Система регулирования давления тормозного цилиндра поезда и железнодорожный поезд Российский патент 2019 года по МПК B60T13/66 B60T15/36 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к области техники управления торможением поезда и, в частности, к системе регулирования давления тормозного цилиндра поезда и железнодорожному поезду.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

С непрерывным развитием в области высокоскоростных поездов все больше и больше людей выбирают высокоскоростные поезда, и обеспечивается все больше и больше услуг с использованием высокоскоростных поездов, поскольку все люди предпочитают более удобные и комфортабельные, более быстрые и безопасные путешествия. В связи с этим направлением для исследований специалистами в области техники является повышение удобства и комфорта при обеспечении безопасности высокоскоростных поездов.

Обычно высокоскоростной поезд классифицируется как ненагруженный поезд или тяжело нагруженный поезд в зависимости от условий перевозки пассажиров. В стандартном многосекционном поезде могут перевозиться сотни или тысячи пассажиров. Если к поезду прикладывается фиксированное тормозное усилие без учета условий нагрузки на поезд, тормозной путь тяжело нагруженного поезда будет намного длиннее тормозного пути ненагруженного поезда, а замедление ненагруженного поезда будет намного эффективнее замедления тяжело нагруженного поезда. Также в традиционной технологии величина тормозного усилия, передаваемого механизму выполнения торможения, является постоянной. Поезд может быть безопасно остановлен с использованием соответствующего и постоянного тормозного усилия в идеальных условиях. Однако колеса могут быть постоянно заблокированы в случае, если постоянное большое тормозное усилие непосредственно применяется к поезду, движущемуся на высокой скорости, что легко приводит к опасной ситуации.

В традиционной технологии в одном решении машинист поезда регулирует величину тормозного усилия вручную в соответствии с его опытом, а в другом решении несколько отдельных функциональных клапанов образуют сложную систему, чтобы точно останавливать поезд с одинаковым и безопасным замедлением при различных условиях. Однако первое решение в значительной степени зависит от опыта машиниста, что является неустойчивым фактором и не может обеспечивать степень точности, приводя к серьезному риску. Последнее решение включает в себя большое количество функциональных клапанов, что приводит к громоздкой конструкции, сложной эксплуатации и низкой эффективности использования.

В связи с этим задача, которая должна быть решена специалистом в области техники, заключается в том, как преодолеть вышеуказанные технические недостатки в существующем способе регулирования давления тормозного цилиндра поезда.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Цель настоящего изобретения заключается в обеспечении системы регулирования давления тормозного цилиндра поезда. В системе регулирования давления тормозного цилиндра поезда поэтапное торможение и поэтапное отпускание тормоза поезда могут быть реализованы с помощью распределительного клапана, и давление, выводимое из распределительного клапана, служит параметром, влияющим на комплексную регулировку релейного клапана. Релейным клапаном комплексно регулируются не более четырех различных давлений для вывода давления тормозного цилиндра для остановки поезда с одинаковым замедлением и одинаковым тормозным путем в условиях одинаковой скорости, но различных нагрузок, тем самым уменьшая вероятность возникновения большого тормозного усилия в ненагруженном состоянии поезда и обеспечивая одинаковый тормозной путь поезда, что облегчает управление сигнальной системой и обеспечивает более безопасное и более комфортное ощущение пассажиров от езды.

Другая цель настоящего изобретения заключается в обеспечении железнодорожного поезда, обеспеченного системой регулирования давления тормозного цилиндра поезда, описанной выше.

Для достижения указанных выше целей в настоящем изобретении обеспечена система регулирования давления тормозного цилиндра поезда, которая включает в себя:

устройство обратной связи по давлению нагрузки, выполненное с возможностью создания давления нагрузки на основе условий нагрузки на поезд;

тормозной воздушный резервуар поезда, выполненный с возможностью вывода давления тормозного воздушного резервуара;

распределительный клапан, включающий в себя два входных конца и один выходной конец и выполненный с возможностью регулирования давления тормозного воздушного резервуара и давления тормозной магистрали и поэтапного вывода предварительного управляющего давления непрямодействующего торможения, причем первый входной конец распределительного клапана находится в сообщении с тормозным воздушным резервуаром поезда, а второй входной конец распределительного клапана находится в сообщении с тормозной магистралью поезда;

двусторонний клапан, включающий в себя два входных конца и один выходной конец и выполненный с возможностью выбора и вывода большего из предварительного управляющего давления прямодействующего пневматического торможения, получаемого посредством устройства регулирования давления, и предварительного управляющего давления непрямодействующего торможения, причем первый входной конец двустороннего клапана находится в сообщении с тормозным воздушным резервуаром поезда через трубопровод регулирования, и второй входной конец двустороннего клапана находится в сообщении с выходным концом распределительного клапана, и трубопровод регулирования обеспечен устройством регулирования давления;

релейный клапан, выполненный с возможностью регулирования давления торможения поезда и вывода давления тормозного цилиндра, причем релейный клапан включает в себя четыре входных конца давления и один выходной конец давления, причем первый входной конец давления релейного клапана представляет собой входной конец основного управляющего давления, второй входной конец давления релейного клапана представляет собой входной конец регулируемого высокого/низкого давления, и первый входной конец давления и второй входной конец давления находятся в параллельном сообщении с выходным концом двустороннего клапана, электромагнитный клапан обеспечен на параллельном трубопроводе, на котором обеспечен второй входной конец давления, третий входной конец давления релейного клапана представляет собой входной конец давления тормозного воздушного резервуара и находится в сообщении с тормозным воздушным резервуаром поезда, и четвертый входной конец давления релейного клапана представляет собой входной конец давления нагрузки и находится в сообщении с устройством обратной связи по давлению нагрузки; и

механизм выполнения торможения, который находится в сообщении с выходным концом релейного клапана и выполнен с возможностью торможения колес поезда с использованием давления тормозного цилиндра.

Опционально, входной конец устройства обратной связи по давлению нагрузки находится в сообщении с пневматической рессорой поезда, и выходной конец устройства обратной связи по давлению нагрузки находится в сообщении с четвертым входным концом давления релейного клапана. Устройство обратной связи по давлению нагрузки выполнено с возможностью передачи давления нагрузки, обеспечиваемого пневматической рессорой поезда, в релейный клапан через четвертый входной конец давления.

Опционально, устройство обратной связи по давлению нагрузки дополнительно обеспечено датчиком давления, выполненным с возможностью определения значения давления нагрузки.

Опционально, устройство регулирования давления включает в себя первый электромагнитный клапан, второй электромагнитный клапан и клапан понижения давления, последовательно обеспеченные в направлении впуска воздуха.

Опционально, первый отвод, находящийся в сообщении с внешней средой, обеспечен между первым электромагнитным клапаном и вторым электромагнитным клапаном, и первый отвод обеспечен третьим электромагнитным клапаном.

Опционально, второй отвод обеспечен между вторым электромагнитным клапаном и клапаном понижения давления, и второй отвод находится в сообщении с первым емкостным воздушным резервуаром.

Опционально, третий отвод обеспечен между распределительным клапаном и двусторонним клапаном, и третий отвод находится в сообщении со вторым емкостным воздушным резервуаром.

Опционально, система регулирования давления тормозного цилиндра поезда дополнительно включает в себя обратный клапан. Входной конец обратного клапана находится в сообщении с выходным концом релейного клапана, а выходной конец обратного клапана находится в сообщении с третьим входным концом давления.

Опционально, система регулирования давления тормозного цилиндра поезда дополнительно включает в себя:

датчик скорости, выполненный с возможностью определения скорости движения поезда в режиме реального времени и передачи сигнала скорости в реальном времени; и

устройство регулирования высокого/низкого давления для давления тормозного цилиндра, которое находится в сообщении с каждым из датчика скорости и электромагнитного клапана и выполнено с возможностью приема сигнала скорости в реальном времени и определения того, превышает ли сигнал скорости в реальном времени пороговое значение скорости, и управления включением электромагнитного клапана в случае, если сигнал скорости в реальном времени превышает пороговое значение скорости, и управления отключением электромагнитного клапана в случае, если сигнал скорости в реальном времени не превышает порогового значения скорости.

Для достижения указанных выше целей в настоящем изобретении дополнительно обеспечен железнодорожный поезд, который включает в себя кузов поезда и тормозную систему. Тормозная система обеспечена системой регулирования давления тормозного цилиндра поезда, описанной выше.

С учетом технических решений в настоящем изобретении поэтапное торможение и поэтапное отпускание тормоза поезда могут быть реализованы с помощью распределительного клапана, и давление, выводимое из распределительного клапана, служит параметром, влияющим на комплексную регулировку релейного клапана. Релейным клапаном комплексно регулируются не более четырех различных давлений для вывода давления тормозного цилиндра для остановки поезда с одинаковым замедлением и одинаковым тормозным путем в условиях одинаковой скорости, но различных нагрузок, тем самым уменьшая вероятность возникновения большого тормозного усилия в ненагруженном состоянии поезда и обеспечивая одинаковый тормозной путь поезда, что облегчает управление сигнальной системой и обеспечивает более безопасное и более комфортное ощущение пассажиров от езды.

В настоящем изобретении дополнительно обеспечен железнодорожный поезд, обеспеченный системой регулирования давления тормозного цилиндра поезда, описанной выше. Поскольку система регулирования давления тормозного цилиндра поезда имеет вышеуказанные технические эффекты, железнодорожный поезд, обеспеченный системой регулирования давления тормозного цилиндра поезда, также имеет те же технические эффекты.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Чтобы более ясно проиллюстрировать техническое решение в вариантах выполнения настоящего изобретения или в традиционной технологии, далее кратко представлены чертежи, требуемые для описания вариантов выполнения или традиционной технологии. Очевидно, чертежи в следующем далее описании показывают лишь некоторые варианты выполнения настоящего изобретения. Специалист в области техники также может получить другие чертежи в соответствии с обеспеченными чертежами без какой-либо изобретательской деятельности. На чертежах:

Фиг. 1 представляет собой принципиальную схему воздушного тракта системы регулирования давления тормозного цилиндра поезда согласно варианту выполнения настоящего изобретения; и

Фиг. 2 представляет собой принципиальную схему воздушного тракта другой системы регулирования давления тормозного цилиндра поезда согласно варианту выполнения настоящего изобретения.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ

10 - устройство обратной связи по давлению нагрузки;

20 - тормозной воздушный резервуар поезда;

30 - распределительный клапан;

40 - двусторонний клапан;

50 - релейный клапан;

60 - механизм выполнения торможения;

31 - первый входной конец (распределительный клапан);

32 - второй входной конец (распределительный клапан);

33 - второй емкостный воздушный резервуар;

41 - первый входной конец (двусторонний клапан);

42 - второй входной конец (двусторонний клапан);

51 - первый входной конец давления;

52 - второй входной конец давления;

53 - третий входной конец давления;

54 - четвертый входной конец давления;

521 - электромагнитный клапан;

410 - устройство регулирования давления;

411 - первый электромагнитный клапан;

412 - второй электромагнитный клапан;

413 - клапан понижения давления;

414 - третий электромагнитный клапан;

415 - первый емкостный воздушный резервуар.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Идея настоящего изобретения заключается в обеспечении системы регулирования давления тормозного цилиндра поезда и железнодорожного поезда, в которой поэтапное торможение и поэтапное отпускание тормоза поезда могут быть реализованы с помощью распределительного клапана, и давление, выводимое из распределительного клапана, служит параметром, влияющим на комплексную регулировку релейного клапана. Релейным клапаном комплексно регулируются не более четырех различных давлений для вывода давления тормозного цилиндра для остановки поезда с одинаковым замедлением и одинаковым тормозным путем в условиях одинаковой скорости, но различных нагрузок, тем самым уменьшая вероятность возникновения большого тормозного усилия в ненагруженном состоянии поезда и обеспечивая одинаковый тормозной путь поезда, что облегчает управление сигнальной системой и обеспечивает более безопасное и более комфортное ощущение пассажиров от езды.

Чтобы задачи, технические решения и преимущества вариантов выполнения настоящего изобретения были более ясными, технические решения в соответствии с вариантами выполнения настоящего изобретения описаны ясно и полностью в сочетании с чертежами в вариантах выполнения настоящего изобретения. Очевидно, описанные варианты выполнения представляют собой лишь некоторые, а не все варианты выполнения настоящего изобретения. Все другие варианты выполнения, получаемые специалистом в области техники без какой-либо изобретательской деятельности, основываясь на вариантах выполнения настоящего изобретения, находятся в пределах объема охраны настоящего изобретения.

Сделана ссылка на Фиг. 1, которая представляет собой принципиальную схему воздушного тракта системы регулирования давления тормозного цилиндра поезда согласно варианту выполнения настоящего изобретения.

Система регулирования давления тормозного цилиндра поезда включает в себя устройство 10 обратной связи по давлению нагрузки, тормозной воздушный резервуар 20 поезда, распределительный клапан 30, двусторонний клапан 40, релейный клапан 50 и механизм 60 выполнения торможения.

Устройство 10 обратной связи по давлению нагрузки выполнено с возможностью создания давления нагрузки на основе условий нагрузки на поезд.

Устройство 10 обратной связи по давлению нагрузки обеспечено, чтобы определять текущие условия нагрузки на поезд и определять, является ли текущее состояние нагрузки на поезд ненагруженным состоянием, тяжело нагруженным состоянием или другим состоянием. Устройство 10 обратной связи по давлению нагрузки создает давление нагрузки, основываясь на фактических условиях нагрузки на поезд, так, что большое давление нагрузки получается в случае тяжело нагруженного поезда, и небольшое давление нагрузки получается в случае ненагруженного поезда. Релейный клапан 50 может выполнять регулировки, соответствующие различным давлениям нагрузки.

Входной конец устройства 10 обратной связи по давлению нагрузки находится в сообщении с пневматической рессорой поезда. Выходной конец устройства 10 обратной связи по давлению нагрузки находится в сообщении с четвертым входным концом 54 давления релейного клапана 50. Устройство 10 обратной связи по давлению нагрузки выполнено с возможностью передачи давления нагрузки, обеспечиваемого пневматической рессорой поезда, в релейный клапан 50 через четвертый входной конец 54 давления.

Более того, датчик давления для определения значения давления нагрузки может быть дополнительно обеспечен вблизи устройства 10 обратной связи по давлению нагрузки, чтобы определять, передается ли давление нагрузки в ненормальном режиме. Например, часть давления нагрузки может быть потеряна из-за поврежденного трубопровода передачи. Датчик давления может облегчить последующий анализ неисправностей и нахождение точного местоположения неисправностей.

Тормозной воздушный резервуар 20 поезда выполнен с возможностью вывода давления тормозного воздушного резервуара.

Распределительный клапан 30 включает в себя два входных конца и один выходной конец. Первый входной конец 31 распределительного клапана 30 находится в сообщении с тормозным воздушным резервуаром 20 поезда, а второй входной конец 32 распределительного клапана 30 находится в сообщении с тормозной магистралью поезда. Распределительный клапан 30 выполнен с возможностью регулирования давления тормозного воздушного резервуара и давления тормозной магистрали и поэтапного вывода предварительного управляющего давления непрямодействующего торможения.

Тормозной воздушный резервуар 20 поезда может служить в качестве источника воздуха поезда для обеспечения сжатого воздуха, требуемого для торможения поезда, и использовать давление обеспечиваемого сжатого воздуха в качестве давления тормозного воздушного резервуара. Перед фактическим торможением выполняется последовательность обработки выводимого давления тормозного воздушного резервуара. Распределительный клапан 30 выполнен с возможностью в полной мере регулировать давление тормозного воздушного резервуара и давление тормозной магистрали и поэтапно выводить предварительное управляющее давление непрямодействующего торможения. То есть распределительный клапан 30 выводит предварительное управляющее давление непрямодействующего торможения на второй входной конец 42 двустороннего клапана 40 в случае удовлетворения рабочих условий распределительного клапана 30 для реализации поэтапного торможения и поэтапного отпускания тормоза в координации с рабочими характеристиками двустороннего клапана 30. Давление тормозного воздушного резервуара, обеспечиваемое тормозным воздушным резервуаром 20 поезда, может быть обработано несколькими способами в соответствии с различными типами транспортных средств, различными рабочими условиями и различными функциональными направленностями, которые могут быть гибким образом выбраны в соответствии с фактическими условиями. Что касается торможения поезда, каждое из предварительного управляющего давления прямодействующего пневматического торможения, получаемого после прохождения давления тормозного воздушного резервуара через устройство 410 регулирования давления, и предварительного управляющего давления непрямодействующего торможения, обеспечиваемого распределительным клапаном 30, может использоваться для торможения поезда в режиме экстренного торможения.

Двусторонний клапан 40 включает в себя два входных конца и один выходной конец. Первый входной конец 41 двустороннего клапана 40 находится в сообщении с тормозным воздушным резервуаром 20 поезда через трубопровод регулирования, а второй входной конец 42 двустороннего клапана 40 находится в сообщении с выходным концом распределительного клапана 30. Трубопровод регулирования обеспечен устройством 410 регулирования давления. Двусторонний клапан 40 выполнен с возможностью выбора и вывода большего из предварительного управляющего давления прямодействующего пневматического торможения, получаемого с помощью устройства 410 регулирования давления, и предварительного управляющего давления непрямодействующего торможения.

В настоящем изобретении двусторонний клапан 40 используется в качестве устройства выбора для выбора большего из предварительного управляющего давления прямодействующего пневматического торможения и предварительного управляющего давления непрямодействующего торможения в режиме экстренного торможения. Принцип работы двустороннего клапана 40 подобен принципу соревнования по перетягиванию каната. Как показано на Фиг. 1, давление, вводимое в первый входной конец 41, сравнивается с давлением, вводимым во второй входной конец 42, и большее давление является «победителем» и выводится как конечное выходное давление двустороннего клапана 40 для передачи последующему устройству. Для обеспечения безопасности поезда рассматривается выбор, осуществляемый двусторонним клапаном 40 между предварительным управляющим давлением прямодействующего пневматического торможения и предварительным управляющим давлением непрямодействующего торможения. В каждом функциональном механизме требуется резервная защита. Непредсказуемое серьезное последствие может быть вызвано получением только одного из давлений, и происходит нарушение при получении только одного давления. Два различных значения давления могут быть получены, если используются два разных способа обработки давления, и последующее устройство все же может работать в нормальном режиме посредством двустороннего клапана 40, если происходит нарушение в одном из способов обработки давления.

В координации с двусторонним клапаном 40 распределительный клапан 30 поэтапно выводит предварительное управляющее давление непрямодействующего торможения в случае удовлетворения рабочих условий, то есть никакое тормозное давление не передается в двусторонний клапан 40 через второй входной конец 42 в случае, если никакое предварительное управляющее давление непрямодействующего торможения не выводится. В этом случае двусторонний клапан 40 передает предварительное управляющее давление прямодействующего пневматического торможения, передаваемое через первый входной конец 41, непосредственно последующему устройству. В связи с этим между двумя предварительными управляющими давлениями торможения с различными величинами выполняются выбор и чередование, тем самым устраняя технические недостатки в традиционной технологии.

Релейный клапан 50 выполнен с возможностью регулирования давления торможения поезда и вывода давления тормозного цилиндра. Релейный клапан 50 включает в себя четыре входных конца давления и один выходной конец давления. Первый входной конец 51 давления релейного клапана 50 представляет собой входной конец основного управляющего давления, и второй входной конец 52 давления релейного клапана 50 представляет собой входной конец регулируемого высокого/низкого давления. Первый входной конец 51 давления и второй входной конец 52 давления находятся в параллельном сообщении с выходным концом двустороннего клапана 40. Электромагнитный клапан 521 обеспечен на параллельном трубопроводе, на котором обеспечен второй входной конец 52 давления. Третий входной конец 53 давления релейного клапана 50 представляет собой входной конец давления тормозного воздушного резервуара и находится в сообщении с тормозным воздушным резервуаром 20 поезда. Четвертый входной конец 54 давления релейного клапана 50 представляет собой входной конец давления нагрузки и находится в сообщении с устройством 10 обратной связи по давлению нагрузки.

Релейный клапан 50 выполнен с возможностью регулирования давления торможения поезда на основе не более четырех различных вводимых давлений с использованием его конструкции механизма, чтобы вводить отрегулированное давление тормозного цилиндра в механизм выполнения торможения поезда. Первое управляющее давление вводится в релейный клапан 50 через входной конец основного управляющего давления, и второе управляющее давление вводится в релейный клапан 50 через входной конец регулируемого высокого/низкого давления. Два входных конца различных управляющих давлений обеспечены, чтобы определять, следует ли вводить второе управляющее давление в релейный клапан 50, основываясь на скорости движения поезда, так, что давление тормозного цилиндра, получаемое с помощью релейного клапана 50, регулируется на основе скорости движения поезда. Как показано на Фигуре 1, первый входной конец 51 давления, служащий в качестве входного конца основного управляющего давления, всегда находится во включенном состоянии, в то время как в воздушном трубопроводе для второго входного конца 52 давления, служащего в качестве входного конца регулируемого высокого/низкого давления, обеспечен электромагнитный клапан 521 для управления вводом второго управляющего давления в релейный клапан 50.

Сила сцепления между рельсом и колесом поезда значительно изменяется при изменении скорости движения поезда. Сила сцепления между рельсом и колесом поезда, движущегося на высокой скорости, значительно меньше силы сцепления между рельсом и колесом поезда, движущегося на низкой скорости. Если одно и то же тормозное усилие прикладывается к поезду, движущемуся на низкой скорости, и к поезду, движущемуся на высокой скорости, опасная ситуация, такая как торможение колес юзом, легко вызывается небольшой силой сцепления между рельсом и колесом поезда, движущегося на высокой скорости. В связи с этим в настоящем изобретении используются два входных конца управляющих давлений. Один из двух входных концов управляющих давлений всегда находится во включенном состоянии. Другой из двух входных концов управляющих давлений используется для выборочной передачи второго управляющего давления в релейный клапан 50 через второй входной конец 52 давления, служащий в качестве входного конца регулируемого высокого/низкого давления, основываясь на включенном состоянии или выключенном состоянии электромагнитного клапана 521, так, чтобы в полной мере регулировать тормозное давление. В связи с этим для поезда, движущегося на высокой скорости, обеспечивается небольшое тормозное усилие, чтобы избегать опасной ситуации, такой как торможение колес юзом, в то время как для поезда, движущегося на низкой скорости, обеспечивается большое тормозное усилие, чтобы лучше обеспечивать безопасность жизни пассажиров и выполнять безопасную остановку.

Ниже приведена реализация электромагнитного клапана 521 для управления выводом второго управляющего давления, основываясь на скорости движения поезда, используя датчик скорости и устройство регулирования высокого/низкого давления, для давления тормозного цилиндра. Устройство регулирования высокого/низкого давления для давления тормозного цилиндра выполнено с возможностью управления электромагнитным клапаном 521 на основе принимаемого сигнала скорости в реальном времени.

Датчик скорости выполнен с возможностью определения скорости движения поезда в режиме реального времени и передачи сигнала скорости в реальном времени.

Устройство регулирования высокого/низкого давления для давления тормозного цилиндра находится в сообщении с каждым из датчика скорости и электромагнитного клапана 521 и выполнено с возможностью приема сигнала скорости в реальном времени и определения того, превышает ли сигнал скорости в реальном времени пороговое значение скорости, и управления включением электромагнитного клапана 521 в случае, если сигнал скорости в реальном времени превышает пороговое значение скорости, и управления отключением электромагнитного клапана 521 в случае, если сигнал скорости в реальном времени не превышает порогового значения скорости.

Например, в случае, если обнаружено, что текущая скорость движения поезда превышает 255 км/ч, электромагнитный клапан 521 управляется так, чтобы находиться в состоянии отсутствия питания, и электромагнитный клапан 521 включается для ввода второго управляющего давления в релейный клапан 50. В случае если обнаружено, что текущая скорость движения поезда не превышает 255 км/ч, электромагнитный клапан 521 управляется так, чтобы находиться в состоянии подачи питания, и электромагнитный клапан 521 отключается, чтобы не вводить второе управляющее давление в релейный клапан 50.

В случае, если установлено только одно пороговое значение скорости, скорость движения поезда может быть просто определена как низкая скорость или высокая скорость. Также может быть установлено больше пороговых значений скорости для реализации более точного определения текущих условий и более высокой точности управления, что не ограничено в данном документе. Соответствующее количество пороговых значений может быть определено в соответствии с всесторонним учетом фактических условий и других факторов влияния.

Более того, для обеспечения безопасности также может быть обеспечен обратный клапан. Входной конец обратного клапана находится в сообщении с выходным концом релейного клапана 50, а выходной конец обратного клапана находится в сообщении с третьим входным концом 53 давления. Как показано на Фигуре 1, давление тормозного цилиндра, выводимое из выходного конца релейного клапана 40, меньше давления тормозного воздушного резервуара, передаваемого из тормозного воздушного резервуара 20 поезда в релейный клапан 50 через третий входной конец 53 давления в нормальных условиях, в этом случае обратный клапан не работает. Обратный клапан работает только в случае, если давление тормозного воздушного резервуара меньше давления тормозного цилиндра из-за ненормальных условий, чтобы защищать релейный клапан 50. На практике, обратный клапан может работать только в том случае, если давление тормозного воздушного резервуара не передается в релейный клапан 50 через третий входной конец 53 давления, чтобы направлять часть выводимого давления тормозного цилиндра в третий входной конец 53 давления.

Механизм 60 выполнения торможения находится в сообщении с выходным концом релейного клапана 50 и выполнен с возможностью торможения колес поезда с использованием давления тормозного цилиндра так, что поезд останавливается с одним и тем же тормозным путем в условиях различных нагрузок и одной и той же скорости движения.

Сделана ссылка на Фиг. 2, которая представляет собой принципиальную схему воздушного тракта другой системы регулирования давления тормозного цилиндра поезда согласно варианту выполнения настоящего изобретения.

На основе вышеприведенного варианта выполнения описана конкретная конструкция устройства регулирования давления.

Устройство 410 регулирования давления включает в себя первый электромагнитный клапан 411, второй электромагнитный клапан 412 и клапан 413 понижения давления, последовательно обеспеченные в направлении впуска воздуха. Первый отвод, находящийся в сообщении с внешней средой, обеспечен между первым электромагнитным клапаном 411 и вторым электромагнитным клапаном 412, и первый отвод обеспечен третьим электромагнитным клапаном 414. Второй отвод обеспечен между вторым электромагнитным клапаном 412 и клапаном 413 понижения давления, и второй отвод находится в сообщении с первым емкостным воздушным резервуаром 415. Третий отвод обеспечен между распределительным клапаном 30 и двусторонним клапаном 40, и третий отвод находится в сообщении со вторым емкостным воздушным резервуаром 33.

С помощью конструкции, показанной на Фиг. 2, регулируется давление тормозного воздушного резервуара, передаваемое из тормозного воздушного резервуара 20 поезда. Опционально обеспечены третий электромагнитный клапан 414, первый емкостный воздушный резервуар 415, первый отвод, имеющий третий электромагнитный клапан 414, и второй отвод, имеющий первый емкостный воздушный резервуар 415, для буферизации давления тормозного воздушного резервуара с учетом требований при фактических условиях. Также существуют другие способы буферизации, а не только показанный на Фигуре 2. Электромагнитные клапаны, клапан понижения давления и емкостные воздушные резервуары также могут быть реализованы с помощью таких же или подобных устройств или аппаратов и могут регулироваться в соответствии с типом поезда, фактическими рабочими условиями и функциональной направленностью, что не ограничено в данном документе.

Более того, на Фиг. 2 E/P, расположенный между вторым электромагнитным клапаном 412 и клапаном 413 понижения давления, P/E, расположенный на трубопроводе, имеющем второй входной конец 42 двустороннего клапана 40, и E/P, расположенный на трубопроводе, имеющем входной конец устройства 10 обратной связи по давлению нагрузки, все представляют собой датчики давления, выполненные с возможностью измерения и передачи по обратной связи значений давления в их местоположениях. На Фигуре 2 устройство, которое находится непосредственно под третьим входным концом 53 давления и находится в сообщении с выходным концом релейного клапана 50 (EDU) и третьим входным концом 53 давления, представляет собой вышеупомянутый обратный клапан. Более того, первый входной конец 31 и второй входной конец 32 распределительного клапана 30 (KE) также могут быть обеспечены некоторыми клапанами и датчиками для определения и устранения неисправностей поезда. Также на Фигуре 2 устройство 10 обратной связи по давлению нагрузки встроено в релейный клапан 50 (EDU). На практике, другие функциональные компоненты также могут быть встроены или отделены на основе фактических потребностей.

На основе технических решений, описанных выше, в системе регулирования давления тормозного цилиндра поезда согласно варианту выполнения настоящего изобретения поэтапное торможение и поэтапное отпускание тормоза поезда могут быть реализованы с помощью распределительного клапана, и давление, выводимое из распределительного клапана, служит параметром, влияющим на комплексную регулировку релейного клапана. Релейным клапаном комплексно регулируются не более четырех различных давлений для вывода давления тормозного цилиндра для остановки поезда с одинаковым замедлением и одинаковым тормозным путем в условиях одинаковой скорости, но различных нагрузок, тем самым уменьшая вероятность возникновения большого тормозного усилия в ненагруженном состоянии поезда и обеспечивая одинаковые тормозные пути поезда, что облегчает управление сигнальной системой и обеспечивает более безопасное и более комфортное ощущение пассажиров от езды.

На основе вариантов выполнения, описанных выше, в настоящем изобретении дополнительно обеспечен железнодорожный поезд, который включает в себя кузов поезда и тормозную систему. Тормозная система обеспечена системой регулирования давления тормозного цилиндра поезда в соответствии с вышеприведенными вариантами выполнения.

Варианты выполнения настоящего изобретения описаны прогрессивным образом, и каждый вариант выполнения сфокусирован на описании его отличий от других вариантов выполнения. Среди этих вариантов выполнения могут быть сделаны ссылки в отношении одинаковых или подобных частей. Так как устройство в вариантах выполнения соответствует способу в вариантах выполнения, описание устройства является простым, и в отношении соответствующих аспектов может быть сделана ссылка на описание способа в варианте выполнения.

Специалисту в области техники может быть дополнительно понятно, что блоки и этапы алгоритмов примеров, описанных в сочетании с вариантами выполнения в настоящем документе, могут быть реализованы электронным аппаратным обеспечением, компьютерным программным обеспечением или их сочетанием. Для четкой иллюстрации взаимозаменяемости аппаратного обеспечения и программного обеспечения содержание и этапы каждого варианта выполнения проиллюстрированы выше в общем в соответствии с функциями. Аппаратная или программная реализация функции зависит от конкретного применения технического решения и условия проектного ограничения. Для конкретных применений описанная функция может быть реализована специалистом в области техники с использованием разных способов, и такая реализация не считается выходящей за пределы объема охраны настоящего изобретения.

Принцип и варианты выполнения настоящего изобретения проиллюстрированы в настоящем документе с использованием конкретных примеров. Вышеприведенное описание вариантов выполнения предназначено только для помощи в понимании способов и основной концепции настоящего изобретения. Следует отметить, что специалистом в области техники могут быть выполнены некоторые модификации и улучшения настоящего изобретения без отклонения от принципа настоящего изобретения, и эти модификации и улучшения также попадают в объем охраны настоящего изобретения, определенный формулой изобретения.

Также следует отметить, что выражения отношения, например, «первый» и «второй», используются в описании только для того, чтобы отличать один объект или операцию от другого объекта или операции, и необязательно указывают или предполагают фактическое отношение или порядок между этими объектами или операциями. Более того, выражения «включать в себя», «содержать» или любые другие их производные предназначены для охвата неисключительного «включения», так что процесс, способ, изделие или устройство, включающее в себя ряд факторов, включает в себя не только ряд этих факторов, но также включает в себя другие факторы, явно не перечисленные, или также включает в себя факторы, присущие процессу, способу, изделию или устройству. Без дополнительного ограничения, фактор, определенный в выражении «включать в себя...» также не исключает наличия другого подобного фактора в процессе, способе, изделии или устройстве, включающем в себя описанный фактор.

Группа изобретений относится к области железнодорожного транспорта. Система регулирования давления тормозного цилиндра поезда содержит устройство обратной связи по давлению нагрузки, тормозной воздушный резервуар поезда, распределительный клапан, двусторонний клапан и релейный клапан. Устройство обратной связи по давлению нагрузки выполнено с возможностью создания давления нагрузки на основе условий нагрузки на поезд. Тормозной воздушный резервуар поезда выполнен с возможностью обеспечения давления тормозного воздушного резервуара. Распределительный клапан выполнен с возможностью регулирования давления тормозного воздушного резервуара и давления тормозной магистрали поезда и вывода предварительного управляющего давления непрямодействующего торможения. Двусторонний клапан выполнен с возможностью выбора и вывода большего из двух предварительных управляющих давлений. Релейный клапан выполнен с возможностью регулирования нескольких вводимых давлений и вывода конечного давления тормозного цилиндра. Достигается возможность остановки поезда с одинаковым замедлением и одинаковым тормозным путем в условиях одинаковой скорости, но различных нагрузок, тем самым облегчая управление сигнальной системой и обеспечивая безопасность и комфорт при езде. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Система регулирования давления тормозного цилиндра поезда, содержащая:

устройство (10) обратной связи по давлению нагрузки, выполненное с возможностью создания давления нагрузки на основе условий нагрузки на поезд;

тормозной воздушный резервуар (20) поезда, выполненный с возможностью вывода давления тормозного воздушного резервуара;

распределительный клапан (30), содержащий два входных конца и один выходной конец и выполненный с возможностью регулирования давления тормозного воздушного резервуара и давления тормозной магистрали и поэтапного вывода предварительного управляющего давления непрямодействующего торможения, причем первый входной конец (31) распределительного клапана (30) находится в сообщении с тормозным воздушным резервуаром (20) поезда, а второй входной конец (32) распределительного клапана (30) находится в сообщении с тормозной магистралью поезда;

двусторонний клапан (40), содержащий два входных конца и один выходной конец и выполненный с возможностью выбора и вывода большего из предварительного управляющего давления прямодействующего пневматического торможения, получаемого посредством устройства (410) регулирования давления, и предварительного управляющего давления непрямодействующего торможения, причем устройство (410) регулирования давления содержит первый электромагнитный клапан (411), второй электромагнитный клапан (412) и клапан (413) понижения давления, последовательно обеспеченные в направлении впуска воздуха, при этом первый входной конец (41) двустороннего клапана (40) находится в сообщении с тормозным воздушным резервуаром (20) поезда через трубопровод регулирования, а второй входной конец (42) двустороннего клапана (40) находится в сообщении с выходным концом распределительного клапана (30), и трубопровод регулирования обеспечен устройством (410) регулирования давления;

релейный клапан (50), выполненный с возможностью регулирования давления торможения поезда и вывода давления тормозного цилиндра, причем релейный клапан (50) содержит четыре входных конца давления и один выходной конец давления, первый входной конец (51) давления релейного клапана (50) представляет собой входной конец основного управляющего давления, второй входной конец (52) давления релейного клапана (50) представляет собой входной конец регулируемого высокого/низкого давления, и первый входной конец (51) давления и второй входной конец (52) давления находятся в параллельном сообщении с выходным концом двустороннего клапана (40), электромагнитный клапан (521) обеспечен на параллельном трубопроводе, на котором обеспечен второй входной конец (52) давления, третий входной конец (53) давления релейного клапана (50) представляет собой входной конец давления тормозного воздушного резервуара и находится в сообщении с тормозным воздушным резервуаром (20) поезда, и четвертый входной конец (54) давления релейного клапана (50) представляет собой входной конец давления нагрузки и находится в сообщении с устройством (10) обратной связи по давлению нагрузки; и

механизм (60) выполнения торможения, который находится в сообщении с выходным концом релейного клапана (50) и выполнен с возможностью торможения колес поезда с использованием давления тормозного цилиндра.

2. Система регулирования давления тормозного цилиндра поезда по п. 1, в которой входной конец устройства (10) обратной связи по давлению нагрузки находится в сообщении с пневматической рессорой поезда, и выходной конец устройства (10) обратной связи по давлению нагрузки находится в сообщении с четвертым входным концом (54) давления релейного клапана (50), и устройство (10) обратной связи по давлению нагрузки выполнено с возможностью передачи давления нагрузки, обеспечиваемого пневматической рессорой поезда, в релейный клапан (50) через четвертый входной конец (54) давления.

3. Система регулирования давления тормозного цилиндра поезда по п. 2, в которой устройство (10) обратной связи по давлению нагрузки дополнительно обеспечено датчиком давления, выполненным с возможностью определения значения давления нагрузки.

4. Система регулирования давления тормозного цилиндра поезда по п. 1, в которой первый отвод, находящийся в сообщении с внешней средой, обеспечен между первым электромагнитным клапаном (411) и вторым электромагнитным клапаном (412), и первый отвод обеспечен третьим электромагнитным клапаном (414).

5. Система регулирования давления тормозного цилиндра поезда по п. 4, в которой второй отвод обеспечен между вторым электромагнитным клапаном (412) и клапаном (413) понижения давления, и второй отвод находится в сообщении с первым емкостным воздушным резервуаром (415).

6. Система регулирования давления тормозного цилиндра поезда по п. 5, в которой третий отвод обеспечен между распределительным клапаном (30) и двусторонним клапаном (40), и третий отвод находится в сообщении со вторым емкостным воздушным резервуаром (33).

7. Система регулирования давления тормозного цилиндра поезда по п. 6, дополнительно содержащая обратный клапан, причем входной конец обратного клапана находится в сообщении с выходным концом релейного клапана (50), а выходной конец обратного клапана находится в сообщении с третьим входным концом (53) давления.

8. Система регулирования давления тормозного цилиндра поезда по п. 7, дополнительно содержащая:

датчик скорости, выполненный с возможностью определения скорости движения поезда в режиме реального времени и передачи сигнала скорости в реальном времени; и

устройство регулирования высокого/низкого давления для давления тормозного цилиндра, которое находится в сообщении с датчиком скорости и электромагнитным клапаном (521) и выполнено с возможностью приема сигнала скорости в реальном времени и определения того, превышает ли сигнал скорости в реальном времени пороговое значение скорости, и управления включением электромагнитного клапана (521) в случае, если сигнал скорости в реальном времени превышает пороговое значение скорости, и управления отключением электромагнитного клапана (521) в случае, если сигнал скорости в реальном времени не превышает порогового значения скорости.

9. Железнодорожный поезд, содержащий кузов поезда и тормозную систему, причем тормозная система обеспечена системой регулирования давления тормозного цилиндра поезда по любому из пп. 1-8.