МОДУЛЬ УПРАВЛЕНИЯ СТОЯНОЧНЫМ ТОРМОЗОМ И РЕЛЬСОВОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО
PARKING BRAKE CONTROL MODULE AND RAIL VEHICLE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящая заявка относится к технической области тормозов железнодорожных вагонов, и, в частности, относится к модулю управления стояночным тормозом и рельсовому транспортному средству.
Предпосылки настоящего изобретения
В настоящее время в рельсовых транспортных средствах усилие торможения стояночного тормоза прикладывается сжатыми пружинами, а модуль управления паркованием осуществляет отпускание и введение в действие стояночного тормоза путем управления наличием или отсутствием сжатого воздуха в стояночном цилиндре.
В патенте на полезную модель КНР №. CN202541577U описано устройство управления стояночным тормозом для городского рельсового транспортного средства, которое содержит часть управления давлением цилиндра стояночного тормоза, причем часть управления давлением цилиндра стояночного тормоза содержит главную воздушную магистраль MR и цилиндр PB стояночного тормоза, и главная воздушная магистраль предоставляет сжатый воздух для клапана управления стояночным тормозом и цилиндра PB стояночного тормоза после прохождения через отсечной кран и воздушный фильтр. Блок управления стояночным тормозом получает сигнал из кабины оператора на торможение и отпускание цилиндра PB стояночного тормоза, когда включен сигнал стояночного тормоза, клапан управления стояночным тормозом выпускает сжатый воздух из цилиндра PB стояночного тормоза, и цилиндр PB стояночного тормоза приводит в действие стояночный тормоз; когда сигнал стояночного тормоза исчезает, клапан управления стояночным тормозом подает воздух для подачи сжатого воздуха в цилиндр PB стояночного тормоза, чтобы разблокировать действие стояночного тормоза.
В патенте на полезную модель КНР №. CN105109474A описана система централизованного управления стояночным тормозом локомотива, содержащая основной блок управления и сблокированный датчик давления, причем сблокированный датчик давления используется для обнаружения давления в тормозной магистрали и передачи сигнала отсечки или сигнала перекрытия на основной блок управления, а основной блок управления получает сигнал отсечки или сигнал перекрытия, передаваемый датчиком давления, и обеспечивает реализацию в виде действия стояночного тормоза или отпускания стояночного тормоза в соответствии с полученным сигналом. В данном случае пневматический цилиндр сообщается с воздухопроводом стояночного тормоза для предоставления стабильного источника воздуха для устройства стояночного тормоза.
Как показано на фиг. 1, модуль управления стоянкой содержит редукционный клапан 10' и двухпозиционный трехходовой стояночный клапан 20’; сжатый воздух в главной воздушной магистрали 1’ после прохождения через редукционный клапан 10’ управляется одним двухпозиционным трехходовым стояночным клапаном 20', который может только контролировать наличие или отсутствие сжатого воздуха в стояночном цилиндре 2’; в нормальных обстоятельствах двухпозиционный трехходовой стояночный клапан 20' находится в открытом состоянии, стояночный цилиндр 2’ накачан сжатым воздухом для отпускания стояночного тормоза; когда получена команда стояночного тормоза, двухпозиционный трехходовой стояночный клапан 20' действует так, что выпускает сжатый воздух, находящийся в стояночном цилиндре 2', и приведение в действие стояночного тормоза реализуется сжатыми пружинами.
Принцип управления стояночным тормозом в соответствии с упомянутой выше технологией следующий: стояночным цилиндром прикладывается усилие стояночного тормоза, величина усилия стояночного тормоза, приложенного к рельсовому транспортному средству, определяется сжатыми пружинами в стояночном цилиндре 2', так что усилие стояночного торможения невозможно гибко регулировать, и невозможно приложить к транспортному средству надлежащее усилие стояночного торможения, чтобы обеспечить достаточную степень безопасности на стоянке и избежать явления царапания колес вследствие чрезмерного усилия при стоянке в неожиданных ситуациях.
Сущность изобретения
В настоящем изобретении предоставлены модуль управления стояночным тормозом и рельсовое транспортное средство; технические решения следующие.
Модуль управления стояночным тормозом, используемый в рельсовом транспортном средстве, содержащий:
впускной порт для воздуха;
первый впускной канал для воздуха, причем первый впускной канал для воздуха соединен со впускным портом для воздуха; первый впускной канал для воздуха содержит узел воздушного резервуара, который содержит камеру воздушного резервуара, и камера воздушного резервуара используется для хранения газа, который требуется для торможения, выполняемого тормозным цилиндром рельсового транспортного средства;
первый выпускной канал для воздуха, причем первый выпускной канал для воздуха расположен в соответствии с первым впускным каналом для воздуха;
второй впускной канал для воздуха, причем второй впускной канал для воздуха соединен со впускным портом для воздуха;
второй выпускной канал для воздуха, причем второй выпускной канал для воздуха расположен в соответствии со вторым впускным каналом для воздуха;
и клапанный блок, причем клапанный блок подключен между первым впускным каналом для воздуха и первым выпускным каналом для воздуха, клапанный блок подключен между вторым впускным каналом для воздуха и вторым выпускным каналом для воздуха, и клапанный блок имеет:
первое рабочее состояние, причем в первом рабочем состоянии клапанный блок соединяет камеру воздушного резервуара и первый выпускной канал для воздуха, и в то же время клапанный блок соединяет второй выпускной канал для воздуха и атмосферу, тем самым реализуя приложение усилия стояночного тормоза;
и второе рабочее состояние, причем во втором рабочем состоянии клапанный блок соединяет второй впускной канал для воздуха и второй выпускной канал для воздуха, и в это же время клапанный блок соединяет первый выпускной канал для воздуха и атмосферу, тем самым реализуя отпускание стояночного тормоза.
Предпочтительно узел воздушного резервуара содержит одноходовой клапан и цилиндр воздушного резервуара, камера воздушного резервуара расположена внутри цилиндра воздушного резервуара, цилиндр воздушного резервуара последовательно соединен с одноходовым клапаном, и одноходовой клапан и цилиндр воздушного резервуара последовательно расположены вдоль направления впускного порта для воздуха первого впускного канала.
Предпочтительно клапанный блок содержит часть пневмоуправления, причем часть пневмоуправления соединена со впускным портом для воздуха, и когда давление воздуха, обеспечиваемое впускным портом для воздуха для части пневмоуправления, превышает предварительно заданный диапазон части пневмоуправления, клапанный блок переключает рабочее состояние.
Предпочтительно клапанный блок содержит:
первый выпускной порт для воздуха, причем первый выпускной порт для воздуха соединен с первым впускным каналом для воздуха;
второе отверстие для воздуха, причем второе отверстие для воздуха соединено со вторым впускным каналом для воздуха;
третье отверстие для воздуха, причем третье отверстие для воздуха сообщается с атмосферой;
четвертое отверстие для воздуха, причем четвертое отверстие для воздуха расположено соответствующим образом относительно первого выпускного порта для воздуха и третьего отверстия для воздуха, и четвертое отверстие для воздуха соединено с первым выпускным каналом для воздуха;
и пятое отверстие для воздуха, причем пятое отверстие для воздуха расположено соответствующим образом относительно второго отверстия для воздуха и третьего отверстия для воздуха, и пятое отверстие для воздуха соединено со вторым выпускным каналом для воздуха;
когда клапанный блок находится в первом рабочем состоянии, первый выпускной порт для воздуха сообщается с четвертым отверстием для воздуха, тогда как пятое отверстие для воздуха сообщается с третьим отверстием для воздуха;
когда клапанный блок находится во втором рабочем состоянии, второе отверстие для воздуха сообщается с пятым отверстием для воздуха, тогда как четвертое отверстие для воздуха сообщается с третьим отверстием для воздуха.
Предпочтительно клапанный блок представляет собой двухпозиционный пятиходовой клапан, а модуль управления стояночным тормозом дополнительно содержит:
первый редукционный клапан, причем первый редукционный клапан подключен между впускным портом для воздуха и первым впускным каналом для воздуха, и первый редукционный клапан подключен последовательно с первым впускным каналом для воздуха и вторым впускным каналом для воздуха, причем выходной воздух из первого редукционного клапана поступает в первый впускной канал для воздуха по одному маршруту, а во второй впускной канал для воздуха – по другому маршруту;
второй впускной канал для воздуха содержит второй редукционный клапан и дроссельный клапан, причем дроссельный клапан подключен между вторым редукционным клапаном и вторым отверстием для воздуха.
Предпочтительно клапанный блок представляет собой двухпозиционный пятиходовой клапан, а модуль управления стояночным тормозом дополнительно содержит:
первый редукционный клапан, причем первый редукционный клапан расположен в первом впускном канале для воздуха, и воздух, поступающий в первый впускной канал для воздуха, последовательно проходит через первый редукционный клапан, одноходовой клапан и цилиндр воздушного резервуара;
второй впускной канал для воздуха содержит второй редукционный клапан и дроссельный клапан, причем дроссельный клапан подключен между вторым редукционным клапаном и вторым отверстием для воздуха.
В настоящей заявке дополнительно предоставлено рельсовое транспортное средство, содержащее модуль управления стояночным тормозом, тормозной цилиндр и стояночный цилиндр, причем модуль управления стояночным тормозом содержит:
впускной порт для воздуха;
первый впускной канал для воздуха, причем первый впускной канал для воздуха соединен со впускным портом для воздуха; первый впускной канал для воздуха содержит узел воздушного резервуара, который содержит камеру воздушного резервуара, и камера воздушного резервуара используется для хранения газа, который требуется для торможения, выполняемого тормозным цилиндром рельсового транспортного средства;
первый выпускной канал для воздуха, причем первый выпускной канал для воздуха расположен в соответствии с первым впускным каналом для воздуха, и первый выпускной канал для воздуха соединен с тормозным цилиндром;
второй впускной канал для воздуха, причем второй впускной канал для воздуха соединен со впускным портом для воздуха;
второй выпускной канал для воздуха, причем второй выпускной канал для воздуха расположен в соответствии со вторым впускным каналом для воздуха, и второй выпускной канал для воздуха соединен со стояночным цилиндром;
и клапанный блок, причем клапанный блок подключен между первым впускным каналом для воздуха и первым выпускным каналом для воздуха, клапанный блок подключен между вторым впускным каналом для воздуха и вторым выпускным каналом для воздуха, и клапанный блок имеет:
первое рабочее состояние, причем в первом рабочем состоянии клапанный блок соединяет камеру воздушного резервуара и первый выпускной канал для воздуха, и в то же время клапанный блок соединяет второй выпускной канал для воздуха и атмосферу, тем самым реализуя приложение усилия стояночного тормоза;
второе рабочее состояние, причем во втором рабочем состоянии клапанный блок соединяет второй впускной канал для воздуха и второй выпускной канал для воздуха, и в это же время клапанный блок соединяет первый выпускной канал для воздуха и атмосферу, тем самым реализуя отпускание стояночного тормоза.
Предпочтительно узел воздушного резервуара содержит одноходовой клапан и цилиндр воздушного резервуара, камера воздушного резервуара расположена внутри цилиндра воздушного резервуара, цилиндр воздушного резервуара последовательно соединен с одноходовым клапаном, и одноходовой клапан и цилиндр воздушного резервуара последовательно расположены вдоль направления впускного порта для воздуха первого впускного канала.
Предпочтительно клапанный блок содержит часть пневмоуправления, причем часть пневмоуправления соединена со впускным портом для воздуха, и когда давление воздуха, обеспечиваемое впускным портом для воздуха для части пневмоуправления, превышает предварительно заданный диапазон части пневмоуправления, клапанный блок переключает рабочее состояние.
Предпочтительно клапанный блок содержит:
первый выпускной порт для воздуха, причем первый выпускной порт для воздуха соединен с первым впускным каналом для воздуха;
второе отверстие для воздуха, причем второе отверстие для воздуха соединено со вторым впускным каналом для воздуха;
третье отверстие для воздуха, причем третье отверстие для воздуха сообщается с атмосферой;
четвертое отверстие для воздуха, причем четвертое отверстие для воздуха расположено соответствующим образом относительно первого выпускного порта для воздуха и третьего отверстия для воздуха, и четвертое отверстие для воздуха соединено с первым выпускным каналом для воздуха;
и пятое отверстие для воздуха, причем пятое отверстие для воздуха расположено соответствующим образом относительно второго отверстия для воздуха и третьего отверстия для воздуха, и пятое отверстие для воздуха соединено со вторым выпускным каналом для воздуха;
когда клапанный блок находится в первом рабочем состоянии, первый выпускной порт для воздуха сообщается с четвертым отверстием для воздуха, тогда как пятое отверстие для воздуха сообщается с третьим отверстием для воздуха;
когда клапанный блок находится во втором рабочем состоянии, второе отверстие для воздуха сообщается с пятым отверстием для воздуха, тогда как четвертое отверстие для воздуха сообщается с третьим отверстием для воздуха.
Предпочтительно рельсовое транспортное средство дополнительно содержит:
тормозной воздухопровод, причем тормозной воздухопровод соединен с тормозным цилиндром;
первый выпускной канал для воздуха содержит двухходовой клапан, причем двухходовой клапан содержит:
шестое отверстие для воздуха, причем шестое отверстие для воздуха соединено с клапанным блоком;
седьмое отверстие для воздуха, причем седьмое отверстие для воздуха соединено с тормозным воздухопроводом;
и восьмое отверстие для воздуха, причем восьмое отверстие для воздуха соединено с тормозным цилиндром;
когда давление воздуха на шестом отверстии для воздуха больше давления на седьмом отверстии для воздуха, тормозной цилиндр сообщается с клапанным блоком; когда давление воздуха на шестом отверстии для воздуха меньше давления на седьмом отверстии для воздуха, тормозной цилиндр сообщается с тормозным воздухопроводом.
Одно или более технических решений, предусмотренных в настоящем изобретении, имеют следующие технические результаты или преимущества:
Модуль управления стояночным тормозом, описанный в одном или более вариантах осуществления настоящего изобретения, содержит два независимых воздушных канала и клапанный блок для регулировки связи воздушных каналов, причем один из воздушных каналов содержит первый впускной канал для воздуха и первый выпускной канал для воздуха для резервирования газа, требующегося для стояночного тормоза, и предоставления энергии для стояночного тормоза тормозным цилиндром; другой воздушный канал содержит второй впускной канал для воздуха и второй выпускной канал для воздуха, для снабжения стояночного цилиндра газом, требующимся для отпускания стояночного тормоза; когда в рельсовом транспортном средстве нужно задействовать стояночный тормоз, клапанный блок переводится в первое рабочее состояние, и в это время газ, хранящийся в камере воздушного резервуара, подается к тормозному цилиндру, и в это же время стояночный цилиндр сообщается с атмосферой; а когда в рельсовом транспортном средстве нужно отпустить тормоз, клапанный блок переводится во второе рабочее состояние, в стояночном цилиндре поднимается давление, тормозной цилиндр сообщается с атмосферой, и в это же время камера воздушного резервуара накапливает газ, требующийся для тормоза. Таким образом, в модуле управления стояночным тормозом, предложенном в одном или более вариантах осуществления настоящего изобретения, используется сжатый воздух для приведения в движение тормозного цилиндра для задействования стояночного тормоза вместо использования сжатых пружин для приведения в действие стояночного тормоза в известном уровне техники, и на этой основе величина силы стояночного тормоза, прикладываемой к рельсовому транспортному средству, определяется сжатым воздухом, и поэтому обеспечивается гибкая регулировка силы торможения стояночного тормоза путем регулировки давления сжатого воздуха.
Краткое описание графических материалов
На фиг. 1 представлена принципиальная схема управления модуля управления стояночным тормозом известного уровня техники;
на фиг. 2 представлена принципиальная схема управления модуля управления стояночным тормозом согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, на которой клапанный блок находится в первом состоянии;
на фиг. 3 представлена принципиальная схема управления модуля управления стояночным тормозом согласно фиг. 2, на которой клапанный блок находится во втором состоянии;
на фиг. 4 представлена принципиальная схема управления модуля управления стояночным тормозом согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, на которой клапанный блок находится в первом состоянии;
на фиг. 5 представлена принципиальная схема управления модуля управления стояночным тормозом согласно фиг. 4, на которой клапанный блок находится во втором состоянии;
где: 1' – главная воздушная магистраль; 2' – стояночный цилиндр; 10' – редукционный клапан; 20' – двухпозиционный трехходовой стояночный клапан; 1 – модуль управления стояночным тормозом; 100 – впускной порт для воздуха; 200 – первый впускной канал для воздуха; 210 – узел воздушного резервуара; 211 – одноходовой клапан; 212 – цилиндр воздушного резервуара; 220 – камера воздушного резервуара; 300 – первый выпускной канал для воздуха; 310 – двухходовой клапан; 311 – шестое отверстие для воздуха; 312 – седьмое отверстие для воздуха; 313 – восьмое отверстие для воздуха; 400 – второй впускной канал для воздуха; 410 – второй редукционный клапан; 420 – дроссельный клапан; 500 – второй выпускной канал для воздуха; 600 – клапанный блок; 610 – первый выпускной порт для воздуха; 620 – второе отверстие для воздуха; 630 – третье отверстие для воздуха; 640 – четвертое отверстие для воздуха; 650 – пятое отверстие для воздуха; 660 – часть пневмоуправления; 700 – первый редукционный клапан; 2 – тормозной цилиндр; 3 – стояночный цилиндр; 4 – главная воздушная магистраль; 5 – тормозной воздухопровод; 6 – модуль управления блока управления тормозом.
Подробное описание настоящего изобретения
Ниже представлено подробное описание технических решений настоящего изобретения в комбинации с конкретными вариантами осуществления. Однако следует понимать, что без дальнейшего описания элементы, структуры и признаки одной реализации могут быть выгодно внесены в комбинации и в другие реализации.
Следует понимать, что в описании настоящей заявки термины «первый», «второй» используются только в целях облегчения описания и не должны расцениваться как указание или допущение касательно относительной важности или косвенного указания количества технических признаков. Таким образом, признаки, определяемые терминами «первый» и «второй», могут явно или неявно включать один или более признаков.
В описании настоящей заявки следует отметить, что направление или позиционные отношения, обозначенные терминами «верхний», «нижний», «самый низкий», «внутренний» и т. п., основаны на позиционных отношениях на фиг. 2; эти термины используются только для облегчения описания настоящей заявки и упрощения описания, но не указывают и не подразумевают, что упомянутые устройства или элементы должны иметь конкретную ориентацию, быть сконструированы и эксплуатироваться в определенной ориентации и, следовательно, не должны истолковываться в качестве ограничения данной заявки.
В описании настоящей заявки следует отметить, что, если прямо не указано иное, термины «соединять», «соединение» нужно в целом понимать как возможность жесткого соединения, разъемного соединения или интегрированного соединения, может подразумеваться прямое соединение, или непрямое соединение посредством промежуточных сред, или внутренняя связь двух компонентов. Специалист в данной области техники может понять конкретные значения вышеуказанных терминов в настоящей заявке в соответствии с конкретными обстоятельствами.
Варианты осуществления являются только описанием предпочтительных вариантов настоящего изобретения, и не направлены на ограничение объема охраны настоящего изобретения, различные модификации и усовершенствования, выполненные по техническим решениям настоящего изобретения специалистом в данной области техники без отступления от сущности настоящего изобретения, будут попадать в пределы объема охраны, подтверждаемого пунктами формулы изобретения.
Основная идея, предложенная в настоящем изобретении, состоит в следующем.
Реализация настоящего изобретения предоставляет модуль управления стояночным тормозом для осуществления отпускания и включения стояночного тормоза, и рельсовое транспортное средство, в котором применяется модуль управления стояночным тормозом. Модуль управления стояночным тормозом содержит два независимых воздушных канала и клапанный блок для регулировки связи воздушных каналов, причем один из воздушных каналов обладает способностью хранения газа, требующегося для стояночного тормоза, чтобы предоставлять энергию для стояночного тормоза тормозного цилиндра, другой воздушный канал может предоставлять газ, требующийся для отпускания стояночного цилиндра; когда в рельсовом транспортном средстве возникает необходимость задействовать стояночный тормоз, клапанный блок переводится в первое рабочее состояние, и в это время газ, сохраненный одним из воздушных каналов, направляется к тормозному цилиндру, и в это же время стояночный цилиндр сообщается с атмосферой; а когда в рельсовом транспортном средстве возникает необходимость отпустить стояночный тормоз, клапанный блок переводится во второе рабочее состояние, и в это время поднимается давление в стояночном цилиндре через другой воздушный канал, а тормозной цилиндр сообщается с атмосферой, и в это же время накапливает газ, требующийся для торможения.
На основе описанного выше, в модуле управления стояночным тормозом, предложенном в варианте осуществления настоящего изобретения, используется сжатый воздух для приведения в движение тормозного цилиндра для задействования стояночного тормоза, вместо использования сжатых пружин для приведения в действие стояночного тормоза, и на этой основе величина силы стояночного тормоза, прикладываемой к рельсовому транспортному средству, определяется сжатым воздухом, и поэтому обеспечивается гибкая регулировка силы торможения стояночного тормоза путем регулировки давления сжатого воздуха и получается надлежащее усилие торможения на стоянке. Таким образом решена техническая проблема регулировки усилия стояночного тормоза для приложения надлежащего усилия стояночного тормоза к транспортному средству, что тем самым не только обеспечивает достаточный коэффициент запаса на стоянке, но и позволяет избежать явления царапания колес из-за чрезмерного усилия стояночного тормоза в неожиданных ситуациях.
Чтобы лучше понять упомянутое выше техническое решение, упомянутое выше техническое решение будет описано подробно со ссылкой на прилагаемые графические материалы и конкретные варианты осуществления. Следует понимать, что настоящие варианты осуществления являются только некоторыми предпочтительными вариантами осуществления настоящего изобретения и не могут толковаться как ограничение объема охраны настоящего изобретения.
Со ссылкой на фиг. 2–5, в варианте осуществления настоящего изобретения предоставлено рельсовое транспортное средство, содержащее модуль 1 управления стояночным тормозом, тормозной цилиндр 2, стояночный цилиндр 3, главную воздушную магистраль 4 и тормозной воздухопровод 5. Тормозной воздухопровод 5 можно использовать как источник воздуха для рабочего торможения рельсового транспортного средства, и воздух тормозного воздухопровода 5 также можно подавать по главной воздушной магистрали 4. Модуль 1 управления стояночным тормозом используется в рельсовом транспортном средстве, и может осуществлять отпускание и задействование стояночного тормоза. Модуль 1 управления стояночным тормозом содержит впускной порт 100 для воздуха, первый впускной канал 200 для воздуха, первый выпускной канал 300 для воздуха, второй впускной канал 400 для воздуха, второй выпускной канал 500 для воздуха и клапанный блок 600, причем:
впускной порт 100 для воздуха расположен в начальной позиции модуля 1 управления стояночным тормозом, и впускной порт 100 для воздуха используется для сообщения или соединения с внешним источником воздуха, чтобы выполнять функции входного порта для воздуха для модуля 1 управления стояночным тормозом и для снабжения воздухом первого впускного канала 200 для воздуха и/или второго впускного канала 400 для воздуха. Вполне понятно, что любой модуль управления стояночным тормозом содержит впускной порт для воздуха и аналогично выпускной порт для воздуха. В частности, как показано на фиг. 2, впускной порт 100 для воздуха сообщается с главной воздушной магистралью 4, а когда главная воздушная магистраль 4 находится в состоянии прохождения воздуха (что может соответствовать состоянию движения рельсового транспортного средства в это время), воздух из главной воздушной магистрали 4 поступает в модуль 1 управления стояночным тормозом через впускной порт 100 для воздуха для подачи воздуха в первый впускной канал 200 для воздуха и/или второй впускной канал 400 для воздуха.
Первый впускной канал 200 для воздуха соединен со впускным портом 100 для воздуха (первый впускной канал 200 для воздуха и впускной порт 100 для воздуха могут быть выполнены как одно целое или соединены сваркой, разъемным соединением и т. п.) для осуществления вентиляции между первым впускным каналом 200 для воздуха и впускным портом 100 для воздуха. Первый впускной канал 200 для воздуха содержит узел 210 воздушного резервуара, который содержит камеру 220 воздушного резервуара, и камера воздушного резервуара используется для хранения газа, который требуется для торможения, выполняемого тормозным цилиндром 2. Когда газ из первого впускного порта 100 для воздуха подается в первый впускной канал 200 для воздуха, камера 220 воздушного резервуара узла 210 воздушного резервуара накапливает газ для стабильной подачи накопленного газа к тормозному цилиндру 2, когда первый выпускной канал 300 для воздуха сообщается с тормозным цилиндром 2, вызывая подачу тормозным цилиндром 2 усилия стояночного тормоза, тем самым реализуя стояночный тормоз. В частности, как показано на фиг. 2, узел 210 воздушного резервуара содержит одноходовой клапан 211 и цилиндр 212 воздушного резервуара, камера 220 воздушного резервуара расположена внутри цилиндра 212 воздушного резервуара, цилиндр 212 воздушного резервуара последовательно соединен с одноходовым клапаном 211, и одноходовой клапан 211 и цилиндр 212 воздушного резервуара последовательно расположены вдоль направления впускного порта для воздуха первого впускного канала 200 для воздуха, так что воздух, поступающий в первый впускной канал 200 для воздуха, сначала проходит через одноходовой клапан 211, а затем поступает в камеру 220 воздушного резервуара в цилиндре 212 воздушного резервуара, и в это же время газ в камере 220 воздушного резервуара заблокирован от перемещения обратно из первого впускного канала 200 для воздуха. Например, когда давление в главной воздушной магистрали 4 снижается, одноходовой клапан 211 может защищать давление в камере 220 воздушного резервуара от снижения.
Первый выпускной канал 300 для воздуха расположен в соответствии с первым впускным каналом 200 для воздуха, так что когда для рельсового транспортного средства возникает необходимость задействовать стояночный тормоз, первый выпускной канал 300 для воздуха может получать газ в первом впускном канале 200 для воздуха (например, в основном газ, сохраненный в камере 220 воздушного резервуара) и может предоставлять газ тормозному цилиндру 2 для реализации задействования стояночного тормоза, а когда для рельсового транспортного средства требуется отпускание стояночного тормоза, газ, находящийся в тормозном цилиндре 2, может быть выпущен, тем самым реализуя отпускание стояночного тормоза. Специалистам в данной области техники вполне понятно, что под термином «выпускной порт для воздуха» в первом выпускном канале 300 для воздуха можно понимать выпуск воздуха, то есть первый выпускной канал 300 для воздуха может выпускать газ первого впускного канала 200 для воздуха в тормозной цилиндр 2 и также может выпускать газ тормозного цилиндра 2 в атмосферу. Специалистам в данной области техники вполне понятно, что первый выпускной канал 300 для воздуха и первый впускной канал 200 для воздуха можно рассматривать как один воздушный канал, называемый первым воздушным каналом; и этот первый воздушный канал разделен клапанным блоком 600, причем первый впускной канал 200 для воздуха выполняет функции входной части для газа в первом воздушном канале, а первый выпускной канал 300 для воздуха выполняет функции выходной или выхлопной части для газа в первом воздушном канале, и первый выпускной канал 300 для воздуха соединен с тормозным цилиндром 2 (первый выпускной канал 300 для воздуха и тормозной цилиндр 2 могут быть соединены с возможностью отсоединения интерфейсом воздушного канала или неразъемным соединением, таким как сварка).
В частности, как показано на фиг. 2, первый выпускной канал 300 для воздуха подключен между клапанным блоком 600 и тормозным цилиндром 2; когда клапанный блок 600 выбирает первый впускной канал 200 для воздуха для сообщения с первым выпускным каналом 300 для воздуха, газ из первого впускного канала 200 для воздуха подается в тормозной цилиндр 2 через первый выпускной канал 300 для воздуха; для предоставления тормозному цилиндру 2 возможности выполнять торможение во время движения рельсового транспортного средства, то есть для предоставления тормозному цилиндру 2 возможности применять тормозное усилие как в состоянии задействования стояночного тормоза, так и в состоянии рабочего торможения рельсового транспортного средства, в настоящем изобретении применяется следующее решение: первый выпускной канал 300 для воздуха содержит двухходовой клапан 310, двухходовой клапан 310 содержит шестое отверстие 311 для воздуха, седьмое отверстие 312 для воздуха и восьмое отверстие 313 для воздуха, причем шестое отверстие 311 для воздуха соединено с клапанным блоком 600 и используется для получения газа, выходящего из клапанного блока 600, седьмое отверстие 312 для воздуха соединено с тормозным воздухопроводом 5 и используется для получения газа, выходящего из тормозного воздухопровода 5, восьмое отверстие 313 для воздуха соединено с тормозным цилиндром и используется для вывода газа, выходящего из клапанного блока 600 или тормозного воздухопровода 5, к тормозному цилиндру, причем, когда давление воздуха на шестом отверстии 311 для воздуха больше давления на седьмом отверстии 312 для воздуха, тормозной цилиндр 2 сообщается с клапанным блоком 600; когда давление воздуха на шестом отверстии 311 для воздуха меньше давления на седьмом отверстии 312 для воздуха, тормозной цилиндр 2 сообщается с тормозным воздухопроводом 5. Иными словами, двухходовой клапан 310 выбирает воздух из клапанного блока 600 и тормозного воздухопровода 5; когда рельсовому транспортному средству требуется рабочее торможение, первый выпускной канал 300 для воздуха не сообщается, и из тормозного воздухопровода 5 выходит воздух в это время относительно двухходового клапана 310, давление газа на стороне тормозного воздухопровода 5 больше давления газа на стороне первого выпускного канала 300 для воздуха, затем тормозной воздухопровод 5 и тормозной цилиндр 2 сообщаются для реализации тормозного усилия тормозного цилиндра 2; когда рельсовому транспортному средству требуется стояночный тормоз, первый выпускной канал 300 для воздуха сообщается, а в тормозном воздухопроводе 5 в это время нет воздуха относительно двухходового клапана 310, давление газа на стороне первого выпускного канала 300 для воздуха больше, чем давление газа на стороне тормозного воздухопровода 5, первый выпускной канал 300 для воздуха и тормозной цилиндр 2 сообщаются, таким образом реализуя подачу усилия стояночного торможения тормозного цилиндра 2.
Кроме того, для лучшего контроля усилия рабочего торможения, продолжая ссылаться на фиг. 2, рельсовое транспортное средство согласно настоящему изобретению содержит модуль 6 управления блока управления тормозом, причем модуль 6 управления блока управления тормозом соединен с тормозным воздухопроводом 5 и используется для управления выходом газа тормозного воздухопровода 5, а затем управления выходом усилия торможения тормозного цилиндра 2 согласно инструкции, полученной модулем управления блока управления тормозом.
Второй впускной канал 400 для воздуха соединен со впускным портом 100 для воздуха (второй впускной канал 400 для воздуха и впускной порт 100 для воздуха могут быть выполнены как одно целое или соединены сваркой, разъемным соединением и т. п.) для осуществления вентиляции между вторым впускным каналом 400 для воздуха и впускным портом 100 для воздуха, и второй впускной канал 400 для воздуха соединен с клапанным блоком 600 и используется для транспортировки газа, полученного на впускном порте 100 для воздуха, к клапанному блоку 600. Согласно описанию настоящего изобретения специалист в данной области техники может прямо и без сомнений заключить, что второй впускной канал 400 для воздуха и первый впускной канал 200 для воздуха принадлежат к двум независимым каналам для воздуха, чтобы пропускать газ соответственно по разным каналам для воздуха; например, воздух на впускном порте 100 для воздуха можно разделить на два канала, один проходит через первый впускной канал 200 для воздуха, а другой проходит через второй впускной канал 400 для воздуха. В частности, как показано на фиг. 2, второй впускной канал 400 для воздуха содержит второй редукционный клапан 410 и дроссельный клапан 420, причем второй редукционный клапан 410 используется для получения на выходе давления газа, требующегося для отпускания стояночного тормоза, то есть обеспечения давления газа, требующегося для отпускания стояночного тормоза стояночного цилиндра 3, а дроссельный клапан 420 подключен между вторым редукционным клапаном 410 и клапанным блоком 600, то есть в направлении впускного порта для воздуха вдоль второго впускного канала 400 для воздуха, причем второй редукционный клапан 410 и дроссельный клапан 420 расположены последовательно, а воздух, поступающий во второй впускной канал 400 для воздуха, последовательно проходит через второй редукционный клапан 410 и дроссельный клапан 420.
Второй выпускной канал 500 для воздуха расположен в соответствии со вторым впускным каналом 400 для воздуха, так что когда для рельсового транспортного средства возникает необходимость отпустить стояночный тормоз, второй выпускной канал 500 для воздуха может получать газ во втором впускном канале 400 для воздуха и может предоставлять газ стояночному цилиндру 3 для осуществления отпускания стояночного тормоза, а когда для рельсового транспортного средства требуется задействование стояночного тормоза, газ, находящийся в тормозном цилиндре 3, может быть выпущен, тем самым создавая условия для задействования стояночного тормоза. Специалистам в данной области техники вполне понятно, что под термином «выпускной порт для воздуха» во втором выпускном канале 500 для воздуха можно понимать выпуск воздуха, который может выпускать газ второго впускного канала 400 в стояночный цилиндр 3 и также может выпускать газ стояночного цилиндра 3 в атмосферу. Специалистам в данной области техники вполне понятно, что второй выпускной канал 500 для воздуха и второй впускной канал 400 для воздуха можно рассматривать как один воздушный канал, который называют вторым воздушным каналом; и этот второй воздушный канал разделен клапанным блоком 600, причем второй впускной канал 400 для воздуха выполняет функции входной части для газа во втором воздушном канале, а первый выпускной канал 500 для воздуха выполняет функции выходной или выхлопной части для газа в первом воздушном канале, и первый выпускной канал 500 для воздуха соединен со стояночным цилиндром 3 (второй выпускной канал 500 для воздуха и стояночный цилиндр 3 могут быть соединены с возможностью отсоединения интерфейсом воздушного канала и подобным или неразъемным соединением, таким как сварка и т. п.). В частности, как показано на фиг. 2, второй выпускной канал 500 для воздуха может быть только одной трубой воздушного канала, при том условии, что он может выполнять функцию транспортировки газа.
Клапанный блок 600 подключен между первым впускным каналом 200 для воздуха и первым выпускным каналом 300 для воздуха, клапанный блок 600 подключен между вторым впускным каналом 400 для воздуха и вторым выпускным каналом 500 для воздуха, и клапанный блок 600 используется для выбора направления воздушных каналов, то есть клапанный блок 600 имеет первое рабочее состояние и второе рабочее состояние. Как показано на фиг. 2, в первом рабочем состоянии клапанный блок 600 соединяет камеру 220 воздушного резервуара и первый выпускной канал 300 для воздуха, и в то же время клапанный блок 600 соединяет второй выпускной канал 500 для воздуха и атмосферу, тем самым реализуя приложение усилия стояночного тормоза. Как показано на фиг. 3, во втором рабочем состоянии клапанный блок 600 соединяет второй впускной канал 400 для воздуха и второй выпускной канал 500 для воздуха, и в это же время клапанный блок 600 соединяет первый выпускной канал 300 для воздуха и атмосферу, тем самым реализуя отпускание стояночного тормоза. Исходя из этого, специалист в данной области техники может понять, что требуемый клапанный блок можно выбрать, руководствуясь общими техническими знаниями и известным уровнем техники, чтобы удовлетворить изложенные выше требования. В частности, как показано на фиг. 2 и 3, клапанный блок 600 предпочтительно представляет собой двухпозиционный пятиходовой клапан, клапанный блок 600 содержит первый выпускной порт 610 для воздуха, второе отверстие 620 для воздуха, третье отверстие 630 для воздуха, четвертое отверстие 640 для воздуха и пятое отверстие 650 для воздуха, причем первый выпускной порт 610 для воздуха соединен с первым впускным каналом 200 для воздуха для получения воздуха первого впускного канала 200 для воздуха, второе отверстие 620 для воздуха соединено со вторым впускным каналом 400 для воздуха для получения воздуха второго впускного канала 400 для воздуха, третье отверстие 630 для воздуха сообщается с атмосферой, четвертое отверстие 640 для воздуха расположено в соответствии с первым выпускным портом 610 для воздуха и третьим отверстием 630 для воздуха для сообщения с первым выпускным портом 610 для воздуха и третьим отверстием 630 для воздуха, четвертое отверстие 640 для воздуха соединено с первым выпускным каналом 300 для воздуха, пятое отверстие 650 для воздуха расположено в соответствии со вторым отверстием 620 для воздуха и третьим отверстием 630 для воздуха для сообщения со вторым отверстием 620 для воздуха и третьим отверстием 630 для воздуха, и пятое отверстие 650 для воздуха соединено со вторым выпускным каналом 500 для воздуха. Как показано на фиг. 2, когда клапанный блок 600 находится в первом рабочем состоянии, первый выпускной порт 610 для воздуха сообщается с четвертым отверстием 640 для воздуха, в то время как пятое отверстие 650 для воздуха сообщается с третьим отверстием 630 для воздуха, в это же время первый впускной канал 200 для воздуха сообщается с первым выпускным каналом 300 для воздуха, воздух в первом впускном канале 200 для воздуха поступает в тормозной цилиндр 2, и в это же время стояночный цилиндр 3 сообщается с атмосферой через второй выпускной канал 500 для воздуха, тем самым задействуя стояночный тормоз. Как показано на фиг. 3, когда клапанный блок 600 находится во втором рабочем состоянии, второе отверстие 620 для воздуха сообщается с пятым отверстием 650 для воздуха, в то время как четвертое отверстие 640 для воздуха сообщается с третьим отверстием 630 для воздуха, в это же время второй впускной канал 400 для воздуха сообщается со вторым выпускным каналом 500 для воздуха, газ второго впускного канала 400 для воздуха поступает в стояночный цилиндр 3, и в это же время тормозной цилиндр 2 сообщается с атмосферой через первый выпускной канал 300 для воздуха, тем самым реализуя отпускание стояночного тормоза.
Опираясь на описанное выше, варианты осуществления, описанные в настоящем изобретении, имеют следующие технические результаты или преимущества:
в соответствии с модулем управления стояночным тормозом, описанным в варианте осуществления настоящего изобретения, он устроен так, что содержит два независимых воздушных канала и клапанный блок для регулировки связи воздушных каналов, причем один из воздушных каналов (первый воздушный канал) содержит первый впускной канал 200 для воздуха и первый выпускной канал 300 для воздуха, для резервирования газа, требующегося для стояночного тормоза, и предоставления энергии для стояночного тормоза тормозным цилиндром 2, и другой воздушный канал (второй воздушный канал) содержит второй впускной канал 400 для воздуха и второй выпускной канал 500 для воздуха, для снабжения стояночного цилиндра 3 газом, требующимся для отпускания стояночного тормоза; когда в рельсовом транспортном средстве нужно задействовать стояночный тормоз, клапанный блок 600 переводится в первое рабочее состояние, и в это время газ, хранящийся в камере 220 воздушного резервуара, подается к тормозному цилиндру 2, и в это же время стояночный цилиндр 3 сообщается с атмосферой; а когда в рельсовом транспортном средстве нужно отпустить тормоз, клапанный блок 600 переводится во второе рабочее состояние, в это время в стояночном цилиндре 3 поднимается давление, тормозной цилиндр 2 сообщается с атмосферой, и в это же время камера 220 воздушного резервуара накапливает газ, требующийся для торможения. Таким образом, в варианте осуществления, описанном в настоящем изобретении, используется сжатый воздух для приведения в движение тормозного цилиндра 2 для задействования стояночного тормоза, вместо использования сжатых пружин для приведения в действие стояночного тормоза в известном уровне техники, и на этой основе величина силы стояночного тормоза, прикладываемой к рельсовому транспортному средству, определяется сжатым воздухом и поэтому обеспечивается гибкая регулировка силы торможения стояночного тормоза путем регулировки давления сжатого воздуха, и обеспечивается надлежащее усилие торможения стояночного тормоза. Таким образом, решена техническая проблема регулировки усилия стояночного тормоза для приложения надлежащего усилия стояночного тормоза к транспортному средству, что тем самым не только обеспечивает достаточный коэффициент запаса на стоянке, но и позволяет избежать явления царапания колес из-за чрезмерного усилия стояночного тормоза в неожиданных ситуациях.
Кроме того, модуль управления стояночным тормозом, описанный в варианте осуществления настоящего изобретения, дополнительно имеет следующие технические результаты: (1) поскольку усилие торможения стояночного тормоза прилагается тормозным цилиндром 2, приводимым в движение сжатым воздухом, в стояночном цилиндре можно не применять сжатые пружины, и можно упростить конструкцию стояночного цилиндра, а это в свою очередь приведет к значительному уменьшению веса и объема всего тормозного устройства, то есть можно сократить массу пружин в нижней части рельсового транспортного средства, и сэкономить установочное пространство рамы шасси; (2) поскольку усилие торможения стояночного тормоза прилагается тормозным цилиндром 2, приводимым в движение сжатым воздухом, усилие торможения стояночного тормоза не будет снижаться вследствие усталости материала, и усилие торможения стояночного тормоза будет сохраняться неизменным в течение всего срока эксплуатации.
Что касается управления переключением рабочих состояний клапанного блока 600, это может быть управление с помощью электрического сигнала (например, клапанный блок 600 представляет собой клапан с электрическим управлением), пневматическое управление (например, клапанный блок 600 представляет собой клапан с пневматическим управлением) или ручное управление, или это может быть комбинация управления электрическим сигналом, пневматического управления и ручного управления, так что в случае необходимости можно выбирать альтернативным способом разные режимы управления. Продолжая ссылаться на фиг. 2 и 3, управление клапанным блоком 600 может осуществляться давлением воздуха, действие клапанного блока 600 можно контролировать главной воздушной магистралью 4, а при снижении давления в главной воздушной магистрали 4 до заданного значения клапанный блок 600 будет приведен в действие, так что модуль управления стояночным тормозом имеет отказоустойчивые характеристики безопасности, что повышает уровень безопасности системы и улучшает эффективность отклика операций срабатывания и отпускания стояночного тормоза рельсового транспортного средства. В частности, на фиг. 2 и 3 клапанный блок 600 также содержит часть 660 пневмоуправления, которая соединена со впускным портом 100 для воздуха во время процесса перемещения рельсового транспортного средства, и когда давление воздуха, обеспечиваемое впускным портом 100 для воздуха для части 660 пневмоуправления (что также является давлением воздуха, обеспечиваемым главной воздушной магистралью 4 для части 660 пневмоуправления), выходит за пределы предварительно заданного диапазона части 660 пневмоуправления (например, меньше предварительно заданного значения), клапанный блок 600 переключает рабочее состояние. В частности, когда рельсовое транспортное средство движется в обычном режиме, давление воздуха в главной воздушной магистрали 4 находится в стабильном состоянии, и давление воздуха, поставляемого главной воздушной магистралью 4 части 660 пневмоуправления, находится в предварительно заданном диапазоне части 660 пневмоуправления, и в это время часть 660 пневмоуправления не работает, а переключением рабочего состояния клапанного блока 600 можно управлять вручную (как показано на фиг. 1 или фиг. 2, клапанные блоки 600 снабжены компонентами с грибовидной головкой для ручного управления) и/или можно управлять с помощью электричества (как показано на фиг. 1 или фиг. 2, клапанные блоки 600 снабжены электромагнитными клапанами для электрического управления), а также с помощью других общепринятых в данной области техники способов; и когда рельсовое транспортное средство находится в аварийной ситуации, давление воздуха в главной воздушной магистрали 4 значительно изменяется, давление воздуха, подаваемого по главной воздушной магистрали 4 к части 660 пневмоуправления, не находится в предварительно установленных пределах для части 660 пневмоуправления, в это время часть 660 пневмоуправления действует так, что переключает клапанный блок 600 из второго рабочего состояния в первое рабочее состояние для осуществления аварийного торможения, то есть для осуществления экстренного реагирования на аварийную ситуацию (например, нестабильное давление воздуха в главной воздушной магистрали). Обычно, когда значение давления воздуха в главной воздушной магистрали 4 ниже предварительно заданного диапазона, тормозное усилие может быть недостаточным. Поэтому клапанный блок 600 обычно переключает свое рабочее состояние, когда давление в главной воздушной магистрали 4 ниже предварительно заданного диапазона, но не исключается, что клапанный блок 600 может быть настроен переключать свое рабочее состояние для других целей, когда давление в главной воздушной магистрали 4 выше предварительно заданного диапазона. Необязательно, часть 660 пневмоуправления соединена со вторым впускным каналом 400 для воздуха посредством управляющего клапана (известного специалистам в этой области техники), причем его точка подключения расположена между дроссельным клапаном 420 и вторым отверстием 620 для воздуха.
Для снабжения камеры воздушного резервуара газом под требуемым давлением модуль 1 управления стояночным тормозом дополнительно содержит первый редукционный клапан 700, причем первый редукционный клапан 700 включен между впускным портом 100 для воздуха и первым впускным каналом 200 для воздуха для снабжения первого впускного канала 200 для воздуха (в частности, камеры 220 воздушного резервуара) газом под требуемым давлением и дополнительно снабжения тормозного цилиндра 2 давлением воздуха, требующимся для задействования стояночного тормоза, причем первый редукционный клапан 700 соединен последовательно с первым впускным каналом 200 для воздуха и вторым впускным каналом 400 для воздуха, причем воздух, выходящий из первого редукционного клапана 700, поступает в первый впускной канал 200 для воздуха по одному маршруту и во второй впускной канал 400 для воздуха по другому маршруту. Разумеется, как показано на фиг. 4 и 5, в некоторых других вариантах осуществления первый редукционный клапан 700 также может быть расположен в первом впускном канале 200 для воздуха, то есть воздух, поступающий в первый впускной канал 200 для воздуха, последовательно проходит через первый редукционный клапан 700, одноходовой клапан 211 и цилиндр 212 воздушного резервуара. Как показано на фиг. 4 и 5, можно полностью независимо контролировать давление первого впускного канала 200 для воздуха второго впускного канала 400 для воздуха модуля управления стояночным тормозом, и давление любого из первого впускного канала 200 для воздуха и второго впускного канала 400 для воздуха можно устанавливать независимо, не влияя на давление другого, то есть можно независимо устанавливать разные значения давления срабатывания стояночного тормоза и давления отпускания стояночного тормоза, так что модуль управления стояночным тормозом обладает большей адаптивностью.
Для более понятного иллюстрирования настоящего изобретения операции реализации срабатывания стояночного тормоза и отпускания стояночного тормоза будут рассмотрены отдельно с использованием в качестве примера вариантов осуществления, показанных на фиг. 2 и 3:
воздух из главной воздушной магистрали 4 поступает в камеру 220 воздушного резервуара цилиндра 212 воздушного резервуара последовательно через впускной порт 100 для воздуха, первый редукционный клапан 700 и одноходовой клапан 211, и хранится в камере 220 воздушного резервуара;
когда в рельсовом транспортном средстве нужно задействовать стояночный тормоз, клапанный блок 600 находится в первом рабочем состоянии (состояние на фиг. 2), а в это время сжатый воздух, хранящийся в камере 220 воздушного резервуара цилиндра 212 воздушного резервуара, поступает в тормозной цилиндр 2 последовательно через первый выпускной порт 610 для воздуха, четвертое отверстие 640 для воздуха и первый выпускной канал 300 для воздуха, в это же время второе отверстие 630 для воздуха закрыто, а воздух внутри стояночного цилиндра 3 последовательно проходит через второй выпускной канал 500 для воздуха, пятое отверстие 650 для воздуха и третье отверстие 630 для воздуха для выхода в атмосферу, тем самым реализуя срабатывание стояночного тормоза;
когда в рельсовом транспортном средстве нужно отпустить стояночный тормоз, клапанный блок 600 находится во втором рабочем состоянии (состояние на фиг. 3), а в это время воздух из главной воздушной магистрали 4 последовательно проходит через впускной порт 100 для воздуха, первый редукционный клапан 700, второй редукционный клапан 410, дроссельный клапан 420, второе отверстие 620 для воздуха, пятое отверстие 650 для воздуха и второй выпускной канал 500 для воздуха и поступает в стояночный цилиндр 3, а в это время первый выпускной порт 610 для воздуха закрыт, и воздух внутри тормозного цилиндра 2 последовательно проходит через первый выпускной канал 300 для воздуха, четвертое отверстие 640 для воздуха и третье отверстие 630 для воздуха, и выходит в атмосферу, тем самым реализуя отпускание стояночного тормоза.