Гальмовий клапан з регулюванням навантаження для автоматичних пневматичних гальм

Номер патенту: 113554

Опубліковано: 10.02.2017

Автор: Комерлаті Роберт

Є ще 2 сторінки.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Пневматичний гальмовий клапан з регулюванням навантаження (1) для керування щонайменше одним автоматичним пневматичним гальмом рейкового транспортного засобу з урахуванням попереднього керуючого тиску (Cv) і фактичного стану навантаження відповідного вагонного візка, де зазначений клапан містить перший поршень (2), який має перший шток (3) поршня та керується тиском гальмового циліндра (С), другий поршень (4), який має другий шток (5) поршня та керується попереднім керуючим тиском (Cv), де обидва штоки (3, 5) поршнів взаємодіють з коромислом (6) для приведення в дію двосідельного клапана (7) для наповнення гальмового циліндра (8) повітрям і випуску із нього повітря, причому коромисло (6) взаємодіє з регулювальним повзуном (9) у регулювальному пристрої (10), положення якого відносно коромисла (6) може змінюватися за допомогою переміщуваного в осьовому напрямку маніпулятора (12) з маніпуляційним вістрям (11) на спрямованому вниз далекому кінці для реєстрації стану навантаження відповідного вагонного візка, причому маніпуляційний пристрій (13) має розміщений у корпусі (14) демпферний поршень (16), який є з'єднаним зі штоком (15) поршня і може переміщуватися уздовж осі усередині циліндра (17), розташованого у корпусі (14),

який відрізняється тим, що між переміщуваним уздовж осі маніпулятором (12) і штоком (15) поршня розташовані розв'язувальна пружина (18) для розв'язки сил, яка непрямим чином діє на шток (15) поршня, і зворотна пружина (19), яка непрямим чином діє на переміщуваний уздовж осі маніпулятор (12).

2. Гальмовий клапан з регулюванням навантаження (1) за п. 1, який відрізняється тим, що зворотна пружина (19) одним своїм кінцем прилягає до повернутої усередину поверхні торця переміщуваного уздовж осі маніпулятора (12) для того, щоб витискати із корпуса (14) назовні переміщуваний уздовж осі маніпулятор (12) до радіального упора (20), причому іншим своїм кінцем зворотна пружина (19) прилягає до опорної поверхні, влаштованої в корпусі (14).

3. Гальмовий клапан з регулюванням навантаження (1) за п. 1, який відрізняється тим, що розв'язувальна пружина (18) одним своїм кінцем прилягає до верхньої тарілки (22) пружини, що розташовується у трубці (21) і прилягає до штока (15) поршня, а іншим своїм кінцем прилягає до нижньої тарілки (23) пружини, розташованої у трубці (21).

4. Гальмовий клапан з регулюванням навантаження (1) за п. 1, який відрізняється тим, що вістря (11) маніпулятора діє на розв'язувальну пружину (18) через переміщуваний уздовж осі маніпулятор (12) і розташований між нижньою тарілкою (23) пружини та вістрям (11) маніпулятора шток (24) поршня, причому розташований у трубці (21) тяговий шток (25) є з'єднаним з натискним штоком (24) таким чином, що осьовий рух натискного штока (24) у напрямку вагонного візка приводить також у рух в напрямку вагонного візка тяговий шток (25).

5. Гальмовий клапан з регулюванням навантаження (1) за п. 3, який відрізняється тим, що на зовнішній і внутрішній периферійних поверхнях трубки (21) розміщено по одній захисній гільзі (26) із полімерного матеріалу для того, щоб захистити трубку (21) від абразивного зносу, якого їй можуть завдавати зворотна пружина (19) і розв'язувальна пружина (18).

6. Гальмовий клапан з регулюванням навантаження (1) за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що переміщувані уздовж осі конструкційні елементи усередині маніпуляційного пристрою (13) спрямовуються у кільцях (27) ковзання або стрічках (28) ковзання для зменшення зносу.

7. Гальмовий клапан з регулюванням навантаження (1) за п. 1, який відрізняється тим, що всі вхідні та вихідні повітряні канали мають по одній закладеній в ущільнювальний елемент (29) тонкій сітці (30) для запобігання впусканню і випусканню забруднювальних часток у гальмовий клапан з регулюванням навантаження (1), причому ущільнювальний елемент (29) має на прилеглих поверхнях ущільнення принаймні один радіальний до поверхні ущільнення ущільнювальний виступ.

8. Гальмовий клапан з регулюванням навантаження (1) за п. 1, який відрізняється тим, що експлуатаційний доступ до регулювального пристрою (10) забезпечується ззовні гальмового клапана з регулюванням навантаження (1) для задавання тиску в порожньому стані, де положення регулювального повзуна (9) встановлюється шляхом загвинчування або вигвинчування регулювального гвинта (31).

9. Гальмовий клапан з регулюванням навантаження (1) за п. 8, який відрізняється тим, що на регулювальному гвинті (31) розміщені принаймні дві суцільнометалеві, самофіксувальні контргайки (32а, 32b), де одна контргайка (32b) запобігає скручуванню регулювального гвинта (31) відносно регулювального повзуна (9), а інша контргайка (32а) запобігає зсуву регулювального гвинта (9) уздовж осі відносно регулювального пристрою (10).

10. Гальмовий клапан з регулюванням навантаження (1) за п. 1, який відрізняється тим, що коромисло (6) в точках його опори є з'єднаним зі штоками (3, 5) поршнів в обертових сполученнях для зменшення до мінімуму тертя і зносу, а також для збільшення чутливості, де один зі штоків (3, 5) поршнів, що діють на коромисло (6), має бочкоподібну напрямну (33) для того, щоб забезпечити можливість поперечного люфту штока (5) поршня.

Текст

Реферат: Винахід стосується пневматичного гальмового клапана з регулюванням навантаження (1) для керування принаймні одним автоматичним пневматичним гальмом рейкового транспортного засобу з урахуванням попереднього керуючого тиску (Cv) і фактичного стану навантаження відповідного вагонного візка. Гальмовий клапан містить перший поршень (2), який має перший шток (3) поршня та керується тиском гальмового циліндра (С), другий поршень (4), який має другий шток (5) поршня та керується попереднім керуючим тиском (Cv). Обидва штоки (3, 5) поршнів взаємодіють з коромислом (6) для приведення в дію двосідельного клапана (7) для наповнення гальмового циліндра (8) повітрям і випуску із нього повітря. Коромисло (6) взаємодіє з регулювальним повзуном (9) у регулювальному пристрої (10), положення котрого відносно коромисла (6) може змінюватися за допомогою переміщуваного в осьовому напрямку маніпулятора (12) з маніпуляційним вістрям (11) на спрямованому вниз далекому кінці для реєстрації стану навантаження відповідного вагонного візка. Маніпуляційний пристрій (13) має розміщений у корпусі (14) демпферний поршень (16), котрий є з'єднаним зі штоком (15) поршня і може переміщуватися уздовж осі усередині циліндра (17), розташованого у корпусі (14). Між переміщуваним уздовж осі маніпулятором (12) і штоком (15) поршня розташовані розв'язувальна пружина (18) для розв'язки сил, яка непрямим чином діє на шток (15) поршня, і зворотна пружина (19), яка непрямим чином діє на переміщуваний уздовж осі маніпулятор (12). UA 113554 C2 (12) UA 113554 C2 UA 113554 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Галузь техніки Даний винахід стосується пневматичного гальмового клапана з регулюванням навантаження для керування щонайменше одним автоматичним пневматичним гальмом рейкового транспортного засобу з урахуванням попереднього керуючого тиску і фактичного стану навантаження відповідного вагонного візка, де зазначений клапан містить перший поршень, який має перший шток поршня та керується тиском гальмового циліндра, другий поршень, який має другий шток поршня та керується попереднім керуючим тиском, де обидва штоки поршнів взаємодіють з коромислом для приведення в дію двосідельного клапана для наповнення гальмового циліндра повітрям і випуску із нього повітря, причому зазначене коромисло взаємодіє з регулювальним повзуном у регулювальному пристрої, положення якого відносно коромисла може змінюватися за допомогою переміщуваного уздовж осі маніпулятора маніпуляційного пристрою з маніпуляційним вістрям на спрямованому вниз далекому кінці для реєстрації стану навантаження відповідного вагонного візка, де зазначений маніпуляційний пристрій має розміщений у корпусі демпферний поршень, який є з'єднаним зі штоком поршня і може переміщуватися уздовж осі усередині циліндра, розташованого в цьому корпусі. Даний винахід спрямований на застосування у конструюванні та будівництві рейкових транспортних засобів. Рейкові транспортні засоби можуть мати у своєму обладнанні гальмові клапани з регулюванням навантаження, які дозволяють тиск, створений попередньо включеним керуючим клапаном, припасувати до фактичного стану навантаження вагонного візка і потім передати на гальмовий циліндр. Рівень техніки Із документа DE 10 2006 025 329 ВЗ є відомим гальмовий клапан з регулюванням навантаження для гальмування рейкового транспортного засобу в завантаженому режимі. Описаний гальмовий клапан з регулюванням навантаження містить перший поршень зі штоком першого поршня, на котрий діє гальмовий тиск, та принаймні один другий поршень зі штоком другого поршня, на котрий діє принаймні один попередньо встановлений керуючий тиск. Ці штоки поршнів взаємодіють з коромислом, котре приводить у дію впускний клапан і випускний клапан, де через впускний клапан з'єднуються чи роз'єднуються між собою запасний резервуар повітря і гальмовий циліндр. Через випускний клапан включається або виключається сполучення гальмового циліндра з атмосферою. Коромисло здатне приводитися в контакт з упором, котрий може віддалятися від коромисла третім поршнем, причому на третій поршень з одного боку передбачена дія тиску, залежного від навантаження, а з іншого боку - сила натискної пружини. Натискна пружина демонструє прогресивну характеристичну криву і, таким чином, зі збільшенням ходу пружини стає жорсткішою. Цією пружиною створюється тиск на третій поршень, який пересуває упор для коромисла, проти натискної сили, що виробляється із керуючого тиску, пропорційного величині навантаження. Шляхом припасування прогресивної характеристичної кривої даної пружини до фактичних граничних умов можна компенсувати нелінійність гальмового клапана з регулюванням навантаження. У результаті отримується лінійна робоча характеристика гальмового клапана з регулюванням навантаження. У книзі "Asadtschenko, V.R.: Avtomatitscheskije Tormosa podvishnogo Sostawa sheleznogo Transporta (russ.), Moskau 2002, Seite 87 ff" [Асадченко В. Р. Автоматические тормоза подвижного состава железнодорожного транспорта, Москва 2002, стр. 87 и след.] описані загальні положення, що стосуються гальмового клапана з регулюванням навантаження. Гальмовий клапан з регулюванням навантаження, зазвичай, монтується на фланці клапана, де розташовуються також необхідні елементи пневматичних сполучень. Описаний у цій роботі гальмовий клапан з регулюванням навантаження складається із клапанної частини і маніпулятора. Шкалювання тиску гальмового циліндра відноситься до клапанної частини, у той час як маніпулятору відводиться те, що стосується навантаження вагонного візка. Головними складовими клапанної частини є: поршень, який приводиться в рух тиском гальмового циліндра; натискна пружина, яка своїм тиском діє на цей поршень; двосідельний клапан для впускання повітря у підключений гальмовий циліндр і та випускання із нього повітря; поршень, на який подається попередній керуючий тиск, і натискна пружина, що діє на цей поршень; а також коромисло та закріплений на маніпуляторі регулювальний повзун, котрий виконує функцію посередника між маніпуляційний пристроєм і пристроєм гальмового клапана з регулюванням навантаження. До маніпуляційного пристрою належать: маніпулятор, який налаштовується обкаткою; натискна пружина, що діє на цей маніпулятор; демпферний поршень і натискна пружина, що діє на цей поршень; а також вже згаданий вище регулювальний повзун. Функцією гальмового клапана з регулюванням навантаження є забезпечення гальмування вагонного візка в оптимальному діапазоні та запобігання виникненню помилок людини, зумовлених неправильним налаштуванням. Це дозволяє запобігати надлишковому 1 UA 113554 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 гальмуванню, що, у свою чергу, знижує імовірність виникнення таких явищ, як повзуни та нагрів букс внаслідок блокованого гальмування. З іншого боку це дозволяє усунути випадки недостатнього гальмування, наслідками якого є занадто мала сила гальмування та зумовлений цим занадто великий гальмівний шлях. Переміщення рухомих частин гальмового клапана з регулюванням навантаження здійснюється крізь корпус. Для забезпечення точного осьового спрямування руху передбачені малі допуски на конструкційні деталі і належні посадки з зазором. Оскільки корпус зазвичай виконується із ливарного матеріалу, з часом у процесі експлуатації в умовах великих перепадів температури з'являються сліди зносу. Суть винаходу Метою даного винаходу є вдосконалення пневматичного гальмового клапана з регулюванням навантаження розглянутого вище типу таким чином, щоб поряд з функцією розв'язки сил була реалізована можливість створення компактної конструкції з заощадженням маси, котра водночас мала б збільшені довговічність і чутливість завдяки зменшенню зносу. Поставлене завдання вирішується даним винаходом у гальмовому клапані з регулюванням навантаження згідно з обмежувальною частиною п. 1 Формули винаходу разом з його відмітними ознаками. Кращі вдосконалення згідно з винаходом випливають із подальших залежних пунктів Формули винаходу. Відповідно до даного винаходу, між переміщуваним уздовж осі маніпулятором і штоком поршня розташовані розв'язувальна пружина для розв'язки сил, яка непрямим чином діє на шток поршня, і зворотна пружина, яка непрямим чином діє на переміщуваний уздовж осі маніпулятор. Переміщуваний уздовж осі маніпулятор під силою зворотної пружини натискає на місце його кінцевого положення в корпусі або на плиту маніпулятора на вагонному візку. Сила, що діє на демпферний поршень, обмежується розв'язувальною пружиною. Це дозволяє демпферний поршень виконувати більш компактним і менших габаритів. Механізм розв'язки сил служить для того, щоб сила, що діє на демпферний поршень при введенні та виведенні переміщуваного уздовж осі маніпулятора, була симетричною. Це дозволяє сили пружин, що виникають у переміщуваному уздовж осі маніпуляторі утримувати на рівні низьких величин. У кращому варіанті зворотна пружина одним своїм кінцем прилягає до повернутої усередину поверхні торця переміщуваного уздовж осі маніпулятора, для того щоб витискати із корпуса назовні переміщуваний уздовж осі маніпулятор до радіального упора, причому іншим своїм кінцем зворотна пружина прилягає до опорної поверхні, влаштованої в корпусі. Таке розташування зворотної пружини в корпусі є особливо вигідним для вирішення окресленого вище завдання, поставленого перед даним винаходом. Крім того, розміщення розв'язувальної пружини усередині зворотної пружини дозволяє отримувати також інші переваги в тому, що стосується економії простору, який займає дане обладнання. Ще однією переваго такої конструкції є те, що розв'язувальна пружина одним своїм кінцем прилягає до верхньої тарілки пружини, що розташовується у трубці і прилягає до штока поршня, а іншим своїм кінцем прилягає до нижньої тарілки пружини, розташованої у цій трубці. Крім того, розв'язувальна пружина перебуває у попередньо напруженому стані і діє подібно пружному зв'язку між вищезгаданими верхньою і нижніми тарілками пружини. Розв'язувальна пружина здійснює відключення сили демпферного поршня від вістря маніпулятора. Крім того, шток поршня, циліндр і трубка виконуються із алюміній-кремнієвого сплаву, у кращому варіанті із сплаву AISiMgMn, методом штампування витіканням. Це дозволяє не тільки зменшити вагу конструкції, але також знизити інертність рухомих уздовж осі частин, таких як шток поршня і трубка. Технічне рішення, на якому базується даний винахід, полягає в тому, що вістря маніпулятора через переміщуваний уздовж осі маніпулятор і натискний шток, розташований між нижньою тарілкою пружини і вістрям маніпулятора, діє на розв'язувальну пружину, а усередині трубки розташований тяговий шток, котрий є з'єднаним з натискним штоком таким чином, що спрямований униз осьовий рух натискного штока вниз приводить також до переміщення вниз тягового штока. При навантаженні вагонного візка маніпулятор, переміщуваний уздовж осі над своїм вістрям, пересувається разом з натискним штоком уздовж осі вгору. Верхня тарілка пружини є з'єднаною з тяговим штоком. Нижня тарілка штовхає попередньо напружену розв'язувальну пружину вгору, внаслідок чого верхньою тарілкою пружини створюється натискна сила, що діє на шток поршня і демпферний поршень. Величина цієї сили визначається попереднім напруженням розв'язувальної пружини. Серед інших заходів вдосконалення даним винаходом пропонується розміщувати захисні гільзи із полімерного матеріалу на зовнішній і внутрішній периферійних поверхнях трубки з метою захисту цієї трубки від абразивного зносу, який можуть спричиняти їй зворотна пружина і 2 UA 113554 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 розв'язувальна пружина. У кращому варіанті захисна гільза прилягає до зовнішньої периферійної поверхні трубки на створеній у корпусі поверхні прилягання та фіксується на ній зворотною пружиною. Захисна гільза на внутрішній периферійній поверхні трубки простягається уздовж осі по суті по всій довжині трубки і завдяки цьому фіксується самою трубкою. Що стосується полімерного матеріалу, то ним у кращому варіанті служить термопласт і, зокрема, поліоксиметилен (РОМ). Абразивний знос захисної гільзи не перешкоджає функціонуванню маніпуляційного пристрою. Крім того, зношена тертям у процесі експлуатації захисна гільза може бути дуже просто замінена при проведенні регламентних робіт. Даним винаходом пропонується також для зменшення зносу спрямовувати переміщувані уздовж осі частини усередині маніпуляційного пристрою в кільцях або стрічках ковзання. Такі кільця ковзання виконуються переважно із полімерів і, зокрема, із політетрафторетилену (PTFE) і є армованими волокном. Крім того, кільця ковзання виконуються з прорізом в стик і на переміщуваному уздовж осі маніпуляторі фіксуються зачепом. Стрічки ковзання також виконуються із полімерів, наприклад із PTFE, але, на противагу кільцям, містять у своєму складі вуглець у кількості принаймні 25 %. Стрічки ковзання у кращому варіанті накладаються навколо демпферного поршня або на трубчасту напрямну в циліндрі, і в процесі експлуатації фіксуються уздовж осі у гайці. Кільця і стрічки ковзання дозволяють створювати довговічні, прецизійні опори з дуже малим тертям і зносом. У кращому варіанті усі вхідні та вихідні повітряні канали обладнуються тонкими сітками, що вкладаються у відповідні ущільнювальні елементи і служать для запобігання потраплянню часток забруднень на вхід або вихід гальмового клапана з регулюванням навантаження. При цьому кожний ущільнювальний елемент на поверхнях щільного прилягання має принаймні одну радіальну відносно поверхні ущільнення прокладку. Для вкладання тонкої сітки в U-подібний ущільнювальний елемент не потребується додаткового конструкційного простору. Крім того, локальний збільшений ущільнювальний ефект на цій ділянці створює принаймні одна ущільнювальна прокладка, а для підвищення надійності ущільнення можна сконструювати його із багатьох прокладок, розподілених по площині ущільнення. Ущільнювальний елемент у кращому варіанті складається із одного еластомерного матеріалу, розрахованого на роботу в діапазоні температур від -60 °C до +80 °C. Таким еластомерним матеріалом може служити, наприклад, нітрилкаучук (NBR). Проте в цих цілях можуть використовуватися також ущільнювальні елементи із силіконових матеріалів. Ще однією перевагою даного винаходу є те, що до вищезгаданого регулювального пристрою забезпечений доступ ззовні гальмового клапана з регулюванням навантаження, що дозволяє встановлювати попередній рівень тиску в порожньому стані шляхом змінюванням положення регулювального повзуна загвинчуванням або вигвинчуванням регулювального гвинта. Можливість маніпуляцій з регулювальним гвинтом у кращому варіанті забезпечується через вільно доступний ззовні вентиляційний отвір. Крім того, згідно з винаходом на регулювальному гвинті передбачається використовувати принаймні дві суцільнометалеві самофіксувальні контргайки, одна із яких запобігає скручуванню регулювального гвинта відносно регулювального повзуна, а інша запобігає зсуву регулювального гвинта уздовж осі відносно регулювального пристрою. Перевага цього технічного рішення полягає в тому, що такий гальмовий клапан з регулюванням навантаження не потрібно знімати з випробувального стенда і розбирати на частини у тому випадку, якщо при випробуваннях було виявлено відхилення рівня тиску в порожньому стані. Відхилення рівня тиску в порожньому стані може зумовлюватися допусками на виробництво і монтаж. Крім того, установлення рівня тиску в порожньому стані є ітеративним процесом і в залежності від обставин може потребувати виконання великої кількості циклів налаштування. Перевагою суцільнометалевих самофіксувальних контргайок є, поряд з іншим, те, що вони є нечутливими до впливу температури. Одним із запропонованих даним винаходом технічних рішень є те, що коромисло в точках його опори є з'єднаним зі штоками поршнів в обертових сполученнях для зменшення до мінімуму тертя і зносу, а також для збільшення чутливості, причому один із штоків поршня, що діють на коромисло, має бочкоподібну напрямну, яка допускає поперечний люфт штока поршня. Кутове переміщення, що виникає під час руху коромисла, реалізується другим поршнем, який перебуває в обертових сполученнях та під дією попередньо заданого керуючого тиску. Рух першого поршня, на який діє тиск гальмового циліндра, залишається обмеженим лише осьовим напрямком, що потребується для забезпечення площинного прилягання сідла клапана. Завдяки цій спеціальній опорній конструкції забезпечується мінімальне тертя на коромислі та підвищується чутливість керуючого клапана. Перелік фігур 3 UA 113554 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Запропоновані даним винаходом вдосконалення і заходи поліпшення описані нижче більш докладно на кращих прикладах його здійснення з поясненнями на доданих фігурах креслення, де показані: Фіг. 1 - спрощена структурна схема пневматичного гальмового обладнання для рейкового транспортного засобу згідно з одним із кращих варіантів здійснення винаходу; Фіг.2 - схематичне зображення в розрізі пневматичного гальмового клапана з регулюванням навантаження, показаного на Фіг. 1. Докладний опис кращого варіанта здійснення винаходу На Фіг. 1 представлена спрощена структурна схема пневматичного гальмового обладнання. До головного повітропроводу HL, який простягається крізь весь потяг, підключений керуючий клапан 35. Керуючий клапан 35 з'єднаний з запасним резервуаром 34 повітря, який створює тиск R живлення, що подається у керуючий клапан 35. Керуючий клапан 35 керує наповненням запасного резервуара 34 повітря і створює попередній керуючий тиск Cv. Для цього керуючий клапан 35 з боку входу сполучений з трубопроводом, по котрому попередній керуючий тиск Cv подається у гальмовий клапан 1 з регулюванням навантаження. Гальмовий клапан 1 є регульованим і перетворює створюваний керуючим клапаном 35 попередній керуючий тиск Cv у тиск С гальмового циліндра. Тиск С гальмового циліндра подається у гальмовий циліндр 8, який перетворює його на силу приведення в дію фрикційного гальма (на кресленнях не показане). На Фіг. 2 показаний гальмовий клапан 1 з регулюванням навантаження 1 згідно з винаходом разом з приналежним до нього та інтегрованим з ним маніпуляційним пристроєм 13. Гальмовий клапан 1 з регулюванням навантаження має утримуваний на фланці 36 вхідний штуцер подачі повітря, крізь який попередній керуючий тиск Cv, що надходить від керуючого клапана 35, подається у гальмовий клапан 1 з регулюванням навантаження. Між фланцем 36 і гальмовим клапаном 1 розміщений ущільнювальний елемент 29 у формі фланцевого ущільнення 29. Фланцеве ущільнення 29 включає у себе тонку сітку 30, що розміщується між губками прокладки з U-подібним профілем і служить для затримування часток бруду. Далі в напрямку потоку від фланцевого ущільнення 29 розташований двосідельний клапан 7, котрий служить для наповнення повітрям підключеного до нього гальмового циліндра і випуску повітря із цього циліндра. Перший поршень 2, котрий приводиться в рух тиском С гальмового циліндра і є з'єднаним з першим штоком 3 поршня, перебуває під дією натискної пружини 37а. Другий поршень 4, котрий приводиться в рух попереднім керуючим тиском Cv і є з'єднаним з другим штоком 5 поршня, перебуває під дією натискної пружини 37b. Обидві натискні пружини 37а і 37b служать для того, щоб у стані, коли на гальмовий клапан 1 з регулюванням навантаження і, отже, також на двосідельний клапан 7 тиск не подається, коромисло 6 не контактувало з регулювальним повзуном 9, розміщеним на регулювальному пристрої 10. Крім того, натискна пружина 37а на першому поршні 2 служить для того, щоб двосідельний клапан 7 у стані без тиску був відкритим. Коромисло 6 в точках його опори є з'єднаним зі штоками 3 і 5 поршнів в обертових сполученнях для зменшення до мінімуму тертя і зносу, а також для збільшення чутливості. Другий шток 5 поршня, що діє на коромисло 6, має бочкоподібну напрямну 33, яка допускає поперечний люфт штока 5 поршня. На противагу цьому, перший шток 3 поршня має безлюфтову, циліндричну напрямну 39. У разі виникнення тиску від керуючого клапана 35, цей тиск передається на другий поршень 4, а також — через відкритий натискною пружиною 37а двосідельний клапан 7 — на перший поршень 2. При цьому якщо тиск на другому поршні 4 перевищує силу від натискної пружини 37а, то двосідельний клапан 7 закривається. Внаслідок руху обох клапанів 2 і 4 коромисло 6 притискається до регулювального повзуна 9. Рівновагою сил, що в результаті цього встановлюється, створюється певний тиск С гальмового циліндра, величина котрого залежить від величини попереднього керуючого тиску Cv та від положення регулювального повзуна 9. Коли змінюється попередній керуючий тиск Cv, змінюється також сила, що діє на другий поршень 4, у той час як сила, що діє на перший поршень 2, поки що залишається незмінною. Сила, що діє на другий поршень 4, передається через точку обертання на коромисло 6 і на перший поршень 2. У результаті цього рівновага сил на коромислі 6 порушується, і коромисло 6 приходить у рух. Кожного разу при зміненні попереднього керуючого тиску Cv двосідельний клапан 7 відкривається, і після цього знову закривається тільки тоді, коли на коромислі 6 встановлюється рівновага сил. Маніпуляційний пристрій 13 чинить вплив на регулювальний пристрій 10 і пересуває регулювальний повзун 9 у залежності від фактичного стану навантаження відповідного вагонного візка. Конструкція маніпуляційного пристрою 13 згідно з винаходом дозволяє здійснювати розв'язку сил між переміщуваним уздовж осі маніпулятором 12 і здатним 4 UA 113554 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 переміщуватися уздовж осі в циліндрі 17 демпферним поршнем 16, а також між переміщуваним уздовж осі маніпулятором 12 і регулювальним повзуном 9. Переміщуваний уздовж осі маніпулятор 12 під дією зворотної пружини 19 притискається до упора 20, що виступає в радіальному напрямку із корпуса 14, або до маніпуляційної плити (на кресленні не показана) на візку. Сила, яка діє на демпферний поршень 16, обмежується розв'язувальною пружиною 18. Механізм розв'язки сил служить для того, щоб сила, що діє на демпферний поршень 16 при введенні та виведенні переміщуваного уздовж осі маніпулятора 12, була симетричною. Це дозволяє сили, що виникають у маніпуляційному пристрої 13, утримувати на низькому рівні і, таким чином, зменшити розміри маніпуляційного пристрою 13. При навантаженні вагонного візка переміщуваний уздовж осі маніпулятор 12 опиняється під дією сили, яка через вістря 11 маніпулятора разом з розміщеним у ньому натискним штоком 24 буде тиснути на нього вгору. Через нижню тарілку 23 пружини попередньо напружена розв'язувальна пружина 18 отримає поштовх, внаслідок чого через верхню тарілку 22 пружини на шток 15 поршня і демпферний поршень 16 буде діяти натискна сила. Величина цієї сили залежить від величини сили попереднього напруження розв'язувальної пружини 18. Спрямований уздовж осі рух угору демпферного поршня 16 викликає появу надмірного тиску над демпферним поршнем 16 і занижений тиск під ним. Зумовлені цим сили спрямовуються проти сили зворотної пружини 19. Різниця величин тиску на демпферному поршні 16 повільно зникає у міру витікання повітря через сопло 38 у демпферному поршні 16, і, таким чином, демпферний поршень 16 разом зі штоком 15 поршня і трубкою 21, що оточує розв'язувальну пружину 18, повільно рухається уздовж осі вгору доти, поки нижній упор у трубці 21 не досягне нижньої тарілки 23 пружини і не завершиться дія сили на шток 15 поршня і на демпферний поршень 16. Як тільки переміщуваний уздовж осі маніпулятор 12 починає рухатися вниз, з'єднаний з натискним штоком 24 тяговий шток 25, а також верхня тарілка 22 пружини, тягнуться додолу над упором на натискному штоку 24, розташованому усередині переміщуваного уздовж осі маніпулятора 12. Розв'язувальна пружина 18 при цьому стискається верхньою тарілкою 22 пружини вниз і створює над нижньою тарілкою 23 пружини та упором у трубці 21 тягову силу, спрямовану уздовж осі вниз, на шток 15 поршня та демпферний поршень 16. У результаті цього створюється надмірний тиск на нижню сторону демпферного поршня 16 і знижений тиск на верхню сторону демпферного поршня 16. Сили, які внаслідок цього виникають на демпферному поршні 16, є спрямованими проти сили зворотної пружини 19. Ця різниця величин тиску на демпферному поршні 16 повільно зникає у міру витікання повітря через сопло 38 у демпферному поршні 16, у результаті чого демпферний поршень 16 разом зі штоком 15 поршня і трубкою 21 повільно рухаються уздовж осі вниз, поки верхня тарілка пружини 22 не досягне верхнього упора у трубці 21 і не завершиться дія сили на шток 15 поршня і на демпферний поршень 16. На зовнішній периферійній поверхні демпферного поршня 16 і на зовнішній периферійній поверхні трубки 21 влаштовані стрічки ковзання 28а і 28b для зменшення зносу. Крім того, між переміщуваним уздовж осі маніпулятором 12 і корпусом 14 передбачені два кільця 27а і 27b ковзання. Це дозволяє не тільки зменшити знос, але й збільшити чутливість переміщуваного уздовж осі маніпулятора 12. На зовнішній і на внутрішній периферійних поверхнях трубки 21 розміщено по одній захисній гільзі 26 із полімерного матеріалу, що потребується для захисту трубки 21 від абразивного зносу, якого їй можуть завдати зворотна пружина 19 і розв'язувальна пружина 18. Експлуатаційний доступ до регулювального пристрою 10 забезпечується ззовні гальмового клапана 1 з регулюванням навантаження для задавання тиску в порожньому стані, де положення регулювального повзуна 9 встановлюється шляхом загвинчування або вигвинчування регулювального гвинта 31. На регулювальному гвинті 31 розміщені дві суцільнометалеві, самофіксувальні гайки 32а і 32b. Верхня суцільнометалева, самофіксувальна гайка 32b запобігає скручуванню регулювального гвинта 31 відносно регулювального повзуна 9, а нижня суцільнометалева, самофіксувальна гайка 32а запобігає зсуву регулювального гвинта 9 уздовж осі відносно регулювального пристрою 10. Позиції на кресленнях 1 Гальмовий клапан з регулюванням навантаження 2 Перший поршень 3 Перший шток поршня 4 Другий поршень 5 Другий шток поршня 6 Коромисло 5 UA 113554 C2 5 10 15 20 25 30 35 7 Двосідельний клапан 8 Гальмовий циліндр 9 Регулювальний повзун 10 Регулювальний пристрій 11 Вістря маніпулятора 12 Маніпулятор, переміщуваний уздовж осі 13 Маніпуляційний пристрій 14 Корпус 15 Шток поршня 16 Демпферний поршень 17 Циліндр 18 Розв'язувальна пружина 19 Зворотна пружина 20 Упор 21 Трубка 22 Верхня тарілка пружини 23 Нижня тарілка пружини 24 Натискний шток 25 Тяговий шток 26 Захисна гільза 27 Кільця ковзання 28 Стрічки ковзання 29 Ущільнювальний елемент 30 Тонка сітка 31 Регулювальний гвинт 32а, 32b Суцільнометалева, самофіксувальна гайка 33 Бочкоподібна напрямна 34 Запасний резервуар повітря 35 Керуючий клапан 36 Фланець 37a, 37b Натискна пружина 38 Сопло 39 Циліндрична напрямна С Тиск гальмового циліндра Cv Попередній керуючий тиск HL Головний повітропровід R Тиск живлення ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 40 45 50 55 1. Пневматичний гальмовий клапан з регулюванням навантаження (1) для керування щонайменше одним автоматичним пневматичним гальмом рейкового транспортного засобу з урахуванням попереднього керуючого тиску (Cv) і фактичного стану навантаження відповідного вагонного візка, де зазначений клапан містить перший поршень (2), який має перший шток (3) поршня та керується тиском гальмового циліндра (С), другий поршень (4), який має другий шток (5) поршня та керується попереднім керуючим тиском (Cv), де обидва штоки (3, 5) поршнів взаємодіють з коромислом (6) для приведення в дію двосідельного клапана (7) для наповнення гальмового циліндра (8) повітрям і випуску із нього повітря, причому коромисло (6) взаємодіє з регулювальним повзуном (9) у регулювальному пристрої (10), положення якого відносно коромисла (6) може змінюватися за допомогою переміщуваного в осьовому напрямку маніпулятора (12) з маніпуляційним вістрям (11) на спрямованому вниз далекому кінці для реєстрації стану навантаження відповідного вагонного візка, причому маніпуляційний пристрій (13) має розміщений у корпусі (14) демпферний поршень (16), який є з'єднаним зі штоком (15) поршня і може переміщуватися уздовж осі усередині циліндра (17), розташованого у корпусі (14), який відрізняється тим, що між переміщуваним уздовж осі маніпулятором (12) і штоком (15) поршня розташовані розв'язувальна пружина (18) для розв'язки сил, яка непрямим чином діє на шток (15) поршня, і зворотна пружина (19), яка непрямим чином діє на переміщуваний уздовж осі маніпулятор (12). 6 UA 113554 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 2. Гальмовий клапан з регулюванням навантаження (1) за п. 1, який відрізняється тим, що зворотна пружина (19) одним своїм кінцем прилягає до повернутої усередину поверхні торця переміщуваного уздовж осі маніпулятора (12) для того, щоб витискати із корпуса (14) назовні переміщуваний уздовж осі маніпулятор (12) до радіального упора (20), причому іншим своїм кінцем зворотна пружина (19) прилягає до опорної поверхні, влаштованої в корпусі (14). 3. Гальмовий клапан з регулюванням навантаження (1) за п. 1, який відрізняється тим, що розв'язувальна пружина (18) одним своїм кінцем прилягає до верхньої тарілки (22) пружини, що розташовується у трубці (21) і прилягає до штока (15) поршня, а іншим своїм кінцем прилягає до нижньої тарілки (23) пружини, розташованої у трубці (21). 4. Гальмовий клапан з регулюванням навантаження (1) за п. 1, який відрізняється тим, що вістря (11) маніпулятора діє на розв'язувальну пружину (18) через переміщуваний уздовж осі маніпулятор (12) і розташований між нижньою тарілкою (23) пружини та вістрям (11) маніпулятора шток (24) поршня, причому розташований у трубці (21) тяговий шток (25) є з'єднаним з натискним штоком (24) таким чином, що осьовий рух натискного штока (24) у напрямку вагонного візка приводить також у рух в напрямку вагонного візка тяговий шток (25). 5. Гальмовий клапан з регулюванням навантаження (1) за п. 3, який відрізняється тим, що на зовнішній і внутрішній периферійних поверхнях трубки (21) розміщено по одній захисній гільзі (26) із полімерного матеріалу для того, щоб захистити трубку (21) від абразивного зносу, якого їй можуть завдавати зворотна пружина (19) і розв'язувальна пружина (18). 6. Гальмовий клапан з регулюванням навантаження (1) за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що переміщувані уздовж осі конструкційні елементи усередині маніпуляційного пристрою (13) спрямовуються у кільцях (27) ковзання або стрічках (28) ковзання для зменшення зносу. 7. Гальмовий клапан з регулюванням навантаження (1) за п. 1, який відрізняється тим, що всі вхідні та вихідні повітряні канали мають по одній закладеній в ущільнювальний елемент (29) тонкій сітці (30) для запобігання впусканню і випусканню забруднювальних часток у гальмовий клапан з регулюванням навантаження (1), причому ущільнювальний елемент (29) має на прилеглих поверхнях ущільнення принаймні один радіальний до поверхні ущільнення ущільнювальний виступ. 8. Гальмовий клапан з регулюванням навантаження (1) за п. 1, який відрізняється тим, що експлуатаційний доступ до регулювального пристрою (10) забезпечується ззовні гальмового клапана з регулюванням навантаження (1) для задавання тиску в порожньому стані, де положення регулювального повзуна (9) встановлюється шляхом загвинчування або вигвинчування регулювального гвинта (31). 9. Гальмовий клапан з регулюванням навантаження (1) за п. 8, який відрізняється тим, що на регулювальному гвинті (31) розміщені принаймні дві суцільнометалеві, самофіксувальні контргайки (32а, 32b), де одна контргайка (32b) запобігає скручуванню регулювального гвинта (31) відносно регулювального повзуна (9), а інша контргайка (32а) запобігає зсуву регулювального гвинта (9) уздовж осі відносно регулювального пристрою (10). 10. Гальмовий клапан з регулюванням навантаження (1) за п. 1, який відрізняється тим, що коромисло (6) в точках його опори є з'єднаним зі штоками (3, 5) поршнів в обертових сполученнях для зменшення до мінімуму тертя і зносу, а також для збільшення чутливості, де один зі штоків (3, 5) поршнів, що діють на коромисло (6), має бочкоподібну напрямну (33) для того, щоб забезпечити можливість поперечного люфту штока (5) поршня. 7 UA 113554 C2 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Load-controlled brake valve for independent pneumatic brakes

Автори англійською

Comerlati, Robert

Автори російською

Комерлати Роберт

МПК / Мітки

МПК: B60T 8/18

Мітки: пневматичних, навантаження, автоматичних, гальмовий, гальм, регулюванням, клапан

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/10-113554-galmovijj-klapan-z-regulyuvannyam-navantazhennya-dlya-avtomatichnikh-pnevmatichnikh-galm.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Гальмовий клапан з регулюванням навантаження для автоматичних пневматичних гальм</a>

Подібні патенти