Є ще 3 сторінки.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Керуючий клапан для автоматичних пневматичних гальм для створення тиску у гальмовому циліндрі (С) у щонайменше одному підключеному гальмовому циліндрі (4) відповідно до різниці між тиском (L) у підключеній повітряній магістралі (6) поїзда і накопиченим опорним тиском (А), який складається із головної частини (1), магістральної частини (3) і повітророзподільника (2), в якому головна частина (1) містить такі частини:

розподільний поршень (7) з першою робочою поверхнею для опорного тиску (А), другою робочою поверхнею для керуючого тиску (S) та принаймні однією натискною пружиною (13), що діє на другу робочу поверхню, і

урівноважувальний поршень (8) з робочою поверхнею для тиску (С) гальмового циліндра (4) та принаймні однією натискною пружиною (20), що діє проти вказаного тиску (С), і

двосідельний клапан (10), який містить впускний клапан (103), що може бути відкритий шляхом наближення розподільного поршня (7) через шток (16) цього розподільного поршня (7), і випускний клапан (101), що може бути відкритий шляхом віддалення розподільного поршня (7), причому впускний клапан (103) розташований на шляху проходження повітря із запасного резервуара (5) в напрямку гальмового циліндра (4), а випускний клапан (101) розташований на шляху проходження повітря із гальмового циліндра (4) в атмосферу (0),

який відрізняється тим, що для досягнення уніфікованої дії поперечний розріз шляху проходження повітря від запасного резервуара (5) через впуск (25) у порожнистому штоку (16) поршня до відкритого впускного клапана (103) виконують такого розміру, щоб стиснене повітря з входу до запасного резервуара (5) надходило до двосідельного клапана (10) недросельованим.

2. Пневматичний керуючий клапан за п. 1, який відрізняється тим, що двосідельний клапан (10') як складова частина урівноважувального поршня (8') має корпус (102') клапана у формі порожнистого циліндра, торцева поверхня якого взаємодіє з сідлом впускного клапана (103') більшого діаметра, а також співвісно з ним розташованим випускним клапаном (101') меншого діаметра, де відпрацьоване повітря із випускного клапана (101') спрямовують через корпус (102') клапана у формі порожнистого циліндра в атмосферу (0).

3. Пневматичний керуючий клапан за п. 1, який відрізняється тим, що фактичний діаметр впускного клапана (103') відповідає внутрішньому діаметру ущільнення (22'), що оточує корпус (102') двосідельного клапана (10'), таким чином клапанний пристрій позбавлений навантаження тиском.

4. Пневматичний керуючий клапан за п. 1, який відрізняється тим, що ущільнення (17', 18') урівноважувального поршня (8, 8') виконані у формі мембрани.

5. Пневматичний керуючий клапан за п. 1, який відрізняється тим, що ущільнення (14, 14') розподільного поршня (7, 7') виконані у формі мембрани.

6. Пневматичний керуючий клапан за п. 1, який відрізняється тим, що головна частина (1) містить сопло (15') та клапан (21'), які призначені для перемикання сполучення ємності з повітрям, що знаходиться під опорним тиском (А), з ємністю з повітрям, що знаходиться під керуючим тиском (S), причому вказаний клапан на виході або поблизу виходу розподільного поршня (7) може стикатись з упором і завдяки такому стисканню клапан приводиться в дію проти сили пружини.

Текст

Реферат: Винахід стосується керуючого клапана для автоматичних пневматичних гальм для створення гальмового тиску (С) у щонайменше одному підключеному гальмовому циліндрі (4) відповідно UA 110038 C2 ДЕРЖАВНА СЛУЖБА ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ УКРАЇНИ UA 110038 C2 до різниці між тиском (L) у підключеній повітряній магістралі (6) поїзда і накопиченим опорним тиском (А), який складається принаймні із головної частини (1), магістральної частини (2) і повітророзподільника (3), де головна частина (1) містить такі частини: розподільний поршень (7), на який з одного боку діє опорний тиск (А), а з іншого боку керуючий тиск (S) і щонайменше одна натискна пружина (13), та урівноважувальний 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 поперечний розріз шляху проходження повітря із запасного резервуара (5) крізь відкритий впускний клапан (103) є не меншим того, що потребується для досягнення мінімального нормативного часу гальмування при максимальному тиску та об'ємі у щонайменше одному гальмовому циліндрі. UA 110038 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 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. Даний 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 від рівня нормального робочого тиску 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 повітрям 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 сигналів величини тиску 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 A. Керуючий клапан 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 створювання керуючого тиску S. Як тиск A, так і тиск S служать для керування головною частиною, причому тиск A задає гальму опорний рівень для номінального робочого тиску, тобто вихідний тиск у повітряній магістралі в стані руху, а тиск S являє собою скоригований у часі опорний рівень 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 випускання із нього повітря, а також урівноважувальний поршень, який під дією тиску на гальмовий циліндр рухається проти сили двох регульованих натискних пружин. При гальмуванні тиск в повітряній магістралі L падає. Відповідним чином падає також керуючий тиск S, прикладений до розподільного поршня, в той час як протилежно спрямований опорний тиск A 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 С у гальмовому циліндрі визначається тим, що урівноважувальний поршень під дією створеного в гальмовому циліндрі тиску C рухається в напрямку його дії доти, поки впускний клапан не закриється. Те, коли це настане, залежить від натискних пружин на урівноважувальному поршні. Ці пружини можуть установлюватися на різний рівень в залежності від того, на який рівень завантаження транспортного засобу потрібно встановити керуючий клапан – порожній, середнього або повного завантаження. При певній довжині ходу розподільного поршня ефективний поперечний розріз поперечного отвору дроселюється, 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 ланцюзі поїзда. Відоме із рівня техніки попереднє рішення має той недолік, що вищезгадане дроселювання є оптимальним лише тоді, коли в розпорядженні є певний найвищий тиск і певний об'єм гальмового циліндра. Так, наприклад, для оптимізації діаграми наповнення у випадку повністю завантаженого транспортного засобу з максимальним тиском 4,2 бар і гальмовим циліндром діаметром 14 дюймів і ходом поршня 100 мм, дроселювання поперечних отворів при максимальному тиску 3,2 бар буде занадто малим, а у випадку використання керуючого клапана для вдвічі більшої кількості гальмових циліндрів – занадто великим. Незалежність часу заповнення гальмового циліндра при певному темпі гальмування від об'єму гальмового циліндра і від максимального тиску гальмового циліндра зветься також 1 UA 110038 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 уніфікованою дією. Керуючі клапани, які не мають уніфікованої дії, вважаються такими, що є недостатньо універсальними в застосуванні. Недоліком вищезгаданого технічного рішення є також те, що при певній довжині ходу штока поршня отвори припливу тиску із резервуара повинні щільно закриватися, для чого над відносно великими або численними поперечними отворами просуваються шиберні затвори. У результаті виникає підвищений знос затвора і викликане цим зростання вартості виготовлення, зумовлене необхідністю зробити краї отворів безпечними для затвора. Із патенту SU 988617 є відомим вдосконалення керуючого клапана такого типу. Суть його полягає, зокрема, в застосуванні додаткового керуючого поршня, який працює з певним люфтом відносно відомого керуючого поршня і підпирається додатковою натискною пружиною. Метою цього додатку є підвищення надійності руху штока поршня. Поряд з вже переліченими вище функціями, це дозволяє також перекривати канал додаткового сполучання з атмосферою головної магістралі після початку процесу гальмування, залишаючи в бажаних межах точність, що стосується перепаду опорного тиску в момент перекривання. Очевидним є також, що тут відбувається дроселювання припливу тиску із резервуара через співвісний отвір у штоку поршня. Зазначені вище недоліки не усуваються цим вдосконаленням, тим паче що це також не є метою останнього. Ще одне вдосконалення було запропоновано в RU 2180628. Воно стосувалося функції запирання каналу додаткового сполучання с атмосферою повітряної магістралі, для чого був створений спеціальний конструктивний вузол. При цьому для дроселювання знову використовувалися поперечні отвори, котрі закривалися шиберним затвором. Вищезгаданих недоліків це рішення також не стосувалося. Недолік, що полягає в наявності залежності часу заповнення гальмового циліндра від співвідношення між дроселем та об'ємом гальмового циліндра і його визначеним максимальним тиском, можна в принципі усунути, якщо керуючий клапан скомбінувати з релейним клапаном. При цьому дросель діє на такий, що не змінюється, попередній об'єм керування в релейному клапані, який зміну тиску в ньому, яка при цьому виникає, передає на гальмовий циліндр (або циліндри), незалежно від їхнього об'єму, доти, поки він лежить у визначених межах. Даний факт описаний, наприклад, у брошурі I-EC00.25 заявника. Такий варіант знову-таки потребує застосування додаткового релейного клапана, що пов'язано з відповідним конструктивним подорожчанням. З опису патенту DD 239 166 є відомим технічне рішення, в якому для досягнення уніфікованої дії в керуючому клапані трьох тисків без застосування релейного клапана перед з'єднаною з повітряною магістраллю камерою керуючого клапана трьох тисків розмістили калібровані сопла, які точно визначали час наповнення і сполучення з атмосферою гальмового циліндра. Це рішення має той недолік, що повітря із розподільної камери може виходити у повітряну магістраль і, таким чином, викликати шкідливе уповільнення передачі сигналів у повітряній магістралі. З огляду на вищевикладене, в основу даного винаходу було поставлене завдання створити керуючий клапан, з яким час наповнення гальмового циліндра або циліндрів лежав би у певних межах незалежно від об'єму і найвищого тиску гальмового циліндра, і не було необхідності в застосуванні додаткового релейного клапана. Поставлене завдання вирішується даним винаходом у пневматичному керуючому клапані відповідно до обмежувальної частини п. 1 формули винаходу у поєднанні з його відмітними ознаками. В подальших, залежних пунктах формули винаходу окреслені корисні вдосконалення згідно з даним винаходом. Даний винахід включає технічне рішення, котре полягає в тому, що поперечний розріз шляху проходження повітря для наповнення гальмового циліндра повітрям із запасного резервуара через двосідельний клапан є більшим, ніж поперечний розріз, потрібний для досягнення найкоротшого нормативного часу гальмування при максимально можливій кількості повітря в щонайменше одному гальмовому циліндрі. Для досягнення уніфікованої дії цей поперечний розріз виконують великим настільки, щоб стиснене повітря з входу від запасного резервуара не було суттєво дросельованим до двосідельного клапана; завдяки цьому часовий хід тиску С у гальмовому циліндрі лише незначно відхиляється від змінення в часі різниці між опорним тиском A і керуючим тиском S. Це повністю відповідає технічним умовам для звичайних за розмірами і часом наповнення гальмових циліндрів. Особливою перевагою запропонованого технічного рішення є те, що, незважаючи на його технічну простоту, воно дозволяє реалізувати уніфіковану дію керуючого клапана незалежно від розмірів і максимального тиску гальмового циліндра. Технічне рішення згідно з винаходом є сфокусованим на цільові розміри поперечного розрізу сполучень аж до сідла впускного 2 UA 110038 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 двосідельного клапана. Аналогічну перевагу воно дає також для сполучення гальмового циліндра з атмосферою при відпусканні гальма, коли також поперечний розріз сполучення між гальмовим циліндром і вихідним потоком в атмосферу через двосідельний клапан є щонайменше такої ж величини, що і поперечний розріз для досягнення мінімального нормативного часу наповнення при максимально можливій кількості повітря в об'ємі гальмового циліндра або потрібний поперечний розріз гальмового циліндра. У конструктивному відношенні під "двосідельним клапаном" слід розуміти комбінацію із двох клапанів, які почергово відкриваються або обидва є закритими. По відношенню до запірного елемента сідла клапанів при цьому можуть розташовуватися концентрично на однаковій з ним висоті, або у ступінчастій конфігурації чи напроти запірного елемента, який у взаємодії з одним загальним затвором або двома окремими затворами з сідлами клапанів здійснює керування впуском і випуском стисненого повітря в гальмовий циліндр або із нього. У кращому варіанті здійснення винаходу двосідельний клапан має запірний елемент у формі порожнистого циліндра, торцева поверхня якого з боку керуючого поршня взаємодіє з сідлом впускного клапана більшого діаметра, а також співвісно з ним розташованим випускним клапаном меншого діаметра. При цьому повітря, випущене із сідла випускного клапана, через запірний елемент у формі порожнистого циліндра виходить в атмосферу 0. Таким чином, у вигідний спосіб здійснюється випускання повітря коротким шляхом, потребуючи для цього лише зовсім короткі вентиляційні канали. У іншому кращому варіанті здійснення винаходу ефективний діаметр сідла впускного клапана відповідає внутрішньому діаметру ущільнювального кільця, що охоплює по зовнішньому діаметру запірний елемент двосідельного клапана на ділянці торцевої поверхні з боку корпуса. Завдяки цьому вдосконаленню створюється клапанний вузол, позбавлений навантаження тиском. При наявності такого позбавленого навантаження клапанного вузла не існує ефективної поверхні навантаження тиском іззони запасного тиску на запірний елемент двосідельного клапана, внаслідок чого в дію вступає лише інтегрована натискна пружина, від якої прикладається тиск запирання на запірний елемент. Пропонується також надання конічної в поперечному розрізі форми сідлу впускного клапана, а також сідлу випускного клапана. Конічна форма поперечного розрізу створює геометрично точні круглі дотичні лінії на торцевій поверхні запірного елемента з боку розподільного поршня. Завдяки таким дотичним лініям досягається стан наявності лише невеликої різниці в діаметрі, а при відкриванні клапана відвертається дроселювання через занадто малий для цього кільцевий зазор між сідлами клапанів. Ця конфігурація підтримує зняття з клапана навантаження силами тиску. У іншому кращому варіанті здійснення винаходу, який стосується клапанного вузла, позбавленого навантаження тиском, передбачено застосування ще одного ущільнювального кільця, яке відстоїть уздовж осі від вищезгаданого розташованого з боку корпуса ущільнювального кільця на C-поршні, яке накладається по зовнішньому радіусу на запірний елемент, а саме на той діаметр, який принаймні приблизно відповідає ефективному діаметру сідла випускного клапана. Таким чином, оскільки сідло випускного клапана має діаметр менше, ніж у співвісного з ним сідла впускного клапана, що його охоплює, у запірного елемента в зоні цього додаткового затвора передбачений відповідний уступ. Для реалізації цього зняття навантаження тиском порожнина, утворена між цим додатковим ущільнювальним кільцем та ущільнювальним кільцем на поршню С з боку корпуса сполучається з гальмовим циліндром, у результаті чого тиск гальмового циліндра тут підвищується. Завдяки цьому вдосконаленню створюється дуже корисний клапан з подвійним зняттям навантаження тиском, який можна регулювати з високою точністю. Подальші кращі варіанти здійснення винаходу розглядаються нижче, разом з одним із кращих прикладів його здійснення з поясненнями на доданих фігурах креслення, де показані: Фіг. 1 - схематично поздовжній розріз пневматичного керуючого клапана як регулюючого органу для здійснення регульованого наповнення стисненим повітрям гальмового циліндра згідно з першим прикладом здійснення винаходу, Фіг. 2 - схематично поздовжній розріз пневматичного керуючого клапана згідно з іншим прикладом здійснення 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 3 UA 110038 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 2 закріплені органи сполучення з гальмовим циліндром 4, запасним резервуаром 5 і повітряною магістраллю 6. Повітророзподільник 2 містить ємність для керуючого тиску S і ємність для опорного тиску A. Ці ємності можуть забезпечуватися також запасним резервуаром 5, підключеним через повітророзподільник 2. 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 повітряної магістралі 6, а також клапан для ручного скидання опорного тиску A. Магістральна частина 3 служить для того, щоб за допомогою відповідних засобів (не показані) із тиску повітряної магістралі 6 відгалужувати керуючий тиск S та опорний тиск A, котрі далі подаються в головну частину 1. Крім того, магістральна частина 3 на початку процесу гальмування керує сполученням повітряної магістралі 6 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. Розподільний поршень 7 перебуває під навантаженням протилежних тисків A і S, а на стороні тиску S на нього діє натискна пружина 13. Розподільний поршень 7 має ущільнення 14, яке розділяє ці два тиски. Ущільнювальна дія може забезпечуватися ущільнювальним кільцем або ж мембраною. Якщо ущільненням 14 є кільце, то воно може розміщуватися в корпусі 9 і переміщуватися притиранням, забезпечуючи ущільнення, по розподільному поршню 7. Поблизу ущільнення 14 розташоване сопло 15, котре, діючи подібно обвідному каналу, поблизу вихідного положення розподільного поршня 7 має сполучення по тиску A і S. Під вихідним положенням тут мається на увазі положення розподільного поршня 7, в якому він при рівновазі тисків A 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 C, або випускає його в атмосферу 0. На урівноважувальний поршень 8 діє тиск C із гальмового циліндра 4, а протидіє йому атмосферний тиск 0. На стороні атмосферного тиску 0 розташована натискна пружина (або пружини) 19, 20. Щонайменше одна натискна пружина установлюватися на різні положення за допомогою регулювального пристрою 12 в напрямку урівноважувального поршня 8. Як детально показано на Фіг. 3, клапан 11 для запирання каналу ДВП від ємностей, заповнених повітрям під тиском C (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 ємністю, що сполучається з гальмовим циліндром 4 і, таким чином, перебуває під тиском С в гальмовому циліндрі. 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 6 падає нижче рівня нормального робочого тиску. Це падіння через магістральну частину 3 передається в керуючий тиск S, а опорний тиск A 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 4 UA 110038 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 резервуара 5 отримує можливість проходити через порожнистий шток 16 розподільного поршня 7 у гальмовий циліндр. Далі функція магістральної частини 3 полягає в тому, щоб на початку гальмування встановити сполучення повітряної магістралі 6 з каналом додаткового випускання повітря в атмосферу ДВП. При встановленні такого сполучення стиснене повітря проходить із повітряної магістралі 6 також у гальмовий циліндр 4 і доти, поки залишається відкритим випускний клапан 102, одночасно також в атмосферу 0. Внаслідок збільшення різниці тисків A-S упор 115 приводить в рух шток 16 поршня, стрижень 114 і корпус клапана 111 вниз до посадки останнього на сідло клапана 113, у результаті чого клапан 11 закривається. При подальшому русі поршня 7 вищезгадані частини виходять зі зчеплення між собою, і між стрижнем 114 і упором 115 або між стрижнем 114 і корпусом клапана утворюється зазор. Це перериває вихідний потік стисненого повітря із повітряної магістралі 6 на початку гальмування даним шляхом і при цьому точно установлюється передбачена різниця тисків A-S, а разом з нею також встановлюється передбачений початковий тиск С гальмового циліндра. Дана функція служить для прискорення розповсюдження зниження тиску в повітряній магістралі 6 по всій довжині поїзда і забезпечує швидке і правильно дозоване перше прилягання гальм. Установлюваний гальмовий тиск C діє з певною силою на врівноважувальний 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 L, відповідає певному відтинку шляху розподільного поршня. Як тільки досягається попередньо визначений гальмовий тиск C, відповідний рух вчиняє також урівноважувальний поршень 8 – після котрого як впускний, так і випускний клапани 101, 103 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 уникатись імовірність виникнення сили пружини. Як зазначалося вище, тиск С у гальмовому циліндрі внаслідок рівноваги сил на урівноважувальному поршні 8 відповідає силі натискних пружин 19, 20, що діють на поверхню поршня. Таким чином, велика сила з боку пружини може встановлюватися для забезпечення високого тиску C 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 гальмового тиску C. 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 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 а, отже, гальмовий тиск С упродовж подальшого робочого ходу. Зменшення тиску С у гальмовому циліндрі для відпускання гальм при керуванні процесом шляхом збільшення тиску L в повітряній магістралі і/або зниження тиску A 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 3 отримає сигнал на починання гальмування і відкриється шлях для проходження стисненого повітря із повітряної магістралі 6 у канал ДВП. На Фіг. 2 представлений альтернативний варіант втілення даного винаходу. Функціонування цього варіанта є аналогічним описаному вище. 5 UA 110038 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Замість сопла 15, котре потребує закривання його шиберним затвором і служить для сполучення тисків A і S з метою досягнення певної нечутливості керуючого клапана, в даному, альтернативному варіанті використовується клапан, який утримується розподільним поршнем 7' у відкритому стані доти, поки останній перебуває у вихідному положенні або поблизу нього. Ущільнення 17' і 18' для впуску тиску R із запасного резервуара 5' у сідло впускного клапана 103' 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, а не на спідниці поршня. Регулювальний пристрій, таким чином, розміщується в корпусі повітророзподільника, а не в корпусі головної частини 1' керуючого клапана. 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 4 Гальмовий циліндр 5 Запасний резервуар 6 Повітряна магістраль 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 Стрижень 115 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 A 25 Впуск На Фіг. 2 усі позиції зі штрихом (') є еквівалентними переліченим вище. A Опорний тиск S Керуючий тиск L Головний повітропровід C Тиск у гальмовому циліндрі R Тиск у запасному резервуарі KZE Канал додаткового випускання повітря (ДВП) 6 UA 110038 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 25 30 35 40 1. Керуючий клапан для автоматичних пневматичних гальм для створення тиску у гальмовому циліндрі (С) у щонайменше одному підключеному гальмовому циліндрі (4) відповідно до різниці між тиском (L) у підключеній повітряній магістралі (6) поїзда і накопиченим опорним тиском (А), який складається із головної частини (1), магістральної частини (3) і повітророзподільника (2), в якому головна частина (1) містить такі частини: розподільний поршень (7) з першою робочою поверхнею для опорного тиску (А), другою робочою поверхнею для керуючого тиску (S) та принаймні однією натискною пружиною (13), що діє на другу робочу поверхню, і урівноважувальний поршень (8) з робочою поверхнею для тиску (С) гальмового циліндра (4) та принаймні однією натискною пружиною (20), що діє проти вказаного тиску (С), і двосідельний клапан (10), який містить впускний клапан (103), що може бути відкритий шляхом наближення розподільного поршня (7) через шток (16) цього розподільного поршня (7), і випускний клапан (101), що може бути відкритий шляхом віддалення розподільного поршня (7), причому впускний клапан (103) розташований на шляху проходження повітря із запасного резервуара (5) в напрямку гальмового циліндра (4), а випускний клапан (101) розташований на шляху проходження повітря із гальмового циліндра (4) в атмосферу (0), який відрізняється тим, що для досягнення уніфікованої дії поперечний розріз шляху проходження повітря від запасного резервуара (5) через впуск (25) у порожнистому штоку (16) поршня до відкритого впускного клапана (103) виконують такого розміру, щоб стиснене повітря з входу до запасного резервуара (5) надходило до двосідельного клапана (10) недросельованим. 2. Пневматичний керуючий клапан за п. 1, який відрізняється тим, що двосідельний клапан (10') як складова частина урівноважувального поршня (8') має корпус (102') клапана у формі порожнистого циліндра, торцева поверхня якого взаємодіє з сідлом впускного клапана (103') більшого діаметра, а також співвісно з ним розташованим випускним клапаном (101') меншого діаметра, де відпрацьоване повітря із випускного клапана (101') спрямовують через корпус (102') клапана у формі порожнистого циліндра в атмосферу (0). 3. Пневматичний керуючий клапан за п. 1, який відрізняється тим, що фактичний діаметр впускного клапана (103') відповідає внутрішньому діаметру ущільнення (22'), що оточує корпус (102') двосідельного клапана (10'), таким чином клапанний пристрій позбавлений навантаження тиском. 4. Пневматичний керуючий клапан за п. 1, який відрізняється тим, що ущільнення (17', 18') урівноважувального поршня (8, 8') виконані у формі мембрани. 5. Пневматичний керуючий клапан за п. 1, який відрізняється тим, що ущільнення (14, 14') розподільного поршня (7, 7') виконані у формі мембрани. 6. Пневматичний керуючий клапан за п. 1, який відрізняється тим, що головна частина (1) містить сопло (15') та клапан (21'), які призначені для перемикання сполучення ємності з повітрям, що знаходиться під опорним тиском (А), з ємністю з повітрям, що знаходиться під керуючим тиском (S), причому вказаний клапан на виході або поблизу виходу розподільного поршня (7) може стикатись з упором і завдяки такому стисканню клапан приводиться в дію проти сили пружини. 7 UA 110038 C2 8 UA 110038 C2 Комп’ютерна верстка Л. Бурлак 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 9

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Control valve for automatic compressed-air brakes

Автори англійською

Czypionka, Simon, Krusche, Michael, Krylov, Vladimir, Simon, Timm, Heller, Martin, Romanov, Sergey

Назва патенту російською

Управляющий клапан для автоматических пневматических тормозов

Автори російською

Чыпионка Симон, Круше Михаэль, Крылов Владимир, Симон Тимм, Хеллер Мартин, Романов Сергей

МПК / Мітки

МПК: B60T 15/18, B60T 15/02, B60T 7/12, B60T 13/46, B60T 13/57, B60T 15/24, B60T 15/04, B60T 13/36, B60T 13/40, B60T 8/18, B60T 8/17, B60T 17/22, B60T 15/30, B60T 13/26

Мітки: клапан, пневматичних, гальм, автоматичних, керуючий

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/11-110038-keruyuchijj-klapan-dlya-avtomatichnikh-pnevmatichnikh-galm.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Керуючий клапан для автоматичних пневматичних гальм</a>

Подібні патенти