УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ КЛАПАНОМ ДЛЯ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2017 года по МПК B60T13/66 B60T8/17 B60T8/32 B60T13/36 

Изобретение относится к устройству управления клапаном для имеющей высокий коэффициент готовности пневматической тормозной системы для рельсового транспортного средства, и к пневматической тормозной системе для рельсового транспортного средства, а также к рельсовому транспортному средству.

Рельсовые транспортные средства имеют зачастую пневматические тормозные системы, которые могут преобразовывать давление в системе тормозного привода в тормозное действие. Пневматическая тормозная система берет на себя при этом, как правило, функцию рабочей тормозной системы, которая может осуществлять управляемое или регулируемое торможение. Из соображений надежности тормозная система имеет повышенный коэффициент готовности, при котором, к примеру, и при нарушении снабжения током, система может осуществить торможение. Зачастую это торможение осуществляется посредством пневматического тормозного устройства, которое для этого оснащено соответствующими пневматическими элементами для обеспечения высокого коэффициента готовности, и может иметь определенные элементы, такие как резервуар для сжатого воздуха, линии и устройства тормозной системы, общие с рабочей тормозной системой. При этом подача сигналов управления или запуск тормозной системы с высоким коэффициентом готовности является наиболее безотказной и надежной функцией, и даже при выходе из строя управляющих устройств и электроники работоспособной функцией. Тормозная система с высоким коэффициентом готовности, как правило, еще при разработке рассчитывается для того, чтобы и при обусловленных рабочим режимом отклонениях тормозных свойств иметь возможность обеспечить определенное заданное замедление.

Задача предложенного на рассмотрение изобретения состоит в усовершенствовании устройства предварительной регулировки давления для имеющей высокий коэффициент готовности тормозной системы.

Эта задача решается посредством признаков независимых пунктов формулы изобретения.

Предпочтительные варианты осуществления и варианты усовершенствования изобретения выявляются на основании последующих зависимых пунктов формулы изобретения.

В рамках данного описания рельсовое транспортное средство может представлять собой один или несколько вагонов с собственным приводом или без него, и/или тягач в любой комбинации. В частности, рельсовое транспортное средство может иметь моторный вагон. В общем, два пневматических компонента, к примеру, линии и клапанное устройство могут рассматриваться как соединенные друг с другом, если текучая среда, в частности, сжатый воздух может проходить между ними. Два пневматических компонента могут рассматриваться с возможностью соединения друг с другом, если посредством соответствующего подключения и/или положения одного или нескольких пневматических компонентов может быть достигнуто состояние, в котором компоненты соединены друг с другом. Электрические, или электронные, или электропневматические компоненты могут рассматриваться далее как соединенные друг с другом или с возможностью соединения друг с другом, если между ними может проходить электрический ток, или компоненты могут быть подключены таким образам, что между ними может проходить электрический ток. Тормозная система может иметь одно или несколько тормозных устройств, которые могут быть распределены по одному или нескольким вагонам. Тормозное устройство может быть предусмотрено для того, чтобы давление в системе тормозного привода посредством трения преобразовывать в тормозное действие, которое может быть получено посредством соответствующего фрикционного тормозного устройства. Такое фрикционное тормозное устройство может приводиться в действие посредством давления в системе тормозного привода таким образом, что прижимается к вращающимся компонентам, таким как колесо или тормозной диск, с целью генерирования тормозного действия. Тормозное устройство может быть, в частности, колодочным тормозным механизмом или дисковым тормозным механизмом, или комбинированным колодочно-дисковым тормозным механизмом. Может быть предусмотрена управляющая линия, которая может проходить по всему транспортному средству. Управляющая линия может быть осуществлена для того, чтобы передавать сигнал, в частности, управляющий сигнал для запуска торможения. Управляющая линия может быть электрической или пневматической линией. Соответственно, запускающий сигнал может быть электрическим или пневматическим сигналом. Сигнал может быть подан, к примеру, посредством изменения напряжения, к примеру, падения напряжения или повышения напряжения, или посредством изменения давления, к примеру, падения давления или повышения давления. Сигнал может быть модулирован по ширине импульса. Также возможно, чтобы по управляющей линии передавалось несколько сигналов одновременно, к примеру, посредством того, что они перекрываются или суммируются на одной электрической линии. Пневматическая тормозная система может быть осуществлена для того, чтобы на основании передаваемого по управляющей линии сигнала, к примеру, запускающего сигнала или сигнала торможения, обеспечивать подачу управляющего давления. Управляющее давление может быть подано из соответствующего резервуара управляющего давления, а в случае необходимости, через соответствующие клапанные устройства и пневматические или электропневматические компоненты. Тормозная система может быть выполнена с возможностью подвода управляющего давления к устройству ускорительного клапана. Устройство ускорительного клапана может быть предназначено для того, чтобы преобразовывать управляющее давление в давление в системе тормозного привода, которое может подаваться к одному или нескольким тормозным устройствам. В частности, устройство ускорительного клапана может быть предназначено для того, чтобы перераспределять управляющее давление на больший воздушный объем, и/или регулировать давление в системе тормозного привода в зависимости от управляющего давления. Таким образом, посредством подачи и/или регулировки управляющего давления с помощью сравнительно небольших пневматических или электропневматических компонентов можно получить желаемое давление в системе тормозного привода. Устройство ускорительного клапана может быть соединено или выполнено с возможностью соединения с резервуаром для сжатого воздуха, с целью преобразования управляющего давления. Пневматическая тормозная система может иметь функциональность рабочей тормозной системы и служить в качестве рабочей тормозной системы, которая при определенных обстоятельствах с дополнительными тормозными системами, такими, к примеру, как электромагниторельсовые тормозные системы и/или динамические тормозные системы, может быть использована для регулируемого торможения рельсового транспортного средства. Для этого может быть предусмотрено выполненное с возможностью управления посредством устройства управления устройство главного тормозного клапана, которое может управлять или регулировать управляющее давление во время торможения. Ввиду наличия разнообразных компонентов, в частности, для управления, рабочий тормоз может быть весьма восприимчив к выходу из строя данных компонентов. Из соображений безопасности пневматическая тормозная система может иметь функциональность с высоким коэффициентом готовности и являться тормозной системой с высоким коэффициентом готовности. Тормозная система с высоким коэффициентом готовности может быть осуществлена для того, чтобы при запуске гарантированным образом создавать определенное тормозное действие и/или определенное давление в системе тормозного привода. Осуществленное посредством тормозной системы с высоким коэффициентом готовности или функционалитета высокого коэффициента готовности торможение может являться аварийным торможением или экстренным торможением и/или, в целом, может быть обозначено как аварийное торможение. Определенное давление в системе тормозного привода и/или определенное тормозное действие может быть установлено при запуске на основании характеристической кривой и может зависеть, к примеру, от таких параметров, как масса рельсового транспортного средства или скорость при запуске торможения. Тормозная система с высоким коэффициентом готовности может быть осуществлена для того, чтобы подавать определенное давление в системе тормозного привода или инициировать определенное тормозное действие также в зависимости от или при выходе из строя других тормозных систем рельсового транспортного средства, и/или при выходе из строя системы электропитания или устройства главного тормозного клапана. Определенное для функционалитета высокого коэффициента готовности давление в системе тормозного привода или определенное тормозное действие могут быть установлены во время усовершенствования конструкции подвижного состава, для достижения желаемого усредненного замедления транспортного средства с целью торможения. В частности, может быть предусмотрено, что для аварийного торможения определено заданное замедление, которое может быть достигнуто посредством определенного давления в системе тормозного привода и/или определенного тормозного действия. При аварийном торможении может быть предусмотрено, что заданное замедление не регулируется и/или не изменяется во времени. Тормозная система может быть осуществлена для того, чтобы обеспечивать определенное управляющее давление для достижения определенного давления в системе тормозного привода и/или заданного замедления. Устройство управления может быть предусмотрено для запуска аварийного торможения. Устройство управления может запускаться водителем в ручном режиме и может быть выполнено, к примеру, в виде рычага или кнопки. Возможно, чтобы устройство управление имело положение для запуска торможения и положение, в котором торможение не запущено и/или прерывается. В частности, может быть предусмотрено, что устройство управления не имеет промежуточных положений для управления тормозным действием. Возможно, что устройство управления посредством управляющей линии соединено или выполнено с возможностью соединения с управляющим устройством и/или с пусковым клапанным устройством. В целом, пневматическая тормозная система с высоким коэффициентом готовности может иметь спусковое клапанное устройство, которое может быть предназначено для того, чтобы посредством управляющей линии на основании данных устройства управления запустить процесс торможения. Может быть предусмотрено, что тормозная система с высоким коэффициентом готовности при существенном нарушении работы тормозной системы автоматически запускает процесс торможения, к примеру, когда повреждена воздушная магистраль. Спусковое клапанное устройство может иметь вход и выход. Через вход спусковое клапанное устройство может быть соединено или выполнено с возможностью соединения с резервуаром для сжатого воздуха. Выход для подачи управляющего давления посредством линии управляющего давления и, в случае необходимости, посредством других клапанных устройств может быть соединен или выполнен с возможностью соединения с устройством ускорительного клапана. В частности, может быть предусмотрено, что спусковое клапанное устройство подключено перед или после клапана ограничения давления. Такой клапан ограничения давления может быть также интегрирован в спусковое клапанное устройство. Спусковое клапанное устройство может быть выполнено с возможностью электрического или пневматического управления посредством управляющей линии, к примеру, посредством устройство управления. Спусковое клапанное устройство может иметь вентиляционный выход. Спусковое клапанное устройство может иметь, в общем, ходовой клапан 3/2. Возможно, чтобы спусковое клапанное устройство в первом положении включения соединяло вход с вентиляционным входом и перекрывало выход, а во втором положении включения соединяло вход с выходом и перекрывало вентиляционный выход. Направление потока в тормозной системе может быть определено, в целом, от напорного резервуара через спусковое клапанное устройство к устройству ускорительного клапана. Соответственно, устройство ускорительного клапана может быть расположено после спускового клапанного устройства.

Изобретение относится к устройству управления клапаном для имеющей высокий коэффициент готовности пневматической тормозной системы для рельсового транспортного средства, с входом для сжатого воздуха, который соединен или выполнен с возможностью соединения с выходом спускового клапанного устройства, и через который к устройству управления клапаном может подаваться определенное давление на входе; а также с выходом для сжатого воздуха, который соединен или выполнен с возможностью соединения с устройством ускорительного клапана, и через который к устройству ускорительного клапана может подаваться давление на выходе. Устройство управления клапаном имеет далее предохранительный вход, который соединен или выполнен с возможностью соединения с источником сжатого воздуха; причем устройство управления клапаном в первом положении включения гидравлически соединяет предохранительный вход с выходом для сжатого воздуха, а во втором положении включения гидравлически соединяет вход для сжатого воздуха с выходом для сжатого воздуха. Устройство управления клапаном осуществлено для того, чтобы во втором положении включения в соответствии с данными управляющего устройства преобразовать давление на входе для подготовки давления на выходе. Устройство управления клапаном может располагаться, таким образом, между устройством ускорительного клапана и спусковым клапанным устройством и преобразовывать поданное от спускового клапанного устройства давление на входе. Давление на входе может подаваться на устройство ускорительного клапана в виде управляющего давления. Таким образом, возможно управляемое экстренное торможение. В частности, возможно компенсировать возникающие в процессе работы рельсового транспортного средства колебания тормозной мощности отдельных тормозных устройств. Такого рода колебания могут возникать, к примеру, вследствие износа тормозных накладок, измененного диаметра колеса или изменений кпд генераторов тормозного усилия в тормозных устройствах. Так как такого рода колебания в процессе работы могут быть компенсированы, разработка и допуск к эксплуатации тормозных систем и рельсовых транспортных средств упрощаются. Устройство управления клапаном может иметь один или несколько клапанов. Клапана устройства управления клапаном могут быть выполнены с возможностью электрического или пневматического управления независимо друг от друга, к примеру, посредством соответствующего управляющего устройства, которое может являться электронным управляющим устройством. В частности, устройство управления клапаном может иметь выполненный с возможностью электрического или пневматического управления клапан соотношения давлений. Клапан соотношения давлений может иметь вход и выход. Вход может служить в качестве входа для сжатого воздуха устройства управления клапаном. Возможно, что клапан соотношения давлений осуществлен для того, чтобы согласовать прилагаемое на его входе давление, которое может являться давлением на входе устройства управления клапаном, и направить согласованное давление через выход далее. В частности, клапан соотношения давлений может иметь выполненный с возможностью электрического или пневматического управления вентиляционный выход, посредством которого прилагаемое на входе давление может быть уменьшено. Клапан соотношения давлений может быть осуществлен в виде ходового клапана 3/2, к примеру, в виде магнитного клапана. В первом положении включения устройства управления клапаном клапан соотношения давлений в положении вентиляции может быть включен таким образом, что соединяет свой вход со своим вентиляционным выходом и перекрывает свой выход. Во втором положении включения устройства управления клапаном клапан соотношения давлений в положении пропускания может быть включен таким образом, что соединяет свой вход со своим выходом и/или попеременно переключается между положением прохождения и положением вентиляции, чтобы передавать уменьшенное давление далее. За клапаном соотношения давлений может быть подсоединен предохранительный клапан, так что вход предохранительного клапана соединен или выполнен с возможностью соединения с выходом клапана соотношения давлений. Предохранительный клапан может иметь выход, который в положении пропускания предохранительного клапана соединен с входом предохранительного клапана. Предохранительный клапан может иметь далее предохранительный вход, который в положении пропускания предохранительного клапана может быть перекрыт. Предохранительный вход предохранительного клапана может быть соединен или выполнен с возможностью соединения с источником давления и, таким образом, может рассматриваться как предохранительный вход устройства управления клапаном. Предохранительный клапан может быть осуществлен в виде ходового клапана 3/2, в частности, в виде магнитного клапана. В положении блокировки предохранительного клапана его выход может быть соединен с предохранительным входом, в то время как его вход перекрыт. Предохранительный клапан может быть осуществлен таким образом, что он без специального сигнала управления принимает положение блокировки, к примеру, вследствие приложенного посредством пружины предварительного натяжения. Возможно, чтобы выход предохранительного клапана работал как выход для сжатого воздуха устройства управления клапаном. В первом положении включения устройства управления клапаном предохранительный клапан может быть включен в положение блокировки. Возможно, чтобы во втором положении включения устройства управления клапаном предохранительный клапан был включен в положение пропускания, к примеру, посредством соответствующего сигнала управления. Управляющий клапан и предохранительный клапан, если они имеются в наличии, могут быть объединены в один конструктивный блок или могут быть осуществлены отдельно друг от друга. Устройство управления клапаном может быть соединено или выполнено с возможностью соединения с устройством регулировки давления, которым может являться электронное управляющее устройство. Устройство управления клапаном может включать в себя устройство регулировки давления. Устройство регулировки давления может быть предназначено для того, чтобы запускать устройство управления клапаном, в частности, клапан соотношения давлений и/или предохранительный клапан. Устройство управления клапаном может иметь один или несколько датчиков давления и/или может быть соединено или выполнено с возможностью соединения с такими датчиками. Устройство регулировки давления может быть предназначено для того, чтобы принимать сигналы от датчика или датчиков и на основании таких сигналов запускать устройство управления клапаном. Датчик давления может располагаться, к примеру, таким образом, что может регистрировать давление на выходе устройства управления клапаном, к примеру, после выхода для сжатого воздуха и/или между клапаном соотношения давлений и предохранительным клапаном. Устройство регулировки давления может быть посредством управляющей линии соединено или выполнено с возможностью соединения с устройством управления тормозной системы, для регистрации запускающего сигнала. В альтернативном варианте или в дополнение к этому устройство регулировки давления посредством согласующей управляющей линии может быть соединено или выполнено с возможность соединения с согласующим управляющим устройством, которым может являться электронное управляющее устройство. Согласующее управляющее устройство может быть предназначено для того, чтобы во время аварийного торможения зарегистрировать фактическое замедление рельсового транспортного средства и сравнить его с заданным значением замедления. Для этого согласующее управляющее устройство может быть соединено или выполнено с возможностью соединения, к примеру, с соответствующими датчиками, например, с датчиками скорости, и/или с датчиками инерции, и/или с датчиками ускорения, и/или с устройством управления. Согласующее управляющее устройство может быть предназначено для того, чтобы подавать запускающий сигнал через согласующую управляющую линию. Устройство регулировки давления может быть предназначено для запуска устройства управления клапаном на базе сигнала согласования, чтобы, к примеру, повышать давление на выходе, если фактическое замедление меньше заданного значения замедления. Таким образом, легко можно добиться регулировки аварийного торможения для компенсации явлений износа и колебаний в тормозной системе. Устройство управления клапаном может быть легко дооснащено имеющимися системами. Возможно, чтобы устройство управления клапаном было осуществлено в модульном варианте и/или в виде конструктивного блока. Устройство регулировки давления может быть соединено или выполнено с возможностью соединения с контрольным модулем, который может быть осуществлен как часть устройства регулировки давления или отдельно от него. Контрольный модуль может быть осуществлен для того, чтобы регистрировать ошибки при согласовании давления на выходе, к примеру, так как возникает недостаточное давление. Для этого контрольный модуль может быть соединен с одним или несколькими датчиками давления, к примеру, с уже упомянутыми датчиками давления. Также возможно, чтобы контрольный модуль был соединен с другими датчиками давления, для допущения дублирования при контроле давления. Контрольный модуль может быть осуществлен для того, чтобы запустить устройство управления клапаном и, в частности, иметь возможность переключить устройство управления клапаном лишь из первого положения включения во второе положение включения, если нет ошибки. Контрольный модуль может быть соединен или выполнен с возможностью соединения с согласующей управляющей линией и/или с управляющей линией. В частности, контрольный модуль может быть осуществлен для того, чтобы запускать предохранительный клапан и переключать его между положением пропускания и положением блокировки. Таким образом, эксплуатационная надежность тормозной системы может быть повышена. Источник давления может предоставлять определенное максимально допустимое управляющее давление, которое может быть предоставлено в первом положении включения устройства управления клапаном как давление на выходе и, тем самым, как эффективное управляющее давление. Во втором положении включения устройства управления клапаном управляющее давление может быть согласовано, в частности, уменьшено. Таким образом, при аварийном торможении с нормально функционирующим устройством управления клапаном управляющее давление может регулироваться, причем значение управляющего давления лежит в пределах ниже максимального значения управляющего давления. Когда устройство управления клапаном выходит из строя, имеет место максимальное значение управляющего давления. Максимальное значение управляющего давления может быть больше предоставленного, как правило, для экстренного торможения управляющего давления, с целью усиления тормозного действия.

Предохранительный вход клапана может быть посредством обходной линии гидравлически соединен или выполнен с возможностью соединения с выходом спускового клапанного устройства. Таким образом, вход спускового клапанного устройства служит в качестве источника сжатого воздуха. Максимальное управляющее давление может быть, таким образом, легко установлено посредством спускового клапанного устройства и/или посредством соединенного с ним резервуара для сжатого воздуха.

Может быть предусмотрено, что устройство управления клапаном имеет вентиляционный выход, посредством которого давление на входе может быть уменьшено, для сохранения давления на выходе. Вентиляционным выходом может быть вентиляционный выход клапана соотношения давлений.

Устройство управления клапаном выполнено так, чтобы без регулировки принимать первое положение включения. В частности, может быть предусмотрено, что предохранительный клапан предварительно затянут таким образом, что он переходит в положение блокировки без обратного запуска. Клапан соотношения давлений может быть осуществлен для того, чтобы в первом положении включения устройства управления клапаном перейти в положение вентиляции. Могут быть предусмотрены соответствующие пружинные устройства для формирования предварительной затяжки.

Спусковое клапанное устройство может включать в себя клапан экстренного торможения, быстродействующий тормозной клапан или клапан управления торможением рабочей тормозной системы. Таким образом, могут использоваться уже имеющиеся клапана, что облегчает, в частности, процесс дооснащения устройства управления клапаном.

Предпочтительно, чтобы устройство управления клапаном было предназначено для того, чтобы преобразовывать давление на входе на основании переданного по согласующей управляющей линии сигнала согласования. Сигнал согласования может регулироваться на основании сравнения фактического значения замедления и заданного значения замедления. Устройство управления клапаном может иметь далее управляющее устройство, которое осуществлено для того, чтобы принимать данные, по меньшей мере, от одного следующего датчика рельсового транспортного средства или, по меньшей мере, от одного следующего управляющего устройства рельсового транспортного средства, на основании которых выявляется фактическое тормозное действие, в частности, фактически осуществляемое или осуществленное замедление рельсового транспортного средства, причем управляющее устройство осуществлено, чтобы определять сигнал согласования на основании данных, принятых, по меньшей мере, от одного следующего датчика рельсового транспортного средства или, по меньшей мере, от одного следующего управляющего устройства рельсового транспортного средства. Таким образом, можно изменить силу прижатия надежной тормозной системы внутри ограниченного интервала. Благодаря этому, тормозная система может быть согласована с колебаниями параметров тормозной системы. Согласование осуществляется, к примеру, посредством соответствующего модификационного сигнала и контролируется на плоскости вагона посредством соответствующего контрольного устройства в качестве управляющего блока. Условием состояния безаварийности может являться, таким образом, максимально необходимое усилие зажима и, тем самым, максимальное давление в системе тормозного привода. Особо предпочтительным является этот пример осуществления изобретения, когда упрощается допуск к эксплуатации транспортных средств. Также внутри возможного интервала согласований могут быть использованы различные накладки. Запуск состояния надежного торможения может быть произведен, к примеру, также как и ранее. Согласование тормозной системы осуществляется, к примеру, посредством дополнительной линии (в качестве модификации надежного тормозного механизма), а также соответствующего контрольного устройства.

Устройство управления клапаном может иметь функцию ограничения давления, предпочтительно управляемую функцию ограничения давления. Функция ограничения давления может предоставляться, к примеру, через соответствующую систему запуска клапана соотношения давлений посредством устройства регулировки давления. Таким образом, дополнительный клапан ограничения давления, который обычно подключен за спусковым клапанным устройством, может отсутствовать.

В варианте усовершенствования изобретения устройство управления клапаном может иметь контрольный модуль, который может переключать устройство управления клапаном между первым и вторым положениями включения. Наличие контрольного модуля повышает надежность в процессе работы. В частности, контрольный модуль может быть осуществлен для того, чтобы обеспечить состояние безаварийности, при котором имеет место максимальное управляющее давление.

Изобретение относится, к тому же, к пневматической тормозной системе для рельсового транспортного средства, которая имеет функционалитет высокого коэффициента готовности и включает в себя устройство управления клапаном. Тормозная система может включать в себя описанное здесь согласующее управляющее устройство и/или одну или несколько управляющих линий, и/или один или несколько резервуаров для сжатого воздуха, и/или устройство управления, и/или одно или несколько тормозных устройств, и/или одно или несколько устройств ускорительного клапана, и/или одно или несколько спусковых клапанных устройств. Тормозная система может иметь функционалитет рабочей тормозной системы. Могут быть предусмотрены раздельные линии управляющего давления для функционалитета рабочей тормозной системы и функционалитета высокого коэффициента готовности. Возможно, чтобы описанные здесь устройства управления клапаном были предусмотрены в вагоне.

Изобретение относится также к рельсовому транспортному средству с описанным здесь устройством управления клапаном и/или с описанной здесь пневматической тормозной системой.

Изобретение в качестве примера поясняется на основании предпочтительного варианта осуществления и со ссылкой на сопроводительный чертеж, на котором представлено:

фиг. 1 - схематичный пример пневматической тормозной системы рельсового транспортного средства.

Фиг. 1 демонстрирует пример схематично изображенной тормозной системы 10 с пневматическим приводом рельсового транспортного средства, которое символично представлено в виде вагона 12. Тормозная система 10 имеет устройство 14 управления, которое в данном примере представлено в виде тормозного рычага. Устройство 14 управления соединено с управляющей линией 16. Если устройство 14 управления приводится в действие пользователем, к примеру, водителем рельсового транспортного средства, то по управляющей линии 16 передается запускающий сигнал. В представленном на фиг. 1 примере управляющая линия 16 является электрической линией. Также возможно, чтобы управляющая линия являлась линией с использованием текучей среды, к примеру, пневматической линией. В частности, управляющая линия 16 может быть воздушной магистралью непрямой тормозной системы рельсового транспортного средства. Далее предусмотрена согласующая управляющая линия 18, которая в данном примере также осуществлена в виде электрической линии. Также возможно, чтобы согласующая управляющая линия 18 являлась напорной линией, к примеру, пневматической линией. Тормозная система 10 имеет далее один или несколько напорных резервуаров 20. Напорный резервуар 20 может иметь, в частности, один или несколько сосудов, в которых накапливается запас сжатого воздуха при максимальном управляющем давлении Cv1max для запуска функции высокого коэффициента готовности тормозной системы. Предусмотрена линия 22 управляющего давления, посредством которой ускорительный клапан 24 с возможностью проведения текучей среды может быть соединен с напорным резервуаром 20. Между ускорительным клапаном 24 и резервуаром 20 для сжатого воздуха расположено несколько клапанных устройств. Ускорительный клапан 24 посредством следующей линии 26 соединен далее с резервуаром 20 для сжатого воздуха. Ускорительный клапан 24 осуществлен для того, чтобы на основании поданного по линии 22 управляющего давления Cv1 обеспечивать подачу давления С в систему тормозного привода. При этом ускорительный клапан 24 может преобразовывать управляющее давление Cv1 непосредственно в давление С в системе тормозного привода или усиливать управляющее давление Cv1. Ускорительный клапан 24 посредством линии 28 давления в системе тормозного привода соединен далее с тормозным устройством 30. По линии 28 давление С в системе тормозного привода может подаваться к тормозному устройству 30, которое может преобразовывать давление С в системе тормозного привода в тормозное действие. На линии 28 давления в системе тормозного привода предусмотрен спускной клапан 32 устройства 34 предохранения от скольжения. Устройство 34 предохранения от скольжения имеет далее управляющее устройство 36, которое может регулировать спускной клапан 32 на основании данных с устройства 38 регистрации проскальзывания. Устройство 38 регистрации проскальзывания соединено с одним или несколькими датчиками 40 частоты вращения колеса и предназначено для того, чтобы на основании сигналов устройства 40 частоты вращения колеса определять состояние скольжения или проскальзывания одного или нескольких колес. Если определено состояние скольжения или проскальзывания, то управляющее устройство 36 регулирует спускной клапан 32 на уменьшение воздействующего на тормозное устройство 30 давления в системе тормозного привода, к примеру, посредством периодически запускаемой вентиляции линии 28 давления в системе тормозного привода, через спускной клапан 32. Далее предусмотрено согласующее управляющее устройство 42. Согласующее управляющее устройство 42 предназначено для того, чтобы при запуске торможения посредством устройства 14 управления назначать необходимое при определенных условиях согласование давления в системе тормозного привода и, соответственно, управляющего давления. Для этого согласующее управляющее устройство 42 соединено с устройством 14 управления и может принимать сигналы по приведению в действие устройства 14 управления для запуска функции высокого коэффициента готовности тормозной системы или аварийного торможения. С аварийным торможением связано заданное замедление и соответствующее заданное давление в системе тормозного привода или заданное управляющее давление. Управляющее устройство 42 осуществлено далее для того, чтобы принимать от других датчиков рельсового транспортного средства или других управляющих устройств рельсового транспортного средства данные, на основании которых выявляется фактическое тормозное действие, в частности, фактически произошедшее и происходящее замедление рельсового транспортного средства, то есть, фактическое замедление. В частности, согласующее управляющее устройство 42 может определить соответствует ли фактическое замедление заданному замедлению. Если согласующее управляющее устройство 42 устанавливает, что фактическое замедление меньше заданного замедления, то оно передает по согласующей управляющей линии 18 сигнал согласования. На основании сигнала согласования может быть произведено изменение управляющего давления. На линии 22 управляющего давления предусмотрено спусковое клапанное устройство 44. Спусковое клапанное устройство 44 предназначено для того, чтобы на основании сигнала от управляющей линии 16 запустить функцию высокого коэффициента готовности тормозной системы 10. В нормальном состоянии, то есть, когда функция высокого коэффициента готовности тормозной системы не запущена, спусковое клапанное устройство 44 вентилирует управляющую линию 22 и перекрывает, в частности, соединение с резервуаром 20 для сжатого воздуха. Если к управляющей линии 16 прикладывается запускающий сигнал, то спусковое клапанное устройство 44 восстанавливает соединение между своим выходом и резервуаром 20 для сжатого воздуха и перекрывает вентиляцию. С выходом спускового клапанного устройства 44 внутри управляющей линии 22 может быть соединен клапан 46 ограничения давления, который может уменьшать проходящее через него давление на заданную величину. Таким образом, может быть гарантировано, что на линии 22 преобладает лишь установленное посредством клапана 46 ограничения давления максимальное управляющее давление Cv1max. Клапан 46 ограничения давления является, разумеется, дополнительным элементом. Между выходом клапана 46 ограничения давления и входом для управляющего давления ускорительного клапана 24 подключено устройство 47 управления клапаном. Устройство 47 управления клапаном включает в себя в данном примере осуществления клапан 48 соотношения давлений, после которого подсоединен предохранительный клапан 50. Далее предусмотрено устройство 52 регулировки давления, которое может запускать клапан соотношения давлений на основании сигналов от управляющей линии 16 и от согласующей управляющей линии 18. В частности, устройство 52 регулировки давления осуществлено для того, чтобы через клапан 48 соотношения давлений вентилировать управляющую линию 22, с целью уменьшения поданного через клапана 44 и 46 управляющего давления. Если посредством согласующей управляющей линии 18 запускается повышение управляющего давления, то вентиляция линии 22 управляющего давления может быть уменьшена. Далее предусмотрен контрольный модуль 56, который может запускать предохранительный клапан 50. Кроме того, предусмотрено устройство 58 датчика давления, которое может регистрировать давление на линии 22 управляющего давления после клапана 48 соотношения давлений. В данном примере устройство 58 датчика давления с целью передачи данных соединено с устройством 52 регулировки клапана и с контрольным модулем 56. Разумеется, возможно также, чтобы к устройству 52 регулировки давления и к модулю 56 были подсоединены, соответственно, отдельные устройства датчиков давления. Таким образом, важное с точки зрения надежности дублирование системы можно улучшить. Предохранительный клапан 50 посредством предохранительной линии 60 соединен с точкой линии 22 управляющего давления, которая располагается после клапана 48 соотношения давлений и, таким образом, соединена или выполнена с возможностью соединения с выходом спускового клапанного устройства 44. Контрольный модуль 56 осуществлен для того, чтобы контролировать режим функционирования устройства 47 управления клапаном. Если имеет место повреждение, к примеру, прекращается подача напряжения, или, к примеру, выходит из строя согласующая управляющая линия 18, то контрольный модуль 56 запускает предохранительный клапан 50, чтобы перекрыть его соединенный с клапаном 48 соотношения давлений вход и образовать соединение между обходной линией 60 и его выходом. Таким образом, подаваемое через спусковое клапанное устройство 44, в зависимости от обстоятельств ограниченное посредством устройства 46 клапана давление передается далее на ускорительный клапан 24. Спусковое клапанное устройство 44 имеет вход, выход и вентиляционный выход. В нормальном режиме работы вход соединен с вентиляционным выходом и выход перекрыт. Если спусковое клапанное устройство 44 запущено для запуска функции высокого коэффициента готовности тормозной системы, то между входом и выходом создается герметичное соединение и вентиляция прекращается. Клапан 46 ограничения давления имеет также вход, выход и вентиляционный выход. Если значение поданного от спускового клапанного устройства 44 давления превысит предписанное значение, то клапан 46 ограничения давления ограничит его до заданного значения Cv1max. Спусковое клапанное устройство 44 может включать в себя пневматический или электропневматический клапан, к примеру, магнитный клапан. Предусмотрено, что спусковое клапанное устройство 44 осуществлено для того, чтобы в положении отсутствия тока или в положении, при котором через пневматическую управляющую линию 16 не проводится управляющего давления, соединять друг с другом вход и выход и перекрывать вентиляцию, чтобы срабатывала функция высокого коэффициента готовности тормозной системы, в случае нарушения подачи тока или в случае наличия повреждения управляющей линии 16. Клапан 48 соотношения давлений может быть осуществлен в виде регулируемого клапана, к примеру, предварительно настраиваемого клапана или в виде магнитного клапана. Он может иметь вход, выход и вентиляционный выход. Вход посредством управляющей линии 22 соединен с выходом клапана 46 ограничения давления. Выход клапана 48 соотношения давлений соединен с входом предохранительного клапана 50. Предохранительный клапан 50 может иметь вход, выход и предохранительный вход. Через предохранительный выход предохранительный клапан 50 соединен или выполнен с возможностью соединения с линией 60 для сжатого воздуха. Выход предохранительного клапана 50 соединен с входом ускорительного клапана 24. В первом положении включения устройства 47 управления клапаном предохранительный клапан 50 включен в положение предохранения, а клапан 48 соотношения давлений может быть включен в положение вентиляции. Таким образом, устройство 47 управления клапаном, в частности, клапан 48 соотношения давлении, обходится и гарантируется то, что к ускорительному клапану 24 прикладывается максимальное управляющее давление. Во втором положении включения устройства 47 управления клапаном предохранительный клапан 50 и клапан 48 соотношения давлений находятся в положении пропускания, так что управляющее давление может быть согласовано.

Иными словами, представленная в данном случае разработка в соответствии с описанным примером осуществления может быть обобщена или пояснена следующим образом.

У тормозной системы с фрикционными тормозами имеется положение надежного торможения. В этом положении тормозная система, будучи отрегулированной по характеристике, должна обеспечивать усредненное немедленное торможение транспортного средства. Ввиду изменений параметров внутри тормозной системы, имеет место неустойчивое немедленное торможение транспортного средства. Важными известными параметрами являются при этом, к примеру, коэффициент трения тормозной накладки, кпд генератора силы торможения и/или диаметр колеса.

Это неустойчивое торможение транспортного средства приводит к изменению тормозного пути. А частности, зависящие от рабочей точки колебания коэффициента трения накладки, к примеру, слишком заторможенная масса и/или исходная скорость торможения приводят в этом случае частично при допуске к эксплуатации транспортных средств к поиску компромисса для условного усредненного коэффициента трения накладки во все возможных вариантах. На основании этого затем производится изменение расчета тормозной системы и, тем самым, согласование характеристики для надежного торможения. В данном случае, возможно, могут понадобиться и другие итерационные методики.

Кроме того, локальные, к примеру, зависящие от скорости превышения коэффициента трения накладки, если вследствие этого превышается допустимое силовое замыкание между колесом и рельсом, могут приводить к удлинению тормозного пути, так как, вследствие этого, уровень замедления тормозного механизма должен быть снижен. В конце осуществляется допущение к эксплуатации / расчет транспортного средства для одной или двух тормозных накладок, при условии решения описанной выше проблемы.

При этом в традиционных системах надежное торможение настроено в соответствии с характеристикой, причем усредненное немедленное замедление вследствие указанных выше воздействий неустойчиво.

Посредством представленной здесь разработки зажимное усилие надежного тормоза, в целом, может быть изменено в ограниченном диапазоне, чтобы тормозная система могла быть согласована с изменениями параметров тормозной системы. Согласование осуществляется, в частности, посредством соответствующего сигнала изменения и контролируется на плоскости вагона посредством соответствующего контрольного устройства, такого как устройство 47 управления клапаном. Состояние безаварийности достигается тогда, когда достигнуто максимально необходимое зажимное усилие и, тем самым, максимальное давление в тормозной системе.

Особо предпочтительной представленная здесь разработка является вследствие того, что допуск к эксплуатации транспортного средства упрощается. Далее в возможных пределах согласования могут использоваться различные накладки. Также запуск положения надежного торможения может осуществляться как и до сих пор. Согласование тормозной системы осуществляется, к примеру, посредством дополнительной линии (в качестве модификации надежного тормоза), а также соответствующего контрольного устройства.

В особо предпочтительном примере осуществления предложенного на рассмотрение изобретения запуск надежного тормоза (торможения) может осуществляться посредством сигнала SafeBrake 16 с фиг. 1, причем, тем самым, значение сигнала на этой линии формируется посредством Cv1max. Это соответствует уровню техники. Далее может быть определен корректирующий сигнал AdaptValue (сигнал 18 с фиг. 1) из A_set (расчет торможения) и А_Саг. Преобразование, на плоскости вагона, моментально необходимого давления в системе тормозного привода Cv1adapt на базе сигнала AdaptValue 18 посредством CvCtrl (блок 52 с фиг. 1). При этом сигналы имеющихся в уровне техники компонентов обрабатываются в измененном соединении.

Также локальный по вагону (то есть, ограниченный вагоном рельсового транспортного средства) контроль Cv1adapt в качестве сигнала между блоками 48 и 50 с фиг. 1 производится посредством контрольного модуля dPmax (блок 56 с фиг. 1). Контрольный модуль 56 (dPmax) получает также информацию о состоянии сигнала SafeBrake 16 и AdaptValue 18 и контролирует Cv1adapt на корректное преобразование. Модуль dPmax (56) может переместить систему в состояние FailSafe Cv1=Cv1max.

Преобразование сигнала Cv1 в сигнал С1 посредством ускорительного клапана 24, а также согласование сигнала С1 на силовом замыкании между колесом и рельсом и сигнала Cwsp 28 посредством устройства 38 предохранения от скольжения (WSP) представлено здесь ради полноты картины.

Раскрытые в предыдущем описании, на чертежах, а также в формуле изобретения признаки изобретения как по отдельности, так и в любой комбинации, могут быть важны для осуществления изобретения.

Группа изобретений относится к области рельсового транспорта. Устройство управления клапаном для имеющей высокий коэффициент готовности пневматической тормозной системы содержит вход для сжатого воздуха, выход для сжатого воздуха и предохранительный вход. Вход для сжатого воздуха соединен с выходом спускового клапанного устройства, для подачи к устройству управления клапаном определенного давления на входе. Выход для сжатого воздуха соединен с устройством ускорительного клапана, для подачи к устройству ускорительного клапана давления на выходе. Предохранительный вход соединен с источником сжатого воздуха. Устройство управления клапаном в первом положении включения гидравлически соединяет предохранительный вход с выходом для сжатого воздуха, а во втором положении включения гидравлически соединяет вход для сжатого воздуха с выходом для сжатого воздуха и в соответствии с данными устройства управления преобразовывает давление на входе для подготовки давления на выходе. Достигается возможность обеспечения определенного заданного замедления при рабочих режимах отклонения тормозных свойств. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство (47) управления клапаном для имеющей высокий коэффициент готовности пневматической тормозной системы (10) для рельсового транспортного средства, с

- входом для сжатого воздуха, который соединен или выполнен с возможностью соединения с выходом спускового клапанного устройства (44), через который к устройству (47) управления клапаном подается заданное давление (Cvlmax) на входе;

- выходом для сжатого воздуха, который соединен или выполнен с возможностью соединения с устройством (24) ускорительного клапана, и через который к устройству (24) ускорительного клапана подается давление (Cvl) на выходе; и с

- предохранительным входом, который соединен или выполнен с возможностью соединения с источником (44, 20) сжатого воздуха;

причем устройство (47) управления клапаном в первом положении включения гидравлически соединяет предохранительный вход с выходом для сжатого воздуха, а во втором положении включения гидравлически соединяет вход для сжатого воздуха с выходом для сжатого воздуха;

при этом устройство (47) управления клапаном предназначено для того, чтобы во втором положении включения в соответствии с данными устройства (52) управления преобразовывать давление на входе и подготовить давление на выходе.

2. Устройство по п. 1, в котором вход предохранительного клапана через обходную линию (60) гидравлически соединен или выполнен с возможностью соединения с выходом спускового клапанного устройства (44).

3. Устройство по п. 1 или 2, содержащее вентиляционный выход, посредством которого давление (Cvlmax) на входе может быть уменьшено, для поддержания давления (Cvl) на выходе.

4. Устройство по п. 1 или 2, которое выполнено с возможностью приема первого положения включения без подачи сигналов управления.

5. Устройство по п. 1 или 2, в котором спусковое клапанное устройство (44) содержит клапан экстренного торможения, быстродействующий тормозной клапан или клапан управления торможением рабочей тормозной системы.

6. Устройство по п. 1 или 2, которое предназначено для преобразовывания давления на входе на основании переданного по согласующей управляющей линии (18) сигнала согласования и/или, причем устройство (47) управления клапаном имеет управляющее устройство (42), которое предназначено для приема данных по меньшей мере от одного следующего датчика рельсового транспортного средства или по меньшей мере от одного следующего управляющего устройства рельсового транспортного средства, на основании которых выявляется фактическое тормозное действие, в частности фактически осуществляемое или осуществленное замедление рельсового транспортного средства, причем управляющее устройство предназначено для определения сигнала согласования на основании данных, принятых по меньшей мере от одного следующего датчика рельсового транспортного средства или по меньшей мере от одного следующего управляющего устройства рельсового транспортного средства.

7. Устройство по п. 1 или 2, которое имеет функцию ограничения давления, предпочтительно управляемую функцию ограничения давления.

8. Устройство по п. 1 или 2, содержащее контрольный модуль (56), который предназначен для переключения устройства (47) управления клапаном между первым и вторым положениями включения.

9. Пневматическая тормозная система (10) для рельсового транспортного средства, которая имеет функционалитет высокого коэффициента готовности и содержит устройство (47) управления клапаном по любому из пп. 1-8.

10. Рельсовое транспортное средство, содержащее устройство (47) управления клапаном по любому из пп. 1-8 и/или пневматическую тормозную систему (10) по п. 9.