СИСТЕМА РАСПРЕДЕЛЕННОГО УПРАВЛЕНИЯ ТОРМОЗАМИ ПОЕЗДОВ ПОВЫШЕННОЙ МАССЫ И ДЛИНЫ

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, а именно к устройству для контроля и управления тормозами при вождении грузовых поездов повышенной массы и длины с применением автоматики, телемеханики и связи.
Известно техническое решение, в котором контроль и управление тормозами поезда повышенной массы и длины осуществляется сообщенным с тормозной магистралью оборудованием, смонтированным на локомотиве, а контроль величины давления сжатого воздуха осуществляется датчиками давления и сигнализатором обрыва тормозной магистрали, включенными в электрическую цепь крана машиниста, /кн. В.Г. Иноземцев «Тормоза железнодорожного подвижного состава», М. «Транспорт», 1987 г., стр. 6/
Недостатками известного технического решения является то, что продольно-динамические усилия при торможении грузовых поездов повышенной массы и длины могут достигать предельных значений по условиям прочности автосцепки, что приводит к обрыву и повреждению автосцепок или к сходу порожних и мало груженых вагонов с рельсов.
Наиболее близкой к заявленной полезной модели по совокупности существенных признаков является система управления тормозами грузового поезда повышенной массы и длины, содержащая смонтированное в голове и хвосте поезда сообщенное с тормозной магистралью и выполненное с возможностью радиообмена оборудование для контроля и разрядки тормозной магистрали, причем каждый комплект оборудования, размещенный соответственно на локомотиве и на автосцепке хвостового вагона поезда, включает в себя антенно-фидерное устройство, радиомодем, электронный блок, источник питания, блок электропневматических приборов, при этом комплект локомотивного оборудования также включает блоки индикации и регистрации, дуплексный фильтр и радиостанцию, а комплект вагонного оборудования выполнен в виде съемного блока и сообщен с тормозной магистралью посредством соединительного рукава. /Патент РФ №2385247, МПК B61L 25/04, 23.10.2008 г./
Недостатком указанного технического решения является то, что не обеспечивается требуемая достоверность при передаче команд и сообщений по радиоканалу в связи с недостаточностью сигнальных показаний для оперативного принятия решений, особенно при экстренном торможении поезда.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является улучшение качества управления тормозами поезда путем уменьшения продольной динамики в поезде при торможениях, достоверности сообщений по радиоканалу об изменении давления сжатого воздуха и передачи управляющего сигнала без задержек на исполнительные приборы радиоуправляемого оборудования, быстрой замены дополнительного оборудования, установленного на автосцепках вагонов в центральной части и хвосте состава поезда, сокращения тормозного пути поезда.
Техническим результатом заявленного технического решения является повышение надежности, путем обеспечения распределенного управления пневматическими тормозами по длине состава поезда, а также достоверности передачи служебной информации и команд по радиоканалу.
Указанный технический результат достигается тем, что система распределенного управления тормозами грузового поезда повышенной массы и длины, содержащая смонтированное в голове и хвосте поезда сообщенное с тормозной магистралью и выполненное с возможностью радиообмена оборудование для контроля и разрядки тормозной магистрали, причем каждый комплект оборудования, размещенный соответственно на локомотиве и на автосцепке хвостового вагона поезда, включает в себя антенно-фидерное устройство, радиомодем, электронный блок, источник питания, блок электропневматических приборов, при этом комплект локомотивного оборудования также включает блоки индикации и регистрации, дуплексный фильтр и радиостанцию, а комплект вагонного оборудования выполнен в виде съемного блока и соединен с тормозной магистралью посредством соединительного рукава, кроме этого, смонтированный в центральной части состава поезда на автосцепке вагона по меньшей мере один дополнительный съемный блок с комплектом вагонного оборудования и закрепленное на свободном конце соединительного рукава с возможностью фиксации на тормозной магистрали между вагонами быстроразъемное приспособление, выполненное в виде тройника, установленный на локомотиве шлюз CAN, соединенный с локомотивным оборудованием с возможностью приемопередачи управляющих сигналов с пульта управления через радиомодем локомотивного оборудования на радиомодемы блоков вагонного оборудования и формирования информационных пакетов для блоков информации и регистрации, причем радиостанция связана с радиомодемом через распределительную коробку, подключенную к его модему.
На фиг. 1 - представлена блок-схема осуществления способа и элементы системы распределенного управления тормозами поезда.
На фиг. 2 - представлен съемный блок с комплектом вагонного оборудования и быстроразъемным приспособлением.
Система распределенного управления тормозами поезда содержит смонтированные с возможностью радиообмена на локомотиве 1 и на автосцепках вагонов в блоках 2, 3 комплекты оборудования, сообщенные с тормозной магистралью 4.
Комплект локомотивного оборудования содержит:
- контроллер 5 крана машиниста (ККМ), предназначенный для управления пневматическими тормозами локомотива 1 и поезда;
- блок 6 электропневматических приборов (БЭП) тормозного оборудования;
- блок 7 индикации ввода данных (БИВ) - для введения и отображения на дисплее значений основных параметров тормозной системы локомотива и поезда, индикации команд для машиниста, текстовых сообщений и т.д.;
- регистратор 8 - для регистрации и хранения параметров управления тормозами в модуле памяти;
- шлюз 9 - для формирования информационных пакетов о давлении в тормозной магистрали 4, положении контроллера 5 и режиме работы для блока 7 индикации ввода данных, приема данных от крана машиниста и передачи команд на блоки 2, 3 вагонного оборудования;
- модем 10 позволяет направлять команды на торможение в отсутствии связи по основному радиоканалу;
- радиостанция 12 поездной радиосвязи - для организации радиосвязи в диапазоне 2 МГц и 160 МГц;
- блок 13 питания - для питания аппаратуры связи, рассчитанной на номинальное напряжение 12 В, от сети с номинальным напряжением 45-75 В постоянного тока;
- радиомодем 14 - для приема пакета данных от шлюза 9 и организации приема и передачи цифровой информации аналогичными радиомодемами, в данном случае, размещенными в блоках 2, 3 с вагонным оборудованием; при этом для осуществления разрядки тормозной магистрали, либо получения диагностической информации радиомодемы взаимодействуют между собой по радиоканалу в диапазоне 160 МГц;
- дуплексный фильтр 15 - для обеспечения электромагнитной совместимости радиостанции 12 поездной радиосвязи и радиомодема 14 при работе на одно антенно-фидерное устройство 16;
- антенно-фидерное устройство 16 состоит из антенны и фидера и устанавливается на крыше локомотива;
Вагонное оборудование содержит:
- блоки 2, 3 контроля и управления тормозной магистралью 4, установленные на автосцепках вагонов в центральной части поезда и на его хвостовом вагоне и подсоединенные к тормозной магистрали 4 при помощи соединительных рукавов (не показано), при этом блоки 2, 3 выполнены идентичными и каждый из них содержит:
- пневмоблок 17, 18, управляемый электропневматическими клапанами, и предназначенный для сообщения тормозной магистрали 4 поезда с атмосферой;
- электронный блок 19, 20 (ЭБ) - для формирования сигналов управления тормозами поезда путем изменения давления в тормозной магистрали 4 посредством блоков 17, 18 электропневматических приборов, а также формирования ответного пакета информации;
- радиомодем 21, 22 - для приема и передачи радиосигналов с /на локомотивное оборудование;
- аккумуляторную батарею 23, 24 - для обеспечения автономного электрического питания соответствующих блоков 17, 18 электропневматических приборов, электронных блоков 19, 20, радиомодемов 21, 22;
- антенно-фидерное устройство 25, 26, содержащее антенну и фидер, установленные на крыше локомотива;
- быстроразъемное приспособление 27 - для сообщения блоков 2, 3 вагонного оборудования с тормозной магистралью 4, выполненное в виде тройника и закрепленное на свободном конце соединительного рукава с возможностью фиксации на тормозной магистрали между вагонами.
Система работает следующим образом.
На первом этапе блоки 2, 3 вагонного оборудования закрепляются на автосцепках вагонов и соединяются соединительным рукавом с тормозной магистралью 4, причем в центральной части поезда посредством быстроразъемного приспособления 27, и проверяется готовность всех элементов системы к работе. Для этого машинист подает электропитание на приборы локомотивного оборудования, с помощью клавиатуры блока 7 индикации ввода данных вводит в систему необходимую служебную информацию, осуществляет процедуру регистрации в модуле памяти регистратора 8. Далее - вводит в блок индикации ввода данных индивидуальные номера блоков 2, 3 контроля и управления тормозной магистралью, размещенных в центральной части поезда и на его хвостовом вагоне, и через шлюз 9 передает на радиомодем 14 информацию с запросом о подтверждении готовности к работе блоков 2, 3 контроля и управления тормозной магистралью.
Радиомодем 14 преобразует данную информацию в радиосигналы и через антенно-фидерное устройство 16 передает их в радиоканал поочередно на радиомодемы 21, 23 блоков 2, 3 контроля и управления тормозной магистралью с индивидуальными номерами и переходит в режим приема ответного радиосигнала.
Радиомодемы 21, 22 блоков 2, 3 контроля и управления тормозной магистралью преобразуют радиосигналы, полученные из радиоканала через антенно-фидерные устройства 25. 26 блоков 2, 3 и передают их на электронные блоки 19, 20, в каждом из которых происходит сравнение индивидуального номера, поступившего с пакетом информации, с номером данного блока 2, 3 контроля и управления тормозной магистралью, записанного в память. Если индивидуальные номера совпадают, то электронный блок 19, 20 исполняет команды.
После исполнения команд, каждый электронный блок 19, 20 передает через радиомодем 21, 22 и антенно-фидерное устройство 25, 26 в радиоканал ответный пакет данных. После передачи данных радиомодемы 21, 22 блоков 2, 3 контроля и управления тормозной магистралью переходят в режим приема сигнала.
Информация от соответствующего блока 2, 3 контроля и управления тормозной магистралью передается на локомотивное оборудование через антенно-фидерное устройство 16, дуплексный фильтр 15 и радиомодем 14 поступает на шлюз 9, сверяется полученный индивидуальный номер с номером, введенным машинистом локомотива, и выводится на блок 7 индикации ввода данных. Все переданные и принятые команды регистрируются в блоке регистрации 8.
2
На втором этапе машинист после проверки готовности системы при работающих приборах связи контролирует давление в тормозной магистрали 4 посредством размещенных в блоках 2, 3 датчиков давления (не показано) и радиоуправляемого оборудования, смонтированного в центральной части и в хвостовой части поезда. После того, как показание давления в тормозной магистрали 4 в конце поезда повысится более 0,3 кгс/см, что соответствует отпуску тормозов по длине поезда, машинист начинает движение.
Для обеспечения торможения темпом служебного или экстренного торможения в местах установки блоков 2, 3 с пульта управления локомотивом сформированная контроллером 5 крана машиниста команда «торможение» передается через шлюз 9, радиомодем 14, дуплексный фильтр 15, антенно-фидерное устройство 16 на блоки 2, 3 вагонного оборудования.
Одновременно поступивший радиосигнал с командой «торможение» на антенно-фидерные устройства 25, 26 блоков 2, 3 вагонного оборудования через радиомодемы 21, 22 передается на электронные блоки 19, 20. Эти сигналы осуществляют синхронное воздействие на блоки 17, 18 электропневматических приборов, сообщая тормозную магистраль 4 с атмосферой в местах установки блоков 2, 3. В результате тормозные цилиндры срабатывают без задержек, что и обеспечивает распределенное по длине поезда управление торможением.
Предлагаемое техническое решение позволит исключить обрывы автосцепных устройств как в начале, так и в конце движения поезда за счет обеспечения диагностики и уменьшения продольно-динамических усилий при торможении, увеличить количество и грузоподъемность единиц состава поезда, уменьшить эксплуатационные расходы за счет более рационального использования тяговых свойств локомотивов, а также обслуживающих локомотивных бригад и осмотрщиков вагонов, что в целом повышает надежность и безопасность при вождении грузовых поездов повышенного веса и длины.