ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
BRAKING SYSTEM OF RAILWAY ROLLING STOCK

Изобретение относится к железнодорожному подвижному составу, включающему локомотивы, пассажирские и скоростные грузовые вагоны, моторвагонный и специальный подвижной состав, и касается устройства тормозных систем с электропневматическим торможением.
Известна тормозная система железнодорожного подвижного состава, содержащая воздухораспределитель пассажирского типа, сообщенный магистральным отростком через разобщительный кран с тормозной магистралью, питательным отростком с запасным резервуаром и выходным отростком с одним из входов переключательного клапана, другой вход которого сообщен с электровоздухораспределителем, питающимся от запасного резервуара, тормозной цилиндр, систему нештатного торможения, включающую в себя блокировочный клапан и дополнительный переключательный клапан, сообщающий тормозной цилиндр с выходом имеющегося переключательного клапана или с выходом блокировочного клапана /1/.
Недостатками известной тормозной системы являются ее сложность, заключающаяся в дополнительной установке переключательного и блокировочного клапанов, а также невозможность отпуска тормоза, пока величина давления в тормозной магистрали не превысит величину уставки блокировочного клапана, что увеличивает время маневровых работ с железнодорожным подвижным составом, особенно связанных с частыми отцепками отдельных вагонов.
Кроме того, применение воздухораспределителей пассажирского типа на железнодорожном подвижном составе ограничивает возможности по его транспортированию грузовыми локомотивами в составе грузовых поездов, из-за различия времени срабатывания на торможение и времени отпуска тормозов у пассажирских и грузовых воздухораспределителей, что приводит к увеличению продольно-динамических сил, воздействующих на автосцепки железнодорожного подвижного состава, и к необходимости снижения допускаемой скорости движения.
Известна тормозная система пассажирского подвижного состава, содержащая воздухораспределитель для пассажирских вагонов, подключенный магистральным отростком через разобщительный кран к тормозной магистрали, питательным отростком к запасному резервуару и выходным отростком через один из входов переключательного клапана к тормозному цилиндру, второй вход переключательного клапана соединен с электровоздухораспределителем, подключенным к запасному резервуару, дополнительно оснащенная клапаном ограничения давления зарядки запасного резервуара /2/.
Недостатком известной тормозной системы является снижение безопасности эксплуатации подвижного состава, поскольку установка дополнительного клапана ограничения давления запасного резервуара приведет к быстрой истощимости тормоза - уменьшению реализуемой тормозной силы подвижного состава при длительных или при частых, следующих одно за другим торможениях и отпусках, вследствие недостаточности восполнения запасов сжатого воздуха в запасном резервуаре.
Известна тормозная система железнодорожного вагона, принятая за прототип, содержащая тормозную магистраль, тормозные цилиндры первой и второй тележек, соединенные воздуховодами с тормозной магистралью и установленные на раме вагона воздухораспределитель и электровоздухораспределитель, последовательно соединенные воздуховодами с электровоздухораспределителем отпускной клапан, запасный резервуар и ложный резервуар, а также первый и второй комплекты исполнительных приборов, размещенные на соответствующих концевых частях рамы вагона, каждый из которых включает последовательно соединенные воздуховодами с ложным резервуаром реле давления и питательный резервуар, причем реле давления соединено воздуховодами с двумя сбрасывающими клапанами и соответствующими тормозными цилиндрами, а питательный резервуар соединен воздуховодами и разобщительным краном с тормозной магистралью посредством дросселя и обратного клапана, причем каждое реле давления соединено воздуховодами с упомянутым электровоздухораспределителем посредством ложного резервуара, выполненного в виде емкости с воздуховодом /3/.
Недостатком известной тормозной системы является зависимость выходных давлений воздухораспределителя и электровоздухораспределителя от подбора объема ложного резервуара, что ограничивает возможности тормозной системы вагона, позволяя применить ее только на подвижном составе пассажирского назначения. Транспортирование подвижного состава, оборудованного такой тормозной системой, грузовыми локомотивами или в составе грузовых поездов приведет к необходимости снижения допускаемой скорости движения из-за увеличения продольно-динамических сил, воздействующих на автосцепки железнодорожных вагонов - следствия различия времени срабатывания на торможение и времени отпуска тормозов пассажирских и грузовых воздухораспределителей.
Кроме того, известная тормозная система весьма чувствительна даже к небольшим утечкам воздуха в пневмолинии от воздухораспределителя и электровоздухораспределителя к ложному резервуару, что может привести к неконтролируемому отпуску тормоза вагона.
Техническим результатом заявленного изобретения является повышение безопасности, эффективности и надежности работы тормозной системы железнодорожного подвижного состава в результате снижения времени подготовки тормозов к действию и обеспечения неистощимости тормозов, во-первых, за счет включения в тормозную систему воздухораспределителя грузового типа, позволяющего транспортировать железнодорожный подвижной состав в грузовых поездах без снижения допускаемой скорости и не приводящего к неконтролируемому отпуску тормоза из-за длины состава или в случае допускаемых утечек воздуха из тормозной магистрали, во-вторых, за счет применения отдельного реле давления, воздействующего на реле давления тормозных цилиндров каждой тележки, что ускоряет наполнение тормозных цилиндров сжатым воздухом, сокращая тем самым длину тормозного пути.
Указанный технический результат достигается тем, что в тормозную систему железнодорожного подвижного состава, содержащую тормозную магистраль, тормозные цилиндры для каждой тележки, воздухораспределитель пассажирского типа с запасным резервуаром и электровоздухораспределитель, подключенные через разобщительный кран к тормозной магистрали, соединенные воздуховодом с ложным резервуаром и через переключательный клапан с реле давления тормозных цилиндров каждой тележки, соединенными с питательным резервуаром, подключенным через обратный клапан и дроссель к тормозной магистрали, дополнительно включен воздухораспределитель грузового типа с отдельным запасным резервуаром, подключенный через отдельный разобщительный кран к тормозной магистрали, соединенный воздуховодом через первый дополнительный разобщительный кран с переключательным клапаном, второй дополнительный разобщительный кран установлен на воздуховоде, соединяющем воздухораспределитель пассажирского типа и электровоздухораспределитель с переключательным клапаном, соединенным выходным отростком с отдельным реле давления, соединенным с питательным резервуаром и воздействующем на реле давления тормозных цилиндров каждой тележки.
На чертеже схематически изображена тормозная система железнодорожного подвижного состава.
Тормозная система железнодорожного подвижного состава, содержит тормозную магистраль 1, тормозные цилиндры 2 для каждой тележки (на чертеже не показаны), воздухораспределитель 3 пассажирского типа с запасным резервуаром 4 и электровоздухораспределитель 5, подключенные через разобщительный кран 6 к тормозной магистрали 1 и соединенные воздуховодом 7 с ложным резервуаром 8 и через переключательный клапан 9 с двумя реле 10 давления тормозных цилиндров 2 каждой тележки, соединенными с питательным резервуаром 11, подключенным через обратный клапан 12 и дроссель 13 к тормозной магистрали 1, воздухораспределитель 14 грузового типа с отдельным запасным резервуаром 15, подключенный через отдельный разобщительный кран 16 к тормозной магистрали 1, соединенный воздуховодом 17 через первый дополнительный разобщительный кран 18 с переключательным клапаном 9, второй дополнительный разобщительный кран 19 установлен на воздуховоде 7, соединенным с переключательным клапаном 9. Выходной отросток переключательного клапана 9 соединен с отдельным реле 20 давления, соединенным с питательным резервуаром 11 и с двумя реле 10 давления тормозных цилиндров 2 каждой тележки.
Тормозная система железнодорожного подвижного состава работает следующим образом.
При установлении зарядного давления в тормозной магистрали 1 через воздухораспределитель 3 пассажирского типа происходит наполнение сжатым воздухом запасного резервуара 4, а через воздухораспределитель 14 грузового типа происходит наполнение сжатым воздухом отдельного запасного резервуара 15.
При работе тормозной системы железнодорожного подвижного состава в составе пассажирских поездов разобщительный кран 6 и второй дополнительный разобщительный кран 19 открыты, отдельный разобщительный кран 16 и первый дополнительный разобщительный кран 18 закрыты. При работе тормозной системы железнодорожного подвижного состава в составе грузовых поездов отдельный разобщительный кран 16 и первый дополнительный разобщительный кран 18 открыты, разобщительный кран 6 и второй дополнительный разобщительный кран 19 закрыты.
При торможении автоматическим тормозом в составе пассажирского поезда сжатый воздух из запасного резервуара 4 через воздухораспределитель 3 пассажирского типа поступает по воздухопроводу 7, соединенному с ложным резервуаром 8, через открытый второй дополнительный разобщительный кран 19, переключательный клапан 9 по его выходному отростку к отдельному реле 20 давления. От отдельного реле 20 давления сжатый воздух поступает к реле 10 давления тормозных цилиндров 2, воздействующих на тормозные рычажные передачи (на чертеже не показаны) соответствующих тележек.
При электропневматическом торможении сжатый воздух из запасного резервуара 4 через электровоздухораспределитель 5, установленный в едином блоке совместно с воздухораспределителем 3 пассажирского типа и разделенный с последним при помощи переключательного клапана (на чертеже не показан), поступает по воздухопроводу 7, соединенному с ложным резервуаром 8, через открытый второй дополнительный разобщительный кран 19, через переключательный клапан 9 к отдельному реле 20 давления, от которого сжатый воздух поступает к реле 10 давления тормозных цилиндров 2, воздействующих на тормозные рычажные передачи соответствующих тележек.
При торможении автоматическим тормозом в составе грузового поезда сжатый воздух поступает из запасного резервуара 15 через воздухораспределитель 14 грузового типа по воздухопроводу 17, открытый первый дополнительный разобщительный кран 18, переключательный клапан 9 к отдельному реле 20 давления, от которого сжатый воздух поступает к реле 10 давления тормозных цилиндров 2, воздействующих на тормозные рычажные передачи соответствующих тележек.
Таким образом, предлагаемая тормозная система железнодорожного подвижного состава позволяет эксплуатировать его без ограничения допускаемых скоростей движения вне зависимости от характеристики поезда и не приведет к возможному увеличению продольно-динамических сил, воздействующих на автосцепки вагонов железнодорожных подвижных составов разных характеристик, поскольку тормозная система адаптирована по времени подготовки на торможение и по времени отпуска тормозов как для пассажирских, так и для грузовых воздухораспределителей.
Подвижной состав, оборудованный предлагаемой тормозной системой, в несамоходном состоянии позволяет транспортировать его отдельным пассажирским локомотивом или в составе пассажирских поездов, где особенно требуется электропневматическое торможение, или грузовыми локомотивами в составе грузовых и хозяйственных поездов, что весьма востребовано на железнодорожной инфраструктуре.
Источники информации
1. RU, патент на изобретение №2073341 С1, «Тормозная система железнодорожного подвижного состава», МПК В60Т 13/26, опубл. 10.02.1997.
2. UA, патент на изобретение №93923 С2, «Тормозная система подвижного состава (варианты) и клапан ограничения давления зарядки запасного резервуара», МПК В60Т 17/04, опубл. 25.03.2011.
3. RU, патент на полезную модель №128586 U1, «Тормозная система железнодорожного вагона», МПК В61Н 11/02, опубл. 27.05.2013.