Двухтрубная тормозная система железнодорожного подвижного состава
DOUBLE-PIPE BRAKING SYSTEM OF RAILWAY ROLLING STOCK

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано для управления тормозами грузовых поездов.
Известна автоматическая прямодействующая тормозная система грузового железнодорожного транспортного средства [1], содержащая воздухораспределитель, магистральный воздухопровод с концевыми кранами и соединительными рукавами. На вагонах с данной системой установлены запасный резервуар и тормозной цилиндр. Между воздухораспределителем и тормозным цилиндром подключен грузовой авторежим. Воздухораспределитель соединен с магистральным воздуховодом отводом через разобщительный кран и тройник. Разобщительный кран устанавливают в тройник перед отводом, чтобы можно было отключить не только воздухораспределитель, но и отвод в случае его излома. Одним из недостатков данной тормозной системы является то, что на зарядку запасных резервуаров требуется время. Если не выдержать его между торможениями, то это может привести к потере тормозного эффекта. Тормозной цилиндр заполняется с медленной скоростью, т.е. объем сжатого воздуха ограничен объемом запасного резервуара.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является пневматическая часть автоматического тормоза железнодорожного вагона [2]. Данное техническое решение содержит магистральный воздухопровод, каждый из концов которого снабжен концевым краном, соединенным с соединительным рукавом, а средняя часть магистрального воздухопровода снабжена тройником или тройником-кронштейном, сообщенным с разобщительным краном, который посредством воздухопровода соединен со штуцером «Магистраль», установленном на двухкамерном резервуаре воздухораспределителя, а штуцер «Запасный резервуар» двухкамерного резервуара воздухораспределителя с помощью воздухопровода сообщен с запасным резервуаром (по меньшей мере с одним или с двумя или с несколькими соединенными между собой запасными резервуарами), причем вышеупомянутый двухкамерный резервуар воздухораспределителя соединен посредством разъемных соединений или с помощью резьбовых соединений с главной и с магистральной частями воздухораспределителя. Штуцер двухкамерного резервуара воздухораспределителя «Тормозной цилиндр» с помощью воздухопровода соединен со штуцером авторежима «Воздухораспределитель», а другой штуцер этого авторежима «Тормозной цилиндр» с помощью воздухопровода соединен с управляющим резервуаром, а этот управляющий резервуар с помощью воздухопровода соединен со штуцером реле давления, который соединен с рабочей или верхней камерой этого реле давления, а другой штуцер упомянутого реле давления, который соединен или сообщен со средней камерой этого реле давления, посредством воздухопровода соединен по меньшей мере с двумя тормозными цилиндрами или с четырьмя тормозными цилиндрами, а третий штуцер этого реле давления, сообщенный с его нижней камерой, посредством воздухопровода соединен с запасным резервуаром или штуцер авторежима «Воздухораспределитель» с помощью воздухопровода соединен с управляющим резервуаром, а другой штуцер авторежима «Тормозной цилиндр» с помощью воздухопровода соединен со штуцером реле давления, который соединен с рабочей или верхней камерой этого реле давления или штуцер авторежима «Воздухораспределитель» посредством воздухопровода соединен со штуцером реле давления, который соединен со средней камерой реле давления, а другой штуцер авторежима «Тормозной цилиндр» с помощью воздухопровода соединен по меньшей мере с двумя тормозными цилиндрами. Недостатком прототипа является то, что из-за присутствия в системе реле давления снижается надежность всей системы, т.к. реле давления - это сложное управляющее устройство. Эффект по увеличению скорости наполнения неоднозначен, в данной системе объем питающего воздуха не увеличивается, а объем воздуха, осуществляющего работу, возрастает на величину дополнительных труб и управляющего резервуара, что приводит к увеличению времени срабатывания, но при этом ожидаемый эффект заключается в том, что диаметр отверстия питающего клапана реле давления больше чем диаметр проходного отверстия тормозного клапана воздухораспределителя. Однако реле давления не может наполнять тормозной цилиндр быстрее чем воздухораспределитель заполнит управляющий резервуар.
Целью изобретения является повышение безопасности движения поездов за счет сокращения подготовительного тормозного пути и уменьшения вероятности истощения тормозной системы.
Двухтрубная тормозная система грузового подвижного состава отличается тем, что запасные резервуары вагонов получают питание из тормозной магистрали не только во время зарядки, но и дополнительно непрерывно получают питание от главного резервуара локомотива через ограничительный редуктор, запорный регулируемый клапан, по питательной магистрали поезда, через дроссельное отверстие и обратный клапан воздуховода запасного резервуара.
Двухтрубная тормозная система железнодорожного подвижного состава представлена в виде упрощенной схемы на фиг.1 (упрощенная схема двухтрубной тормозной системы) МК - мотор-компрессор; ГР - главный резервуар; ПМЛ - питательная магистраль локомотива; Р - редуктор; ЗК - запорный регулируемый клапан питательной магистрали локомотива; ТМ - тормозная магистраль; ПМ - питательная магистраль; КрМ - кран машиниста; ЗР - запасный резервуар; BP - воздухораспределитель; ТЦ - тормозной цилиндр; Ар - автоматический регулятор режимов торможения в зависимости от загрузки; 1 - дроссельное отверстие; 2 - обратный клапан воздуховода запасного резервуара; 3 - обратный клапан воздухораспределителя.
Система работает следующим образом. Мотор-компрессор наполняет сжатым воздухом главный резервуар (фиг. 1). Из главного резервуара воздух поступает в питательную магистраль локомотива, которая соединена с тормозной магистралью через кран машиниста, а также через редуктор и запорный регулируемый клапан с питательной магистралью поезда. Благодаря тому, что главный и запасный резервуары сообщены друг с другом через редуктор и обратный клапан, давление в запасных резервуарах будет поддерживаться на уровне, установленном ограничительным редуктором за счет непрерывного питания сжатым воздухом от главного резервуара локомотива, при этом в запасных резервуарах вагонов давление будет выше чем в тормозной магистрали. При помощи крана машиниста изменяется давление в тормозной магистрали и совершается управление воздухораспределителями, реагирующими на изменение давления в тормозной магистрали. Запасный резервуар соединен с тормозной магистралью через воздухораспределитель, а через обратный клапан 2 и дроссельное отверстие 1 с питательной магистралью поезда. Наличие обратного клапана 2 в воздуховоде между питательной магистралью поезда и запасным резервуаром, позволяет сохранить сжатый воздух в запасном резервуаре вагона в случае обрыва питательной магистрали поезда. Наличие обратного клапана воздухораспределителя 3 установленного в канале между тормозной магистралью и запасным резервуаром поезда, позволяет сохранить сжатый воздух в запасном резервуаре в случае обрыва тормозной магистрали.
При снижении давления в тормозной магистрали воздухораспределитель сообщает запасный резервуар с тормозным цилиндром через авторегулятор режимов торможения, что приводит к торможению поезда. При повышении давление в тормозной магистрали, воздухораспределитель производит сообщение тормозных цилиндров с атмосферой. Запасный резервуар при этом пополняется одновременно из тормозной и питательной магистралей поезда. Воздух в питательную магистраль поезда подается через редуктор, который отрегулирован на давление выше чем в тормозной магистрали для обеспечения достаточной интенсивности подпитки запасных резервуаров. Между редуктором и питательной магистралью поезда устанавливается запорный регулируемый клапан, обеспечивающий разобщение питательной магистрали локомотива с питательной магистралью поезда в случае разрыва питательной магистрали поезда.
Еще одной особенностью представленной тормозной системы является то, что предлагаемая двухтрубная система может функционировать как однотрубная, т.е. с неподключенной питательной магистралью поезда. Это позволит формировать составы из вагонов, оснащенных как однотрубной, так и двухтрубной системой, что поспособствует постепенному и неполному внедрению двухтрубной тормозной системы на отечественный железнодорожный транспорт без ограничений по однородности состава.
В результате применения двухтрубной тормозной системы на грузовом подвижном составе сокращается подготовительный тормозной путь, возрастает тормозная эффективность, практически до ноля снижается вероятность истощения тормозов, вследствие чего повышается безопасность движения поездов. Кроме того, сокращение тормозного пути позволяет увеличить участковую скорость движения подвижного состава.
Список использованной литературы
1. Иноземцев В.Г., Абашкин И.В. Тормозное и пневматическое оборудование подвижного состава: Учебник для ПТУ. - 2-е изд., перераб. и доп. - М., Транспорт, 1984. - 342 с., ил., табл.
2. Патент РФ № RU 2114015, МПК В60Т 13/00 (1995.01) Пневматическая часть автоматического тормоза железнодорожного вагона // Патент России № RU 2114015, МПК В60Т 13/00 (1995.01) Поспелова Е.А.