ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТЯГОВОГО СРЕДСТВА Российский патент 1997 года по МПК B60T13/26 

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и может быть использовано на тяговом подвижном составе.

Известна тормозная система железнодорожного тягового средства, содержащая воздухораспределитель, соединяющий запасный резервуар с одним из входов переключательного клапана, другой вход которого соединен с магистралью вспомогательного тормоза, а выход с управляющим входом соответствующего реле давления, к исполнительному выходу которого подключена магистраль тормозных цилиндров, причем питательный входы каждого реле давления соединены с запасным резервуаром (авт. св. 1258739, B 60 T 13/26, 1986)
Недостатком известной тормозной системы является ограниченная ее эффективность из-за недостаточной величины давления сжатого воздуха, устанавливающейся в магистрали тормозных цилиндров.

Известна также тормозная система многосекционного железнодорожного транспортного средства, содержащая магистраль локомотивного крана, питательные и тормозные магистрали секций, сообщенные между собой соединительными рукавами, тормозные цилиндры, связанные с воздухораспределителем через локомотивный кран и реле-повторитель давления, установленный между тормозной магистралью и воздухораспределителем блокирующий орган, связывающий тормозные цилиндры через реле-повторитель давления непосредственно с воздухораспределителем и с переключательным клапаном, а выход с реле-повторителем давления (авт. св. 1027988, B 60 T 13/60, 1985).

Недостатком известной тормозной системы многосекционного железнодорожного транспортного средства является замедленное нарастание давления сжатого воздуха в тормозных цилиндрах при экстренных разрядках тормозной магистрали, обусловленное временем срабатывания воздухораспределителя на торможение.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой тормозной системе является, выбранная в качестве прототипа, тормозная система железнодорожного тягового средства, содержащая краны машиниста и вспомогательного тормоза, устройство блокировки, питательную, тормозную и вспомогательного тормоза магистрали, воздухораспределитель и дополнительные цепи, обеспечивающие совместную работу вспомогательного и автоматического тормозов по наполнению - выпуску сжатого воздуха из цепи тормозных цилиндров, которая сообщена с питательной магистралью через переключательный клапан, электроблокировочный клапан и клапан максимального давления, причем управляющий отросток электроблокировочного клапана сообщен с тормозной магистралью, катушка электроблокировочного клапана связана с контактным элементом устройства блокировки для ее возбуждения, а второй вход переключательного клапана сообщен с выходом дополнительных цепей для обеспечения совместной работы вспомогательного и автоматического тормозов (патент RU N 2020096, B 60 T 13/26, 1993).

Недостатком такой системы является невозможность затормаживания тягового средства при срабатывании автостопа в случае перекрытия разобщительного крана на магистральном отростке электропневматического клапана автостопа.

Технической задачей изобретения является обеспечение автоматического контроля состояния разобщительного крана на магистральном отростке электропневматического клапана автостопа.

Указанная задача достигается тем, что в тормозной системе железнодорожного тягового средства, содержащей краны машиниста и вспомогательного тормоза, устройство блокировки, питательную, тормозную и вспомогательного тормоза магистрали, электропневматический клапан автостопа с магистральным отростком, сообщенным через разобщительный кран с тормозной магистралью, воздухораспределитель, магистраль тормозных цилиндров, питающуюся через переключательный клапан от дополнительных цепей, обеспечивающих совместную работу автоматического и вспомогательного тормозов, либо от питательной магистрали через клапан максимального давления и электроблокировочный клапан, катушка которого возбуждается от контактного элемента устройства блокировки, управляющий отросток электроблокировочного клапана сообщен с магистральным отростком электропневматического клапана автостопа.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая тормозная система отличается наличием новой связи сообщением управляющего отростка электроблокировочного клапана с магистральным отростком электропневматического клапана автостопа.

Таким образом, заявляемая тормозная система соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что контроль состояния разобщительного крана между тормозной магистралью и магистральным отростком электропневматического клапана автостопа осуществляется в настоящее время не в процессе поездки, а лишь после ее завершения: при расшифровке ленты скоростемера. Иными словами, перекрытие этого крана (исключающее возможность автостопного торможения, например, при проезде запрещающего сигнала при следовании резервом) и приведшее к срыву безопасности движения, будет лишь документально констатировано при служебном расследовании. В заявляемом же решении перекрытое состояние указанного разобщительного крана вызывает автоматическое затормаживание тягового средства. Это, во-первых, исключает возможность приведения последнего в движение; во-вторых, фактом несанкционированного затормаживания тягового средства машинист извещается о ситуации, могущей создать угрозу безопасности движения. Тем самым, в принципе исключается вероятность срыва безопасности движения по этой причине.

Кроме того, заявляемое решение позволяет: при автостопной разрядке тормозной магистрали ускорить затормаживание тягового средства, т.к. на управляющем отростке электроблокировочного клапана снижение давления до величины ниже его установки будет происходить ускоренно; отказаться от необходимости пломбирования ручки указанного разобщительного крана в открытом положении.

Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия".

На чертеже представлен вариант принципиальной пневмосхемы секции тягового средства с использованием импульсной магистрали крана вспомогательного тормоза в качестве цепи, обеспечивающей совместную работу автоматического и вспомогательного тормозов. Причем, выходом указанной цепи является магистраль вспомогательного тормоза.

Пневмосхема состоит из кранов машиниста 1 (усл. N 394) и вспомогательного тормоза 2 (усл. N 254), сообщенных через устройство блокировки 3 с питательной 4, тормозной 5 и вспомогательного тормоза 6 магистралями. Воздухораспределитель 7 сообщен с тормозной магистралью 5, запасным резервуаром (на пневмосхеме не показан) и импульсной магистралью 8 крана вспомогательного тормоза 2. Электропневматический клапан автостопа 9 (усл. N ЭПК 150) сообщен питательным отростком с питательной магистралью 4, а магистральным отростком 10 через разобщительный кран 11 с тормозной магистралью 5. Клапан максимального давления 12 (усл. N 3МД, либо усл. N 348 - 2) сообщает питательную магистраль 4 с входом 13 электроблокировочного клапана 14 (усл. N КПЭ 99). Выход 15 электроблокировочного клапана 14 сообщен с одним из входов переключательного клапана 16 (усл. N ЗПК), второй вход которого сообщен с магистралью вспомогательного тормоза 6, а выход 17 с магистралью тормозных цилиндров (на пневмосхеме не показана). Катушка 18 электроблокировочного клапана 14 возбуждается от контактного элемента, связанного с валом рукоятки 19 устройства блокировки 3. Управляющий вход 20 электроблокировочного клапана 14 сообщен с магистральным отростком 10 электропневматического клапана автостопа 9.

Тормозная система работает следующим образом.

При отключенном положении устройства блокировки 3 отсутствует возбуждение катушки 18 электроблокировочного клапана 14 и последний находится в открытом положении. Сжатый воздух из питательной магистрали 4, редуцируясь клапаном максимального давления 12 (до величины, которая максимально допустима в тормозных цилиндрах конкретного тягового средства, например 0,4 МПа), поступает через открытый электроблокировочный клапан 14 на вход (правый по пневмосхеме) переключательного клапана 16 и далее в магистраль тормозных цилиндров. Тяговое средство оказывается надежно заторможенным стояночным тормозом, и его приведение в движение невозможно.

Для возможности приведения тягового средства в движение необходимо повернуть ручку 19 устройства блокировки 3 во включенное положение, что приведет к возбуждению катушки 18 электроблокировочного клапана 14 от замыкающего контактного элемента, связанного с валом ручки 19. Затем необходимо традиционным порядком зарядить тормозную магистраль 5 до нормированного значения с помощью крана машиниста 1. При условии открытого положения разобщительного крана 11 в магистральном отростке 10 электропневматического клапана автостопа 9, а значит и на управляющем входе 20 электроблокировочного клапана 14 установится давление тормозной магистрали 5, превышающее величину его уставки (например 0,33 0,35 МПа). Это вызовет закрытие электроблокировочного клапана 14 и сообщение его выхода 15 с атмосферой. Сжатый воздух из магистрали тормозных цилиндров через выход 17 переключательного клапана 16, правый (по пневмосхеме) его же вход и выход 15 электроблокировочного клапана 14 уйдет в атмосферу: действие стояночного тормоза прекращается и тяговое средство возможно привести в движение.

Зарядка воздухораспределителя 7, действие вспомогательного и автоматического (при служебных разрядках тормозной магистрали) тормозов происходят обычным порядком, т.к. при закрытом положении электроблокировочного клапана 14 традиционной работой переключательного клапана 16 магистраль тормозных цилиндров сообщается с магистралью вспомогательного тормоза 6 через левый (по пневмосхеме) его вход.

Сообщение управляющего входа 20 электроблокировочного клапана 14 с магистральным отростком 10 электропневматического клапана автостопа 9 сохраняет все достоинства пневмосхемы, связанные с:
автоматическим контролем заряженности тормозной магистрали, обеспечиваемым открытием электроблокировочного клапана 14 при снижении ниже уставки величины давления на его управляющем входе 20 (связанном с тормозной магистралью), в результате чего осуществляется затормаживание тягового средства;
ускоренным затормаживанием тягового средства при экстренных разрядках тормозной магистрали (вызванных краном машиниста, либо срывом стоп-крана, разрывом тормозной магистрали поезда или саморасцепом секций тягового средства), также обеспечиваемым открытием электроблокировочного клапана 14, в результате чего время затормаживания тягового средства определяется лишь временем открытия электроблокировочного клапана 14 (доли секунды);
снижением вероятности образования термических трещин в гребнях бандажей и ползунов на поверхности их катания, а также меньший нагрев бандажей при длительном торможении в результате возможности постоянной установки порожнего режима работы воздухораспределителя;
автоматическим обеспечением необходимой эффективности автостопного и экстренного торможений без применения вспомогательного тормоза, т.к. устанавливающееся в тормозных цилиндрах тягового средства давление сжатого воздуха определяется регулировкой клапана максимального давления 12 и не зависит ни от режима включения воздухораспределителя, ни от возможного, предшествовавшего автономного отпуска, выполненного краном вспомогательного тормоза;
устранением опасности последствий некоторых отказов редуктора крана машиниста 1 (например, зависании его возбудительного клапана в закрытом положении или изломе пружины) или случайном перекрытии комбинированного крана, также вызывающих открытие электроблокировочного клапана 14 и действие стояночного тормоза, т. е. несанкционированное машинистом затормаживание тягового средства. Тем самым машинист автоматически извещается о возникновении критической ситуации и имеет возможность предупредить ее развитие в срыв безопасности движения.

Одновременно, сообщение управляющего входа 20 электроблокировочного клапана 14 с магистральным отростком 10 электропневматического клапана автостопа 9 позволяет в принципе исключить вероятность срыва безопасности движения из-за невозможности действия автостопного торможения в результате перекрытия разобщительного крана 11, т.к. в случае:
нахождения его в перекрытом положении в момент приемки тягового средства отсутствие давления в магистральном отростке 10 электропневматического клапана автостопа 9, а значит и на управляющем отростке 20 электроблокировочного клапана 14 оставляет последний в открытом положении, что вызывает действие стояночного тормоза и исключает возможность приведения тягового средства в движение;
если его установление в перекрытое положение было осуществлено в процессе ведения поезда, то при срабатывании электропневматического клапана автостопа 9 происходит разрядка магистрального отростка 10, а значит и снижение давления в управляющем отростке 20 электроблокировочного клапана 14, что также вызывает действие стояночного тормоза. Если имело место следование тягового средства резервом, то безопасность движения будет обеспечена полностью автоматически. Если же имело место следование тягового средства с поездом, то несанкционированное затормаживание тягового средства заставит машиниста принять необходимые меры безопасности (например, применить экстренное торможение поезда краном машиниста).

Кроме того, сообщение управляющего входа 20 электроблокировочного клапана 14 с магистральным отростком 10 электропневматического клапана автостопа 9 позволяет:
обеспечить сокращение времени наполнения магистрали тормозных цилиндров тягового средства при автостопном торможении, т.к. снижение давления в магистральном отростке 10 электропневматического клапана автостопа 9, а значит и на управляющем входе 20 электроблокировочного клапана 14 ниже его уставки будет происходить практически мгновенно;
отказаться от необходимости пломбирования ручки разобщительного крана 11 в открытом положении, определяемом действующими нормативными документами (5, п. 1.1.2 4-й абзац), т.к. его перекрытие вызывает автоматическое затормаживание тягового средства.

По сравнению с известным решением заявляемая тормозная система позволяет снизить вероятность срыва безопасности движения при автостопном торможении в результате перекрытия разобщительного крана на магистральном отростке электропневматического клапана автостопа, обеспечить сокращенное время наполнения магистрали тормозных цилиндров тягового средства при автостопном торможении и отказаться от необходимости пломбирования ручки разобщительного крана на магистральном отростке электропневматического клапана автостопа.

Использование: в области железнодорожного транспорта, а именно на тяговом подвижном составе. Сущность изобретения: пневмосхема состоит из кранов машиниста и вспомогательного тормоза, сообщенных через устройство блокировки с питательной, тормозной и вспомогательного тормоза магистралями. Воздухораспределитель сообщен с тормозной магистралью, запасным резервуаром и импульсной магистралью крана вспомогательного тормоза. Электропневматический клапан автостопа сообщен питательным отростком с питательной магистралью, а магистральным отростком через разобщительный кран - с тормозной магистралью. Клапан максимального давления сообщает питательную магистраль с входом злектроблокировочного клапана. Выход злектроблокировочного клапана сообщен с одним из входов переключательного клапана, второй вход которого сообщен с магистралью вспомогательного тормоза, а выход - с магистралью тормозных цилиндров. Катушка электроблокировочного клапана возбуждается от контактного элемента, связанного с валом рукоятки устройства блокировки. Управляющий вход электроблокировочного клапана сообщен с магистральным отростком электропневматического клапана автостопа. 1 ил.

Тормозная система железнодорожного тягового средства, содержащая краны машиниста и вспомогательного тормоза, устройство блокировки, питательную тормозную, и вспомогательного тормоза магистрали, электропневматический клапан автостопа с магистральным отростком, сообщенным через разобщительный кран с тормозной магистралью, воздухораспределитель, магистраль тормозных цилиндров, сообщенную с питательной магистралью через переключательный клапан, клапан максимального давления и электроблокировочный клапан, катушка которого связана с контактным элементом устройства блокировки, отличающаяся тем, что управляющий отросток электроблокировочного клапана сообщен с магистральным отростком электропневматического клапана автостопа.