Блок тормозного оборудования

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, преимущественно к тормозному оборудованию электропоезда типа ЭР2Г «Ласточка» с дистанционным управлением в автоматическом режиме GoA4.
Известен блок тормозного оборудования, содержащий установленную в контейнере кронштейн-плиту, на которой смонтированы приборы торможения, сообщенные пневматическими каналами, выполненными в кронштейн-плите, с трубопроводами периферийно расположенных исполнительных узлов и воздушными магистралями транспортного средства, в состав которых входят блок управления тормозом, включающий электропневматические вентили тормоза и отпуска, первый клапан переключательный и реле давления соединенное с тормозными цилиндрами каналом с краном разобщительным, датчики давления, блок управления стояночным тормозом, включающий электропневматические вентили включения, отключения и пневматически связанный с ними орган переключательный, сообщенный с питательной магистралью через редуктор, а через второй клапан переключательный с цилиндрами стояночного тормоза, на каналах которых закреплены краны разобщительные с диагностикой, и тормозными цилиндрами, датчики давления, блок системы пневматического подвешивания, сообщенный с питательной магистралью, имеющий в составе фильтр, клапан обратный, клапан минимального давления, кран разобщительный с диагностикой на канале, сообщенном с пневморессорами, датчики давления, блок управления тормозом через третий клапан переключательный, сообщен с вентилем тормоза безопасности и клапаном пропорционального управления каналом, на котором закреплены кран разобщительный с диагностикой и датчики давления, а клапан пропорционального управления тормозом связан с тормозной магистралью каналом с краном разобщительным с диагностикой, датчиком давления и органом дополнительной разрядки, и с резервуаром, сообщенным каналом с краном разобщительным с диагностикой с блоком управления тормозом, электронную систему управления и диагностики, состоящую из блока питания, шлюза, управляющего электронного блока, электронного блока противогазной защиты, регистратора, дисплея диагностического /Патент РФ №176810, МПК В60Т 13/36, от 24.04.2017 г./.
К недостаткам известного блока тормозного оборудования можно отнести то, что в нем отсутствует возможность дистанционного управления тормозными процессами по командам системы управления поездом и передачи диагностической информации в систему управления электропоездом о значениях давления в пневматических контурах и положениях ручек запорной арматуры, потележечное пневматическое и электропневматическое торможение электропоезда, электронное автоматическое регулирование давление воздуха в тормозных цилиндрах вагона.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение автоматического потележечного пневматического и электропневматического торможения электропоезда с одновременной противоюзной защитой колесных пар, а также электронного автоматического регулирования давления воздуха в тормозных цилиндрах вагона в зависимости от его загрузки, зарядки питательных резервуаров системы торможения и системы пневмоподвешивания, дистанционного управления запорной арматурой, оборудованной электроприводами, по командам системы управления электропоездом и передачи диагностической информации в систему управления электропоездом о значениях давления в пневматических контурах и положениях ручек запорной арматуры, регистрации параметров, с возможностью записи на USB-Flash накопитель, о работе тормозного оборудования.
Техническая задача решается за счет того, что блок тормозного оборудования оборудован электронным авторежимом, причем блок управления тормозом состоит из двух блоков, которые обеспечивают управление тормозными цилиндрами через переключательный клапан с приоритетом, а также выполнен с возможностью дистанционного управления тормозными процессами по командам системы управления поездом за счет реализации дистанционного управления запорной арматурой, передачи диагностической информации в микропроцессорную систему управления и диагностики локомотива.
Технический результат, который будет получен при осуществлении заявляемой полезной модели, заключается в повышении надежности.
Указанный результат достигается тем, что блок тормозного оборудования содержит установленную в контейнере кронштейн-плиту, на которой смонтированы приборы торможения, сообщенные пневматическими каналами, выполненными в кронштейн-плите, с трубопроводами периферийно расположенных исполнительных узлов и воздушными магистралями транспортного средства, в состав которых входят блок управления тормозом, включающий электропневматические вентили тормоза и отпуска, первый клапан переключательный и реле давления соединенное с тормозными цилиндрами каналом с краном разобщительным, датчики давления, блок управления стояночным тормозом, включающий электропневматические вентили включения, отключения и пневматически связанный с ними орган переключательный, сообщенный с питательной магистралью через редуктор, а через второй клапан переключательный с цилиндрами стояночного тормоза, на каналах которых закреплены краны разобщительные с диагностикой, и тормозными цилиндрами, датчики давления, блок системы пневматического подвешивания, сообщенный с питательной магистралью, имеющий в составе фильтр, клапан обратный, клапан минимального давления, кран разобщительный с диагностикой на канале, сообщенном с пневморессорами, датчики давления, блок управления тормозом через третий клапан переключательный, сообщен с вентилем тормоза безопасности и клапаном пропорционального управления каналом, на котором закреплены кран разобщительный с диагностикой и датчики давления, а клапан пропорционального управления тормозом связан с тормозной магистралью каналом с краном разобщительным с диагностикой, датчиком давления и органом дополнительной разрядки, и с резервуаром, сообщенным каналом с краном разобщительным с диагностикой с блоком управления тормозом, электронную систему управления и диагностики, состоящую из блока питания, шлюза, управляющего электронного блока, электронного блока противоюзной защиты, регистратора, дисплея диагностического, а также электронный авторежим, содержащий два электропневматических вентиля, управляющие полости которых соединены пневматическим каналом с датчиком, и электропневматический вентиль безопасности, сообщенные с питательной магистралью со смонтированными на ней фильтром и краном разобщительным с диагностикой и через клапан обратный, редуктор и датчик давления с резервуаром, сообщенным с блоком управления тормозом, причем блок управления тормозом выполнен из двух блоков, его второй блок включает, аналогично указанному первому, электропневматические вентили тормоза и отпуска, четвертый клапан переключательный и реле давления, соединенное каналом с тормозными цилиндрами, датчики давления, при этом на каналах реле давления закреплены краны разобщительные с диагностикой и электроприводом, а с тормозными цилиндрами реле давления соединены через клапан переключательный с приоритетом, к которому пневматически подключен блок управления стояночным тормозом, причем краны разобщительные с диагностикой, закрепленные на каналах питательной магистрали, вентиля тормоза безопасности, системы пневматического подвешивания, выполнены с электроприводом для дистанционного перевода рукояти в положение «Открыто», «Закрыто» по команде системы управления электропоезда.
На фиг. 1 изображен блок тормозного оборудования, общий вид. На фиг. 2 изображено то же, схема пневматическая принципиальная.
Блок тормозного оборудования выполнен в виде металлического контейнера 1 с крышкой и кронштейнами для закрепления в подвагонном пространстве каждого вагона, на задней стенке (не показано) которого закреплены штуцеры для подсоединения пневматических магистралей электропоезда и трубопроводов периферийно расположенных исполнительных узлов. В контейнере 1 размещены приборы электронной системы управления и диагностики, а также, смонтированные на кронштейн-плите 2, пневматические и электропневматические приборы для обеспечения пневматического и электропневматического торможения поезда.
Кронштейн-плита 2 выполнена с внутренними пневматическими каналами (не показано) для сообщения смонтированных на фронтальной стенке пневматических и электропневматических приборов с периферийными устройствами и трубопроводами тормозной и питательной магистралей 3, 4 электропоезда, на которых закреплены соответственно краны 5, 6 разобщительные с диагностикой и электроприводом и фильтр 7 на питательной магистрали 4.
На кронштейн-плите 2 (фиг. 2) смонтированы орган дополнительной разрядки 8, соединенный с резервуаром 9, клапан 10 пропорционального управления и вентиль 11 тормоза безопасности, сообщенные через кран 12 разобщительный с диагностикой и электроприводом, клапан 13 переключательный с приоритетом с блоком 14 управления тормозом, электронный авторежим 15, блок 16 системы пневматического подвешивания и блок 17 управления стояночным тормозом.
Блок 14 управления тормозом осуществляет управление подачи сжатого воздуха в тормозные цилиндры первой и второй тележек при пневматическом и электропневматическом торможении.
Блок 14 управления тормозом содержит первый и второй блоки, каждый из которых содержит соответственно два электропневматических вентиля тормоза 18 и отпуска 19, которые пневматически сообщены через клапан 20 переключательный с реле 21 давления и два электропневматических вентиля тормоза 22 и отпуска 23, которые пневматически сообщены через клапан 24 переключательный с реле 25 давления. При этом на каналах реле 21 и 25 давления закреплены краны 26, 27 разобщительные с диагностикой и электроприводом, а с тормозными цилиндрами 28, 29 реле 21 и 25 давления соединены через клапан 30 переключательный с приоритетом. На пневматических каналах блока 14 управления тормозом закреплены датчики 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38 давления.
Электронный авторежим 15 содержит смонтированные на его пневматических каналах два электропневматических вентиля 39, 40 и электропневматический вентиль 41 безопасности, а также клапан 42 обратный, редуктор 43 и датчики давления 44, 45. Электронный авторежим 15 сообщен с питательной магистралью 4 и через клапан 42 обратный и редуктор 43 с резервуаром 46, который соединен каналом с краном 47 шаровым с диагностикой с блоком 14 управления тормозом.
Блок 16 системы пневматического подвешивания сообщен с питательной магистралью 4 и предназначен для подготовки сжатого воздуха для тормозной системы и системы пневматического подвешивания вагона электропоезда. Блок 16 системы пневматического подвешивания содержит смонтированные на пневматических каналах блока 16 фильтр 48, клапан 49 обратный на канале питательного резервуара 50, клапан 51 минимального давления, резервуар 52 пневматического подвешивания, кран 53 разобщительный с диагностикой и электроприводом, закрепленный на канале, который соединен с пневморессорами 54, датчики 55 и 56.
Блок 17 управления стояночным тормозом содержит электропневматические вентили 57 и 58 включения и выключения, связанные между собой органом 59 переключательным, и два клапана - атмосферный и питательный (не показано). Блок 17 управления стояночным тормозом сообщен с питательной магистралью 4 через редуктор 60, с цилиндрами 61, 62 стояночного тормоза каналом, на котором закреплен переключательный клапан 63, датчики 64, 65 и кран 66 разобщительный с диагностикой, а также через переключательный клапан 63 сообщен каналом с датчиком 67 с переключательным клапаном 30 с приоритетом тормозных цилиндров 28, 29.
Электронная система управления и диагностики блока тормозного оборудования включает блок питания 68, шлюз 69, который осуществляет гальваническую развязку между тормозным оборудованием и системой управления, расчет тормозного давления в тормозных цилиндрах 28, 29 при текущей загрузке пневмоподвески, электронный блок 70, электронный блок 71 с функцией противоюзной защиты колесных пар электропоезда, дисплей 72 диагностический для графического отображения данных о давлении и работоспособности датчиков, диагностических положениях разобщительных кранов 5, 6, 12, 26, 27, 47, 53, 66 и рукоятки блока 17 управления стояночным тормозом, состоянии системы противоюза, блока 14 управления тормозами и блока 17 управления стояночным тормозом.
Контроль давления в каналах блока тормозного оборудования, сообщенных с тормозой магистралью 3, обеспечивают датчики 73, 74, 75.
В случае, если отсутствует возможность управления кранами 6, 12, 26, 27, 53 разобщительными с электроприводами с помощью системы управления электропоездом, открыть или закрыть краны можно с помощью ключа ручного дублирования, закрепленного на торцевой стенке контейнера 1 (не показано).
Полезная модель работает следующим образом.
Электронный авторежим 15 выполняет функцию авторежимного регулирования при автоматическом пневматическом тормозе и электропневматическом тормозе. В штатном электронном режиме работы электронного авторежима 15 электронный блок 70 получает значения давления в пневморессорах 54 и устанавливает требуемое давление, в зависимости от загрузки вагона, в резервуаре 46 посредством управления вентилями 39, 40. При этом вентиль 44 безопасности находится под напряжением. В случае, когда электронный блок 70 при управлении вентилями 39, 40 не получает данные об изменении давления по датчику 45 давления, снимается напряжение с вентиля 44 безопасности и электронный авторежим 15 начинает работать в резервном пневматическом режиме.
Автоматическое пневматическое торможение.
При снижении давления в тормозной магистрали 3 электропоезда срабатывает орган 8 дополнительной разрядки, обеспечивающий дополнительную разрядку тормозной магистрали 3, а следовательно увеличивающий скорость срабатывания тормозов электропоезда. Далее срабатывает клапан 10 пропорционального управления и обеспечивает проход сжатого воздуха от резервуара 46, давление в котором создается электронным авторежимом 15, через переключательный клапан 13 с приоритетом (приоритет у автоматического пневматического тормоза) к блокам управления тормозом.
Сформированное клапаном 10 пропорционального управления с учетом загрузки вагона управляющее давление через переключательные клапаны 20, 24 поступает в управляющую полость реле давления 21, 25, которое большим проходным сечением наполняет тормозные цилиндры 28, 29 вагона электропоезда.
При появлении давления в тормозных цилиндрах 28, 29 управляющий сигнал обратной связи передается в орган 8 дополнительной разрядки и дополнительная разрядка прекращается.
Автоматическое электропневматическое торможение.
При снятии напряжения с вентиля 11 электропневматического обеспечивается проход редуцированного электронным авторежимом 15 давления с учетом текущей загрузки вагона электропоезда сжатого воздуха через переключательный клапан 13 к первому и второму блокам блока управления тормозом 14, управляющее давление через переключательные клапаны 20 и 24 указанных блоков поступает в управляющую полость каждого реле давления 21, 25, которое большим проходным сечением наполняет тормозные цилиндры 28, 29 вагона электропоезда.
Электропневматическое торможение
При получении сигнала от системы управления верхнего уровня блок 14 управления тормозом формирует давление при помощи вентилей 18, 22 электропневматических тормоза и 19, 23 электропневматических отпуска. Через соответствующий переключательный клапан 20, 24 давление подается в управляющую полость реле давления 21, 25, которое большим проходным сечением наполняет тормозные цилиндры 28, 29 вагона электропоезда.
Контроль точности формирования давления в тормозных цилиндрах 28, 29 осуществляется при помощи датчиков давления 33, 35, 34, 36.
Стояночный тормоз
При получении сигнала от системы управления верхнего уровня на выключение стояночного тормоза подается напряжение на электропневматический вентиль 58 блока 17 управления стояночным тормозом и происходит переключение органа 59 переключательного в положение, обеспечивающее проход давления сжатого воздуха из питательной магистрали 4, редуцированного редуктором 60 к переключательному клапану 63 и далее через кран 66 разобщительный с диагностикой к цилиндрам 61, 62 стояночного тормоза.
При получении сигнала от системы управления верхнего уровня на включение стояночного тормоза подается напряжение на электропневматический вентиль 57 блока 17 управления стояночным тормозом, при этом происходит переключение органа 59 переключательного в положение обеспечивающее выход давления сжатого воздуха через переключательный клапан 63 и кран 66 разобщительный с диагностикой в атмосферу.
Для ручного управления стояночным тормозом блок 17 управления стояночным тормозом снабжен рукояткой (не показано), которая механически соединена с органом 59 переключательным.
Блок системы пневматического подвешивания
2
Сжатый воздух из питательной магистрали 4 электропоезда поступает к каналам блока 16 пневматического подвешивания, проходит через фильтр 48, клапан 49 обратный и обеспечивает зарядку питательного резервуара 50 тормозной системы. Клапан 49 обратный предназначен для сохранения запаса сжатого воздуха в питательном резервуаре 50, необходимого для требуемого количества торможений в случае повреждения тормозной магистрали 3. Далее сжатый воздух из питательной магистрали 4 поступает к клапану 51 минимального давления зарядки, который ограничивает зарядку системы пневматического подвешивания до достижения значения давления в питательной магистрали 4 (0,66±0,02) МПа [(6,7±0,2) кгс/см]. При достижении указанного значения давления клапан 51 минимального давления зарядки открывается и происходит зарядка резервуара 52 системы пневматического подвешивания. Далее давление проходит через кран 53 с диагностикой и электроприводом и поступает к пневморессорам 54. Для контроля давления в питательной магистрали 4 и пневморессорах 54 предусмотрены датчики 55 и 56.
Предлагаемая полезная модель промышленно применима, обеспечивает повышение надежности функционирования блока тормозного оборудования, предназначенного для работы в системе торможения электропоезда типа ЭР2Г «Ласточка» с дистанционным управлением в автоматическом режиме GoA4.