МОДУЛЬ ТОРМОЗНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Предлагаемая полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, а именно к устройствам тормозного оборудования грузовых локомотивов, и предназначена для изменения давления в тормозных цилиндрах локомотива, в зависимости от управления тормозными процессами краном вспомогательного тормоза локомотива или крана машиниста.
В патенте RU 117130 МПК В61Н 13/02, В60Т 7/08, В60Т 13/26, В60Т 15/36 описан модуль тормозного оборудования локомотива, содержащий размещенные в общем шкафу, устанавливаемом в кабине машиниста, блок электропневматических приборов, блок тормозного оборудования для локомотивов пассажирского типа, кран вспомогательного тормоза локомотива с дистанционным управлением, клапан электропневматический автостопа с дистанционным управлением, клапан электропневматический экстренного торможения для дистанционного управления и блок пневматического оборудования, при этом в данном шкафу смонтированы переключающие клапаны для обеспечения направления потока воздуха от различных автономных источников давления через электроуправляемый воздухораспределитель в блоке воздухораспределителя к управляемым камерам реле давления, количество которых равно количеству тормозных цилиндров колесных тележек локомотива и выходы каждого из которых сообщены с тормозным цилиндром соответствующей колесной тележки, а вход - с отдельным наполненным давлением резервуаром.
В патенте RU 129069 МПК В61Н 13/02, В60Т 7/08, В60Т 13/26, В60Т 15/36 описан модуль тормозного оборудования локомотива, содержащий размещенные в общем шкафу, устанавливаемом в кабине машиниста, блок электропневматических приборов, блок тормозного оборудования для локомотивов пассажирского типа, кран вспомогательного тормоза локомотива с дистанционным управлением, клапан электропневматический автостопа с дистанционным управлением, клапан электропневматический экстренного торможения для дистанционного управления и блок пневматического оборудования, при этом в данном шкафу смонтированы переключающие клапаны для обеспечения направления потока воздуха от различных автономных источников давления через электроуправляемый воздухораспределитель в блоке воздухораспределителя к управляемым камерам реле давления, количество которых равно количеству тормозных цилиндров колесных тележек локомотива и выходы каждого из которых сообщены с тормозным цилиндром соответствующей колесной тележки, а вход - с отдельным наполненным давлением резервуаром, у которого реле давления сообщено с каналом управления по давлению блока электропневматических приборов и сообщено через исполнительный блок с электроуправляемым воздухораспределителем в блоке воздухораспределителя для сообщения тормозной магистрали с питающей магистралью.
В патенте RU 169839 МПК В61Н 13/02, В60Т 7/08, В60Т 13/26, В60Т 15/36 описан модуль тормозного оборудования локомотива, представляющий собой шкаф, устанавливаемый в кабине машиниста, внутри которого сформирована каркасная конструкция, несущая на себе резервуары, пневматические клапаны и реле давления, краны и электропневматические вентили, блок питания и элементы коммутации блока питания с управляющими узлами электропневматических вентилей и переключателей, а также пневматические выводы для сообщения с внешне расположенными агрегатами, у которого каркасная конструкция выполнена из продольных и поперечных элементов, образующих силовую рамку, разделенную поперечной перегородкой на верхнюю и нижнюю секции, в верхней секции размещены блок питания и резервуары с выводом трубопроводов от последних на одну сторону рамки, в нижней секции с опиранием на рамку установлена плата, на части поверхности которой со стороны расположения трубопроводов от резервуаров смонтированы пневматические клапаны и реле давления, краны и электропневматические вентили, на другой части поверхности платы со стороны, противоположной расположению трубопроводов от резервуаров, и вдоль последней расположены элементы коммутации блока питания с управляющими узлами электропневматических вентилей и переключателей, а пневматические выводы для сообщения с внешне расположенными агрегатами размещены в линейку и закреплены вдоль нижнего края платы.
В патенте RU 173781 МПК В61Н 13/02, В60Т 7/08, В60Т 13/26, В60Т 15/36 описан модуль тормозного оборудования локомотива, представляющий собой шкаф, устанавливаемый в машинном отделении, внутри которого сформирована каркасная конструкция, несущая на себе резервуары, пневматические клапаны и реле давления, краны и электропневматические вентили, блок питания и элементы коммутации блока питания с управляющими узлами электропневматических вентилей и переключателей, а также пневматические выводы для сообщения с внешне расположенными агрегатами, у которого каркасная конструкция выполнена из продольных и поперечных элементов, образующих силовую раму, охваченную боковыми стенками и передней складной дверцей, разделенную поперечной перегородкой на верхнюю и нижнюю секции, в верхней секции размещены блок питания и два резервуара, в нижней секции жестко крепится к раме кронштейн-плита, в нижней части которой размещены сформированные в линейку пневматические выводы для сообщения с внешне расположенными агрегатами, элементы управления размещены поперечно в ряд и одни под другими, при этом на левой половине в верхней части кронштейн-плиты смонтированы элементы магистральной и главной частей, под ними расположены клапан "саморасцепа секций" и кран включения воздухораспределителя, ниже них смонтированы реле давления крана вспомогательного тормоза и обратный клапан, а под реле и обратным клапаном расположены краны тормозной и питательной магистралей, а на правой половине кронштейн-плиты в верхней его части смонтированы адаптер и коммуникационная коробка, под ними - переключательный электроблокировочный клапан, под которыми расположены редуктор и кран питательного резервуара, отсекающие давления от реле, ниже кранов питательного резервуара расположены реле давления тормозных цилиндров, а элементы коммутации блока питания с управляющими узлами электропневматических вентилей и переключателей смонтированы на раме и вдоль продольного элемента каркасной конструкции с правой стороны кронштейн-плиты.
Данный модуль тормозного оборудования локомотива достаточно надежен, однако имеет высокую трудоемкость ремонта и технического обслуживания, обусловленную высокой интеграцией входящих в его состав пневматических и электропневматических компонентов, которые размещаются на одной конструктивно сложной кронштейн-плите (плите). Замена пневматических и электропневматических компонентов на плите не вызывает сложности, однако попадание каких-либо посторонних предметов (стружка, кусочки уплотнителей и другие посторонние предметы) в каналы плиты, что имеет место в условиях реальной эксплуатации, требует больших затрат времени на их извлечение. В свою очередь, трудоемкость ремонта приводит к значительному простою локомотивов в депо.
Предлагаемая полезная модель позволяет снизить трудоемкость ремонта и технического обслуживания модуля тормозного оборудования, а также сократить продолжительность простоя локомотивов в депо, вызванных ремонтом и техническим обслуживанием модуля тормозного оборудования.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном модуле тормозного оборудования, содержащем шкаф, внутри которого размещаются модуль электропневматический, электронный блок пневматического тормоза, резервуар золотниковой камеры, резервуар рабочей камеры, запасный резервуар, воздухораспределитель, источник питания, блок разъемов, модуль электропневматический состоит из верхней и нижней плит, механически соединенных между собой, при этом на верхней плите смонтированы четыре крана разобщительных, клапан пневматический, два регулятора давления, три датчика давления, клапан обратный, два клапана электромагнитных, два клапана переключательных, на нижней плите смонтированы шесть кранов разобщительных, два датчика давления, три реле давления, клапан переключательный, вводные штуцеры, а соединение пневматических каналов модуля электропневматического, резервуара золотниковой камеры, резервуара рабочей камеры, запасного резервуара и воздухораспределителя осуществляется посредством трубок, соединение электрических компонентов осуществляется проводами.
В результате проведенного поиска по источникам научно-технической и патентной информации не были обнаружены конструкторские решения, совокупность существенных признаков которых аналогична предлагаемой полезной модели и обеспечивает достижение такого же технического результата. Реализация заявленного модуля тормозного оборудования реально осуществима в условиях машиностроительного предприятия. Таким образом, можно отметить, что предлагаемая полезная модель представляет собой решение технической задачи, является новым, обеспечивает промышленную применимость.
Суть предлагаемой полезной модели поясняется на нижеследующих фигурах.
На фиг. 1 изображен общий вид модуля тормозного оборудования.
На фиг. 2 изображен модуль электропневматический модуля тормозного оборудования.
На фиг. 3 изображена пневматическая схема модуля тормозного оборудования.
Модуль тормозного оборудования состоит из шкафа 1, внутри которого размещаются модуль электропневматический 2, электронный блок пневматического тормоза 3, резервуар золотниковой камеры 4, резервуар рабочей камеры 5, запасный резервуар 6, воздухораспределитель 7 с датчиком давления 44 (дополнительной разрядки), блок разъемов 8, источник питания 45.
Модуль электропневматический 2 состоит из верхней 9 и нижней 10 плит, механически соединенных между собой.
На верхней плите 9 смонтированы кран разобщительный 11, кран разобщительный 12, клапан пневматический 13, регулятор давления 14, датчик давления 15, клапан обратный 16, кран разобщительный 17, кран разобщительный 18, датчик давления 19, клапан электромагнитный 20, клапан переключательный 21, клапан переключательный 22, датчик давления 23, клапан электромагнитный 24, регулятор давления 25.
На нижней плите 10 смонтированы кран разобщительный 26, датчик давления 27, кран разобщительный 28, реле давления 29, реле давления 30, реле давления 31, кран разобщительный 32, кран разобщительный 33, кран разобщительный 34, кран разобщительный 35, клапан переключательный 36, датчик давления 37, вводные штуцеры 38…43.
Модуль тормозного оборудования работает следующим образом.
Автоматическое пневматическое торможение локомотива
Для реализации торможения машинист устанавливает ручку крана машиниста в пятое положение, давление в тормозной магистрали снижается на 0,05÷0,06 МПа от зарядного и начинается поступление воздуха из зарядного резервуара 6 через воздухораспределитель 7 к клапанам переключательным 21, 22, 36 и к управляющим полостям реле давления 31, 30.
После поступления воздуха в управляющие полости реле давления 31, 30, воздух из питательного резервуара локомотива (на фигурах не изображен), постоянно пополняемый из питательной магистрали локомотива, непосредственно поступает к крану разобщительному 33 и далее через реле давления 30 в тормозной цилиндр первой тележки локомотива и крану разобщительному 34 и далее через реле давления 31 в тормозной цилиндр второй тележки локомотива.
Пневматический отпуск локомотива
Для реализации отпуска машинист устанавливает ручку крана машиниста в первое или второе положение в зависимости от заданного режима отпуска, при этом повышается давление в тормозной магистрали локомотива до зарядного, начинается зарядка запасного резервуара 6 и сброс сжатого воздуха из управляющих полостей реле давлений 31 и 30 по каналу клапанов переключательных 36 и 22, клапана электромагнитного 20, клапана переключательного 21 и через воздухораспределитель 7 в атмосферу.
После сброса воздуха из управляющих полостей реле давлений 31 и 30 через воздухораспределитель 7 в атмосферу, давление воздуха сбрасывается из тормозных цилиндров первой и второй тележек локомотива через реле давлений 31 и 30 в атмосферу.
Торможение локомотива вспомогательным тормозом
Воздух от крана управления поступает в управляющую полость реле давлений 29, соединенного с питательным резервуаром локомотива посредством крана разобщительного 32. Затем воздух поступает к устройству блокировки тормозов, модуль электропневматический 2, через кран разобщительный 35 наполняет магистраль вспомогательного тормоза локомотива, а через клапан переключательный 36 наполняет управляющие полости реле давлений 31 и 30. Давление в тормозных цилиндрах будет аналогично давлению на ступенях торможения крана управления.
При отпуске крана управления воздух из управляющих полостей реле давлений 31 и 30 через клапан переключательный 36, устройство блокировки тормозов сбрасывается в атмосферу через атмосферный канал в реле давления 29. Возможно дотормаживание краном управления (т.е. тормозами локомотива) при ступенчатом торможении автоматическим тормозом.
Пневматическое торможение локомотива при саморасцепе секций
Реализация пневматического торможения при саморасцепе секций осуществляется при давлении в тормозной магистрали 0,20÷0,25 МПа, при этом тормозные цилиндры локомотива наполняются до давления 0,38±0,01 МПа, отрегулированного регулятором давления 14, независимо от установленного режима (порожний, средний, груженый). При давлении в тормозной магистрали 0,20÷0,25 МПа происходит разрядка управляющей полости клапана пневматического 13 в тормозную магистраль и воздух из питательного резервуара поступает через регулятор давления 14, клапан пневматический 13, датчик давления 15, кран разобщительный 17, клапан переключательный 21, клапан электромагнитный 20, клапаны переключательные 22 и 36 к управляющим полостям реле давления 31, 30. После поступления воздуха в управляющие полости реле давления 31, 30 воздух из питательного резервуара, постоянно пополняемый из питательной магистрали, непосредственно поступает к крану разобщительному 33 и далее через реле давления 30 в тормозной цилиндр первой тележки локомотива, крану разобщительному 34 и далее через реле давления 31 в тормозной цилиндр второй тележки локомотива.
Реализация пневматического отпуска осуществляется при давлении в тормозной магистрали более 0,25 МПа, при этом воздух поступает в управляющую полость клапан пневматического 13, после чего начинается сброс воздуха из управляющих полостей реле давления 29, 30, через клапаны переключательные 36 и 22, клапан электромагнитный 20, клапан переключательный 21, кран разобщительный 17 в атмосферу через атмосферный канал клапана пневматического 13.
После сброса воздуха из управляющих полостей реле давления 31, 30, давление воздуха сбрасывается из тормозных цилиндров через реле давления 31, 30 в атмосферу.
Функция сигнализации обрыва тормозной магистрали поезда
В модуле тормозного оборудования для контроля целостности тормозной магистрали установлены два датчика давления: 44 и 19. При обрыве тормозной магистрали поезда или нарушении ее целостности происходит служебная дополнительная разрядка магистрали через воздухораспределитель 7. Когда появляется давление в канале дополнительной разрядки воздухораспределителя 7, датчик 44, сигнализирует о нарушении целостности тормозной магистрали.
При срабатывании воздухораспределителя 7 на торможение датчик 19 сигнализирует о целостности тормозной магистрали.
Функция «холодный резерв»
Для следования локомотива «холодным резервом» установлены кран разобщительный 28, кран разобщительный 26 между питательной и тормозной магистралями. При этом кран разобщительный 26 открыт, кран разобщительный 28 закрыт, кран разобщительный 17 закрыт. При следовании «холодным резервом» соединяются тормозная магистраль ведущего и ведомого локомотивов. Воздух из тормозной магистрали ведущего локомотива поступает через кран разобщительный 26 и обратный клапан 16 в питательный резервуар, создается запас воздуха для питания реле давления 29, 30, 31. Одновременно сжатый воздух поступает к клапану пневматическому 13. При повышении давления тормозной магистрали выше 0,20÷0,25 МПа управляющие полости реле давления 31, 30 разобщаются с регулятором давления 14 и сообщаются с атмосферным каналом в клапана пневматического 13. Происходит отпуск тормозов. Дальнейшее управление тормозами ведется с ведущего локомотива.
Дистанционный отпуск автоматического пневматического тормоза локомотива при приведенных в действие автоматических тормозах поезда
Для автоматического отпуска локомотива на пульте кабины машиниста устанавливается кнопка отпуска, которая электрическими контактами связана с клапаном электромагнитным 20.
При давлении в тормозной магистрали более 0,20÷0,25 МПа для отпуска тормоза локомотива необходимо кратковременно нажать на кнопку отпуска. При нажатии на кнопку отпуска подается напряжение на клапан электромагнитный 20, клапан закрывается, прекращая доступ воздуха от воздухораспределителя 7, и одновременно открывает атмосферный канал, сообщая управляющие полости реле давления 31, 30 с атмосферой. Произойдет отпуск тормозов локомотива. Далее торможение локомотива выполняется вспомогательным тормозом.
При давлении в тормозной магистрали менее 0,20÷0,25 МПа для отпуска тормоза локомотива необходимо зажать кнопку отпуска, при отжатии кнопки отпуска давление в тормозных цилиндрах восстановится автоматически.
Восстановление работы автоматического тормоза локомотива произойдет после отпуска тормозов краном машиниста и снижения давления в тормозных цилиндрах до 0,05 МПа. По информации с датчика давления 19 снимается напряжение с клапана электромагнитного 20.
Замещение электродинамического тормоза пневматическим
При электродинамическом торможении напряжение постоянного тока подается на клапан электромагнитный 20 для отключения реле давления 31, 30 от пневматических тормозов и сообщения их с атмосферой.
При недостаточной эффективности электродинамического тормоза включается замещение. Подается напряжение на клапан электромагнитный 24 и сжатый воздух из питательной магистрали через кран разобщительный 28, клапан обратный 16, кран разобщительный 18, регулятор давления 25, клапан электромагнитный 24, клапаны переключательные 22, 36 поступает в управляющие полости реле давления 31, 30. В тормозных цилиндрах создается давление 0,19±0,01 МПа, на которое отрегулирован регулятор давления 25.
Для отпуска тормозов напряжение с клапана электромагнитного 24 снимается, при этом управляющие полости реле давления 31, 30 сообщаются с атмосферой через атмосферный канал клапана электромагнитного 24.
Именно благодаря тому, что в известном модуле тормозного оборудования, содержащем шкаф внутри которого размещаются модуль электропневматический, электронный блок пневматического тормоза, резервуар золотниковой камеры, резервуар рабочей камеры, запасный резервуар, воздухораспределитель, источник питания, блок разъемов, в котором модуль электропневматический состоит из верхней и нижней плит, механически соединенных между собой, при этом на верхней плите смонтированы четыре крана разобщительных, клапан пневматический, два регулятора давления, три датчика давления, клапан обратный, два клапана электромагнитных, два клапана переключательных, на нижней плите смонтированы шесть кранов разобщительных, два датчика давления, три реле давления, клапан переключательный, вводные штуцеры, а соединение пневматических каналов модуля электропневматического, резервуара золотниковой камеры, резервуара рабочей камеры, запасного резервуара и воздухораспределителя осуществляется посредством трубок, соединение электрических компонентов осуществляется проводами, достигается технический результат, выраженный в снижении трудоемкости ремонта и технического обслуживания модуля тормозного оборудования, а также сокращении продолжительности простоя локомотивов в депо, вызванным ремонтом и техническим обслуживанием модуля тормозного оборудования.
Детали модуля тормозного оборудования изготавливаются в условиях машиностроительного предприятия из сплава Д16Т по ГОСТ 4784-97, стали 20 по ГОСТ 1050 с последующим гальваническим покрытием цинком, уплотнительные элементы - из резины.