СХЕМА БЛОКИРОВКИ ТОРМОЗОВ ПОСТА УПРАВЛЕНИЯ ЛОКОМОТИВА Российский патент 1994 года по МПК B60T15/16 

Изобретение относится к области рельсового транспорта и может быть использовано на тяговом подвижном составе, имеющем несколько постов управления.

Известны устройства блокировки тормозов локомотива, содержащие корпус, размещенные в нем клапаны, перекрывающие магистраль тормозных цилиндров, питательную и тормозную магистрали, контактный элемент с диодами, размыкающий электрическую цепь управления, кулачковый вал со съемной рукояткой, взаимодействующий с клапанами и контактным элементом.

Недостаток известных устройств - их отрицательное влияние на процессы отпуска и зарядки тормозов из-за возможного заужения в эксплуатации каналов для прохода сжатого воздуха. Указанные каналы являются местом наиболее частого перемерзания, что может привести к полному или частичному отказам пневматического тормоза.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой схеме является выбранная в качестве прототипа схема обеспечения смены постов управления для двухкабинных локомотивов, включающая в себя три разобщительных крана, в числе которых: кран двойной тяги, установленный между питательной магистралью и краном машиниста; комбинированный кран, установленный между краном машиниста и тормозной магистралью и разобщительный кран, установленный между краном вспомогательного тормоза и тормозными цилиндрами. При смене постов управления все три указанных разобщительных крана должны перекрываться на оставляемом посту управления и открываться на вводимом в работу посту управления.

Недостатком такой схемы является невозможность контроля перекрытого положения разобщительных кранов на покидаемом посту управления, создающая угрозу безопасности движения, т.к. приведение в действие как автоматического, так и вспомогательного тормозов локомотива становится невозможным из-за: постоянного питания тормозной магистрали от неотключенного крана машиниста оставленного поста управления; постоянного сообщения тормозных цилиндров с атмосферой через кран вспомогательного тормоза. Кроме того, даже при правильном отключении разобщительных кранов при смене постов управления возможно истощение тормозных цилиндров, т.к. в период смены постов управления возможные утечки сжатого воздуха по тормозным цилиндрам восполнены быть не могут.

Цель изобретения - усиление безопасности движения за счет автоматического контроля перекрытия указанных трех разобщительных кранов на оставляемом посту управления, сокращение затрат времени на смену постов управления, обеспечение стабильности процессов зарядки-отпуска и затормаживания пневматических тормозов, повышение надежности действия пневматических тормозов, экономия топливно-энергетических ресурсов и моторесурса компрессоров.

Указанная цель достигается тем, что известная схема обеспечения смены постов управления, содержащая кран двойной тяги, установленный между питательной магистралью и краном машиниста, комбинированный кран, установленный между краном машиниста и тормозной магистралью, снабжена трехходовым краном, сообщающим тормозные цилиндры либо с краном вспомогательного тормоза, либо с клапаном максимального давления, вход которого сообщен с магистральным отростком крана машиниста через обратный клапан и с питательной магистралью - через второй обратный клапан и электропневматический клапан. Ручка трехходового крана выполнена съемной, и ее снятие возможно только в положении, при котором тормозные цилиндры сообщаются с клапаном максимального давления. Связанный механически с ручкой трехходового крана, контактный элемент с диодом прерывает как возбуждение электропневматического клапана выключающего типа, так и питание цепей управления пульта машиниста. Контактный элемент запитывается от кнопочного выключателя цепей управления пульта машиниста.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая схема отличается наличием: новых узлов - трехходового крана с контактным элементом, клапана максимального давления, двух обратных клапанов и электропневматического клапана выключающего типа; новых связей - возможности сообщения тормозных цилиндров с магистральным отростком крана машиниста и с питательной магистралью. Таким образом, заявляемая схема соответствует критерию изобретения "Новизна".

Сравнение заявляемой схемы с другими техническими решениями показывает, что трехходовой кран, клапан максимального давления, обратный клапан и электропневматический клапан широко известны. Однако их введение в указанной связи с остальными элементами пневмосхемы в заявляемую схему позволяет: контролировать перекрытие крана двойной тяги и комбинированного крана. В случае оставления их на покидаемом посту управления в открытом положении и нахождении ручки крана машиниста в поездном положении, тормозные цилиндры локомотива наполняются сжатым воздухом от магистрального отростка крана машиниста через обратный клапан и клапан максимального давления; сократить затраты времени на смену постов управления, т.к. при правильном порядке перекрытия разобщительных кранов (трехходовой, затем комбинированный и кран двойной тяги) смена постов управления не требует разрядки тормозной магистрали на оставляемом посту и последующей ее зарядки на вводимом в работу посту; обеспечить стабильность процессов зарядки-отпуска и затормаживания пневматических тормозов, т.к. на путях сжатого воздуха к крану машиниста и крану вспомогательного тормоза отсутствуют каналы для прохода сжатого воздуха, в которых могут возникнуть заужения; повысить надежность действия пневматических тормозов, т.к. во-первых, снижается возможность перемерзания из-за отсутствия отмеченных выше каналов с могущими возникнуть заужениями для прохода сжатого воздуха. Во-вторых, появляется резервный орган управления вспомогательным тормозом локомотива - поворот ручки трехходового крана в извлекаемое положение приводит к наполнению тормозных цилиндров локомотива сжатым воздухом от магистрального отростка крана машиниста. В-третьих, появляется автоматический, неистощимый стояночный тормоз, т. к. на все время смены постов управления тормозные цилиндры наполняются сжатым воздухом от питательной магистрали; обеспечить экономию топливно-энергетических ресурсов на привод компрессоров и моторесурс последних, т. к. исключаются неоправданные расходы сжатого воздуха при смене постов управления (разрядка-зарядка тормозной магистрали). Все это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "Существенные отличия".

На фиг. 1 представлена принципиальная пневмосхема поста управления локомотивом; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема блокировки тормозов поста управления локомотива.

Пневмосхема состоит из крана машиниста 1, сообщенного через кран двойной тяги 2 с питательной магистралью 3. Одновременно кран машиниста 1 магистральным отростком 4 сообщен через комбинированный кран 5 с тормозной магистралью 6. Кран вспомогательного тормоза 7 через разобщительный кран 8 сообщен с питательной магистралью 3 и через один из входов трехходового крана 9 - с тормозными цилиндрами (не показаны) воздуховодом 10. Второй вход трехходового крана 9 через клапан максимального давления 11 сообщен через первый обратный клапан 12 с магистральным отростком 4 крана машиниста 1, через второй обратный клапан 13 и электропневматический клапан выключающего типа 14 - с питательной магистралью 3. Контактный элемент 15 имеет механический привод от съемной рукоятки трехходового крана 9.

Трехходовой кран 9 имеет два фиксированных положения ручки, в первом из которых (открытом) воздуховод 10 сообщен с краном вспомогательного тормоза 7. Во втором положении ручки трехходового крана 9 (закрытом) воздуховод 10 сообщен с клапаном максимального давления 11. Ручка трехходового крана 9 - съемная и может быть снята только в ее закрытом положении (за счет установки на его корпусе специальной фиксирующей скобы).

Контактные элементы (фиг. 2) 15.1 и 15.2 (индекс 1 или 2 свидетельствует о принадлежности к первому либо ко второму постам управления) получают питание, соответственно, по проводам 16.1 и 16.2 от своих кнопочных выключателей цепей управления и обеспечивают: через диоды 18.1 и 18.2 возбуждение последовательно включенных катушек электропневматических клапанов 14.1 и 14.2 выключающего типа: проводами 17.1 и 17.2 - питание цепей управления пультов машиниста. Проводом 19 осуществляется связь с минусовым полюсом источника питания цепей управления локомотива.

При переводе ручки трехходового крана 9 в закрытое положение, механический связанный с ним контактный элемент 15.1 (15.2), размыкается. Тем самым, прерывается как питание провода 17.1 (17.2) и цепи управления соответствующего пульта машиниста обесточиваются, так и питание обеих катушек 14.1 и 14.2. Клапан максимального давления 11 регулируется на нормированную условиями работы локомотива величину максимального давления в тормозных цилиндрах локомотива (например 0,4 МПа).

Схема работает следующим образом.

На рабочем посту управления кран двойной тяги 2 и комбинированный кран 5 открыты и кран машиниста 1 сообщен с питательной 3 и тормозной 6 магистралями. Ручка трехходового крана 9 установлена в открытое (неизвлекаемое) положение, и воздухопровод 10 (к тормозным цилиндрам) сообщен с краном вспомогательного тормоза 7, с которым также сообщена питательная магистраль 3 через постоянно открытый разобщительный кран 8. Работа крана машиниста 1 и крана вспомогательного тормоза 7 происходит обычным порядком. От замкнутого контактного элемента 15.1 (или 15.2) возбуждаются катушки обоих электропневматических клапанов, что исключает сообщение тормозных цилиндров с питательной магистралью через нерабочий пост управления, и получают питание цепи управления соответствующего пульта машиниста.

При смене поста управления ручка трехходового крана 9 переводится в закрытое положение и может быть извлечена. При этом воздухопровод 10 через клапан максимального давления 11 и обратный клапан 12 сообщается с магистральным отростком 4 крана машиниста 1, что приводит к наполнению тормозных цилиндров сжатым воздухом до давления, определяемого регулировкой клапана максимального давления 11. Разомкнувшийся контактный элемент 15.1 (или 15.2) снимает возбуждение с катушек электропневматических клапанов 14.1 и 14.2 выключающего типа. Это приводит к сообщению на обоих постах управления питательной магистрали 3 с входами клапанов максимального давления 11 через открывшиеся электропневматические клапаны 14 и обратные клапаны 13. Включенные на каждом посту управления в встречном направлении обратные клапаны 12 и 13 исключают возможность воздействия, с одной стороны, давления питательной магистрали 3 на тормозную магистраль 6, с другой - давления тормозной магистрали 6 на выход электропневматического клапана 14. После перевода ручки трехходового крана 9 в закрытое положение производится перекрытие комбинированного 5 и крана двойной тяги 2 с постановкой ручки крана машиниста в положение перекрыши с питанием. Разрядки тормозной магистрали при этом производить не нужно.

На вводимом в работу посту управления съемная ручка устанавливается на трехходовой кран 9 и переводится в открытое положение. При этом воздухопровод 10 разобщается от выхода клапана максимального давления 11 и сообщается с краном вспомогательного тормоза 7. В то же время контактный элемент 15.2 (или 15.1) подает возбуждение на катушки электропневматических клапанов 14.2 и 14.1, что приводит к разобщению питательной магистрали 3 от входов клапанов максимального давления 11 на обоих постах управления. Одновременно контактный элемент 15.2 (или 15.1) создает возможность питания пульта машиниста, вводимого в работу поста управления.

Переводом в соответствующее положение рукояток комбинированного крана 5, крана двойной тяги 2 и крана машиниста 1 ввод в работу поста управления завершается. Поскольку на оставленном посту управления тормозная магистраль разряжена не была, постольку, во-первых, не затрачивается время и на ее зарядку на вводимом в работу посту управления, во-вторых, исключается нерациональная работа компрессоров локомотива на восполнение расхода сжатого воздуха, имеющего место в случае, когда при смене постов управления требуется разрядка тормозной магистрали. В результате имеет место экономия топливно-энергетических ресурсов на привод компрессоров локомотива и исключается нерациональный расход их моторесурса.

Необходимо отметить, что в любой момент времени перевод ручки трехходового крана в закрытое положение либо отключение кнопочного выключателя цепей управления пульта машиниста на рабочем посту управления приведет к затормаживанию вспомогательного тормоза локомотива. В первом случае наполнение тормозных цилиндров локомотива произойдет по двум цепям рабочего поста управления - от магистрального отростка 4 через обратный клапан 12, клапан максимального давления 11, трехходовой кран 9, воздухопровод 10 и от питательной магистрали 3, через электропневматический клапан 14 (катушка которого 14.1 или 14.2 потеряет возбуждение за счет размыкания контактного элемента 15.1 или 15.2), обратный клапан 13, клапан максимального давления 11, трехходовой кран 9, воздухопровод 10. Во втором случае наполнение тормозных цилиндров локомотива произойдет от цепи нерабочего поста управления - питательная магистраль 3, электропневматический клапан 14 (катушка которого 14.1 или 14.2 потеряет возбуждение из-за отключения соответствующего кнопочного выключателя цепей управления), обратный клапан 13, клапан максимального давления 11, трехходовой кран 9, воздухопровод 10. Следовательно, в случае отказа крана вспомогательного тормоза имеется возможность использования двух резервных органов управления вспомогательным тормозом локомотива - трехходового крана или кнопочного выключателя цепей управления пульта машиниста.

Любое нарушение вышеприведенного порядка смены постов управления приводит к следующим последствиям.

Если на покидаемом посту управления:
1) была оставлена съемная рукоятка трехходового крана 10, то приведение локомотива в движение, с вводимого в работу поста управления, невозможно, т.к. контактный элемент 15.2 (15.2) не создает возможность питания его пульта машиниста по проводу 17.2 (17.1);
2) не были перекрыты ни кран двойной тяги 2, ни комбинированный кран 5, а ручка крана машиниста 1 оставлена в поездном положении, то приведение локомотива в движение, с вводимого в работу поста управления, невозможно, т. к. тормозные цилиндры локомотива будут наполнены сжатым воздухом от оставленного поста управления по цепи: питательная магистраль 3, кран двойной тяги 2, кран машиниста 1, магистральный отросток 4, обратный клапан 12, клапан максимального давления 11, находящийся в закрытом положении (а значит, сообщающий воздухопровод 10 с выходом клапана максимального давления 11), трехходовой кран 9. При попытке приведения локомотива в движение - постановке ручки крана вспомогательного тормоза в поездное положение начинается непрекращающийся (из-за постоянной подпитки от оставленного поста управления) выпуск сжатого воздуха (дутье) из тормозных цилиндров через его атмосферное отверстие. Это автоматически известит машиниста о нарушенном порядке смены постов управления;
3) не были перекрыты ни кран двойной тяги 2, ни комбинированный кран 5, а ручка крана машиниста 1 оставлена в положении перекрыш, то имеют место те же последствия, что и в случае 2;
4) был перекрыт только комбинированный кран, то это приведет к тем же последствиям, что и в случае 2;
5) был перекрыт только кран двойной тяги, то приведение локомотива в движение, с вводимого в работу поста управления, также невозможно, т.к. тормозные цилиндры локомотива будут наполнены сжатым воздухом от оставленного поста управления по цепи: тормозная магистраль 6, комбинированный кран 5, магистральный отросток 4, обратный клапан 12, клапан максимального давления 11 и, находящийся в закрытом положении, (а значит сообщающий воздухопровод 10 с выходом клапана максимального давления 11) трехходовой кран 9. При попытке приведения локомотива в движение имеют место те же последствия, что и в случае 2;
6) не были перекрыты ни кран двойной тяги 2, ни комбинированный кран 5, а ручка крана машиниста 1 оставлена в тормозном положении, то имеют место те же последствия, что и в случае 5;
7) были перекрыты кран двойной тяги 2 и комбинированный кран 5, но ручка крана машиниста оставлена в положениях - поездном, перекрыты без питания или тормозных, то это приведет лишь к увеличению времени, затрачиваемого на смену постов управления, при их последующей смене, т.к. перед приведением локомотива в движение потребуется время на зарядку уравнительного резервуара и тормозной магистрали.

По сравнению с известными решениями заявляемая схема обеспечивает: усиление безопасности движения за счет автоматического контроля (невозможности приведения локомотива в движение и непрекращающегося дутья крана вспомогательного тормоза) перекрытия комбинированного крана, крана двойной тяги и разобщительного крана от крана вспомогательного тормоза к тормозным цилиндрам (роль которого играет трехходовой кран) на оставляемом посту управления; сокращения затрат времени на смену постов управления за счет исключения необходимости разрядки и последующей зарядки тормозной магистрали; улучшение процессов зарядки-отпуска и затормаживания пневматических тормозов в результате отсутствия элементов, могущих заужаться в эксплуатации; повышение надежности действия и безопасности движения за счет: сокращения числа перемерзаемоопасных мест (заужений) в тормозной системе локомотива; появления резервных органов управления вспомогательным тормозом локомотива - трехходового крана и кнопочного выключателя цепей управления пульта машиниста; экономия топливно-энергетических ресурсов и моторесурса компрессоров локомотива за счет исключения возможности их нерациональной работы на восполнение расхода сжатого воздуха, имеющего место в случае, когда при смене постов управления требуется разрядка тормозной магистрали.

Использование: на тяговом подвижном составе, имеющем несколько постов управления. Сущность ия: пневмосхема состоит из крана машиниста, сообщенного через кран двойной тяги с питательной магистралью. Одновременно кран машиниста магистральным отростком сообщен через комбинированный кран с тормозной магистралью. Кран вспомогательного тормоза через разобщительный кран сообщен с питательной магистралью и через один из входов трехходового крана - с тормозными цилиндрами. Второй вход трехходового крана через клапан максимального давления сообщен через первый обратный клапан с магистральным отростком крана машиниста, через второй обратный клапан и электропневматический клапан выключающего типа - с питательной магистралью. Контактный элемент имеет механический привод от съемной рукоятки трехходового крана. Трехходовой кран имеет два фиксированных положения ручки, в первом из которых (открытом) воздуховод сообщен с краном вспомогательного тормоза. Во втором положении ручки трехходового крана (закрытом) воздуховод сообщен с клапаном максимального давления. Ручка трехходового крана - съемная и может быть снята только в закрытом положении. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. СХЕМА БЛОКИРОВКИ ТОРМОЗОВ ПОСТА УПРАВЛЕНИЯ ЛОКОМОТИВА, содержащая кран двойной тяги, установленный между питательной магистралью и краном машиниста, комбинированный кран, установленный между краном машиниста и тормозной магистралью, и кран вспомогательного тормоза, сообщенный с питательной магистралью, отличающаяся тем, что она снабжена трехходовым краном, сообщающим тормозные цилиндры либо с краном вспомогательного тормоза, либо с клапаном максимального давления, вход которого сообщен с магистральным отростком крана машиниста через обратный клапан и с питательной магистралью через второй обратный клапан и электропневматический клапан, причем с трехходовым краном механически связан контактный элемент с диодом для управления возбуждением катушек электропневматических клапанов и питанием цепей управления пульта машиниста. 2. Схема по п.1, отличающаяся тем, что ручка трехходового крана выполнена съемной с возможностью снятия ее в положении, при котором тормозные цилиндры сообщены с клапаном максимального давления, а контактный элемент с диодом в указанном положении выполнен с возможностью прерывания возбуждения катушек электропневматических клапанов с вентилями выключающего типа и питания цепей управления пульта машиниста, причем контактный элемент связан с кнопочным выключателем цепей управления пульта машиниста для его питания. 3. Схема по п.1, отличающаяся тем, что регулировка клапана максимального давления выполнена на нормированную условиями работы локомотива величину допустимого максимального давления сжатого воздуха в тормозных цилиндрах локомотива, преимущественно 0,4 МПа.