Электровоздухораспределитель

ОП ИСАНИЕИЗОВВЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСЬцналисткческикРеспублик(23) П риоритет ЪаударетюаыН камитет СССР ае далам кэабретеник и аткрмткйОпубликовано 07,02,82, Бюллетень5 Дата опубликования описания 10.02.82(54) ЭЛЕКТРОВ ОРАСПРЕДЕЛИ иафрагми ко преНа чертеже пдухораспределит тавлена Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и касается злектровоздухораспределителей тормозов железнодорожного подвижного состава, преимущественно моторвагонного.Известен электровоздухораспределитель, содержащий главный распределительный орган с большой и малой диафрагмами, взаимодействующими посредством штоков, уплотненных манжетами, причем малой диафрагмой со стенками корпуса огранит чены две полости, одна из которых - под диафрагмой - связана с тормозной камерой и с электромагнитным вентилем торможения, реле давления, переключатель режимов торможения, клапан сообщения рабочей камеры с тормозной магистралью, дифференциальный орган, рабочую камеру, электромагнитные вентили торможения и перекрыщи, электромагнитный вентиль замещения прямой пропорциональности с диафрагмой и клапаном, причем диафрагмой состенками корпуса ограничены две камеры, вентиль замещения обратной пропорциональности с клапаном и амой, ограничивающей со стенка рпуса полость ЮНедостатком известного воздухорас делителя является сложность конструкции за счет применения двух переключающих устройств для исключения взаимного наложения друг на друга пневматического, электропневматического и электродинамического торможений.Цель изобретения - упрощение конструкции электровоздухораспределителя.Поставленная цель достигается тем, что полость над диафрагмой электромагнитного вентиля прямой пропорциональности сообщена каналом с полостью над малой диафрагмой, а полость под диафаагмой электромагнитного вентиля замещения прямой пропорциональности сообщена с полостью электромагнитного вентиля обратной пропорциональности.Электровоздухораспределитель содержит т лавный воздухораспределительныйорган 1 с двумя расчлененными междусобой диафрагмами, взаимодействующимипосредством штоков, рабочую камеру 2,тормозную камеру 3, камеру 4 дополнительной разрядки. В нем предусмотреныдифференциальный орган 5, клапан чувствительности отпуска 6, клапан 7 сообщения камеры дополнительной разрядки с 30атмосферой, переключатель 8 режимовторможения, обратный клапан 9, ускоритель 10, реле давления 11, электрическая часть 12 электропневматическоготормоза, вентили замещения 13 электродинамического тормоза, Большая диаф-.рагма 14 главного органа жестко соединена со штоком 15, малая диафрагма 16главного органа, ограничивающая со стенками корпуса полости 17, 18; жестко 2 Осоединена со штоком 19. Полость 20,ограниченная диафрагмой 14, каналами21 и 22 сообщается с магистралью,каналами 23 и 24 с полостью 25 клапана 6 чувствительности отпуска и с 25полостью 26 под поршнем 27 дифференциального органа, 5, откуда через канал28 с полостью 29 над диафрагмой 24клапана 6, под которым образована камера 30, а каналом 31, дроссельными 50отверстиями 32, 33, 34, перекрываемымиклапаном 35, сообщается с полостью 36под диафрагмой 14, которая каналом 37сообщается с рабочей камерой 2 и с каналом 38; управляемым с одной стороныклапаном 35, а с другой клапаном 6,,чувствительности отпуска,Кроме того, полость 20 каналом 39, управляемым манжетой 40 шток 15, каналами 41, 42 сообщается с камерой40 4 дополнительной разрядки и каналом 43 через дроссельное отверстие 44 с полостью 45 поршня 46 дифференциального органа 5, полость 17 диафрагмы 16 каналом 47 сообщается с полостью 4845 диафрагмы 49 клапана 7 с каналом 50, сообщенным с вентилями замещения 13 бокоьыми отверстиями 51, управляемыми манжетой 52, каналом в штоке 19, через открытый клапан 53, канал 54, дрос сельные отверстия 55 и 56 переключателя 8 с атмосферой, обратный клапан 9, управляющий сообщением магистральных каналов 22 и 57, через дроссельное отверстие 58, с каналом 59 запасного 55 резервуара, который в свою очередь через отверстие 58, канал 60, дроссель-.ные отверстия 61 и 62 переключателя 8 и канал 63 сообщается со скачковойкамерой 64.Ускоритель экстренного торможения10 включает дроссельные отверстия 65и 66, клапан 67, дроссельное отверстие68, диафрагму 69, клапан 70, шток 71,ускорительную камеру 72, нижнюю полость диафрагмы 69, сообщенную с магистральным каналом 22,Реле давления 11 включает полость73, диафрагму 74, пружину 75, клапаны 76 и 77, полость 78, причем полость73 каналом 79 сообщается с тормознойкамерой 3, а полость 78 каналом 80сообщается с тормозным цилиндром, полость под клапаном 77,каналами 81, 82и 59 сообщается с запасным резервуаром.Электрическая часть 12 электропневматического тормоза включает электро-.магнитный вентиль 83 торможения, клапан 84, полость 85, дроссельное отверстие 86, отпускной электромагнитныйвентиль 87, клапан 88, полость 89 иатмосферный клапан с отверстием 90,причем полость 85 через отверстие 86каналами 82 и 59 сообщается с запасным резервуаром, а через седло, управляемое клапаном 84, с полостью 89,которая каналом 91 постоянно сообщенаскамерой 92 и каналом 93 - с полостью18 главного воздухораспределительногооргана 1,Вентили замещения 13 включают электромагнитный вентиль замещения 94 прямойпропорциональности, диафрагму 95, седло96 с атмосферным каналом 97, полости98, полость 99, каналом 50 сообщеннуюс полостью 17 диафрагмы 19 главногооргана, клапан 100, полость 101, электромагнитный вентиль замещения 102обратной пропорциональности, диафрагму103, седло 104 с каналом 105, пружину 106, полость 107, клапан 108, причем полость 101 под клапаном 100 каналами 109, 82 и 59 сообщена с запасным резервуаром, а полость 98 электромагнитного вентиля 94 прямой пропорпиональности каналом 110 через открытое наруллое седло клапана 108 сообщается с полостью 107 электромагнитноговентиля обратной пропорциональности, которая каналом 111 сообщена с тормознойкамерой 3.При зарядке электровоздухораспределителя сжатий воздух на тормозной магистрали по каналам 22 и 21 поступаетв полость 20 над диафрагмой 14 главно5 гц 237 Вго органа 1, далее по каналу 23 в по- пан 67 и дроссельное отверстие 65 полость 26 под поршень 27. Этот поршень каналу 59 в запасный резервуар, гдеподнимается вместе с дифференциальным давление меньше, чем в магистрали ипоршнем 46 и открывает доступ воздуху камере 72.на тормозной магистрали по каналу 31, 5 Когда давление в камере 72и магистчерез дроссельные отверстия 32, 33, 34 рали выравняются, диафрагма 69 подв полость 36 и по каналу 37 в рабочую действием пружины опуститсстится до упоракамеру 2, а по каналу 28 - в полость штока 71 в срывной клапан 70, а кла 29 над диафрагмой. Клапан 6 прижима- пан 67 закроется. Магистраль будет соется к седлу. 1 О общаться с камерой 72 через открытыйПри быстром повышении давления в канал в штоке 71 и дроссельдроссельное отвертормозной магистрали клапан 35 под стие 66,действием сжатого воздуха на диафраг- В процессе зарядки тормозной цилиндрму 14 закрывает отверстие 34, и заряд- сообщается с атмосферой через реле давка рабочей камеры 2 происходит только 15 пения, а камера 4 дополнительной разрядчерез дроссельное отверстие 33. ки - по каналам 42, 43, отверстие 44Когда давление в рабочей камере 2 н открытое седло клапана 7.станет несколько меньше, чем в магист- Полость 17 над диафрагмой 16, арали, клапан 35 под действием пружины также полость 48 над диафрагмой 49откроет отверстие 34 и сообщение ра- о сообщаются с атмосферой через боковыебочей камеры с магистралью будет про- отверстия 51 в штоке 19, через открыисходить через дроссельное отверстие тый клапан 53, канал 54 и дроссельные32 и два отверстия ЗЗ и 34, отверстия 55 и 56 в переключателе реПри. медленном повышении давления жимов 8.в магистрали, т. е, в хвостовой части 25 При служебном торможении на пневмапоезда, клапан 35 не закрывает отвер- тическом управлении при снижении дав- ,стия 34, и зарядка рабочей камеры в ления в магистрали темпом служебногоэтом случае происходит через отверстия торможения рабочая камера не успевает32, 33 и 34. разряжаться в магистраль через дроссельОдновременно с зарядкой рабочей ка- зо ное отверстие 32. Под действием обрамеры происходит наполнение сжатым зовавшегося перепада давления в рабочейвоздухом запасного резервуара по ка- камере и в магистрали диафрагма 14налам 22, 57 через обратный клапан 9, вместе со штоком 15 перемещается вверхдроссельное отверстие 58 и канал 59. и нажимает на диафрагму 16, котораяНаполнение скачковой камеры 64 про- вместе со штоком 19 тоже перемещает 35исходит тоже через обратный клапан 9 ся вверх. При этом клапан 53 закрывапо каналам 60, дроссельные отверстия, ется, а канал 39 в штоке 15 проходит61, 62 переключателя режимов и канал 63. выше за манжету 40 и сообшает магистИз запасного резервуара сжатый воз- раль с камерой 4 дополнительной разрядкидух по каналам 59, 82 и отверстие 86 по каналам 22, 21, 41 и 42 и одноврепоступает в полость 85 к вентилю 83 менно с атмосферой через канал 43, оти далее по каналу 8 1 - к клапану 77 верстие 44 и отверстие в седле клапареле давления, а по каналу 109 в но- на 7. Происходит дополнительная разрядлость 101 клапана 100 электромагнит- ка магистрали.ного вентиля 94 прямой пропорциональ При дальнейшем перемещении диафрагмности, 14 и 16 со штоками 15 и 19 вверх отВоздух из тормозной магистрали по- верстие 51 выходит за манжету 52. Тогдаступает и в ускоритель 10, поднимает воздух иэ скачковой камеры 64, котораядиафрагму 69, и по каналу в штоке 71сообщается с запасным резервуаром качерез дроссельное отверстие 66 запол- налом 63 через отверстия 62, 61, каняет ускорительную камеру 72. нал 60, отверстие 58, канал 59, постуЕсли давление в магистрали повыша- пает через отверстие 51 и канал 50 вется быстро, шток 71 упирается в клапан полость 99 электромагнитного вентиля67 и открывает его. При этом осевой 94 прямой пропорциональности и черезканал в штоке закрывается клапаном. канал 97 в седле 96 в полость 98, в55Воздух из ускорительной камеры 72 че по каналу 110 в полость клапана 108рез дроссельное отверстие 66 и из ма- и через открытое наружное седло в погистрали через дроссельное отверстие 68 лость 107 н каналом 111 в тормознуюв штоке поступает через открытый кла- камеру 3 и сообщенную с ней каналом79 полость над диафрагмой 74 реледавления,Происходит быстрое, наполнение тормозной камеры до определенного скачкадавления, Под давлением воздуха из тормозной камеры диафрагма 74 прогибается вниз и отжимает клапан 77 от седла.Тормозной цилиндр наполняется из запасного резервуара по каналам 59, 82, 91через открытый клапан 77 и канал 80 всоответствии с наполнением тормознойкамеры,В начале процесса наполнения тормозной камеры 3, когда давление в ней исообщенной с ней каналом 47 полости48 достигнет 0,2 кгс/см, усилие пружины с нижней стороны на диафрагму 49уравновесится этим давлением, клапан7 закрывается и сообщение магистралии камеры дополнительной разрядки 4, сатмосферой прекрашается. Под действиемсжатого воздуха, поступающего иэ камеры 4 дополнительной разрядки черездроссельное отверстие 44, дифференциальный поршень 46 вместе с поршнем27 опускается и прекращает сообщениерабочей камеры с магистралью. Одновременно манжета поршня 27 перекрываетканал сообщения полости 29 с магистралью по каналу 28 и сообшает ее скамерой 4 дополнительной разрядки через полость 45, отверстие 44 и каналы43 и 42.Давление в полостях 25 и 29 приторможении одинаковые, так как магистраль и камера 4 дополнительной разрядки сообщаются между собой через канал39 в штоке 15, Но клапан 6 закрыт,поскольку усилие действующей на неговерхней пружины больше усилия нижней.После скачка давления наполнениетормозной камеры происходит из запасного резервуара через скачковую камеру64 и два дроссельных отверстия 61 и62 на пассажирском режиме или черезотверстие 62 на длинносоставном режиме.В последнем случае отверстие 6 1 перекрыто манжетой штока переключателя. режимов. Когда разрядка магистрали прекратится, давление в тормозной камере 3 по вышается до тех пор, пока усилие на диафрагму 16 не сравняется с усилием на диафрагму 14, создаваемым перепадом давлений в рабочей камере 2 и магистрали. Штоки 15 и 19 опускаются, и сообщение тормозной камеры 3 с запас ным резервуаром через скачковую каме ру 64 и отверстия 51 в штоке прекращается, так как эти отверстия перекрываются манжетой 52, Канал 39 в штоке 15 остается не перекрытым.Наполнение тормозного цилиндра через клапан 77 реле давления будет происходить темпом, соответствующим темпу повышения давления в тормозной камере,т.е. независимо от величины объемов 10 тормозного цилиндра и запасного резервуара. Когда давления на диафрагму 74 с обеих сторон выравняются, клапан 77.закрывается и сообщение тормозного цилиндра с запасным резервуаром прекращается.При отпуске после служебного торможения, при повышении давления в магистрали, диафрагмы 14 и 16 начинают перемешаться вниз. Канал 39 в штоке 15 манжетой 40 перекрывается, прекращая 20 сообщение камеры 4 дополнительной разрядки с магистралью, Полость 29остается сообщенной с этой камерой через каналы 42 и 43, отверстие 44 иканал 28, а. полость 25 сообщается смагистралью каналами 22 - 24. 25 30 35 15 и 19 перемешаются дальше вниз и тормозная камера сообщается с атмосферой по каналам 111, 110, 97, 50, осевой канал и боковые отверстия 51 в штоке, открытый клапан 53, канал 54, отверстия 55, 56 на пассажирском режиме или 56 на длинносоставном.Под действием преобладающего давления воздуха со стороны тормозного цилиндра диафрагма 74 поднимается, клапан 76 открывается и сообщает тормозной цялиндр с атмосферой.В головной части поезда, где давление в.магистрали при отпуске повышается быстро, клапан 35 под действием диафрагмы 14 закрывает канал 38, и сообщения рабочей камеры с магистралью не происходит. Этим достигается предотврашение перераэрядки рабочей камеры и выравнивание времени отпуска тормозов по поезду,40 45 50 55 ю Как только давление в магистралистанет на 0,10 - 0,15 кгс/см вышедавления в камере 4 дополнительной разрядки, которое равно давлению в магистрали перед началом отпуска, клапан 6открывается и сообщает рабочую камеру 2 с магистралью каналами 37, 38, 24,23, 21, 22.Давление в рабочей камере падает,диафрагмы 16 и 14 вместе со штокамиа вентиль 87 постоянно находится поднапряжениемПри отпуске оба вентиля 83 и 87обесточены, клапан 83 открыт, а клапан84 закрыт. Сжатый воздух иэ полости 18диафрагмы 16 главного органа по каналам 93, 91 и через отверстие 90 выходит в атмосферу, Диафрагма 16 соштоком 19 перемещается вниз и тормозная камера сообщается с атмосферойпо каналам 111, 110, 97, 50, осевомуканалу и через боковое отверстие 51в штоке 19, открытый клапан 53, канал54. отверстия 55, 56 на пассажирскомрежиме илн 56 на длинносоставном.Под действием преобладающего давления со стороны тормозного алиндра диафрагма 74 поднимается, клапан 76 открывается и сообщает тормозной цилиндрс атмосферой,При электродинамическом торможениина вентиль прямой пропорциональности94 подается напряжение, величина которого соответствует определенной позицииконтролера машиниста, а на вентиль обратной пропорциональности 102 - преобразованное напряжение тока, выработанного электродвигателями вагона.Вентиль 94 возбуждается, сердечникего прогибает диафрагму 95 вниз, закрывая атмосферный канал 97 в седле 96клапаном 100, и отжимает этот клапанот наружного седла.Сжатый воздуха из запасного резервуара по каналам 59, 82, 109, черезоткрытый клапан 100 поступает в полость98, а по каналу 110 поступает к вентилю 102.Кж только давление под диафрагмой95 достигнет величины, прн которой электромагнитная сила притяжения вентиля 94уравновесттся усилием давления сжатоговоздуха на эту диафрагму, клапан 100закрывается и прекращает дальнейшеепоступление воздуха иэ запасного резервуара через вентиль 94 к вентилю 102.Величина давления, устанавливаемоговентилем 94, опредепяеп:я величиной подаваемого на этот вентиль напряженияэлектрического тока.Напряжение, подаваемое на вентиль102, создает магнитную силу, котораяменьше усилия пружины 106, поэтомуклапан 3.08 еще открыт. Сжатый воздухиэ запасного резерьуара поступает черезвентиль 94, канал 110, открытое наружное седло клапана 108 вентиля 102,полость 107, каналом 111 поступает втормозную камеру 3 до тех пор, пока 9 903237При снижении давления в тормознойкамере и в полости 48 до 0,2-0,3 кгс/смклапан 7 под действием пружины открывается и сообщает полость 45 и камеру4 дополнительной разрядки через дроссельное отверстие 44 с атмосферой. Дифференциальный поршень 46 под действиемдавления воздуха из камеры 4 на егонижнюю часть и поршень 27 под давлением воздуха из магистрали поднимается Овверх. В результате магистраль сообща, ется с рабочей камерой поканалам иотверстиям 23, 31, 32, 33, 34, 37.Камера 4 дополнительной разрядки продолжает разряжаться в атмосферу черезотзерстие 44,При торможении на электрическом управлении в рабочие провода электропневматического тормоза на тормозной 83 и.отпускной 87 вентили подается постоян- оный ток напряжением 110 В, При этомтормозной клапан 84 открывается, аотпускной 88 закрывается,Сжатый воздух из запасного резервуарапо каналам 59, 82 через дроссельноеотверстие 86 и отверстие в седле клапана84. по каналу 91 поступает в камеру 92,а по каналу 93 - в полость 18 диафрагмы 16 главного органа 1, которая подвоздействием давления сжатого воздуха Зоперемешается вверх и клапан 53 закрывается,При дальнейшем перемещении диафрагмы 16 со штоком 19 вверх отверстия51 выходят за манжету 52. Тогда воздух З 5иэ скачковой камеры 64, которая сообщается с запасным резервуаром каналами63, 62, 61, 60, 58 и 59, поступаетчерез отверстие 51 в штоке по каналу50 в полость 99 электромагнитноговентиля 94 прямой пропорциональностии через канал 97 в седле 96 в полость98 по каналу 110 в полость клапана108 и через открытое наружное седлов полость 107, а по каналу 111 в тормозную камеру 3 и сообщенную с нейканалом 79 полость над диафрагмой 74реле давления,Происходит быс трое наполнение торь 4 оэной камеры до определенного скачка давления. Под действием воздуха иэ тормозной камеры диаФрагма 74 прогибаетсявниз и отжимает клапан 77 от седлаТормозной цилиндр наполняется иэ запасного резервуара по каналам 59, 82, 81через открытый клапан 77 и канал 80в соответствии с наполнением тормознойкамеры,На перекрытие вентиль 83 обесточен90323712тель и сжатый воздух по каналу 50 поступает в полость 99 над диафрагмой 95вентиля 94,Когда давление воздуха, поступающего от воздухораспределителя, станет больше давления ь полости 98, установленного вентилем замещения 94, диафрагма 95 сообщение тормозной камеры 3 с эапас 1 Оными резервуаром через вентиль 94восстановится и воздух по каналу 110 будет поступать до уравновешиванияусилий, действующих ца диафрагму 95 При этом давление в тормозной камере 3 будет регулироваться только вентилем 102 в зависимости от передаваемого на него напряжения, а его максимальная величина составит 4 кгс/см при напряженин 25 В.Изобретение позволяет из известногоустройства электровоздухораспределителяисключить два переключательных клапана,что упрощает его конструкцию, повышаетнадежность в работе, уменьшает вес ирасход материала,Формула изобретения Электровоздухораспределитель, содержащий главный распределительный орган с большой и малой диафрагмами, взаимодействующими посредством штоков, уплотненных манжетами, причем малой диафрагмой со стенками корпуса ограничены две полости, одна из которых - под диафоагмой - связана с тормозной камерой и с электромагнитным вентилем торможения, реле давления, переключатель режимов торможения, клапан сообщения рабочей камеры с тормозной магистралью, дифференциальный орган, рабочую камеру, электромагнитные вентили торможения и перекрыши, электромагнитный вентиль замещения прямой пропорпиональности с диафрагмой и клапаном, причем диафрагмой со стенками корпуса ограничены две камеры, вентиль замещения обратной пропорциональности с клапаном и диафрагмой, ограничивающей со стенками корпуса полость, о тл и ч а юшийс я тем, что с целью упрощения конструкции, полость над диафрагмой электромагнитного вентиля прямой пропорциональности сообщена каналом с полостью над малой диафрагмой, а полость под диафрагмой электромагнитусилие ца диафрагму 103 от давлениявоздуха в камере 3 це уравновеситсяразностью усилия пружины 106 и магнитной силы притяжения вентиля 102.Затем клапан 108 закрывается и прекращает дальнейшее наполнение камеры 3сжатым воздухом.Наполнение тормозных цилиндров сжа- прогнется вниз, откроет клапан 100,тым воздухом из запасного резервуарапроисходит через реле давления в соответствии с изменением давления в тормозной камере 3,Усилие электродинамического торможения при переводе контролера и соответствующую позицию приводит к повышению подаваемого на вентиль 102напряжения и увеличению его магнитнойсилы притяжения. Под давлением воздухадиафрагма 103 поднимается, клапан 108перекрывает канал сообщения камеры 3с запасным резервуаром через полостьвентиля 94 и открывает сообщение этойкамеры с атмосферой через отверстие 105Давление в камере 3 снижается дотех пор, пока отвеостие 105 це закроется клапаном 108.При ослаблении действия электродинамического тормоза перестановкойконтролера в соответствующую позициювеличины подаваемых на вентили 94 и102 напряжений уменьшаются. Тогда вкамере 3 установится наименьшее издавлений, устанавливаемых этими вентилями,При малых скоростях движения поезда 35эффективность действия электродинамического тормоза снижается, соответственно уменьшается и напряжение, подаваемое на вентиль 102. Под действиемпружичы клапан 108 открывается и давление в камере 3 повышается. В техслучаях, когда электродинамическийтормоз вследствие малой скорости движенияпоезда не работает, а также при еговыходе из строя в камере 3 устанавливается давление, которое определяетсявеличиной напряжения, подаваемого навентиль 94 в соответствии с его характеристикой.Минимальной давление в тормозном 50цилиндре при полном электродинамическомторможении составляет 1,2-1,3 кгс/смйи определяется характеристикой вентиля202. Величииу этого давления можнорегулировать изменением усилия пружицы 106.При пневматическом торможении впроцессе действия электродинамическоготормоза срабатывает воздухораспредели903237 Составитель Н. Беляков Редактор Н. Аристова Техред Т. Фанта Корректор Н. Шннокн, Заказ филиал ППП "Патент", г. У:город, ул, Проектная,ного вентиля замещения прямой пропорциональности сообщена с полостью элект-,ромагнитного вентиля обратной пропорциональности. 564/28 Тираж 714 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР М 734038, кл, В 60 Т 13/36, 1977.Подписи)екомитет СССРи открьтийушская наб д. 4/