СТЕНД ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ И ИСПЫТАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности, к оборудованию вагонного депо, предназначенному для диагностики и испытания тормозного оборудования железнодорожных пассажирских вагонов.
Известен стенд для диагностики и испытания железнодорожного подвижного состава, преимущественно колесных пар моторного и прицепного вагонов электропоезда, содержащий раму с ложементом для размещения колесной пары, приводом для вращения колесной пары, гидросистему и пульт дистанционного управления (см, например, патент РФ №2264938, кл. В60S 5/00, опубл. 27.11.2005).
Однако данная конструкция стенда предназначена для диагностики и испытания колесно-моторных блоков локомотивов и не нашла своего применения для диагностики и испытания элементов тормозного оборудования железнодорожных пассажирских вагонов.
Наиболее близким из известных по своей технической сущности и достигаемому результату является выбранный в качестве прототипа стенд для диагностики и испытания элементов тормозной системы железнодорожного пассажирского вагона, содержащий раму с источником сжатого воздуха, смонтированным с возможностью создания рабочей нагрузки на элементы пневматической тормозной системы, снабженный микропроцессором и пневматическим прижимом, привод которого выполнен в виде силового цилиндра, связанного с источником сжатого воздуха, предназначенного для поочередного подключения в пневмосистему и имитации создания рабочей нагрузки на испытуемое реле давления пневматической тормозной системы, подключенные к пневмосистеме фильтр осушенного воздуха с отсечным клапаном и глушителем, присоединенными к входу упомянутого фильтра, контрольно-измерительную аппаратуру и пульт управления, подключенный к микропроцессору с возможностью переключения режимов работы и осуществления диагностики и испытания реле давления по заданной программе (см, например, описание к патенту РФ на полезную модель №84798, кл. В60S 5/00, В61F 99/00, опубл. 20.07.2009).
Однако данная конструкция стенда предназначена для диагностики и испытания отдельных элементов тормозной системы и также не нашла своего применения для осуществления диагностики и испытания реле давления.
Сущность заявляемой полезной модели выражается в совокупности существенных признаков, достаточных для достижения обеспечиваемого предлагаемой полезной моделью технического результата, который выражается в расширении функциональных возможностей за счет обеспечения унификации и повышении надежности за счет обеспечения бесперебойной работы стенда и обеспечения диагностики и испытания реле давления пневматической тормозной системы железнодорожного пассажирского вагона на одной рабочей позиции без увеличения производственных площадей.
Указанный технический результат достигается тем, что стенд для диагностики и испытания элементов тормозной системы железнодорожного пассажирского вагона, преимущественно реле давления, содержащий раму с источником сжатого воздуха, смонтированным с возможностью создания рабочей нагрузки на элементы пневматической тормозной системы, снабженный микропроцессором и пневматическим прижимом, привод которого выполнен в виде силового цилиндра, связанного с источником сжатого воздуха, предназначенного для поочередного подключения в пневмосистему и имитации создания рабочей нагрузки на испытуемое реле давления пневматической тормозной системы, подключенные к пневмосистеме фильтр осушенного воздуха с отсечным клапаном и глушителем, присоединенными к входу упомянутого фильтра, контрольно-измерительную аппаратуру и пульт управления, подключенный к микропроцессору с возможностью переключения режимов работы и осуществления диагностики и испытания реле давления по заданной программе, снабжен включенным в пневмосистему электровоздухораспределителем, пневмосистема стенда состоит из двух соединенных между собой секций, в первую из которых подключен силовой цилиндр привода пневматического прижима, одна полость которого полость подключена к регулируемому реле давления, а вторая полость через пневмотумблер первой секции с двумя глушителями сообщена с атмосферой, пневмотумблер первой секции подключен к электровоздухораспределителю, присоединенному к штуцеру для подключения к испытуемому реле давления, и через пневмотумблер второй секции, первый воздушный резервуар и первый шаровой кран сообщен с атмосферой, электровоздухораспределитель снабжен подключенными ко входу и выходу датчиками давления с указателями давления воздуха и штуцером для присоединения к испытуемому реле давления и подключен через датчик давления и регулятор давления к общему для обеих секций пневмосистемы указателю давления воздуха и фильтру осушенного воздуха с отсечным клапаном и глушителем, а пневмотумблер второй секции сообщен с первым воздушным резервуаром и через первый глушитель второй секции с атмосферой, через клапанный распределитель прямого действия, распределитель и второй глушитель второй секции присоединен к штуцеру для подключения к испытуемому реле давления, через клапанный распределитель прямого действия присоединен к штуцеру для подключения к испытуемому реле давления и через третий глушитель второй секции, второй воздушный резервуар и второй шаровой кран сообщен с атмосферой, при этом третий глушитель второй секции снабжен штуцером для подключения к испытуемому реле давления, а к входу второго воздушного резервуара подключено регулируемое реле давления с датчиком давления и указателем давления воздуха, которое через регулируемый дроссель, распределитель и четвертый глушитель второй секции сообщено с атмосферой.
Заявленная совокупность существенных признаков находится в прямой причинно-следственной связи к достигаемому результату.
Сравнение заявленного технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна", так как оно не известно из уровня техники.
Предложенное устройство является промышленно применимым, поскольку может быть реализовано существующими техническими средствами и соответствует установленным условиям патентоспособности полезной модели.
Других известных технических решений аналогичного назначения с подобными существенными признаками заявителем не обнаружено.
На чертеже представлена пневматическая схема стенд для диагностики и испытания элементов тормозной системы железнодорожного пассажирского вагона, преимущественно реле давления, общий вид.
Стенд для диагностики и испытания элементов тормозной системы железнодорожного пассажирского вагона, преимущественно реле давления, состоит из следующих функциональных частей: каркас, выполненный в виде сварной конструкции; кулачковый зажим испытуемого агрегата с пневмоприводом, выполненным в виде силового цилиндра; пневмосистема стенда; система управления и индикации; система измерения.
Стенки каркаса, внутри которого смонтированы агрегаты и трубопроводы пневматической системы стенда, а также устройство зажима испытуемого агрегата, закрыты металлическими панелями и дверцами.
На левой боковине стенда установлен отсечной кран со штуцером для подвода сжатого воздуха от пневмосистемы цеха и фильтр-влагоотделитель.
В правой передней стенке стенда выполнено окно для установки испытуемого реле давления 404 на зажимное устройство.
На передней панели стенда находятся:
- пневмо-тумблер (распределитель) управления зажимным устройством;
- регулятор давления воздуха в испытательной магистрали стенда;
- манометры для визуального контроля давления в пневмосистеме;
- сенсорный экран системы управленя испытанием;
- переключатели управления стендом и индикаторы режимов работы.
На правой стороне стенда установлен электрошкаф, в котором размещены устройства электросистемы управления стендом, а также контроллеры и устройства автоматизации испытаний.
Стенд для диагностики и испытания элементов тормозной системы железнодорожного пассажирского вагона, преимущественно реле давления, содержит раму с источником сжатого воздуха (не показаны), смонтированным с возможностью создания рабочей нагрузки на элементы пневматической тормозной системы, снабженный микропроцессором (не показан) и пневматическим прижимом, привод которого выполнен в виде силового цилиндра 1, связанного с источником сжатого воздуха (не показан), предназначенного для поочередного подключения в пневмосистему и имитации создания рабочей нагрузки на испытуемое реле давления пневматической тормозной системы, подключенные к пневмосистеме фильтр 2 осушенного воздуха с отсечным клапаном 3 и глушителем 4, присоединенными к входу упомянутого фильтра 2, контрольно-измерительную аппаратуру (не показана) и пульт управления (не показан), подключенный к микропроцессору с возможностью переключения режимов работы и осуществления диагностики и испытания реле давления по заданной программе.
Стенд снабжен включенным в пневмосистему электровоздухораспределителем 5, пневмосистема стенда состоит из двух соединенных между собой секций, в первую из которых подключен силовой цилиндр 1 привода пневматического прижима, одна полость которого полость подключена к регулируемому реле давления 6, а вторая полость через пневмотумблер 7 первой секции с двумя глушителями сообщена с атмосферой, пневмотумблер 7 первой секции подключен к электровоздухораспределителю 5, присоединенному к штуцеру для подключения к испытуемому реле давления, и через пневмотумблер 8 второй секции, первый воздушный резервуар 9 и первый шаровой кран 10 сообщен с атмосферой, электровоздухораспределитель 5 снабжен подключенными ко входу и выходу датчиками 11 и 12 давления с указателями 13 и 14 давления воздуха и штуцером для присоединения к испытуемому реле давления и подключен через датчик 15 давления и регулятор 16 давления к общему для обеих секций пневмосистемы указателю 17 давления воздуха и фильтру 2 осушенного воздуха с отсечным клапаном 3 и глушителем 4, а пневмотумблер 8 второй секции сообщен с первым воздушным резервуаром 9 и через первый глушитель 18 второй секции с атмосферой, через клапанный распределитель 19 прямого действия, распределитель 20 и второй глушитель 21 второй секции присоединен к штуцеру для подключения к испытуемому реле давления, через клапанный распределитель 20 прямого действия присоединен к штуцеру для подключения к испытуемому реле давления и через третий глушитель 22 второй секции, второй воздушный резервуар 23 и второй шаровой кран 24 сообщен с атмосферой, при этом третий глушитель 22 второй секции снабжен штуцером для подключения к испытуемому реле давления, а к входу второго воздушного резервуара 23 подключено регулируемое реле давления 25 с датчиком давления 26 и указателем 27 давления воздуха, которое через регулируемый дроссель 28, распределитель 29 и четвертый глушитель 30 второй секции сообщено с атмосферой. Дополнительно клапанный распределитель 19 прямого действия через регулируемое реле давления 31 сообщен с атмосферой.
Рама стенда представляет собой сварной короб, открытый спереди, в верхней части которого размещена панель манометров управления пневмосистемой и индикации с органами управления и коммутации, пневматический прижим, привод которого выполнен в виде силового цилиндра, связанного с источником сжатого воздуха (не показан), который смонтирован с возможностью создания рабочей нагрузки на испытуемый элемент пневматической тормозной системы, в качестве которого использовано реле давления 404, пневмотумблер для подключения давления воздуха к стенду, а также измерители давления воздуха в виде манометров, отражающих, соответственно, величины давления воздуха во внешней воздушной магистрали и секциях пневмосистемы стенда: манометр «Магистраль» показывает давление воздуха, подводимого от внешней магистрали, манометры «Резервуар 1» и «Резервуар 2» показывают давление в резервуарах каждой секции пневмосистемы.
Стенд содержит также контрольно-измерительное оборудование, сигнальную аппаратуру и аппаратуру управления (не показаны).
Стенд снабжен микропроцессором (не показан) с пультом управления, предназначенным для обеспечения возможности переключения режимов работы и осуществления диагностики и испытания элементов тормозной системы по заданной программе.
2
6
2
3
2
7
2
1
Воздушный резервуар Рв подключен к испытуемому агрегату клапаном Р и выполняет роль вторичного тормозного цилиндра. При наличии давления в резервуаре Рв сигнализатор Сд срабатывает и на панели индикации светится «Вторичный ТЦ». Дроссель Др выполняет функцию регулируемой утечки при проведении испытаний. Для включения режима регулируемой утечки включется питание соленоида распределителя Р, он срабатывает и открывает выход воздуха в атмосферу из резервуара Рв через дроссель Др. Величина утечки может быть настроена регулировкой дросселя.
9
10
В1
В2
Шаровые краны Р и Р служат для периодического слива конденсата из резервуаров Р и Р.
Функции элементов контроля и измерений в схеме стенда.
1
2
3
4
2
2
Манометры M и М (0…10 кГс/см, Кл. 0,6), а также М и М (0…6 кГс/см, Кл. 0,6) предназначены для визуального контроля давления в различных точках системы:
1
В1
M - давление воздуха в резервуаре P («Магистраль»);
2
д1
М - давление на выходе из редуктора Р и входе в ЭВР 305-1 («Рабочее давление»);
3
М - давление на выходе из ЭВР 305-1 («Первичный ТЦ»);
4
М - давление на выходе из реле 404 («Вторичный ТЦ»);
1
4
Датчики давления Д-Д (0…1 бар, Кл. 0,25) измеряют давление в тех же точках системы, что и соответствующие им по номерам манометры и передают данные для использования в системе автоматизации управления испытанием и регистрации параметров при автоматическом и полуавтоматическом режимах работы.
Сигнализаторы (реле) давления:
д1
1
С - показывает наличие давления в системе стенда - готовность пневмосистемы и системы управления к работе, определяемыми показаниями манометра M;
д2
С - наличие давления в рабочей полости силового цилиндра прижима - испытуемое изделие установлено, зажато и стенд готов к проведению цикла проверки.
д3
4
С - наличие давления во вторичном тормозном цилиндре, определяемом показаниями манометра М.
Монтаж системы подачи и распределения воздуха в стенде выполнен с использованием ПХВ шлангов.
Работа стенда осуществляется следующим образом.
- подают сжатый воздух от внешней магистрали (магистрали цеха);
- устанавливают на стенд испытуемое реле давления и фиксируют его пневматическим зажимом;
- подают электропитание на стенд;
- проводят испытания реле давления;
- по окончании испытаний сбрасывают воздух из магистралей стенда, освобождают пневматический зажим, снимают реле давления со стенда и отключают электропитание стенда;
- перекрывают подачу сжатого воздуха от магистрали цеха.
+0,5
2
Перед началом работы осматривают стенд, чтобы убедиться в исправности пневматического зажима, при необходимости очистить фильтр. Поворачивают рукоятку ручного отсечного клапана «Магистраль» с целью подать сжатый воздух к стенду. Загорается Лампочка «Магистраль». По показанию манометра «Питательная магистраль» необходимо убедиться, что давление не менее 5 кгс/см. На слух определяют, имеется ли утечка воздуха. Если утечка имеется, устанавливают причину и устраняют ее. Далее включают питающий автомат стенда переводом переключателя «Питание» в положение «Вкл». О наличии электропитания информирует подсветка переключателя лампочкой желтого света.
Реле давления 404 устанавливают на установочное место пневматического зажима по направляющим штырям (не показаны), для чего необходимо набросить рейку пазом на ось зажима и включить тумблер прижима. При этом сработает силовой цилиндр 1 пневматического зажима и зафиксирует испытуемое реле давления 404.
После срабатывания пневматического зажима включается лампочка «Готовность». Стенд готов к циклу проверки. Дальнейшие действия по проверке реле давления возможны только при горящих сигнальных лампочках «Магистраль», «Прижим» и «Готовность».
2
2
- осуществляют проверку герметичности мест соединений сборочных единиц и атмосферного клапана, для чего необходимо снять напряжение с вентилей реле давления, для чего тумблеры «Сброс» и «Наполнение» на левой панели перевести в положение «Выкл», отсоединить электроразъем от реле давления, перевести тумблер «Сброс» на правой панели в положение «Выкл», перевести тумблеры «Клапан» и «Давление 4÷5 кгс/см» на правой панели в положение «Вкл», при этом манометры «Магистраль» и «Питательная магистраль» должны показать значение давления 5 кг/см.
Далее необходимо обмылить мыльным раствором места соединений сборочных единиц и реле давления. Образование мыльных пузырей не допускается.
2
Воздух давлением 0,6…1,0 МПа (6…0 кГс/см) из цеховой воздушной магистрали через отсечной кран Р1 и фильтр-осушитель Ф1 поступает в систему стенда. Подготовленный воздушный поток с давлением, равным давлению в питающей магистрали, подается на функциональные участки пневмосистемы:
2
- на систему управления силовым цилиндром пневмоприжима Ц1. Через пневмотумблер Р, находящийся в положении «Отпуск», воздух под давлением подается в бесштоковую полость цилиндра, шток находится в полностью выпущенном положении и через систему рычагов удерживает кулачки зажимного устройства в открытом положении. На панели индикации появляется индикатор «Испытуемый агрегат Откл.».
2
2
8-5, 6, 7
При переключении Р в положение «Зажим», воздух подается в штоковую полость цилиндра и шток убирается, приводя в движение кулачки, зажимающие испытуемое устройство. Как только движение кулачков прекратится, давление в полости повышается до рабочего, срабатывает сигнализатор давления Сд, подавая сигнал, что испытуемый агрегат установлен, зажат и готов к испытанию. После небольшой задержки подается питание на распределители P.
4
1
8-4
4
В1
1
В1
- через распределитель Р - на зарядку воздушного резервуара Рв служащего питательным резервуаром при зарядке вторичного тормозного цилиндра. При необходимости срочно снять давление в системе (в чрезвычайных ситуациях) подается напряжение на соленоид распределителя P, он срабатывает и закрывается, в результате чего давление в управляющей камере Р падает, он закрывается, соединяя воздушный резервуар P с атмосферой. При закрытии отсечного клапана на входе в стенд P (конец работы) давление на входе в стенд падает и клапан Р4 также закрывается, соединяя резервуар P с атмосферой.
8-4…7
8-4…7
8-4
8-5, 6, 7
- на блок электроприводных клапанных распределителей прямого действия P. и на сигнализатор давления Сд1, который срабатывает и подает сигнал готовности системы управления клапанами. При отсутствии напряжения на соленоидах распределителей P они находятся в положениях: P - нормально открыт; P - нормально закрыты.
8-4
4
4
В1
5
6
7
8-5,6
5
6
Через нормально открытый распределитель P воздух подается в управляющую полость клапана Р и открывает его. Воздух от входной магистрали через Р поступает к воздушному резервуару P и давление в нем поднимается до давления магистрали. Клапаны Р, Р и Р закрыты. При подаче напряжения на соленоиды распределителей P они открываются и воздух под давлением подается в управляющие камеры клапанов P и Р. Они открываются и подсоединяют к пневмосистеме испытуемый агрегат - реле давления 404. На индикаторной панели загорается «Испытуемый агрегат Вкл.»
±0,2
±0,2
2
1
- через редуктор, понижающий давление до 0,5 МПа (5 кГс/см), воздух подается к электровоздухораспределителю 305-1, задающему давление в первичном тормозном цилиндре, роль которого выполняет его камера, и далее к испытуемому агрегату И
Для завершения испытаний необходимо:
- перевести тумблер «Клапан» на правой панели в положение «Выкл»;
- перевести тумблер «Сброс» на правой панели в положение «Вкл». Произойдет сброс давления из магистралей стенда. Контроль по манометрам «Магистраль» и «Тормозной цилиндр»;
- выключить тумблер прижима. Лампочки «Готовность» и «Прижим» гаснут;
- откинуть рейку зажима по часовой стрелке для освобождения клапана. Для снятия реле давления со стенда необходимо:
- закрыть ручной отсечной клапан «Магистраль». Лампочка «Питательная магистраль» гаснет.
- снять электропитание со стенда, для чего повернуть выключатель «Питание» в положение «Выкл». Проверка правильности срабатывания в ручном и автоматическом режимах производится по команде с контроллера с регистрацией параметров мониторе и сохранения их в оперативной памяти микропроцессора.
Благодаря наличию аккумуляторов давления сжатого воздуха обеспечивается бесперебойная работа стенда вне зависимости от давления сжатого воздуха во внешней магистрали (магистрали ремонтного цеха).
Предложенный стенд обеспечивает расширение технологических возможностей за счет выполнения диагностики и осуществления испытания реле давления пневматической тормозной системы железнодорожного пассажирского вагона на одном технологическом посту.