СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТОРМОЖЕНИЕМ ПОЕЗДА

Полезная модель относится к устройствам для управления тормозной системой транспортных средств и может быть использована на железнодорожном транспорте в пневматических системах торможения поездов.
Известна тормозная система с использованием подвода воздуха для железнодорожного состава, в котором, по меньшей мере, один из вагонов имеет устройство для управления тормозной системой.
Устройство содержит средства электронного управления распределением воздуха и средства пневматического преобразования для генерирования электрической энергии, питающей средства электронного управления, с использованием сжатого воздуха от магистрали подвода воздуха. Управление распределением воздуха осуществляется либо на основании измеренного давления в магистрали пневматического управления тормозами, либо на основании сигнала электронного управления тормозами. При этом передача сигналов электронного управления тормозами осуществляется от блока радиоуправления (см. патент на изобретение РФ №2238199, МПК7 В60Т 13/66, В61Н 11/00, дата подачи заявки 15.09.1999, опубликован 20.10.2004, «Устройство для управления тормозной системой»).
Недостатком известной тормозной системы является сложность конструкции, связанная с наличием двух магистралей (магистраль подвода воздуха и магистраль пневматического управления тормозами состава) и необходимостью соединения этих магистралей между собой для управления тормозами, и, как следствие, снижение надежности работы тормозной системы.
Наиболее близкой по совокупности существенных признаков к заявляемой полезной модели является система, содержащая установленные на локомотиве пульт управления машиниста, соединенный с управляющим вычислительным контроллером. К контроллеру подключены радиомодем, блок спутниковой навигации, блок памяти, датчик скорости и пройденного пути и управляющие клапаны, соединенные с краном машиниста. Кран машиниста соединен с тормозной магистралью и датчиками давления, выходы которых подключены к управляющему вычислительному контроллеру. Съемные блоки торможения установлены на вагонах и подключены к тормозной магистрали. Съемный блок торможения состоит из управляющего контроллера с подключенными к нему радиомодемом, датчиками давления и управляющими клапанами, связанными с тройником для подключения к тормозной магистрали. В блок памяти записаны расчетные данные о параметрах временных последовательностей включения и отключения съемных блоков торможения с привязкой к режимам движения поезда и параметрам пути по маршруту (см. патент на изобретение РФ №2388630, МПК7 B60T 7/12, B61L 25/00, дата подачи заявки 13.04.2009, опубликован 10.05.2010, «Распределенная система для управления торможением однолокомотивным поездом повышенной длины»).
В указанной системе осуществляется производство торможения из нескольких точек состава. Данное обстоятельство хотя и значительно ускоряет сам процесс торможения, но не обеспечивает одновременности срабатывания тормозов на всех подвижных единицах состава, что снижает надежность ее работы.
Кроме того, недостатком указанной системы является невозможность выполнения отпуска тормозов одновременно по всему составу, что приводит к возникновению опасных продольно-динамических сил и требует принятия специальных защитных мер, например, таких как подтормаживание локомотива, что влечет потерю пропускной способности.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в повышении надежности системы управления торможением поезда и ее упрощении.
Поставленный технический результат достигается тем, что в заявляемой системе управления торможением поезда, включающей локомотив и вагоны с блоками торможения, подключенными к пневматической тормозной магистрали, причем на локомотиве установлены кран машиниста, блок управления, радиомодем и пульт управления, при этом пульт управления соединен с блоком управления, к которому подключены радиомодем и кран машиниста, последний соединен с пневматической тормозной магистралью, каждый блок торможения вагонов снабжен управляющим контроллером с подключенным к нему радиомодемом, управляющими клапанами и датчиком давления, согласно полезной модели, каждый блок торможения вагонов снабжен выполненным в виде резервуара источником сжатого воздуха с обратным клапаном и электромагнитным вентилем отпуска, входящим в состав управляющих клапанов и соединенным с пневматической тормозной магистралью и источником сжатого воздуха, который через обратный клапан соединен с пневматической тормозной магистралью.
Снабжение каждого блока торможения вагонов источником сжатого воздуха с обратным клапаном и электромагнитным вентилем отпуска, входящим в состав управляющих клапанов и соединенным с пневматической тормозной магистралью и источником сжатого воздуха, который через обратный клапан соединен с пневматической тормозной магистралью, позволяет повысить быстродействие срабатывания тормозной системы и отпускать тормоза одновременно на всех блоках торможения вагонов поезда, что обеспечивает снижение продольно-динамических усилий в режиме отпуска тормозов, позволяющее предотвратить сход вагонов, улучшить сохранность межвагонных соединений, повышая, тем самым, надежность работы системы торможения, а также исключает необходимость использования блока спутниковой навигации и блока памяти, что упрощает систему торможения и работу с ней.
Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков заявляемой полезной модели, не выявлено, что позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию патентоспособности «новизна».
Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждает пример конкретного выполнения заявляемой системы управления торможением поезда.
На фигуре представлена структурная схема системы управления торможением поезда.
Система управления торможением поезда содержит локомотив 1 и вагоны 2.1, 2.2… с блоками торможения 3.1, 3.2,.… подключенными к пневматической тормозной магистрали 4 через тройники 5.1, 5.2.….
На локомотиве 1 установлены штатный кран машиниста 6, блок управления 7, радиомодем 8 локомотива 1, и пульт управления 9.
Пульт управления 9 соединен с блоком управления 7, к которому подключены радиомодем 8 локомотива 1, и кран машиниста 6, последний соединен с пневматической тормозной магистралью 4.
Каждый блок торможения 3.1, 3.2… вагонов 2.1, 2.2… снабжен управляющим контроллером 10. К управляющему контроллеру 10 каждого блока торможения 3.1, 3.2… подключен радиомодем 11.1, 11.2…, датчик давления 12 и управляющие клапаны 13, который содержит вентиль торможения 14. При этом датчик давления 12 соединен с пневматической тормозной магистралью 4.
Кроме того, управляющие клапаны 13 снабжены электромагнитным вентилем отпуска 15, а каждый блок торможения 3.1, 3.2… снабжен выполненным в виде резервуара источником сжатого воздуха 16 с обратным клапаном 17.
При этом электромагнитный вентиль отпуска 15 соединен с пневматической тормозной магистралью 4 и источником сжатого воздуха 16, который через обратный клапан 17 соединен с пневматической тормозной магистралью 4.
Система управления торможением поезда работает следующим образом.
При необходимости выполнения торможения поезда на локомотиве 1 приводят в действие штатный кран машиниста 6 путем перевода ручки крана машиниста 6 в тормозное положение.
При этом сигнал с крана машиниста 6 поступает в блок управления 7, где формируется команда телеуправления на торможение, передаваемая посредством радиомодема 8 локомотива 1 на радиомодемы 11.1, 11.2…, которые установлены на вагонах 2.1, 2.2….
Аналогично формируется команда на отпуск тормозов при переводе ручки штатного крана машиниста 6 из тормозного положения в отпускное положение.
При приеме сигнала радиомодемами 11.1, 11.2…. на каждом блоке торможения 3.1, 3.2… команды торможения эта команда поступает на управляющий контроллер 10 и передается им на управляющие клапаны 13, которые через вентиль торможения 14 воздействуют на пневматическую тормозную магистраль 4, сообщая ее с атмосферой.
Таким образом происходит разрядка пневматической тормозной магистрали 4 на величину, заданную в полученной команде, и осуществляется торможение поезда.
При необходимости отпуска тормозов соответствующая команда, формируемая краном машиниста 6, поступает в блок управления 7, откуда команда телеуправления на отпуск тормозов передается радиомодемом 8 локомотива 1 на радиомодемы 11.1, 11.2… каждого блока торможения 3.1, 3.2… вагонов 2.1, 2.2…
Далее радиомодемы 11.1, 11.2…. передают команду на отпуск на управляющий контроллер 10, откуда она поступает на управляющие клапаны 13, преобразуясь в воздействие на электромагнитный вентиль отпуска 15.
Электромагнитный вентиль отпуска 15 соединяет источник сжатого воздуха 16, в котором сжатый воздух имеет предтормозное давление, с пневматической тормозной магистралью 4. Давление в пневматической тормозной магистрали 4 повышается и происходит отпуск тормозов.
Зарядка источника сжатого воздуха 16 происходит через обратный клапан 17 до давления, которое соответствует установленному на штатном кране машиниста 6 поездному (то есть, нормальному заданному) давлению.
Команды сигнализации (обратные команды) с каждого блока торможения 3.1, 3.2… формируются управляющим контроллером 10 от датчика давления 12 в определенные моменты выполнения процессов торможения и отпуска и передаются через радиомодемы 11.1, 11.2… на локомотив 1.
Радиомодем 8 локомотива 1 принимает команды сигнализации (обратные команды) и передает в блок управления 7, который после обработки сигналов отображает выполнение команд управления блоками торможения 3.1, 3.2….
Заявляемая система управления торможения поезда позволяет снизить износ тормозных колодок на 26%, уменьшить повреждаемость колес при торможениях, снизить затраты энергоресурсов на тягу поездов, повысить среднюю скорость движения поездов, снизить негативное воздействие на путь на его кривых участках, повысить сохранность грузов и подвижного состава.