КРАН ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ТОРМОЗА ЛОКОМОТИВА Российский патент 2021 года по МПК B60T15/04 

Изобретение относится к средствам дистанционного управления процессом торможения локомотива и может быть использовано при выполнении маневровых работ и вспомогательного торможения в составе поезда.

Известен кран вспомогательного тормоза локомотива с распределительным органом в виде поршня, смонтированного в корпусе и находящегося под действием пружины, связанной с ручным приводом, при этом кран снабжен одноманжетным и двухманжетным поршнями, камеры цилиндра которых сообщены соответственно каналами с воздухораспределителем, камерой реле давления, подпоршневой полостью и выпускным клапаном, хвостовик которого при отпускном положении упирается в ручку крана, причем одноманжетный поршень подпружинен и камера его пружины сообщена через дросселирующие отверстия с камерой реле давления, воздухораспределителя и выпускного клапана (авторское свидетельство СССР на изобретение №181147).

Основными недостатками данного технического решения являются ограниченные динамические возможности устройства, вызванные наличием большого количества пневматических механизмов и отсутствие возможности дистанционного управления.

Известен кран машиниста вспомогательного тормоза локомотива, содержащий орган независимого отпуска тормоза, соединенный с воздухораспределителем и переключателем, связывающим орган независимого отпуска и задающий орган с реле давления, подключенным к источнику питания сжатым воздухом и тормозному цилиндру, при этом, задающий орган выполнен в виде двух электромагнитных вентилей, один из которых связан с переключателем и посредством устройства резервного управления краном, выполненного в виде клапанов, связанных рукояткой - с источником питания, а второй вентиль связан с реле давления и атмосферой, причем орган независимого отпуска тормоза снабжен электромагнитным вентилем с клапаном отделения от атмосферы, а в месте сообщения реле давления с переключателем размещена камера с дроссельным отверстием (авторское свидетельство СССР №503761).

Основным недостатком данного технического решения является накапливание сжатого воздуха в полости управляющего давления реле давления и, как следствие, тормозном цилиндре, что может привести к нарушению управляемости вспомогательным тормозом локомотива, а именно к его самопроизвольному срабатыванию на торможение.

Также известен кран машиниста вспомогательного тормоза железнодорожного тягового средства, содержащий реле давления, имеющее полости управляющего и управляемого давлений, и электромагнитные вентили торможения и отпуска, сообщающие полость управляющего давления реле давления соответственно с источником сжатого воздуха и с атмосферой, и пневматический орган автоматической перекрыши, включающий две полости, одна из которых сообщена с полостью управляющего давления реле давления посредством недросселированного канала, а вторая - постоянно связана с атмосферой и имеет сообщение с полостью управляющего давления реле давления посредством дросселированного канала (патент РФ на изобретение №2211161).

К недостаткам устройства следует отнести отсутствие диагностики оборудования и необходимость ручного отслеживания уровня давления в импульсной магистрали, что снижает качество торможения и скорость выполнения маневровых операций.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является кран вспомогательного тормоза локомотива, выбранный за прототип, содержащий устанавливаемый в пульт машиниста контроллер, блок управления, исполнительный блок с редуктором, подключенным к питающей магистрали, пневмораспределитель сжатого воздуха, имеющий полость управляющего давления и полость для соединения тормозных цилиндров с питающей магистралью или атмосферой, электромагнитные вентили тормоза и отпуска, сообщающими полость управляющего давления пневмораспределителя сжатого воздуха, соответственно, с питающей магистралью и атмосферой, при этом кран снабжен датчиками давления, связанными с блоком управления и электропневмораспределителем контроля давления, сообщающим датчики давления с тормозными цилиндрами или с полостью управляющего давления пневмораспределителя сжатого воздуха и вентилем тормоза, при этом полость управляющего давления пневмораспределителя сжатого воздуха связана с электропневмораспределителем контроля давления и вентилем тормоза через электропневмораспределитель переключения на резервный пневматический управляющий модуль. Кроме того блок управления и исполнительный блок расположены в едином корпусе и выполнены с возможностью установки в машинном отделении локомотива, контроллер имеет пять фиксированных положений - одно поездное и четыре тормозных, кран снабжен переносным пультом дистанционного управления (патент РФ на полезную модель №102924). К недостаткам прототипа следует отнести:

- отсутствие автоматического включения вспомогательного тормоза при автостопном торможении и экстренном торможении краном машиниста;

- избыточное количество, а именно двух, органов управления (контроллера крана вспомогательного тормоза и крана резервного управления);

- невозможность задания контроллером крана вспомогательного тормоза требуемой величины давления в тормозных цилиндрах.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в обеспечении:

- автоматического включения вспомогательного тормоза при автостопном торможении и экстренном торможении краном машиниста независимо от положения контроллера крана вспомогательного тормоза;

- возможности управления вспомогательным тормозом от одного органа управления (контроллера) как в режиме дистанционного управления, так и в режиме резервного управления;

- возможности задания контроллером крана вспомогательного тормоза любой величины давления в тормозных цилиндрах.

Указанный технический результат достигается тем, что кран вспомогательного тормоза локомотива, содержащий установленный в пульт управления локомотивом контроллер крана вспомогательного тормоза, связанный с блоком управления, с которым также связаны не менее одного датчика давления, электропневмораспределитель переключения на резервное пневматическое управление и электропневматические вентили торможения и отпуска, редуктор, через который питательная магистраль подключена к электропневматическому вентилю торможения, пневмораспределитель сжатого воздуха, имеющий полость управляющего давления, связанную с не менее чем одним датчиком давления и электропневмораспределителем переключения на резервное пневматическое управление, и полость для соединения тормозных цилиндров с питающей магистралью или атмосферой. Кран вспомогательного тормоза локомотива дополнительно снабжен связанными с блоком управления индикатором, переключателем режима управления торможением со ступенчатого на плавное и переключателем управления торможением с дистанционного на резервное, а также механически связанными с контроллером крана вспомогательного тормоза пневматическими клапанами торможения и отпуска резервного пневматического управления.

При этом контроллер вспомогательного тормоза имеет три фиксированных положения - отпуск, перекрыша, торможение. Блок управления также связан с пультом дистанционного управления, с контроллером крана машиниста, электропневматическим клапаном автостопа. Индикатор должен быть расположен на рабочем месте машиниста, например, в пульте управления локомотивом, и отображать величину давления, устанавливаемую в полости управляющего давления пневмораспределителя сжатого воздуха, а также, например, ступени торможения и режим торможения от крана машиниста или электропневматического клапана автостопа. Переключатель режима управления торможением со ступенчатого на плавное и переключатель управления торможением с дистанционного на резервное также должны быть расположены на рабочем месте машиниста, например, в пульте управления локомотивом.

На фиг. 1 показаны связанные с блоком управления 1, установленный в пульте управления локомотивом (на фиг.не показан), контроллер 2 крана вспомогательного тормоза, рукоятка которого имеет три фиксированных положения - отпуск («О»), перекрыша («П»), торможение («Т»), электропневматические вентили торможения 3 и отпуска 4, электропневмораспределитель переключения на резервное пневматическое управление 5, датчик (датчики) давления 6, переключатель режима управления торможением 7 со ступенчатого на плавное, переключатель управления торможением 8 с дистанционного на резервное, индикатор 9, пульт дистанционного управления 10, контроллер крана машиниста 11, электропневматический клапан автостопа 12.

Блок управления 1 может быть реализован, например, на основе перепрограммируемого микропроцессора.

Контроллер 2 крана вспомогательного тормоза механически связан с пневматическими клапанами торможения 13 и отпуска 14.

Питательная магистраль 15 подключена к пневмораспределителю сжатого воздуха 16 и через редуктор 17 к электропневматическому вентилю торможения 3 и пневматическому клапану торможения 13.

Выход электропневматического вентиля торможения 3 соединен с входом электропневматического вентиля отпуска 4 и с одним из входов электропневмораспределителя переключения на резервное пневматическое управление 5, другой вход которого соединен с выходом пневматического клапана торможения 13 и входом пневматического клапана отпуска 14. Выход электропневмораспределителя переключения на резервное пневматическое управление 5 соединен с управляющей полостью пневмораспределителя сжатого воздуха 16, давление в которой измеряет датчик (датчики) давления 6. Другая полость пневмораспределителя сжатого воздуха 16 соединяет тормозные цилиндры (на фиг.не показаны) с питательной магистралью 15 или с атмосферой.

Кран вспомогательного тормоза локомотива в зависимости от положения переключателя управления торможением 8 работает следующим образом.

1. При установке переключателя управления торможением 8 в положение «дистанционное» блок управления 1 включает электропневмораспределитель 5, после чего полость управляющего давления пневмораспределителя сжатого воздуха 16 и датчик (датчики) давления 6 соединяются с электропневматическими вентилями торможения 3 и отпуска 4.

Если переключатель режима управления торможением 7 находится в положении «плавно» и рукоятка контроллера крана вспомогательного тормоза 2 устанавливается в положение «Т», блок управления 1 включает электропневматические вентили торможения 3 и отпуска 4, в результате чего питательная магистраль 15 через редуктор 17, электропневматический вентиль торможения 3 и электропневмораспределитель 5 соединяется с управляющей полостью пневмораспределителя сжатого воздуха 16, давление в которой измеряет датчик (датчики) давления 6. Измеренная датчиком (датчиками) давления 6 величина передается в блок управления 1 и отображается на индикаторе 9. При переводе рукоятки контроллера 2 крана вспомогательного тормоза в положение «П» блок управления 1 выключает электропневматический вентиль торможения 3, а электропневматический вентиль отпуска 4 остается включенным. Блок управления 1 запоминает величину установившегося давления в управляющей полости пневмораспределителя сжатого воздуха 16 и поддерживает его включением электропневматического вентиля торможения 3 или выключением электропневматического вентиля отпуска 4. Пневмораспределитель сжатого воздуха 16 соединяет тормозные цилиндры (на фиг. не показаны) с питательной магистралью 15 и наполняет их до давления, установленного в управляющей полости пневмораспределителя.

При необходимости уменьшить давление в тормозных цилиндрах машинист переводит рукоятку контроллера 2 крана вспомогательного тормоза в положение «О», что приводит к отключению электропневматических вентилей торможения 3 и отпуска 4 блоком управления 1. Электропневматический вентиль отпуска 4 соединяет управляющую полость пневмораспределителя сжатого воздуха 16 с атмосферой и давление в ней начинает уменьшаться до достижения необходимой величины, отображаемой на индикаторе 9, после чего машинист переводит рукоятку контроллера 2 крана вспомогательного тормоза в положение «П» и блок управления 1 включает электропневматический вентиль отпуска 4, запоминает новое значение величины давления в управляющей полости пневмораспределителя сжатого воздуха 16 и поддерживает его включением электропневматического вентиля торможения 3 или выключением электропневматического вентиля отпуска 4, причем это давление пневмораспределитель сжатого воздуха 16 поддерживает и в тормозных цилиндрах (на фиг. не показаны). В случае, если рукоятка контроллера 2 крана вспомогательного тормоза остается в положении «О» давление управляющей полости пневмораспределителя сжатого воздуха 16 снижается до атмосферного, что приводит к снижению давления в тормозных цилиндрах также до атмосферного.

Таким образом машинист может плавно изменять давление в тормозных цилиндрах до необходимого значения.

Для обеспечения возможности изменения давления в тормозных цилиндрах ступенями в блоке управления 1 хранятся значения давления, соответствующие нескольким (например, 4-ем) ступеням торможения.

Если переключатель режима управления торможением 7 находится в положении «ступенями», при установке рукоятки контроллера 2 крана вспомогательного тормоза в положение «Т», а затем «П», блок управления 1 включает электропневматические вентили торможения 3 и отпуска 4 до достижения заданного фиксированного уровня давления первой ступени в управляющей полости пневмораспределителя сжатого воздуха 16, а затем выключает электропневматический вентиль торможения 3 и поддерживает заданный уровень давления, величина которого отображается на индикаторе 9, на котором также отображается номер ступени торможения. В случае необходимости машинист с помощью повторной установки рукоятки контроллера 2 крана вспомогательного тормоза последовательно в положения «Т» и «П» задает соответствующие ступени торможения. При необходимости уменьшить ступень торможения машинист переводит рукоятку контроллера 2 крана вспомогательного тормоза в положение «О», а затем в «П». При этом блок управлении 1 выбирает уровень давления, соответствующий ближайшей ступени торможения.

При срабатывании электропневматического клапана автостопа 12 или установке контроллера крана машиниста 11 в положение экстренного торможения блок управления 1 включает электропневматические вентили торможения 3 и отпуска 4 независимо от положения котроллера 2 крана вспомогательного тормоза.

В случае необходимости управление работой крана вспомогательного тормоза может осуществляться с помощью пульта дистанционного управления 10.

2. При установке переключателя управления торможением 8 в положение «резервное» блок управления 1 отключает питание электропневмораспределителя переключения на резервное пневматическое управление 5, который соединяет выход пневматического клапана торможения 13 и вход пневматического клапана отпуска 14 с управляющей полостью пневмораспределителя сжатого воздуха 16. При установке рукоятки контроллера 2 крана вспомогательного тормоза в положение «Т» питательная магистраль 15 через редуктор 17, пневматический клапан торможения 13 и электропневмораспределитель переключения на резервное пневматическое управление 5 наполняет управляющую полость пневмораспределителя сжатого воздуха 16 до достижения требуемой величины давления в тормозных цилиндрах (на фиг. не показаны). После перевода рукоятки контроллера 2 крана вспомогательного тормоза в положение «П» это давление в тормозных цилиндрах сохраняется. При переводе рукоятки контроллера 2 крана вспомогательного тормоза в положение «О» происходит выпуск воздуха из управляющей полости пневмораспределителя сжатого воздуха 16 через электропневмораспределитель переключения на резервное пневматическое управление 5 и пневматический клапан отпуска 14 в атмосферу. Контроль за величиной давления в тормозных цилиндрах машинист осуществляет по манометру тормозных цилиндров (на фиг. не показаны).

Таким образом предлагаемое техническое решение обеспечивает возможность управления вспомогательным тормозом от одного контроллера крана вспомогательного тормоза как в режимах дистанционного, так и резервного управления, возможность задания контроллером крана вспомогательного тормоза любой величины давления в тормозных цилиндрах, автоматического включения вспомогательного тормоза при автостопном торможении и экстренном торможении краном машиниста независимо от положения контроллера крана вспомогательного тормоза.

Изобретение относится к средствам дистанционного управления процессом торможения локомотива и может быть использовано при выполнении маневровых работ и вспомогательного торможения в составе поезда. Кран вспомогательного тормоза локомотива содержит установленный в пульт управления локомотивом контроллер крана вспомогательного тормоза, связанный с блоком управления, с которым также связано не менее одного датчика давления, электропневмораспределитель переключения на резервное пневматическое управление и электромагнитные вентили торможения и отпуска, редуктор, через который питательная магистраль подключена к электромагнитному вентилю торможения, пневмораспределитель сжатого воздуха, имеющий полость управляющего давления, связанную с не менее чем одним датчиком давления и электропневмораспределителем переключения на резервное пневматическое управление, и полость для соединения тормозных цилиндров с питательной магистралью и атмосферой. Дополнительно кран вспомогательного тормоза локомотива снабжен индикатором, переключателем режима управления торможением со ступенчатого на плавное и переключателем управления торможением с дистанционного на резервное, связанные с блоком управления, с которым также связаны контроллер крана машиниста и электропневматический клапан автостопа. Технический результат – обеспечение автоматического включения вспомогательного тормоза при автостопном торможении и экстренном торможении краном машиниста независимо от положения контроллера крана вспомогательного тормоза; возможность управления вспомогательным тормозом от контроллера как в режиме дистанционного управления, так и в режиме резервного управления; возможность задания контроллером крана вспомогательного тормоза любой величины давления в тормозных цилиндрах. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Кран вспомогательного тормоза локомотива, содержащий установленный в пульт управления локомотивом контроллер крана вспомогательного тормоза, связанный с блоком управления, с которым также связано не менее одного датчика давления, электропневмораспределитель переключения на резервное пневматическое управление и электромагнитные вентили торможения и отпуска, редуктор, через который питательная магистраль подключена к электромагнитному вентилю торможения, пневмораспределитель сжатого воздуха, имеющий полость управляющего давления, связанную с не менее чем одним датчиком давления и электропневмораспределителем переключения на резервное пневматическое управление, и полость для соединения тормозных цилиндров с питательной магистралью и атмосферой, отличающийся тем, что дополнительно снабжен индикатором давления, переключателем управления торможением с дистанционного на резервное и переключателем режима управления торможением со ступенчатого на плавное, связанными с блоком управления, управляющая программа которого обеспечивает режимы переключения, при этом блок управления связан также с контроллером крана машиниста и электропневматическим клапаном автостопа.

2. Кран вспомогательного тормоза локомотива по п. 1, отличающийся тем, что контроллер крана вспомогательного тормоза механически связан с пневматическими клапанами торможения и отпуска резервного пневматического управления.

3. Кран вспомогательного тормоза локомотива по п. 1, отличающийся тем, что индикатор расположен в пульте управления локомотивом.

4. Кран вспомогательного тормоза локомотива по п. 1, отличающийся тем, что переключатель режима управления торможением со ступенчатого на плавное и переключатель управления торможением с дистанционного на резервное расположены в пульте управления локомотивом.

5. Кран вспомогательного тормоза локомотива по п. 1, отличающийся тем, что контроллер вспомогательного тормоза имеет три фиксированных положения - отпуск, перекрыша, торможение.

6. Кран вспомогательного тормоза локомотива по п. 1, отличающийся тем, что блок управления снабжен переносным пультом дистанционного управления.

7. Кран вспомогательного тормоза локомотива по п. 1, отличающийся тем, что индикатор отображает величину давления в полости управляющего давления пневмораспределителя сжатого воздуха.

8. Кран вспомогательного тормоза локомотива по п. 7, отличающийся тем, что индикатор дополнительно отображает режим торможения и ступени торможения.