ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА С ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫМ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ МЕХАНИЗМОМ ДЛЯ ТОРМОЖЕНИЯ РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2015 года по МПК B60T8/32 B60T17/22 B60T13/66 B60T13/74 

Изобретение относится к исполнительному механизму для тормозной системы рельсового транспортного средства, содержащему средства для создания тормозного движения по меньшей мере одной прижимной части с тормозным усилием F и снабжающий интерфейс для соединения исполнительного механизма с блоком накопления энергии, при этом исполнительный механизм как единое целое предназначен для монтажа на поворотной тележке рельсового транспортного средства.

Кроме того, изобретение относится к тормозной системе для торможения рельсового транспортного средства, содержащей предназначенный для установки как единое целое на поворотной тележке рельсового транспортного средства исполнительный механизм, который предназначен для создания тормозного движения по меньшей мере одной прижимной части с тормозным усилием F, накопитель энергии, который через снабжающую линию соединен с исполнительным механизмом, и создающим тормозные сигналы тормозным управляющим устройством для управления или регулирования тормозной системы.

Изобретение относится также к рельсовому транспортному средству с несколькими вагонами, которые соединены друг с другом в подвижный состав, при этом каждый вагон имеет по меньшей мере одну поворотную тележку и по меньшей мере одну пневматическую рессору.

Из уровня техники известны пневматические тормозные системы для рельсовых транспортных средств. Пневматические тормозные системы имеют, как правило, вагонное тормозное управляющее устройство, которое воздействует на электрически управляемые регулировочные клапаны. В вагоне предусмотрен компрессор, который сжимает атмосферный воздух с образованием сжатого воздуха и поставляет сжатый воздух в накопитель сжатого воздуха. При этом накопитель сжатого воздуха можно называть накопителем энергии. Накопитель энергии соединен, как правило, через трубопроводы и/или шланги с исполнительным механизмом, при этом управляемые регулировочные клапаны расположены в пневматических соединительных линиях между накопителем энергии и исполнительным механизмом. Исполнительный механизм имеет, как правило, тормозной цилиндр, а также суппорт дискового тормозного механизма или блоки привода тормозного механизма (например, блок тормозных колодок). Суппорт дискового тормозного механизма или блоки привода тормозного механизма снабжены прижимной частью, такой как, например, тормозная накладка, которая при движении рельсового транспортного средства лежит напротив вращающегося тормозного диска. В тормозном цилиндре подвижно расположен тормозной поршень, при этом тормозной поршень вместе с тормозным цилиндром герметично ограничивают тормозную камеру, в которой можно создавать давление с помощью накопителя энергии. Создаваемое в тормозной камере давление регулируется тормозным управляющим устройством с помощью управляемых регулировочных клапанов. Изменение давления приводит к перемещению тормозного поршня в тормозном цилиндре с тормозным усилием, которое с помощью целесообразной рычажной механики передается в прижимную часть. Происходит фрикционное замыкание между прижимной частью и тормозным диском. Электропневматические тормозные системы занимают много места и за счет своего большого собственного веса увеличивают расход энергии рельсовым транспортным средством.

Из DE 102006044022 А1 известен гидравлический тормоз с самоусилением. Кроме того, из уровня техники известны электромеханические тормоза с самоусилением в виде клиновидных тормозов.

Задачей изобретения является создание исполнительного механизма, тормозной системы и рельсового транспортного средства указанного в начале вида, которые обеспечивают возможность надежного торможения рельсового транспортного средства.

Задача решена, согласно изобретению, исходя из указанного в начале исполнительного механизма, с помощью управляющего интерфейса для присоединения линии передачи данных и с помощью соединенного с управляющим интерфейсом блока логики, который предназначен для регулирования тормозного усилия в зависимости от передаваемого по линии передачи данных управляющего сигнала.

Исходя из указанной в начале тормозной системы, задача решена, согласно изобретению, тем, что исполнительный механизм имеет управляющий интерфейс, который для приема управляющих сигналов соединен через линию передачи данных с тормозным управляющим устройством, при этом управляющий интерфейс соединен с блоком логики исполнительного механизма, который предназначен для регулирования тормозного усилия в зависимости от управляющих сигналов.

Исходя из указанного в начале рельсового транспортного средства, задача решена, согласно изобретению, с помощью рельсового транспортного средства, содержащего тормозную систему, согласно изобретению, и/или исполнительный механизм, согласно изобретению.

Согласно изобретению предлагается «интеллектуальный» исполнительный механизм, при этом интеллектуальный исполнительный механизм имеет блок логики, который поддерживает регулирование тормозного усилия. Для этого интеллектуальный исполнительный механизм получает через управляющий интерфейс управляющий сигнал, такой как, например, заданное значение. Управляющий сигнал, например, обрабатывается и затем передается в блок логики. Блок логики выполняет регулирование тормозного усилия в зависимости от указанного управляющего сигнала. При этом интеллектуальный исполнительный механизм со всеми своими компонентами расположен на поворотной тележке рельсового транспортного средства. Поскольку тормозное управляющее устройство на стороне вагона должно быть соединено исключительно для передачи одного или нескольких управляющих сигналов с расположенными снаружи вагона исполнительными механизмами, достаточна простая линия передачи данных, шина и/или проводное соединение между этими компонентами. Согласно изобретению предотвращается необходимость в сложных пневматических, гидравлических или механических соединениях между расположенным на стороне вагона тормозным управляющим устройством и исполнительными механизмами поворотных тележек. Это упрощает выполнение, установку и снижает стоимость тормозной системы, согласно изобретению.

Целесообразно, каждый исполнительный механизм, согласно изобретению, имеет измеряющий тормозное усилие блок для измерения измерительной величины, предназначенной для вывода создаваемого моментального тормозного усилия F в качестве фактического значения, при этом указанный измеряющий тормозное усилие блок соединен с блоком логики. Выполнение измеряющего тормозное усилие блока зависит, естественно, от средств для создания тормозного усилия. Эти средства могут быть выполнены, согласно изобретению, в принципе произвольно и могут быть выполнены, например, электропневматическими, электрогидравлическими или электромеханическими. В зависимости от выполнения указанных средств, измеряющий тормозное усилие блок измеряет измерительное значение, например, гидравлическое давление или создаваемый исполнительным механизмом ток или же перемещение или деформацию части передаточной рычажной механики, при этом на основании измерительного значения выводится тормозное усилие. Измерительное значение передается, например, в блок логики, который на основании также передаваемого управляющего сигнала регулирует тормозное усилие так, что измеренное измерительное значение возможно более точно соответствует заданному тормозным управляющим устройством верхнего уровня номинальному значению. Другими словами, интеллектуальный исполнительный механизм, согласно изобретению, обеспечивает регулирование на основании сравнения заданного значения с фактическим значением, при этом в интеллектуальный исполнительный механизм, согласно изобретению, заданное значение передается от тормозного управляющего устройства верхнего уровня.

Регулирование на основании сравнения заданного значения с фактическим значением остается активным также при аварийном или быстром торможении. Поскольку регулирование на основании сравнения заданного значения с фактическим значением осуществляется с помощью самого исполнительного механизма, то это регулирование остается активным также при выходе из строя или неисправности линий передачи данных или шин данных рельсового транспортного средства. Как будет подробней пояснено ниже, задание номинального значения осуществляется в зависимости от загрузки рельсового транспортного средства. Для этого целесообразно измеряется состояние подвесной рессоры, например, с помощью целесообразного датчика давление в пневматической рессоре, на которую опирается кузов соответствующего вагона. Таким образом, торможение происходит всегда с учетом загрузки. Это относится также к быстрому или аварийному торможению. Кроме того, если линия передачи данных исправна, то торможение происходит с защитой от проскальзывания. Это относится даже к аварийному торможению.

Согласно одному предпочтительному варианту выполнения изобретения снабжающий интерфейс является электрическим снабжающим интерфейсом, который предназначен для соединения с линией электрического энергоснабжения и имеет выходные клеммы, на которых при работе исполнительного механизма падает снабжающее напряжение. Согласно этому предпочтительному варианту выполнения соединение накопителя энергии с расположенными на поворотной тележке исполнительными механизмами осуществляется через электрический провод. Таким образом, соединение между расположенными на стороне вагона компонентами и компонентами тормозной системы поворотной тележки осуществляется исключительно с помощью оптических и/или электрических проводников. Поэтому отпадает необходимость в сложных пневматических или гидравлических соединениях между компонентами на поворотной тележке и расположенными в вагоне рельсового транспортного средства компонентами тормозной системы.

Целесообразно, линия передачи данных для передачи управляющих сигналов является электрической линией передачи данных. Естественно, в рамках изобретения возможно также соединение через световоды.

Если накопитель энергии является электрическим накопителем энергии и соединен через электрический провод со снабжающим интерфейсом, то на выходных клеммах снабжающего интерфейса падает питающее напряжение. Это питающее напряжение применяется, например, для создания тормозного усилия или для инициирования создания тормозного усилия. Необходимое для этого регулирование для управления или регулирования тормозного усилия выполняется, как указывалось выше, с помощью блока логики исполнительного механизма. Электрическими накопителями энергии являются, например, батареи, аккумуляторы, суперконденсаторы, конденсаторы, топливные элементы или т.п.

Предпочтительно, средства для создания тормозного усилия имеет электромеханический силовой элемент, который соединен со снабжающим интерфейсом и предназначен для создания спусковой силы в зависимости от поставляемой через снабжающий интерфейс электроэнергии. Согласно этой предпочтительной модификации предусмотрен электромеханический силовой блок, который поставляет лишь спусковое усилие, которое вызывает дальнейшее тормозное действие. Спусковое усилие вызывает первоначальное фрикционное замыкание между прижимной частью и подвижной, подлежащей торможению массой. Это первоначальное фрикционное замыкание приводит, например, при торможении с самоусилением, к усилению тормозного усилия, без подвода снаружи дополнительной энергии в тормозную систему.

Предпочтительно, электромеханический силовой блок является электродвигателем, электронасосом или пьезоэлементом. Электромеханический силовой блок взаимодействует, например, с накопителем силы, таким как, например, подлежащая напряжению пружина, гидроаккумулятор или гидравлический цилиндр. Накопители заряжаются силовым блоком, например, посредством напряжения пружины.

Целесообразно, средства для создания тормозного движения выполнены с самоусилением. Как уже указывалось выше, электромеханический силовой блок в этом случае служит лишь для обеспечения небольшого спускового усилия, которое инициирует процесс торможения. На основании эффекта самоусиления электромеханического силового блока обеспечивается сильно нарастающее тормозное усилие, при этом нарастающее тормозное усилие подчиняется регулированию с помощью блока логики. Такими средствами с самоусилением для создания тормозного усилия являются, например, гидравлический тормоз с самоусилением, который уже известен из уровня техники, или же электромеханический тормоз с самоусилением, который можно называть также тормозным механизмом с разжимным клином. Тормозной механизм с разжимным клином также уже известен специалистам. Преимущество использования средств создания тормозного усилия с самоусилением состоит в том, что необходимо прикладывать лишь небольшое усилие для инициирования процесса торможения. Это имеет преимущества, в частности, при выполнении соединения интеллектуального или выполненного в соответствии с изобретением исполнительного механизма через линии энергоснабжения, например, с расположенным на стороне вагона накопителем силы. Кроме того, при торможении расходуется мало энергии. Таким образом, снижается стоимость работы. Наконец, тормоз можно выполнять компактней и легче по сравнению с тормозами без самоусиления.

Предпочтительно, предусмотрены приводимые в действие электрически аварийные растормаживающие средства для отпускания тормоза и электрически соединенный с аварийными растормаживающими средствами дополнительный ввод для присоединения внешнего снабжения электроэнергией. С помощью аварийных растормаживающих средств обеспечивается возможность растормаживания снаружи соединенного с исполнительным механизмом, согласно изобретению, тормоза. Для этого на дополнительный ввод подается, например, заданное питающее напряжение, так что содержащие, например, электродвигатель и шпиндель аварийные растормаживающие средства натягивают пружину и отпускают тормоз.

В другом целесообразном варианте выполнения тормозной системы, согласно изобретению, накопитель энергии является электрическим накопителем энергии, который выдает на выходе электрическое питающее напряжение. Согласно этому варианту выполнения изобретения накопитель энергии соединен через электрическую соединительную линию с исполнительным механизмом согласно изобретению.

Целесообразно, тормозная система, согласно изобретению, имеет преобразовательный блок, который соединен с тормозным управляющим устройством и/или с исполнительным механизмом, при этом преобразовательный блок имеет по меньшей мере один преобразователь, который выдает на выходе электрическую величину в зависимости от прикладываемого на входе давления или же электрического сигнала, при этом преобразователь или преобразователи предусмотрены для соединения с измеряющим состояние опорной рессоры сигнальным датчиком рельсового транспортного средства и/или по меньшей мере с одной пневматической линией рельсового транспортного средства. Согласно этой целесообразной модификации можно управлять тормозной системой через напорные линии, например через так называемый главный воздухопровод (HL). Преобразовательный блок целесообразно соединен с тормозным управляющим устройством и/или с интеллектуальным исполнительным механизмом через электрические или оптические линии передачи данных. Преобразование пневматического управляющего давления осуществляется с помощью преобразователей, которые предлагаются на рынке и поэтому хорошо известны специалистам. Подробное описание конструкции и принципа действия таких преобразователей в данном случае можно не приводить. Преобразователи выдают на выходе электрическую или оптическую измерительную величину, которая соответствует приложенному на входе пневматическому или гидравлическому давлению, соответственно, сигналу. Преобразовательный блок передает полученную так измерительную величину через линию передачи данных в тормозное управляющее устройство. Естественно, что перед этим возможна обработка измерительной величины. В этой связи также целесообразно соединять преобразовательный блок через электрическую питающую линию с накопителем энергии. Накопитель энергии поставляет возможно необходимую для преобразователя электроэнергию. Преобразовательный блок может быть расположен в любом месте, например, также на поворотной тележке или же на стороне вагона. Опорная рессора выполнена, например, в виде пневматической рессоры, вторичной рессоры, стальной пружины, гибкой винтовой пружины с резиновой дополнительной пружиной или гидропневматической рессоры. В случае пневматической рессоры преобразовательный блок соединен с пневматической рессорой через пневматическую линию.

Целесообразно, линия передачи данных является шиной данных, которая соединяет друг с другом тормозное управляющее устройство, каждый исполнительный механизм и каждый преобразовательный блок. Такие шины данных хорошо известны в области промышленного управления и предназначены для обмена данными между многими компонентами установки, так что обеспечивается особенно эффективная и быстрая связь, которая дополнительно отвечает предъявляемым требованиям безопасности.

Целесообразно, исполнительные механизмы соединены с электрическим контуром обеспечения надежности для передачи управляющих сигналов. Электрический контур обеспечения надежности уже известен из области пневматических тормозов. Он служит, как правило, для инициирования команды на аварийное торможение, например, вследствие приведения в действие предохранительного выключателя в вагоне. За счет этого размыкается электрический контур обеспечения надежности, после чего блок логики исполнительного механизма, согласно изобретению, обеспечивает быстрое торможение.

Предпочтительно, предусмотрены средства для измерения состояния загрузки и/или массы рельсового транспортного средства, которые соединены с исполнительными механизмами, при этом указанные исполнительные механизмы в зависимости от состояния загрузки и/или массы ограничивают подлежащее установке тормозное усилие. Эти средства для измерения состояния загрузки являются, например, указанными выше преобразователями преобразовательного блока. Однако в рамках изобретения можно применять также другие датчики. Целесообразно, каждый исполнительный механизм соединен с указанными средствами.

Согласно одной предпочтительной модификации рельсового транспортного средства, согласно изобретению, каждый вагон состава рельсовой системы имеет по меньшей мере одну тормозную систему указанного выше вида. Согласно одному варианту выполнения каждый вагон имеет две таких тормозных системы, при этом каждая тормозная система имеет, например, преобразовательный блок, который соединен с пневматической рессорой указанного вагона. Естественно, каждый преобразовательный блок может быть также соединен с двумя пневматическими рессорами, если это целесообразно. Если для каждого вагона предусмотрена лишь одна тормозная система, и преобразователь, например, является частью тормозной системы, согласно изобретению, то она, естественно, может быть соединена в зависимости от потребности с одной или несколькими пневматическими рессорами или же со всеми пневматическими рессорами вагона.

Как уже указывалось выше, контур обеспечения надежности проходит через весь состав рельсового транспортного средства. Контур обеспечения надежности целесообразно соединен с каждым из исполнительных механизмов. Контур обеспечения надежности является, например, простым проводным соединением.

Кроме того, согласно одному предпочтительному варианту выполнения, рельсовое транспортное средство имеет проходящую через все вагоны линию сжатого воздуха, например, главную воздушную линию, для обеспечения пневматического управляющего давления. Главная воздушная линия соединена с каждым преобразовательным блоком.

Для соединения тормозной системы рельсового транспортного средства служит целесообразно линия передачи данных транспортного средства.

Другие целесообразные варианты выполнения и преимущества изобретения следуют из приведенного ниже описания примеров выполнения изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых с использованием одинаковых позиций для одинаково действующих конструктивных элементов схематично изображено:

фиг.1 - пример выполнения исполнительного механизма, согласно изобретению;

фиг.2-4 - примеры выполнения тормозной системы, согласно изобретению; и

фиг.5 и 6 - примеры выполнения рельсового транспортного средства, согласно изобретению.

На Фиг.1 схематично показан пример выполнения исполнительного механизма 1, согласно изобретению. Исполнительный механизм 1 имеет блок 2 логики, который через электрические или оптические соединительные линии соединен с управляющим интерфейсом 3. Для снабжения энергией служит снабжающий интерфейс 4, который предназначен для соединения с накопителем энергии, так что на выходе снабжающего интерфейса 4 имеется питающее напряжение. Кроме того, исполнительный механизм 1 имеет средства 5 для создания тормозного движения, например, в виде электрогидравлического тормоза 5 с самоусилением. Электрогидравлический тормоз 5 с самоусилением имеет не изображенный электромеханический силовой блок, такой как, например, электродвигатель или соединенный с накопителем насос, который создает инициирующее торможение гидравлическое давление, которое обеспечивает создание тормозного движения с тормозным усилием F в гидравлическом тормозном цилиндре, который также является частью гидравлического тормоза 5 с самоусилением. Тормозное усилие F передается через целесообразную рычажную механику 6 в держатель 7 прижимной части, который снабжен прижимной частью 8, которая согласована с тормозным диском 9 не изображенного рельсового транспортного средства. Прижимная часть 8 в показанном примере выполнения является тормозной накладкой. Понятие исполнительный механизм охватывает в данном случае также тормозную скобу 7 с прижимной частью 8. При движении рельсового транспортного средства происходит вращательное движение тормозного диска 9, который соединен без возможности проворачивания с опорной осью рельсового транспортного средства. За счет прижимания прижимной части 8 с фрикционным замыканием к тормозному диску 9 осуществляется отрицательное ускорение рельсового транспортного средства, например, для создания на колесе замедляющей силы.

Кроме того, исполнительный механизм 1 имеет блок 10 измерения тормозного усилия, с помощью которого в блок логики выдается соответствующий тормозному усилию электрический сигнал.

Для привода электромеханического силового блока, который в показанном примере выполнения является электродвигателем, тормоз 5 с самоусилением соединен со снабжающим интерфейсом 4. Для этого служит электрическое соединение, которое показано на Фиг.1, а также на других фигурах сплошными линиями. Пневматические соединения показаны штриховыми линиями. Установка заданного значения исполнительного механизма 1 осуществляется тормозным управляющим устройством более высокого уровня рельсового транспортного средства. Тормозное управляющее устройство выдает для каждого исполнительного механизма 1 заданное значение, которое передается из тормозного управляющего устройства в управляющий интерфейс 3 и тем самым в блок 2 логики. На основании соединения между блоком 10 измерения тормозного усилия и блоком 2 логики блок 2 логики имеет, наряду с заданным значением, также фактическое значение. Кроме того, блок 2 логики снабжен реализованной или программируемой логикой, с помощью которой обеспечивается возможность регулирования гидравлического тормоза 5 с самоусилением так, что фактическое значение возможно более точно соответствует заданному значению. Таким образом, создается интеллектуальный исполнительный механизм 1.

За исключением рычажной механики 6 и держателя 7 прижимной части с прижимной частью 8, все компоненты исполнительного механизма 1, согласно изобретению, расположены в одном общем корпусе 11 или на нем. Корпус 11 смонтирован с помощью целесообразных крепежных средств, таких как, например, винты или т.п., на поворотной тележке не изображенного рельсового транспортного средства. Поскольку тормозная скоба 7 и рычажный механизм 6 также расположены на поворотной тележке, то все компоненты исполнительного механизма 1 предназначены и соответственно выполнены для монтажа на поворотной тележке.

На Фиг.2 показан пример выполнения тормозной системы 12, согласно изобретению, которая имеет несколько исполнительных механизмов 1, согласно Фиг.1. Количество исполнительных механизмов 1 зависит от соответствующих требований. Поэтому количество исполнительных механизмов 1 показано с помощью кружков переменным. Например, тормозная система 12 содержит два исполнительных механизма 1 для каждой оси поворотной тележки. Поэтому двухосные поворотные тележки имеют четыре исполнительных механизма 1.

Кроме того, тормозная система 12 имеет тормозное управляющее устройство 13 верхнего уровня, а также накопитель 14 энергии. Тормозное управляющее устройство 13 соединено через электрическую линию передачи данных, так называемую шину 15 данных, с относящимися к нему интеллектуальными исполнительными механизмами 1. Шина 15 данных является, например, промышленной системой шин, которая известна специалистам, так что она не требует здесь подробного описания. Следует отметить, что шина 15 данных обеспечивает обмен информацией как между тормозным управляющим устройством 13 и исполнительными механизмами 1, так и между самими исполнительными механизмами 1. Накопитель 14 энергии соединен через линии 16 электроснабжения со снабжающим интерфейсом 4 (см. Фиг.1) каждого исполнительного механизма 1. Он служит для обеспечения по меньшей мере части необходимой для торможения и для отпускания тормоза энергии.

На Фиг.3 показан другой пример выполнения тормозной системы 12, согласно Фиг.2, однако в отличие от показанного на Фиг.2 примера выполнения предусмотрен преобразовательный блок 17, с помощью которого можно учитывать при торможении состояние загрузки подлежащего торможению вагона рельсового транспортного средства или всего рельсового транспортного средства. Для этого преобразовательный блок 17 соединен через пневматический интерфейс 18 с пневматической рессорой 19. При этом следует отметить, что кузов 20 вагона рельсового транспортного средства опирается через пневматическую рессору 19 на не изображенную поворотную тележку рельсового транспортного средства. Поэтому в зависимости от состояния загрузки пневматическая рессора различно сильно сжимается, так что имеющееся в пневматической рессоре 19 давление воздуха является мерой состояния загрузки вагона 20. В рельсовых транспортных средствах без пневматических вторичных рессор сигнал нагрузки может быть также электрической величиной. Преобразовательный блок 17 имеет не изображенный преобразователь, который нагружается на стороне входа давлением пневматической рессоры 10. На стороне выхода преобразователь выдает сигнал тока, который соответствует давлению пневматической рессоры 19. Преобразовательный блок 17 имеет дополнительно средства для обработки измерительных величин, которые считывают сигнал тока. Полученные при этом значения считывания переводятся в цифровую форму с помощью аналого-цифрового преобразователя. Затем цифровой сигнал пересчитывается вычислительным блоком преобразовательного блока 17 в вес нагрузки, который является мерой состояния загрузки. Затем вес нагрузки передается через шину 15 данных в тормозное управляющее устройство 13 верхнего уровня и в интеллектуальные исполнительные механизмы 1. Можно видеть, что на Фиг.3 тормозное управляющее устройство 13 верхнего уровня образовано двумя отдельными блоками 13. Это должно означать, что тормозное управляющее устройство 13 выполнено с избыточностью, так что при отказе одного тормозного управляющего устройства 13 второе тормозное управляющее устройство 13 обеспечивает надежное торможение. Естественно, что можно также распределять компоненты тормозного управляющего устройства на два корпуса, которые установлены по отдельности. Как показано на Фиг.3, оба тормозных управляющих устройства 13 обмениваются данными с исполнительными механизмами 1 через шину 15 данных. Тормозные управляющее устройства 13 определяют на основе передаваемого состояния загрузки заданные значения, которые затем передаются в исполнительные механизмы.

Показанный на Фиг.4 пример выполнения максимально соответствует показанному на Фиг.3 примеру выполнения, при этом преобразовательный блок 17 в примере выполнения, согласно Фиг.4, дополнительно нагружается давлением пневматической главной воздушной линии 21. Для этого главная воздушная линия 21 пневматически соединена через соединительный трубопровод 22 с преобразовательным блоком 17. Поэтому показанный на Фиг.4 преобразовательный блок 17 имеет два преобразователя, которые выдают каждый электрический сигнал в зависимости от давления главной воздушной линии, соответственно, пневматической рессоры 19. Таким образом, тормозной системе 12, согласно Фиг.4, может задаваться с помощью главной воздушной линии желаемое замедление торможения. Преобразовательный блок 17 преобразует давление главной воздушной линии 21 в соответствующий электрический и, например, цифровой сигнал и передает его через шину 15 данных в тормозное управляющее устройство 13, которое передает соответствующее давлению главной воздушной линии заданное значение или соответствующий управляющий сигнал в исполнительные механизмы 1. Затем исполнительные механизмы на основании своей внутренней логики создают фактическое значение, которое максимально соответствует заданному значению.

На Фиг.5 схематично показан изображенный точечной линией вагон 23 рельсового транспортного средства, который имеет две тормозные системы 12, согласно Фиг.4. Тормозные системы 12 соединены друг с другом через линию 24 передачи данных транспортного средства, так же шину данных. Точнее, тормозные управляющие устройства 13 верхнего уровня каждой тормозной системы 12 соединены с шиной данных транспортного средства. Для этого тормозные управляющие устройства 13 имеют целесообразный интерфейс. Через линию 24 передачи данных транспортного средства можно передавать команду на торможение, например, от машиниста транспортного средства, в отдельные тормозные управляющие устройства 13 вагона 23. Каждое тормозное управляющее устройство 13 соединено через преобразовательный блок 17 с соответствующей пневматической рессорой 19 и создает на основании известной загрузки и в зависимости от центральной команды на торможение заданные значения для согласованных с ним интеллектуальных исполнительных механизмов 1. При этом совершенно не требуется, что все исполнительные механизмы 1, которые согласованы с тормозным управляющим устройством 13, получают одинаковое заданное значение. В рамках изобретения вполне возможно, что тормозное управляющее устройство 13 передает в каждый исполнительный механизм 1, который согласован с ним, различные заданные значения торможения. Кроме того, заданные значения других тормозных управляющих устройств 13 могут отличаться друг от друга, например, на основании отклоняющегося давления в соответствующей пневматической рессоре 19.

Кроме того, можно видеть, что исполнительные механизмы 1 соединены друг с другом через электрический контур 25 обеспечения надежности. Такой электрический контур 25 обеспечения надежности уже повсеместно используется на практике в пневматических тормозах. При прерывании электрического соединения этого контура 25 обеспечения надежности каждый из интеллектуальных исполнительных механизмов 1 инициирует аварийное торможение, которое не зависит от рабочего тормоза. Такое аварийное торможение инициируется, например, при нажатии кнопки аварийного торможения в вагоне. В соответствии с решением, согласно изобретению, такое аварийное торможение выполняется исполнительными механизмами 1 с максимальным тормозным усилием, при этом максимальное значение тормозного усилия выбирается в зависимости от информации загрузки, получаемой из преобразовательного блока 17. Если такое аварийное торможение осуществляется при неисправной связи между преобразовательным блоком 17 и исполнительным механизмом 1, то исполнительный механизм 1 устанавливает запасное значение для ограничения тормозного усилия.

На Фиг.6 показан другой пример выполнения рельсового транспортного средства, согласно изобретению, в котором показаны вагоны 23, которые изображены точечными линиями. Можно видеть, что каждый вагон имеет тормозную систему 12, при этом преобразовательный блок 17 каждой тормозной системы 12 пневматически соединен с двумя пневматическими рессорами 19. Измеренные с помощью преобразовательного блока 17 значения давления пневматических рессор 19 передаются в тормозное управляющее устройство 13 верхнего уровня и исполнительные механизмы 1, которое вычисляет все заданные значения для вагона и передает через шину 15 данных в исполнительные механизмы 1. Кроме того, преобразовательный блок 17 соединен с главной воздушной линией 21, которая проходит через весь состав. То же относится, соответственно, к контуру 25 обеспечения надежности, который снова соединяет друг с другом все исполнительные механизмы 1 всех тормозных систем 12. Тормозное управляющее устройство 13 каждой тормозной системы 12 вагона снова соединено через шину 24 данных транспортного средства с остальными тормозными управляющими устройствами 13 рельсового транспортного средства. В остальном справедливо сказанное относительно Фиг.5.

В заключение следует отметить, что в рамках изобретения преобразовательный блок 17 не обязательно должен быть выполнен, как показано на фигурах, в виде отдельного конструктивного элемента с собственным корпусом. В рамках изобретения также возможно выполнение преобразовательного блока 17 в виде части тормозного управляющего устройства. Таким образом, преобразовательный блок 17 размещается в корпусе соответствующего тормозного управляющего устройства. Для снабжения энергией все конструктивные элементы тормозной системы, в частности, также преобразовательного блока, могут быть соединены в рамках изобретения с блоком 14 накопителя энергии. Блок накопителя энергии может быть также местной бортовой сетью.

Группа изобретений относится к области машиностроения, а именно к тормозным системам рельсовых транспортных средств. Исполнительный механизм содержит средства для создания тормозного движения прижимной части с тормозным усилием, снабжающий интерфейс для соединения исполнительного механизма с блоком накопителя энергии, управляющий интерфейс для присоединения линии передачи данных и соединенный с управляющим интерфейсом блок логики. Блок логики выполнен с возможностью регулирования тормозного усилия в зависимости от передаваемого по линии передачи данных управляющего сигнала тормозного управляющего устройства. Исполнительный механизм как единое целое выполнен с возможностью монтажа на поворотной тележке рельсового транспортного средства. Исполнительный механизм выполнен с возможностью запуска аварийного торможения. Исполнительный механизм выполнен с возможностью установки тормозного усилия при аварийном торможении на максимальное значение, зависящее от информации загрузки из преобразовательного блока. Тормозная система для торможения рельсового транспортного средства содержит исполнительный механизм. Рельсовое транспортное средство выполнено из нескольких соединенных друг с другом в подвижной состав вагонов, каждый из которых имеет тормозную систему, содержащую исполнительный механизм. Достигается возможность надежного торможения рельсового транспортного средства. 3 н.п., 17 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Исполнительный механизм (1) для тормозной системы (12) рельсового транспортного средства, содержащий средства (5) для создания тормозного движения по меньшей мере одной прижимной части (8) с тормозным усилием (F), снабжающий интерфейс (4) для соединения исполнительного механизма (1) с блоком (14) накопителя энергии, управляющий интерфейс (3) для присоединения линии (15) передачи данных и соединенный с управляющим интерфейсом (3) блок (2) логики, который выполнен с возможностью регулирования тормозного усилия (F) в зависимости от передаваемого по линии (15) передачи данных управляющего сигнала тормозного управляющего устройства (13), при этом исполнительный механизм (1) как единое целое выполнен с возможностью монтажа на поворотной тележке рельсового транспортного средства, при этом исполнительный механизм выполнен с возможностью запуска аварийного торможения, отличающийся тем, что исполнительный механизм выполнен с возможностью установки тормозного усилия (F) при аварийном торможении на максимальное значение, зависящее от информации загрузки из преобразовательного блока (17).

2. Исполнительный механизм (1) по п. 1, отличающийся тем, что предусмотрен измеряющий тормозное усилие блок (10) для измерения измерительной величины, предназначенной для вывода создаваемого тормозного усилия (F) в качестве фактического значения, при этом указанный измеряющий тормозное усилие блок (10) соединен с блоком (2) логики.

3. Исполнительный механизм (1) по п. 1, отличающийся тем, что снабжающий интерфейс (4) является электрическим снабжающим интерфейсом, который предназначен для соединения с линией электрического энергоснабжения и имеет выходные клеммы, на которых при работе исполнительного механизма (1) падает снабжающее напряжение.

4. Исполнительный механизм (1) по п. 3, отличающийся тем, что средства (5) для создания тормозного движения имеют электромеханический силовой элемент, который соединен со снабжающим интерфейсом и предназначен для создания спусковой силы в зависимости от поставляемой через снабжающий интерфейс (4) электроэнергии.

5. Исполнительный механизм (1) по п. 4, отличающийся тем, что электромеханический силовой блок является электродвигателем, электронасосом или пьезоэлементом.

6. Исполнительный механизм (1) по п. 1, отличающийся тем, что средства (5) для создания тормозного движения выполнены с самоусилением.

7. Исполнительный механизм (1) по п. 1, отличающийся тем, что предусмотрены приводимые в действие электрически аварийные растормаживающие средства для отпускания тормоза и электрически соединенные с аварийными растормаживающими средствами соединительные средства для присоединения внешнего снабжения электроэнергией.

8. Тормозная система (12) для торможения рельсового транспортного средства, содержащая
- выполненный с возможностью установки как единое целое на поворотной тележке рельсового транспортного средства по меньшей мере один исполнительный механизм (1), который предназначен для создания тормозного движения по меньшей мере одной прижимной части с тормозным усилием (F),
- накопитель (14) энергии, который через снабжающую линию (16) соединен с указанным по меньшей мере одним исполнительным механизмом (1), и
- создающее управляющие сигналы тормозное управляющее устройство (13) для управления или регулирования тормозной системы (12),
причем указанный по меньшей мере один исполнительный механизм (1) имеет управляющий интерфейс (3), который для приема управляющих сигналов соединен через линию передачи данных с тормозным управляющим устройством (13), при этом управляющий интерфейс соединен с блоком (2) логики указанного по меньшей мере одного исполнительного механизма (1), который выполнен с возможностью регулирования тормозного усилия (F) в зависимости от управляющих сигналов, при этом указанный по меньшей мере один исполнительный механизм выполнен с возможностью запуска аварийного торможения, отличающаяся тем, что указанный по меньшей мере один исполнительный механизм выполнен с возможностью установки тормозного усилия (F) при аварийном торможении на максимальное значение, зависящее от информации загрузки из преобразовательного блока (17).

9. Тормозная система (12) по п. 8, отличающаяся тем, что накопитель энергии является электрическим накопителем (14) энергии, который выдает на выходе электрическое питающее напряжение, при этом преобразовательный блок (17) соединен через электрическую питающую линию (16) с накопителем (14) энергии.

10. Тормозная система (12) по п. 8, отличающаяся тем, что линия передачи данных является шиной (15) данных, которая соединяет друг с другом тормозное управляющее устройство (13), указанный по меньшей мере один исполнительный механизм (1) и преобразовательный блок (17).

11. Тормозная система (12) по п. 8, отличающаяся тем, что преобразовательный блок (17) имеет по меньшей мере один преобразователь, который выдает на выходе электрическую величину в зависимости от подаваемого на вход сигнала состояния загрузки.

12. Тормозная система (12) по п. 11, отличающаяся тем, что электрической величиной является сигнал тока, а состоянием загрузки является вес нагрузки, при этом преобразовательный блок (17) имеет средства для обработки измерительных величин, аналого-цифровой блок и вычислительный блок, при этом средства для обработки измерительных величин путем считывания сигнала тока указанного по меньшей одного преобразователя получают значения считывания, при этом аналого-цифровой блок переводит полученные значения считывания в цифровую форму, причем вычислительный блок пересчитывает цифровой сигнал считывания в вес нагрузки.

13. Тормозная система (12) по п. 11, отличающаяся тем, что указанный по меньшей мере один преобразователь выполнен с возможностью соединения с пневматической рессорой (19) рельсового транспортного средства, посредством которой кузов (20) вагона рельсового транспортного средства опирается на поворотную тележку, при этом имеющееся в пневматической рессоре (19) давление воздуха является мерой состояния загрузки.

14. Тормозная система (12) по п. 11, отличающаяся тем, что преобразовательный блок (17) имеет преобразователь, выполненный с возможностью соединения с пневматической главной воздушной линией (21) рельсового транспортного средства, при этом преобразовательный блок (17) предоставляет цифровой сигнал, соответствующий давлению в главной воздушной линии (21), через шину (15) данных тормозному управляющему устройству (13).

15. Тормозная система (12) по п. 8, отличающаяся тем, что указанный по меньшей мере один исполнительный механизм (1) выполнен с возможностью присоединения к электрическому контуру (25) обеспечения надежности рельсового транспортного средства, причем электрический контур (25) обеспечения надежности предназначен для передачи управляющих сигналов.

16. Рельсовое транспортное средство с несколькими вагонами (23), которые соединены друг с другом в подвижной состав, при этом каждый вагон (23) имеет по меньшей мере одну поворотную тележку, отличающееся тем, что каждый вагон (23) имеет по меньшей мере одну тормозную систему (12) по любому из пп. 8-15.

17. Рельсовое транспортное средство по п. 16, отличающееся тем, что указанные тормозные системы (12) соединены друг с другом через линию (24) передачи данных транспортного средства.

18. Рельсовое транспортное средство по п. 17, отличающееся тем, что каждое тормозное управляющее устройство (13) соединено через интерфейс шины данных транспортного средства с линией (24) передачи данных транспортного средства.

19. Рельсовое транспортное средство по п. 16, отличающееся тем, что электрический контур (25) обеспечения надежности проходит через все вагоны (23) рельсового транспортного средства, при этом каждый исполнительный механизм (1) соединен с электрическим контуром (25) обеспечения надежности.

20. Рельсовое транспортное средство по п. 16, отличающееся тем, что главная воздушная линия (21) рельсового транспортного средства для обеспечения пневматического управляющего давления проходит через все вагоны (23), при этом каждый преобразовательный блок (17) соединен с главной воздушной линией (21).