СПОСОБ ТОРМОЖЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ Российский патент 2010 года по МПК B61H11/02 B61H13/00 B60T11/10 B60T8/32 

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в железнодорожном транспорте, метро, скоростных трамваях и других видах транспорта.

Известен способ торможения железнодорожных составов, состоящий в том, что тормозят одновременно локомотив и все вагоны железнодорожного состава.

Недостатком указанного способа является то, что при экстренном торможении на приторможенные впереди идущие вагоны наталкиваются сзади идущие вагоны, в результате чего происходит их сход с рельсов, внезапная остановка сошедших с рельсов вагонов с наездом на них сзади идущих вагонов и их опрокидывание.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение безаварийности движения железнодорожных составов.

Указанный технический результат достигается тем, что из кабины машиниста локомотива подают команду на управление исполнительными органами последнего вагона состава для экстренного торможения последнего, для чего опускают на рельсы перед задними колесами последнего вагона тормозные башмаки; отцепляют переднее сцепное устройство последнего вагона от его рамы; регулируют усилие демпфирования дроссельным устройством переднего демпфирующего устройства последнего вагона; вовлекают в движение состава отцепленное от рамы последнего вагона его переднее сцепное устройство, жестко связанное со штоком и поршнем переднего регулируемого демпфирующего устройства последнего вагона, при этом создают регулируемое усилие торможения состава путем воздействия на предпоследний вагон; при достижении заданного расстояния между разъехавшимися последним и предпоследним вагонами автоматически подают команду на выполнение описанных выше операций для торможения предпоследнего вагона состава; после этого автоматически подают команду на выполнение операций для торможения третьего от конца состава вагона; далее выполняют указанные операции на остальных вагонах состава вплоть до полной остановки последнего; после устранения причины, вызвавшей экстренную остановку состава, по команде машиниста локомотива сдают состав назад, при этом поршни демпфирующих устройств заторможенных вагонов перемещают в исходное состояние без создания больших демпфирующих усилий; автоматически сцепляют сцепные устройства, а также ниппельные устройства для создания непрерывной пневмомагистрали состава; поднимают в исходное положение тормозные башмаки заторможенных вагонов, после сцепления состава по команде машиниста локомотива отправляют состав по заданному маршруту.

Устройство для реализации предлагаемого способа, доукомплектовывающее каждый существующий вагон, состоит из:

- двухрельсовых тормозных башмаков, выполненных с возможностью опускания их, по команде, на рельсы перед наезжающими на них задними колесами притормаживаемого вагона;

- двухсторонних регулируемых демпфирующих устройств, установленных вдоль продольной оси каждого вагона и выполненных с возможностью создания регулируемого подтормаживающего усилия демпфирования при вытягивании штока с поршнем под воздействием продолжающего движение состава;

- сцепных устройств, жестко соединенных со штоками демпфирующих устройств, выполненных с возможностью, по команде, отцепления их от рам вагонов;

- устройств для задания алгоритма экстренного торможения состава, имеющих самоскручивающиеся бобины с навитыми на них кабель-тросами, на концах которых имеются межвагонные контактные элементы, замыкаемые при составлении состава и размыкаемые при отцеплении вагонов, причем, самоскручивающиеся бобины установлены на подвижных платформах, подпружиненных возвратными пружинами и имеющих копиры для подачи команд на последовательное торможение вагонов состава, начиная с предпоследнего вагона и далее к голове состава вплоть до его полной остановки;

- ниппельных устройств для создания непрерывной пневмомагистрали от локомотива до последнего вагона состава, выполненных с возможностью автоматического, без вмешательства оператора, соединения, рассоединения и герметизации при сцеплении и расцеплении вагонов.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на:

- фиг.1 дан общий вид вагонов состава сбоку;

- фиг.2 дана блок-схема размещения исполнительных элементов устройства;

- фиг.3 дан поперечный разрез тормозного башмака.

Предложенный способ состоит в следующем.

Доукомплектовывают локомотив приспособлением для подачи команды на торможение последнего вагона состава.

Доукомплектовывают каждый существующий вагон состава:

- двухрельсовыми тормозными башмаками;

- двухсторонними регулируемыми демпфирующими устройствами;

- отсоединяемыми от рам вагонов сцепными устройствами;

- устройствами для задания алгоритма экстренного торможения состава;

- ниппельными устройствами для автоматического создания непрерывной пневмомагистрали состава,

При необходимости экстренного торможения из кабины машиниста локомотива подают команду на управление исполнительными органами последнего вагона состава для экстренного его торможения, в результате чего после кратковременного подтормаживания его существующими колодочными тормозами, опускают на рельсы перед задними колесами последнего вагона тормозные башмаки. Подсыпают на рельсы под эти башмаки песок. Одновременно отцепляют переднее сцепное устройство последнего вагона от его рамы. В зависимости от загрузки состава регулируют демпфирующее усилие переднего демпфирующего устройства последнего вагона состава. Далее вовлекают в движение состава отцепленное от рамы переднее сцепное устройство заторможенного последнего вагона, жестко связанное со штоком и поршнем переднего регулируемого демпфирующего устройства последнего вагона, при этом создают регулируемое усилие торможения предпоследнего вагона, а вместе с ним и движущего состава. При раздвижении последнего и предпоследнего вагонов состава свивают кабель-тросы с самоскручивающихся бобин. После полной их свивки перемещают их платформы, растягивая возвратные пружины. Посредством копиров замыкают контактные группы выключателей. Срабатывание выключателя последнего вагона уже не вызывает никаких действий, а в результате срабатывания выключателя предпоследнего вагона автоматически подают напряжение на исполнительные органы предпоследнего вагона. При этом выполняют описанные выше операции для торможения предпоследнего вагона состава. Далее аналогично подают команду на выполнение описанных выше операций на третьем от конца состава вагоне. Потом выполняют указанные операции на остальных вагонах состава вплоть до полной его остановки.

После устранения причины, вызвавшей экстренную остановку состава, по команде машиниста локомотива сдают состав назад, при этом поршни демпфирующих устройств заторможенных вагонов перемещают без создания больших тормозных усилий в исходное положение.

Автоматически сцепляют:

- отсоединяемые сцепные устройства с рамами соответствующих заторможенных вагонов;

- ниппельные устройства для создания непрерывной пневмомагистрали от локомотива до последнего вагона состава. Заполняют пневмосистему сжатым воздухом.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, состоит из локомотива 1 и вагонов 2-5. Вагоны 2-5 доукомплектованы следующими приспособлениями:

- башмаками 6-9, выполненными с возможностью опускания на рельсы перед задними колесами 11 притормаживаемого вагона в соответствии с алгоритмом экстренного торможения состава. Для установки башмаков 6-9 служат пневмоцилиндры 12-15, управляемые посредством золотников 16-19. Для подачи песка 20 по трубам 21-24 в зоны между башмаками 6-9 и рельсами 10 служат клапаны 25-32;

- сцепными устройствами 33-35, жестко прикрепленными к штокам 36-39, на конце которых находятся поршни 40-43, помещенные в цилиндры 44-47 демпфирующих устройств с перепускными каналами 49-51, имеющими регулируемые дроссельные устройства 52-55; сцепные устройства 33-35 выполнены с возможностью отсоединения от рам вагонов 2-5 при воздействии штоков пневмоцилиндров 56-59;

- устройствами для задания алгоритма экстренного торможения состава, состоящими из самоскручивающихся бобин 60-63 с навитыми на них кабель-тросами 64-67, на концах которых имеются контактные элементы 68-71, помещенные в стыковочные стаканы 72-75, бобины 60-63 установлены на подпружиненных возвратными пружинами 76-79 платформах 80-83, выполненных с возможностью возвратно-поступательного перемещения и переключения выключателей 84-87 электропитания системы экстренного торможения вагона, токосъемников 88-91 бобин 60-63 для создания непрерывной электрической цепи от локомотива до последнего вагона состава; выключателей 92, 93 выбора последнего вагона состава; переключателей 94, 95 ориентировки состава относительно направления его перемещения, блоков 96-99 для управления башмаками, подачи под них песка 20, а также управления золотниками 100-103 пневмоцилиндров 56-59 для соединения сцепных устройств 33-35 с рамами вагонов 2-5; блоков управления 104-107 дросселями 52-55 демпфирующих устройств;

- ниппельными устройствами 108-111 для создания непрерывной магистрали сжатого воздуха от локомотива до последнего вагона состава.

Рабочее тело 113 демпфирующих устройств представляет собой не замерзающую на морозе среду типа антифриза.

Локомотив 1 доукомплектован следующими элементами:

- источником электропитания 114;

- блоком 115 управления экстренным торможением состава;

- рубильником 116 включения экстренного торможения;

- блоком 117 контроля выполнения операции включения выключателя 93 выбора последнего вагона состава;

- аккумулятором 118 для обеспечения экстренного торможения при исчезновении напряжения контактной сети.

Работа системы экстренного торможения скоростного железнодорожного состава состоит в следующем.

Перед отправкой в рейс железнодорожного состава на вагонах, в частности 2, 5 переключаются цепи переключателей 94, 95 с тем, чтобы при экстренном торможении система управления; в частности, вагонов 2, 5 обеспечивала опускание башмаков 7, 9 под задние колеса вагонов и отцепление от рам вагонов 2, 5 головок передних сцепных устройств 33, 34. Кроме того, выключатель 93 последнего вагона 5 переключается в замкнутое состояние, в то время как выключатели, в частности 92, других вагонов, в частности 2^го, оставляются в разомкнутом состоянии.

При необходимости экстренного торможения состава из кабины локомотива 1 подается напряжение от источника питания 114 или аккумулятора 118 через блок 115 экстренного торможения на систему управления экстренным торможением последнего вагона 5 состава по кабель-тросам 64-66 через соединенные контактные элементы 68-70 стыковочных стаканов 72-74, для чего включается рубильник 116. Управляющее напряжение через замкнутый контакт выключателя 93, через переключатель 95 попадает на электромагнитный золотник существующих колодочных тормозов, которыми осуществляется предварительное кратковременное подтормаживание последнего вагона 5 состава, далее осуществляется включение золотником 19 пневмоцилиндра 15, в результате опускаются башмаки 9 на рельсы 10 и открываются клапаны 28, 32, обеспечивающие подачу песка на рельсы 10 под башмаки 9. Последний вагон тормозится. Одновременно включается золотник 102 пневмоцилиндра 58 и под его воздействием от рамы последнего вагона 5 отцепляется его переднее сцепное устройство 34, которое вовлекается в движение посредством заднего сцепного устройства предпоследнего вагона 4. Совместно со сцепным устройством 34 перемещается шток 38 и поршень 42 в цилиндре 46 переднего демпфирующего устройства последнего вагона 5 состава, при этом рабочее тело 118 демпфирующего устройства перепускается через регулируемое дроссельное устройство 54, в результате чего создается тормозное усилие, притормаживающее состав относительно заторможенного последнего вагона 5.

При раздвижении последнего 5 и предпоследнего 4 вагонов состава кабель-трос 66 свивается с самоскручивающейся бобины 62, а кабель-трос 65 - с бобины 61. После полной их свивки перемещаются их платформы 81 и 82 навстречу друг другу, растягивая пружины 77 и 78 и переключая контактные группы выключателей 85 и 86, в результате чего через них подается напряжение на исполнительные органы последнего 5 и предпоследнего 4 вагонов состава. Так как напряжение на последний вагон 5 уже было подано ранее, то это не вызывает никаких действий, а подачей напряжения на исполнительные органы предпоследнего вагона 4 состава осуществляется их работа, как описано выше для последнего вагона 5 состава.

Аналогично осуществляется работа на третьем от конца состава вагоне при его торможении, затем на остальных вагонах вплоть до полной остановки состава.

После устранения причины, вызвавшей экстренную остановку состава, он сдается машинистом локомотива назад. При этом пороки 40, 42 демпфирующих устройств заторможенных вагонов перемещаются в цилиндрах 44, 46 в исходное состояние без создания больших тормозных усилий.

При этом автоматически осуществляется оцепление:

- сцепных устройств 33, 34 с рамами вагонов 4, 5;

- ниппельных устройств 108-111 для создания непрерывной пневмомагистрали от локомотива до последнего вагона состава.

После этого состав отправляется по заданному маршруту.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к тормозным системам подвижного железнодорожного состава. Способ торможения заключается в последовательной подаче команды на управление исполнительными органами вагонов состава для экстренного торможения, опускании на рельсы тормозных башмаков, последовательном отцеплении сцепных устройств от рам вагонов, регулировании усилия демпфирования дроссельным устройством вагонов вплоть до полной остановки состава. После устранения причины, вызвавшей экстренную остановку состава, по команде машиниста локомотива сдают состав назад, сцепляя вагоны состава, и отправляют состав по заданному маршруту. Устройство содержит двухрельсовые тормозные башмаки, двухсторонние регулируемые демпфирующие устройства, сцепные устройства и устройства для задания алгоритма экстренного торможения состава, имеющие самоскручивающиеся бобины с навитыми на них кабель-тросами, на концах которых имеются межвагонные контактные элементы, ниппельные устройства для создания непрерывной пневмомагистрали от локомотива до последнего вагона состава. Самоскручивающиеся бобины установлены на подвижных платформах, подпружиненных возвратными пружинами и имеющих копиры для подачи команд на последовательное торможение вагонов состава, начиная с предпоследнего вагона и далее к голове состава вплоть до его полной остановки. Достигается безаварийность движения железнодорожных составов. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ торможения, состоящий в том, что тормозят одновременно локомотив и все вагоны состава, отличающийся тем, что из кабины машиниста локомотива подают команду на управление исполнительными органами последнего вагона состава для экстренного торможения последнего, для чего опускают на рельсы перед задними колесами последнего вагона тормозные башмаки, отцепляют переднее сцепное устройство последнего вагона от его рамы, регулируют усилие демпфирования дроссельным устройством переднего демпфирующего устройства последнего вагона, вовлекают в движение состава отцепленное от рамы последнего вагона его переднее сцепное устройство, жестко связанное со штоком и поршнем переднего регулируемого демпфирующего устройства последнего вагона, при этом создают регулируемое усилие торможения состава путем воздействия на предпоследний вагон, при достижении заданного расстояния между разъехавшимися последним и предпоследним вагонами автоматически подают команду на выполнение описанных выше операций для торможения предпоследнего вагона состава, после этого автоматически подают команду на выполнение операций для торможения третьего от конца состава вагона, далее выполняют указанные операции на остальных вагонах состава вплоть до полной остановки последнего, после устранения причины, вызвавшей экстренную остановку состава, по команде машиниста локомотива сдают состав назад, при этом поршни демпфирующих устройств заторможенных вагонов перемещают в исходное состояние без создания больших демпфирующих усилий, автоматически сцепляют сцепные устройства, а также ниппельные устройства для создания непрерывной пневмомагистрали состава, поднимают в исходное положение тормозные башмаки заторможенных вагонов, после сцепления состава по команде машиниста локомотива отправляют состав по заданному маршруту.

2. Устройство, реализующее способ по п.1, содержащее локомотив и состав железнодорожных вагонов, отличающееся тем, что оно дополнительно состоит из:
двухрельсовых тормозных башмаков, выполненных с возможностью опускания их, по команде, на рельсы перед наезжающими на них задними колесами притормаживаемого вагона;
двухсторонних регулируемых демпфирующих устройств, установленных вдоль продольной оси каждого вагона и выполненных с возможностью создания регулируемого подтормаживающего усилия демпфирования при вытягивании штока с поршней под воздействием продолжающего движение состава;
сцепных устройств, жестко соединенных со штоками демпфирующих устройств, выполненных с возможностью, по команде, отцепления их от рам вагонов;
устройств для задания алгоритма экстренного торможения состава, имеющих самоскручивающиеся бобины с навитыми на них кабель-тросами, на концах которых имеются межвагонные контактные элементы, замыкаемые при составлении состава и размыкаемые при отцеплении вагонов, причем самоскручивающиеся бобины установлены на подвижных платформах, подпружиненных возвратными пружинами и имеющих копиры для подачи команд на последовательное торможение вагонов состава, начиная с предпоследнего вагона и далее к голове состава вплоть до его полной остановки;
ниппельных устройств для создания непрерывной пневмомагистрали от локомотива до последнего вагона состава, выполненных с возможностью автоматического, без вмешательства оператора, соединения, рассоединения и герметизации при сцеплении и расцеплении вагонов.