Автоматичний регулятор режимів гальмування транспортного засобу

1. Автоматичний регулятор режимів гальмування транспортного засобу, що містить реле тиску і демпферну частину, причому в корпусі реле тиску встановлені шарнірнo з'єднані своїми хвостовиками з важелем підпружинені силовий і виконаний з атмосферним отвором і сідлом роз'єднувальний поршні, а також напрямна втулка із сідлом і пружиною, у корпусі демпферної частини встановлений підпружинений демпферний поршень із дросельним отвором, на штоку якого закріплені повзун разом із сухарем і грибком, і рухома вилка, що відтиснута пружиною від грибка, який відрізняє ться тим, що у напрямній втулці встановлені підпружинені між собою два клапани, з'єднані з можливістю відносної рухливості між собою за допомогою поперечного гвинта із гладким хвосто C2 2 85205 1 3 85205 можливістю взаємодії з роз'єднувальним поршнем [1]. Відомий регулятор має істотний недолік у тім, що він не може використовуватися на залізницях з ухилом крутіше 18%, тому що не забезпечує гірський режим зі східчастою відпусткою гальм. Відомий автоматичний регулятор режимів гальмування (авторежим), узятий як прототип, у якому в порівнянні з регулятором, описаним вище, у роз'єднувальному поршні реле тиску виконані осьовий отвір для випуску повітря з гальмівного циліндра при відпусканні гальма і сідло, з яким взаємодіє двосідельний клапан, розміщений у напрямній втулці, пружина силового поршня встановлена з боку реле тиску. У конструкції забезпечене регулювання положення упора демпферної частини щодо опорної плити візка вагона, для чого хвостовик у нижньому кінці вилки виконаний з поперечними отворами і зовнішньою різьбою, на яку накручений упор з поперечним пазом, а через паз і поперечний отвір пропущений шплінт. Цей регулятор повторює в заданому завантаженням відношенні зниження тиску в гальмівному циліндрі залежно від зниження тиску в повітророзподільнику [2]. Пристрій, узятий за прототип, має ряд недоліків. Тому що поверхні сідла напрямної втулки і сідла на роз'єднувальному поршні не можуть бути паралельними через те, що перебувають на різних деталях, двосідельний клапан не може одночасно ущільнити сідло напрямної втулки і сідло роз'єднувального поршня, тому повітря увесь час потроху надходить від повітророзподільника і виходить в атмосферу, що збільшує втрати стисненого повітря. Крім того, положення двосідельного клапана, коли він закрив доступ повітря від повітророзподільника й ще не відкрив вихід в атмосферу, є нестійким. Це положення порушують невеликі коливання сухаря демпферної частини й, отже, важеля, взаємодіючого з роз'єднувальним поршнем. Обмеження руху стакана в вилці виконано конструктивно складно, що утрудняє ремонт, тому що дуже незручно витягати стопорне кільце з вилки через кільцевий зазор, утворений внутрішнім діаметром вилки і зовнішнім діаметром стакана. Зовнішнє різьблення хвостовика вилки відкрите для доступу атмосферних опадів, піску, пилу й т.д., у результаті чого вона швидко покривається корозією і стає неремонтопридатною - при ремонті упор неможливо відвернути. Ненадійність упора викликається ще й тим, що фіксуюча гайка під дією вібрацій і ударів, які передаються на упор, самовідвертається, у різьбленнях з'являється люфт, що приводить до їхнього швидкого зношування. Невисока надійність демпферної частини через ослаблення пружини вилки в процесі напрацьовування приводить до погрішності роботи пристрою. Ослаблення пружини пояснюється тим, що вона при великих коливаннях упора випробовує гранично допустимі напруження в матеріалі. Для зменшення напруг при заданому початковому зусиллі пружини необхідно зменшувати її твердість, а для цього необхідно збільшити її діаметр і кіль 4 кість витків, що, у свою чергу, викличе необхідність збільшення в конструкції місця під пружину по діаметрі і довжині. Ці недоліки не дозволили широко застосовувати описаний регулятор, і його виробництво припинене. В основу винаходу поставлене завдання вдосконалення автоматичного регулятора режимів гальмування шляхом внесення конструктивних змін у клапанний вузол роз'єднувального поршня реле тиску і у вузол контактуючого упора демпферної частини, спрямованих на усунення відзначених недоліків, підвищення якості роботи пристрою, його ремонтопридатності, надійності і довговічності. Поставлене завдання вирішується тим, що в автоматичному регуляторі режимів гальмування транспортного засобу, що містить реле тиску і демпферну частину, причому в корпусі реле тиску встановлені шарнірно з'єднані своїми хвостовиками з важелем підпружинені силовий і виконаний з атмосферним отвором і сідлом роз'єднувальний поршні, а також напрямна втулка із сідлом і пружиною, у корпусі демпферної частини встановлені підпружинений демпферний поршень із дросельним отвором, на штоку якого закріплені повзун разом із сухарем і грибком, і рухлива вилка, яка віджата пружиною від грибка, відповідно до винаходу, у напрямній втулці встановлені підпружинені між собою два клапани, з'єднані з можливістю відносної рухливості між собою за допомогою поперечного гвинта із гладким хвостовиком, що різьбовою частиною вкручений у корпус одного клапана, а гладким хвостовиком з радіальним зазором вставлений у поперечний отвір іншого клапана, вилка оснащена буртиком, розміщеним між повзуном і фланцем грибка, фланець виконаний з лисками, а вилка з боку торця постачена поздовжньою внутрішньою різьбою, в якій установлений упор з фіксуючою і регулювальними шайбами, причому на різьбовій частині упора і внутрішньому діаметрі фіксуючої шайби виконані лиски, а по зовнішньому діаметру шайба оснащена вусиками, один із яких відігнутий у у паз, виконаний у радіальному напрямку на торці вилки. Крім того, у варіанті 1 фіксації упора, відповідно до винаходу, на різьбовій частині упора виконаний поздовжній паз, у який поміщений вусик, виконаний на внутрішньому діаметрі фіксуючої шайби, оснащеної на зовнішньому діаметрі вусиками, один із яких відігнутий у паз на торці вилки. Крім того, у варіанті 2 фіксації упора, відповідно до винаходу, на зовнішньому діаметрі фіксуючої шайби виконаний, принаймні один вусик, відігнутий на поверхню упора, призначену для взаємодії з гайковим ключем, а сама фіксуюча шайба закернена в паз на торці вилки. Крім того, у варіанті 2 виконання фіксуючої шайби, відповідно до винаходу, на зовнішньому діаметрі фіксуючої шайби виконані вусики в будьякій кількості, що не перевищує числа поверхонь упора, призначених для взаємодії з гайковим ключем. Між істотними ознаками винаходу й технічним результатом існує причинно-наслідковий зв'язок. 5 85205 У порівнянні з прототипом із конструкції виключені стакан і стопорна шайба, вилка виконана з буртиком для безпосереднього зв'язку із грибком, для чого фланець грибка виконаний з лисками, щоб з'явилася можливість установлення грибка в середині вилки. На торці вилки виконаний паз у радіальному напрямку, замість зовнішньой різьби виконана поздовжня внутрішня різьба, у яку укручений упор, на різьбовій частині якого знята лиска або виконаний поздовжній паз. На різьбову частину упора встановлені регулювальні шайби і фіксуюча шайба із внутрішньою лискою або вусиком на внутрішньому діаметрі і вусиками на зовнішньому діаметрі, один із яких відігнутий у паз на торці вилки. Можливий варіант виконання фіксації упора від самовідкручування, коли фіксуюча шайба виконана з одним вусиком на зовнішньому діаметрі, відігнутим на одну з поверхонь yпора, призначених для взаємодії з гайковим ключем, а сама фіксуюча шайба закернена в паз на торці вилки. У цьому варіанті на зовнішньому діаметрі фіксуючої шайби можливе виконання декількох вусиків, відігнутих при установці шайби на поверхні yпора, призначені для взаємодії з гайковим ключем, у той час як сама фіксуюча шайба закернена в паз на торці вилки. Завдяки новому взаємозв'язку вилки і грибка спрощені складання і ремонт пристрою, тому що немає необхідності встановлювати при складанні, а при ремонті витягати стопорне кільце із глибокої канавки. Виключення з конструкції регулятора стакана дозволило збільшити діаметр пружини, виконання упора із зовнішнім різьбленням, що вільно проходить через внутрішній діаметр пружини вилки, дозволило збільшити довжину пружини, збільшивши кількість витків. Це забезпечило можливість знизити напруги в матеріалі, що виникають при коливаннях упора, і забезпечити збільшення довговічності пружини й усього пристрою. Виконання на вилці з боку торця поздовжнього внутрішнього різьблення захистило різьбове сполучення від атмосферних опадів, що підвищило надійність, довговічність і ремонтопридатність пристрою. Регулятор режимів гальмування і принцип дії його пояснюються кресленнями, на яких зображене: на Фіг.1 - поздовжній розріз пристрою; на Фіг.2 - вузол роз'єднувального поршня в збільшеному масштабі; на Фіг.3 - розріз А-А на Фіг.1; на Фіг.4 - варіант виконання різьбової частини упора і фіксуючої шайби; на Фіг.5 - варіант виконання фіксуючої шайби; на Фіг.6 - варіант фіксації упора фіксуючою шайбою, зображеної на Фіг.5. Регулятор, зображений на Фіг.1, складається з реле тиску 1 і демпферної частини 2, усередині корпуса якої встановлений демпферний поршень 3, що має дросельний отвір 4 і опирається на пружину 5. На штоку 6 демпферного поршня 3 закріплені гвинтом 7 повзун 8, сухар 9 і грибок 10. Між фланцем 11 грибка 10 і повзуном 8 поміщений буртик 12 рухли вої вилки 13, взаємодіючої своїм 6 поздовжнім пазом 14 з повзуном 8. Для здійснення зазначеного складання на фланці 11 грибка 10 виконані по ширині паза 14 лиски 15, показані на Фіг.3. Між грибком 10 і дном вилки 13 установлена пружина 16, що притискає вилку 13 до виступу 17 у корпусі демпферної частини. Вилка 13 з боку торця має поздовжнє внутрішнє різьблення, у яке укручений упор 18, призначений для контактування з опорною плитою візка вагона, причому при установці упора для запобігання його самовідкручування використана фіксуюча шайба 19, а для регулювання пристрою - регулювальні шайби 20. Упор 18 укручений у вилку до контактування з фіксуючою шайбою 19 і регулювальними шайбами 20. На різьбовій частині упора 18 виконана лиска 21, на якій своїм отвором відповідної форми зафіксована від проворота шайба 19, фіксуючий вусик 22 якої відігнутий у паз 23, виконаний у радіальному напрямку на торці вилки 13. Варіант 1 виконання різьбової частини упора 18 і фіксуючої шайби 19 зображений на Фіг.4, де показаний виконаний на упорі паз 24, у який поміщений вусик 25, виконаний на внутрішньому діаметрі шайби 19. Один із вусиків 22 відігнутий у паз 23 на торці вилки 13. Варіант 2 фіксації упора зображено на Фіг.5, 6, де фіксуюча шайба 19 має вусик 26, виконаний на зовнішньому діаметрі й відігнутий на поверхню 27 упора, призначену для взаємодії з гайковим ключем, причому вусиків 26 може бути виконане будьяка кількість, що не перевищує числа поверхонь упора, призначених для взаємодії з гайковим ключем. На фіксуючій шайбі 19 виконане кернение 28 у паз 23 на торці вилки 13. У корпусі реле тиску 1 установлені силовий поршень 29 і роз'єднувальний поршень 30, які відповідними пружинами 31 і 32 віджаті від сухаря 9. Хвостовиками 33 і 34 поршні шарнірно з'єднані з важелем 35, у процесі гальмування взаємодіючим із сухарем 9. У роз'єднувальному поршні 30 виконаний атмосферний отвір 36 і сідло 37 клапана. У корпусі реле тиску 1 установлена напрямна втулка 38, у якій також виконані сідло 39 і технологічний паз (або отвір) 40. У напрямній втулці 38 розміщений клапан 41, що регулює подачу стисненого повітря в гальмівний циліндр від повітророзподільника, і атмосферний клапан 42, призначений для випуску повітря з гальмівного циліндра в атмосферу при зниженні тиску повітря, що надходить від повітророзподільника. Клапани 41 і 42 з'єднані з можливістю відносної рухливості між собою гвинтом 43, що встановлений через технологічний паз (або отвір) 40 перпендикулярно осі клапанів, при цьому рухливість з'єднання забезпечується тим, що гвинт 43 виконаний з різьбовою ділянкою, якою він укручений у корпус клапана 42, і з гладким циліндричним (або сферичним) хвостовиком 44, яким він з радіальним зазором вставлений у поперечний отвір 45 хвостовика 46, що, у свою чергу, посаджений з радіальним зазором у корпус клапана 42. Таке з'єднання клапанів забезпечує можливість погойдування їх один відносно одного з мінімальним осьовим люфтом. Для забезпечення при складанні 7 85205 регулятора установки гвинта 43 на керуючій втулці 38 виконаний технологічний паз (або отвір) 40, які в роботі пристрою ніяким образом не беруть участь, а взаємне кутове положення паза і гвинта ніяк не фіксується і в процесі роботи може змінюватися. Пружина стиску 47 установлена між клапаном 42 і клапаном 41. Канал 48 призначений для подачі повітря від повітророзподільника до силового поршня 29. Автоматичний регулятор режимів гальмування працює таким чином. При поступовому завантаженні вагона, на підресореній частині якого закріплений регулятор, упор 18 разом з вилкою 13 піднімається угору. Через пружину 16 і грибок 10 рух передається на поршень 3, що також піднімається угору, стискаючи пружину 5, при цьому повітря з верхньої надпоршневої порожнини через дросельний отвір 4 перетікає в нижню підпоршневу порожнину поршня 3. Сухар 9 займає положення залежно від завантаження вагона, установлюючи відповідне співвідношення плечей важеля 35. Залежно від цього співвідношення реле тиску при гальмуванні видає в гальмівний циліндр стиснене повітря з таким тиском, що відповідає завантаженню вагона. Це відбувається таким чином. При гальмуванні стиснене повітря від повітророзподільника подається в гальмівний циліндр через клапан 41, віджатий від сідла 39, і одночасно по каналу 48 надходить у поршневу порожнину силового поршня 29. Під дією стисненого повітря поршні 29 і 30 будуть переміщатися вліво поки не наступить рівновага важеля 35, при якому сила тиску на роз'єднувальний поршень 30 зрівноважиться силою тиску на силовий поршень 29. При цьому клапан 41 закриється, і подача стисненого повітря в гальмівний циліндр припиниться. Величина тиску в ньому залежить від положення сухаря 9 - чим вище перебуває сухар, тим вище тиск у гальмівному циліндрі. 8 При східчастій відпустці гальм тиск повітря, що надходить від повітророзподільника зменшується ступінями, тому зменшиться й сила, що діє на силовий поршень 29, що дозволить роз'єднувальному поршню 30 під дією тиску в гальмівному циліндрі переміститися далі вліво, при цьому відкриється клапан 42, і повітря буде виходити в атмосферу через атмосферний отвір 36 поки тиск у гальмівному циліндрі не знизиться до величини, що забезпечує рівновагу важеля 35. Тиск у гальмівному циліндрі зміниться відповідно зменшенню тиску від повітророзподільника. Коливання вагона при русі викликають коливання упора і вилки, а також стиск-розтиск пружини 16. Тому що поршень 3 не може повторювати рух вилки 13 через опір дросельного отвору 4 перетіканню повітря в порожнинах, утворених корпусом демпферної частини і поршнем 3, розмах коливань упора 18 викликає лише незначні коливання поршня 3 і, отже, - сухаря 9. Надійність ущільнення клапанів 41 і 42 забезпечена рухливістю їхнього з'єднання, що гарантує прилягання їх до сідел без яких-небудь перекосів. Невеликий осьовий люфт клапанів виключає таке положення, коли роз'єднувальний клапан 41 ще повністю не притиснутий до сідла 39, а атмосферний 42 - уже починає випускати повітря з гальмівного циліндра. Пропоноване технічне рішення серед відомих аналогів відповідає критерію новизни, його промислова придатність підтверджується випуском дослідних зразків виробів з передачею надалі в серійне виробництво для модернізації устатк ування гальмівних систем вантажних вагонів залізничного транспорту. Використані джерела інформації: 1. Авторское свидетельство СССР №958183, кл. В60Т8/18, 1982. 2. Крылов В.И., Крылов В.В. Автоматические тормоза подвижного состава.-М.: Транспорт, 1977. - С.155-158. 9 Комп’ютерна в ерстка О. Рябко 85205 Підписне 10 Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601