних пневматичних гальм для створення гальмового тиску в щонайменше одному підключеному гальмовому циліндрі (4) відповідно до різниці між тиском у підключеній повітряній магістралі (L) поїзда та накопиченим опорним тиском (А), який складається із головної частини (1), магістральної частини (2) і повітророзподільника (3) з каналом додаткового випускання повітря в атмосферу (ДВП) із магістральної частини через повітророзподільник у головну частину, в якому головна частина (1) містить такі частини: розподільний поршень (7) зі штоком (16) поршня, на який з одного боку діє опорний тиск (А), а з іншого боку - керуючий тиск (S) і щонайменше одна натискна пружина (13), врівноважувальний поршень (8), на який діє тиск (С) гальмового циліндра (4) проти сили щонайменше однієї натискної пружини (20), і двосідельний клапан (10), у якому шляхом наближення розподільного поршня (7) через шток (16) поршня відкривається впускний клапан (103), а шляхом його віддалення відкривається випускний клапан (101), причому впускний клапан (103) розташований на шляху проходження повітря із запасного резервуара (5) в напрямку гальмового циліндра (4), а випускний клапан (101), напроти, розташований на шляху проходження повітря із гальмового циліндра (4) в атмосферу (0), який відрізняється тим, що головна частина (1) містить клапан (11), який складається із корпуса (111) клапана, натискної пружини (112) і сідла клапана (113), в якому в корпусі (111) клапана і сідлі (113) клапана взаємно протилежно розташовані напірні камери, що сполучаються з каналом додаткового випускання повітря (ДВП) або з гальмовим циліндром (С), 6 UA 108900 C2 5 10 15 і в якому корпус клапана (111) через механічне сполучення (114, 115) з'єднаний з розподільним поршнем (7) через шток поршня (16). 2. Керуючий клапан за п. 1, який відрізняється тим, що механічне сполучення (114, 115) включає у себе з'єднаний з поршнем (7) упор (115) і прилеглий до корпуса (111) клапана стрижень (114), в якому упор (115) і стрижень (114) у положенні виходу поршня та поблизу нього (7) приходять один з одним у контакт, а корпус клапана (111) при цьому відокремлюється стрижнем (114) від сідла клапана (113) проти дії натискної пружини (112). 3. Керуючий клапан за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що упор (115) і стрижень (114), починаючи від певної довжини ходу поршня (7), є розчепленими, звільняючи при цьому простір для руху корпусу (111) клапана під дією натискної пружини (112) на сідло клапана (113), і тим, що вищезгадана довжина ходу поршня (7) визначається силою прилеглої до нього натискної пружини (13) і потрібною для додаткового випускання повітря різницею тисків А і S. 4. Залізничний транспортний засіб, який містить щонайменше один керуючий клапан за будьяким з попередніх пунктів. 7 UA 108900 C2 Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюФ
Автори англійськоюCzypionka, Simon, Heller, Martin, Krusche, Michael, Krylov, Vladimir, Romanov, Sergey, Simon, Timm
Автори російськоюЧыпионка Симон, Хеллер Мартин, Круше Михаэль, Крылов Владимир, Романов Сергей, Симон Тимм
МПК / Мітки
МПК: B60T 13/40, B60T 15/04, B60T 8/17, B60T 15/30, B60T 13/57, B60T 8/18, B60T 15/02, B60T 7/12, B60T 13/66, B60T 15/18, B60T 13/36, B60T 13/26
Мітки: клапан, гальм, автоматичних, керуючий, пневматичних
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/10-108900-keruyuchijj-klapan-dlya-avtomatichnikh-pnevmatichnikh-galm.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Керуючий клапан для автоматичних пневматичних гальм</a>
Попередній патент: Пристрій для дистанційної реєстрації вертикального профілю температури атмосферного повітря
Наступний патент: Вірус північноамериканського репродуктивного та респіраторного синдрому свиней (prrs) та його застосування
Випадковий патент: Пристрій очищення фільтра в зборі