УСТРОЙСТВО АВАРИЙНОГО ТОРМОЖЕНИЯ ПОЕЗДА В СЛУЧАЕ ИЗЛОМА БОКОВОЙ РАМЫ ТЕЛЕЖКИ ВАГОНА
TRAIN EMERGENCY BRAKE TO OPERATE AT CAR BOGIE SIDE FRAME

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ. Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и предназначено для обеспечения безопасности движения поездов, в первую очередь грузовых.
Техническим результатом является определение момента излома боковой рамы тележки вагона, выполнение автоматического торможения поезда и оповещение машиниста с применением надежного и простого устройства, требующего минимальных доработок вагона.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ. При движении грузовых составов нередко происходят различные аварии по причине выхода из строя железнодорожных тележек. Самой распространенной и непредсказуемой причиной является излом боковой рамы в зоне радиуса R55 внутреннего угла буксового проема. Излом боковой рамы всегда ведет к сходу вагонов состава, повреждению железнодорожного полотна и элементов контактной сети, порче вагонов и грузов, а также может привести к столкновению с встречными поездами, в том числе пассажирскими. В настоящий момент причины излома боковой рамы в указанном месте неизвестны и даже тщательный осмотр этой зоны на предмет дефектов не гарантирует надежности конструкции, поскольку трещины могут появиться и развиться до критического значения в самые кратчайшие сроки.
Тем не менее, излом боковой рамы в зоне буксового проема не ведет к мгновенному сходу, поскольку поврежденный вагон способен на протяжении многих километров продолжать движение без одной опоры, никак не выдавая критической ситуации и повреждая при этом лишь рельсошпальную решетку. Поскольку машинист не имеет информации о подобном состоянии аварийного вагона и не может принимать соответствующих мер, поезд продолжает движение в штатном режиме. По прошествии некоторого времени, при входе в поворот, при проходе стрелок, или по другим причинам поврежденный вагон все же сходит с рельсов, иногда стягивая за собой соседние вагоны. Сход вагонов поезда при высокой скорости движения ведет к серьезным финансовым потерям. Своевременное информирование локомотивной бригады об изломах боковин способствует сокращению времени от момента схода до момента принятия решения и начала аварийного торможения, а следовательно, существенному уменьшению серьезности последствий схода.
ИЗВЕСТНЫЕ АНАЛОГИ. Известны различные конструкции датчиков, обеспечивающих контроль и анализ параметров движения каждой тележки или оси вагона, и передающих информацию в кабину машиниста. Проблема состоит в относительной ненадежности электроники, необходимости защиты от вибрации, от помех и от низких температур, необходимости обеспечения автономного питания, идентификации датчиков и доработке кабины машиниста, а также разработки алгоритмов обработки сигналов для определения момента схода.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ. Описываемое техническое решение представляет собой техническую доработку вагона. На тормозную магистраль 1 (Фиг.1) устанавливается тройник 2 с вентилем 3, который обеспечивает отвод воздуха в дополнительный контур 4, состоящий из системы металлических трубок, разведенных по вагону до каждой из четырех боковых рам 5. К каждой трубке на вагоне присоединен резиновый шланг высокого давления, соединенный другим концом с боковой рамой и жестко закреплен вдоль ее поверхности крепежными элементами снаружи или внутри детали (Фиг.2). Все шланги на свободном конце закрыты заглушками.
Устройство работает аналогично стоп-крану, то есть выполняет экстренное торможение состава при разгерметизации тормозной магистрали. Буксовый проем боковой рамы в грузовом вагоне нагружен на 12 тонн. При изломе боковой рамы действуют силы более чем достаточные для обрыва резинового шланга. Обрыв резинового шланга приводит к разгерметизации контура, к падению давления в тормозной магистрали и приведению тормозов всего состава в действие. Кроме этого, при разгерметизации тормозной магистрали в кабине машиниста загорится сигнальная лампа.
Удобство конструкции состоит в том, что доработки требуют только вагоны, причем в одном составе могут присутствовать как модернизированные вагоны, так и обычные. В случае повреждения системы, она может быть отключена разобщительным краном до следующего депо. Доработка никак не влияет на работу тормозной системы, не увеличивает расход воздуха компрессора, не вносит изменений в регламентированные уровни давлений в тормозной магистрали.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ. Описываемое устройство для установки на один полувагон состоит из одного тройника, одного разобщительного клапана, 25 метров стальных трубок и резиновых шлангов, а также стандартные фитинги, заглушки и крепежные элементы. Суммарная стоимость доработки не превышает стоимости одной буксы в сборе.