ТОРМОЗ ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА Российский патент 2007 года по МПК B61H11/02 B60T13/26 

Изобретение относится к области тормозов железнодорожного подвижного состава, а именно к дисковым тормозам пассажирских вагонов для высоких скоростей движения.

Известен тормоз пассажирского вагона с противоюзным устройством - см. УДК 629.4.077-592-52 (075.8) Иноземцев В.Г., Казаринов В.М., Ясенцев В.Ф. Автоматические тормоза. Учебник для вузов железнодорожного транспорта. М.: Транспорт, 1981. 464 с., рисунок III.14 - Схема тормозного оборудования пассажирского вагона с противоюзным устройством и описание на стр.72-73.

Схема характеризуется наличием главной тормозной магистрали, которая служит как для управления тормозными процессами, так и для создания запаса сжатого воздуха на каждом вагоне поезда для торможения путем заполнения запасных резервуаров вагонов от резервуара локомотива через кран машиниста. Такая схема тормоза, требующая повышенного расхода сжатого воздуха при реализации частых торможений с включением противоюзных устройств, снижает быстродействие тормоза.

Известен также тормоз пассажирского вагона с противоюзным устройством, - см. TA28143/71EN Rev 00 10.2002 "Basics of Brake Technology", Knorr-Bremse Special Library, Munchen, рис.2.2-1. Этот тормоз включает главную тормозную и питательную (главного воздушного резервуара локомотива) магистрали с соединительными межвагонными рукавами и концевыми кранами, сжатый воздух в которые подается от главного воздушного резервуара локомотива непосредственно или через кран машиниста, воздухораспределитель, отводящие трубопроводы от тормозной и питательной магистралей, реле давления, дроссель и обратный клапан, разобщительный двухходовой кран, тормозные цилиндры с клапанами противоскольжения.

В этом тормозе для увеличения его быстродействия введена дополнительно к тормозной (ВР) отдельно питательная магистраль (МР), которая запитывается непосредственно от главного воздушного резервуара локомотива, минуя кран машиниста, и практически беспрепятственно пополняющая запасы сжатого воздуха в резервуарах вагонов.

Известен тормоз пассажирского вагона, принятый за прототип технического решения, (см. схему 7.8) воздушного тормоза KE-PR-Mg-D для пассажирских вагонов с дисковыми и электромагнитнорельсовыми тормозами - (публикация Knorr-Bremse Systeme Fur Schienenfahrzeuge GmbH Moosacher Strabe 80 D-80809 Munchen Deutschland. Handbuch. Bremsen fur Schienenfahrzeuge Bremstechnische Begriffe und Werte; изд. 12.2000, стр.134-135), включающий главную тормозную HL и питательную НВ магистрали, воздухораспределитель 1, тормозные цилиндры 30 и 31 с приводами к тормозным накладкам 32, клапаны противоскольжения 28, тормозные диски 33, жестко закрепленные на осях колесных пар, сигнализаторы (индикаторы) с указателями 17 о состоянии тормоза "ЗАТОРМОЖЕНО" и "ОТПУЩЕНО", размещенные внизу обеих боковых стен посредине вагона. При этом внутри сигнализаторов 17 смонтированы пневматические цилиндры, которые приводятся в действие сжатым воздухом, поступающим к ним по трубопроводам от полостей тормозных цилиндров 30 и 31 и питательного резервуара 15 (питательной магистрали НВ).

Недостатком такого тормоза с сигнализаторами, расположенными на боковых стенках вагонов, является значительное увеличение нерабочего объема тормозных цилиндров за счет объемов подводящих трубопроводов и пневмоцилиндров сигнализаторов, что снижает чувствительность регулировки давлений в тормозных цилиндрах.

Кроме того, реализация требований инструкции по эксплуатации тормозов о необходимости подачи сигнала машинисту локомотива проводником вагона об отпуске тормоза связана с необходимостью выхода проводника из вагона, что при малом времени остановки на промежуточных станциях угрожает безопасности проводника.

Для устранения указанных недостатков предлагается введение в тормозную систему электронной сигнализации о состоянии тормоза вместо пневматической, включающей сигнализаторы с пневмоцилиндрами и подводящие трубопроводы (указанная выше пневматическая схема тормоза 7.8 принята в качестве прототипа).

Целью настоящего технического решения является такое исполнение тормоза, которое позволит исключить наличие дополнительного объема тормозных цилиндров и повысить чувствительность регулировки давления сжатого воздуха в них, а также предотвратить выход проводника из вагона и тем самым повысить безопасность эксплуатации вагонов.

Техническое решение этой задачи достигается путем присоединения к воздушным полостям тормозных цилиндров известных пневмоэлектрических преобразователей давления, электрические сигналы от которых при изменении давления воздуха в тормозных цилиндрах посредством кабельной разводки подаются в микропроцессорный блок обработки, входящий в известный, установленный на вагоне микропроцессорный комплекс системы управления, контроля и диагностики (САУКД) пассажирского вагона.

На основании обработанной информации от электрических сигналов формируются соответствующие команды о состоянии тормоза и подаются на индикаторные дисплей САУКД и информационные табло, установленные в рабочем тамбуре и служебном купе вагона.

Сущность заявляемого технического решения поясняется на чертеже, где изображена часть схемы предлагаемого исполнения дискового тормоза со схемой электронной сигнализации о состоянии дискового тормоза.

К подводящим трубопроводам тормозных цилиндров присоединены четыре пневмоэлектрических преобразователя давления с кабелями разводки, соединяющими преобразователи с установленным внутри вагона микропроцессорным комплексом системы управления контроля и диагностики.

Пневмоэлектрические преобразователи давления (датчики) 1, регистрирующие избыточное давление воздуха, устанавливаются на подводящих трубопроводах 2, непосредственно связанных с рабочими полостями тормозных цилиндров 3, приводящих в действие блоки дискового тормоза 4. В системе задействовано четыре датчика 1 - по два на каждую колесную пару, так как цилиндры одной колесной пары работают параллельно.

Пневмоэлектрические преобразователи давления 1 имеют кабели разводки 5, посредством которых они соединены с микропроцессорным комплексом системы управления, контроля и диагностики (САУКД) 6. Электрические сигналы подаются на микропроцессорный блок обработки (МБО) 7, входящий в комплект САУКД вагона, для дальнейшей обработки. МБО 7 формирует соответствующие команды о состоянии тормоза для передачи их на индикаторный дисплей САУКД 8 и на индикаторные табло 9, установленные в рабочем тамбуре 10 и служебном купе 11 вагона.

Датчики 1 питаются от источника постоянного тока по двухпроводной цепи. МБО 7 с установленной скважностью производит измерение параметров датчиков 1 и на основании этих параметров по заданному алгоритму определяет состояние тормоза вагона:

при регистрации всеми датчиками 1 избыточного давления выше 0,04-0,05 МПа формируется команда "ЗАТОРМОЖЕНО";

при регистрации всеми датчиками 1 избыточного давления, близкого к нулю, формируется команда "ОТПУЩЕНО".

при определении МБО 7 одного или нескольких неисправных датчиков 1 команды "ЗАТОРМОЖЕНО" и "ОТПУЩЕНО" не формируются.

Кроме решения задачи по определению состояния тормоза вагона и подачи соответствующих сигналов на табло 9 предложенная система позволяет с помощью МБО 7 выполнять внутреннюю диагностику системы и передачу необходимых сигналов на дисплей САУКД 8, а также реализовать такие дополнительные функции, как передача данных о состоянии тормоза через поездную систему "ЛАИДС" на компьютер начальника поезда и далее по системам связи в пункты оборота составов, дополнительную тревожную звуковую сигнализацию при трогании поезда с места с неотпущенными тормозами.

Таким образом, предложенный тормоз пассажирского вагона с электронной сигнализацией о состоянии тормоза обеспечит технический результат, заключающийся в повышении чувствительности регулирования давления сжатого воздуха в тормозных цилиндрах и повышении безопасности эксплуатации вагонов, а также позволит реализовать дополнительные функции при выполнении задач достоверного определения состояния тормоза.

Заявленное техническое решение реализовывается на изготавливаемых ОАО "Крюковский вагоностроительный завод" пассажирских вагонах нового поколения, оборудованных дисковыми тормозами и противоюзным устройством.

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств, а именно к тормозным системам железнодорожного подвижного состава. Тормоз включает главную тормозную и питательную магистрали, воздухораспределитель, тормозные цилиндры с приводами к тормозным накладкам и подводящими трубопроводами, клапаны противоскольжения и тормозные диски. Тормозные диски жестко закреплены на осях колесных пар. К подводящим трубопроводам тормозных цилиндров присоединены четыре пневмоэлектрических преобразователя давления с кабелями разводки. Кабели разводки соединяют пневмоэлектрические преобразователи давления с установленным внутри вагона микропроцессорным комплексом системы управления контроля и диагностики. В рабочем тамбуре и служебном купе проводника вагона установлены индикаторные табло, отображающие информацию о состоянии тормоза. Достигается повышение чувствительности регулировки давления сжатого воздуха в цилиндрах, повышение безопасности эксплуатации вагонов и возможность исключения дополнительного объема тормозных цилиндров. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Тормоз пассажирского вагона, включающий главную тормозную и питательную магистрали, воздухораспределитель, тормозные цилиндры с приводами к тормозным накладкам и подводящими трубопроводами, клапаны противоскольжения и тормозные диски, жестко закрепленные на осях колесных пар, отличающийся тем, что к подводящим трубопроводам тормозных цилиндров присоединены четыре пневмоэлектрических преобразователя давления с кабелями разводки, соединяющими их с установленным внутри вагона микропроцессорным комплексом системы управления контроля и диагностики.2. Тормоз пассажирского вагона по п.1, отличающийся тем, что в рабочем тамбуре и служебном купе проводника вагона установлены индикаторные табло, отображающие информацию о состоянии тормоза.