ТОРМОЗНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
RAILWAY VEHICLE BRAKING EQUIPMENT

Область техники
Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, преимущественно грузового подвижного состава железных дорог, в том числе высокоскоростного, в частности к тормозному оборудованию железнодорожного транспортного средства и предназначено для управления изменением давления сжатого воздуха в тормозных цилиндрах вагонов грузового подвижного состава.
Уровень техники
Известно тормозное оборудование железнодорожного транспортного средства (патент РФ на полезную модель №128586, МПК В60Т 13/36, В60Т 15/36, В60Т 13/66, публ. 27.05.2013) содержащее воздухораспределитель и электровоздухораспределитель, запасной резервуар и ложный резервуар, выполненный в виде емкости с воздуховодом, и два питательных резервуара, каждый из которых соединен с регулятором давления, соединенными с двумя сбрасывающими клапанами и соответствующими тормозными цилиндрами.
Известно тормозное оборудование железнодорожного транспортного средства (патент РФ на полезную модель №122960, МПК В60Т 13/26, В60Т 15/66, В60Т 13/66, публ. 20.12.2012), содержащее пневматический воздухораспределитель, подключенный к тормозной магистрали через разобщительный кран, запасный резервуар, тормозные цилиндры, соединенные с авторежимами, электропневматический воздухораспределитель, соединенный с запасным резервуаром, пневматическим воздухораспределителем и с переключательным клапаном, регулятор давления, питательные резервуары, подключенные к тормозной магистрали через дроссели и обратные клапаны, ложный тормозной цилиндр, соединенный с переключательным клапаном.
Недостатком известных устройств является сложность и низкая надежность, заключающаяся в необходимости установки различных по объему резервуаров, а также использование для наполнения тормозных цилиндров дополнительных регуляторов давления, которые в известных аналогах предназначены только для поддержания требуемого темпа их наполнения (из-за увеличения количества и объема тормозных цилиндров, длины тормозной магистрали).
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является тормозное оборудование железнодорожного транспортного средства, содержащее пневматический воздухораспределитель грузового типа, связанный с тормозной магистралью, с запасным резервуаром и с двумя тормозными цилиндрами, и электропневматический воздухораспределитель.
Электропневматический воздухораспределитель соединен посредством обратного клапана и клапана максимального давления с запасным резервуаром. Пневматический и электропневматический воздухораспределители соединены с двумя тормозными цилиндрами посредством переключательного клапана, обеспечивающего режимы работы тормоза при переходе с пневматического управления на электропневматическое и обратно (патент РФ на изобретение №2653224, МПК В60Т 13/26, публ. 07.05.2018).
Недостатком известного устройства является невозможность реализации ускоренного темпа наполнения тормозного цилиндра, необходимого для высокоскоростных вагонов, и увеличение времени наполнения тормозного цилиндра с увеличением его объема выше номинального, тем самым ограничивается сфера его применения.
Раскрытие изобретения
При создании изобретения решалась задача улучшения управляемости тормозной системы грузового подвижного состава (увеличения быстродействия, в том числе при увеличении объема или количества тормозных цилиндров) при применении распространенных узлов и деталей грузового воздухораспределителя, электровоздухораспределителя и других известных пневмоприборов, при этом не требующего существенных вложений в переоснащение отдельных единиц подвижного состава.
Технический результат - расширение функциональных возможностей тормозного оборудования, реализующего ускоренный темп наполнения сжатым воздухом тормозных цилиндров грузовым пневматическим воздухораспределителем при сохранении штатного режима его работы.
Указанный технический результат достигается тем, что тормозное оборудование железнодорожного транспортного средства, содержащее пневматический воздухораспределитель, связанный с тормозной магистралью, запасным резервуаром; электропневматическую часть, включающую электромагнитные клапаны торможения и отпуска, регулятор давления, при этом пневматический воздухораспределитель и электропневматическая часть связаны через переключательный клапан, по меньшей мере, с одним тормозным цилиндром; а также клапан максимального давления, выполненный с возможностью предотвращения поступления избыточного давления сжатого воздуха в тормозной цилиндр при работе электропневматической части, согласно изобретению, пневматический воздухораспределитель связан пневмолинией с управляющей полостью регулятора давления электропневматической части, при этом на пневмолинии связи пневматического воздухораспределителя и управляющей полости регулятора давления установлены запирающий клапан и переключательный клапан.
При этом, согласно изобретению, дополнительно содержит пневмолинию, непосредственно связывающую пневматический воздухораспределитель с тормозным цилиндром, при этом в устройстве предусмотрен вентиль ручного переключения, обеспечивающий переключение наполнения тормозного цилиндра через упомянутую пневмолинию или пневмолинию с ограничивающим устройством.
При этом, согласно изобретению, на пневмолинии, непосредственно связывающей пневматический воздухораспределитель с тормозным цилиндром, установлен дроссель.
При этом, согласно изобретению, в качестве ограничительного устройства использованы клапан максимального давления и обратный клапан.
При этом, согласно изобретению, устройство содержит пневмолинию, связывающую пневматический воздухораспределитель с тормозным цилиндром, на которой установлено ограничивающее устройство, которое при работе пневматического воздухораспределителя обеспечивает ограничение поступления избыточного давления сжатого воздуха к тормозному цилиндру и не препятствует обратному проходу сжатого воздуха из тормозного цилиндра в пневматический воздухораспределитель в режиме отпуска.
При этом, согласно изобретению, содержит отсечной клапан, выполненный с возможностью, по сигналу от пилотного клапана, перекрытия пневмолинии, связывающей воздухораспределитель с тормозным цилиндром через переключательный клапан.
С целью обеспечения при дополнительной разрядке воздухораспределителя стравливания сжатого воздуха из тормозной магистрали в тормозной цилиндр, на линии связи воздухораспределителя с тормозным цилиндром дополнительно установлен клапан максимального давления который пропускает в тормозной цилиндр только давление до 0.08-0.12 МПа, соответствующее давлению, создаваемому воздухораспределителем в тормозном цилиндре при скачкообразном повышении давления в начале торможения. Выше этого давления воздухораспределитель заряжает тормозной цилиндр медленно и, следовательно, выше этого давления весь воздух от воздухораспределителя вместо тормозного цилиндра поступает в меньшую по объему управляющую полость регулятора давления электропневматической части. Тем самым обеспечивается сокращение времени наполнения тормозного цилиндра, в том числе с увеличенным объемом выше номинального для воздухораспределителя. При этом на линии связи воздухораспределителя и тормозного цилиндра установлен обратный клапан, обеспечивающий беспрепятственный отпуск воздухораспределителя.
Кроме того, предусмотрены переключательные клапаны, обеспечивающие автоматический переход с пневматического управления на электропневматическое и обратно с сохранением требований к режимам работы воздухораспределителей пневматической и электропневматической частей, а также исключение влияния пневматического воздухораспределителя на время отпуска тормозного цилиндра при выполнении отпуска электропневматической частью.
Дополнительно в конструкции тормозного оборудования предусмотрен вентиль ручного переключения с «грузового торможения», обеспечивающего темп наполнения воздухораспределителем тормозного цилиндра согласно нормативным требованиям (за 8-15 с до 0,34 МПа) на «ускоренное торможение», обеспечивающим ускоренный темп наполнения тормозного цилиндра, например, по параметрам, соответствующим нормативам, предусмотренным для пассажирского воздухораспределителя (за 5-7 с до 0,34 МПа), что расширяет область применения тормозного оборудования и позволяет устанавливать его на различные типа вагонов.
Таким образом, обеспечивается расширение функциональных возможностей тормозного оборудования. Кроме того, при использовании предлагаемого изобретения обеспечивается его универсальность, позволяющая применять тормозное оборудование для различных типов вагонов, в том числе на скоростной платформе с увеличенным объемом тормозных цилиндров, реализующего грузовой (стандартный) и ускоренный темп наполнения сжатым воздухом тормозных цилиндров грузовым пневматическим воздухораспределителем. Вместе с тем обеспечивается исключение влияния воздухораспределителя на отпуск тормозного цилиндра при выполнении отпуска электропневматической частью (электровоздухораспределителем).
Краткое описание чертежей
Изобретение поясняется описанием конкретного примера его выполнения и прилагаемым графическим материалом, где на фиг. 1 изображена схема тормозного оборудования.
Осуществление изобретения
Тормозное оборудование железнодорожного транспортного средства содержит воздухораспределитель 1, пневматически связанный с тормозной магистралью 2, запасным резервуаром 3, тормозным цилиндром 4 и имеет выход в атмосферу 5. Воздухораспределитель 1 грузового типа выполнен традиционной конструкции, например 6540.
На линии связи воздухораспределителя 1 с тормозным цилиндром 4 установлена электропневматическая часть 6, состоящая из нормально закрытого электромагнитного клапана торможения 7, нормально открытого электромагнитного клапана отпуска 8, регулятора давления 9, переключательного клапана 10. В качестве электропневматической части может использоваться электровоздухораспределитель, например ЭВР усл. №305. Работа электропневматической части аналогична работе электровоздухораспределителя ЭВР усл. №305.
Электропневматический клапан торможения 7 пневматически связан с запасным резервуаром 3 и управляющей полостью 11 регулятора давления 9. Электропневматический клапан отпуска 8 пневматически связан с управляющей полостью 11 реле давления 9 и обеспечивает выход сжатого воздуха из управляющей полости 11 в атмосферу. Управление электропневматическими клапанами торможения 7 и отпуска 8 осуществляется от локомотива через поездную электролинию управления, проходящую по всей длине подвижного состава от локомотива. Регулятор давления 9 выполнен с возможностью соединения запасного резервуара 3 с тормозным цилиндром 4 или тормозного цилиндра 4 с атмосферой 12 при подаче или выпуске сжатого воздуха из управляющей полости 11. Управляющая полость 11 пневматически связана с электропневматическими клапанами торможения 7 и отпуска 8, и пневмолинией 13, связывающей управляющую полость 11 регулятора давления 9 с воздухораспределителем 1.
Клапан максимального давления 14 традиционной конструкции, например, 3МДА производства АО «Ритм» ТПТА, предотвращает поступление избыточного давления в тормозной цилиндр 4 при осуществлении торможения электропневматической частью 6,
Фильтр 15 служит для защиты электропневматических клапанов торможения 7, отпуска 8 и пилотного клапана 16 от инородных включений.
Переключательный клапан 10 связывает тормозной цилиндр 4 с воздухораспределителем 1 или с регулятором давления 9 в зависимости от величины входного давления.
Воздухораспределитель 1 связан через запирающий клапан 17 с управляющей полостью 11 регулятора давления 9 для обеспечения наполнения тормозного цилиндра 4 в условиях пневматического торможения по пневматическому сигналу от воздухораспределителя 1. Посредством регулятора давления 9 воздухораспределитель 1 заполняет объем тормозного цилиндра 4, который может быть больше, например, на скоростных платформах или на вагонах с несколькими тормозными цилиндрами. Таким образом, при торможении, достигается сохранение темпа наполнения увеличенного выше номинального для воздухораспределителя 1 объема тормозного цилиндра 4.
При этом устройство дополнительно содержит переключательный клапан 18, связывающий регулятор давления 9 с воздухораспределителем 1 или с электропневматической частью 6 в зависимости от величины давления.
С целью исключения подачи воздуха в тормозной цилиндр 4 от воздухораспределителя 1 при управлении давлением сжатого воздуха в тормозном цилиндре 4 электропневматической частью 6 устройство содержит: отсечной клапан 21, переключательный клапан 20 и запирающий клапан 17. Отсечной клапан 21 приводится в рабочее состояние по сигналу от пилотного клапана 16. Запирающий клапан 17 приводится в рабочее состояние по пневматическому сигналу от пилотного клапана 16 или от клапана торможения 7, при закрытом клапане отпуска 8. Переключательный клапан 20 соединяет запирающий клапан 17 с пилотным клапаном 16 или клапаном торможения 7 в зависимости от величины давления. Пилотный клапан 16 включается только при выполнении отпуска электропневматической частью 6, с целью исключения влияния воздухораспределителя 1 на время отпуска выполняемое электропневматической частью 6.
Для обеспечения ускоренного режима наполнения тормозного цилиндра 4 дополнительно устройство содержит пневмолинию 22, связывающую пневматический воздухораспределитель с тормозным цилиндром, на которой установлено ограничивающее устройство 23, которое при работе пневматического воздухораспределителя обеспечивает ограничение поступления избыточного давления сжатого воздуха к тормозному цилиндру 4 и не препятствует обратному проходу сжатого воздуха из тормозного цилиндра 4 в пневматический воздухораспределитель 1 в режиме отпуска.
Ограничивающее устройство 23 включает клапан максимального давления 24, например, 3МДА производства АО «Ритм» ТПТА, который обеспечивает пропуск через себя воздух давлением, соответствующим давлению в тормозном цилиндре 4 при окончании скачкообразного повышения давления в начале торможения воздухораспределителем 1 (в зависимости от объема тормозного цилиндра и подводящих труб на конкретном вагоне данное давление составляет порядка 0,08-1,2 МПа), и обратный клапан 25, обеспечивающий беспрепятственный проход воздуха из тормозного цилиндра 4 при отпуске выполняемом воздухораспределителем 1.
Грузовой (стандартный) режим работы воздухораспределителя обеспечивается пневмолинией 26, непосредственно связывающей пневматический воздухораспределитель 1 с тормозным цилиндром, на которой может быть установлен дроссель 27. Изменяя величину дросселирования дросселем 27 можно перенаправить часть потока сжатого воздуха в управляющую полость 11 регулятора давления 9. За счет большего проходного сечения регулятора давления 9 по сравнению с воздухораспределителем 1 происходит поддержание требуемого темпа наполнения тормозного цилиндра 4 даже при увеличении его объема. Отпуск тормозного цилиндра 4 происходит через дроссель 27 и регулятор давления 9. При соответствии объема тормозного цилиндра 4 и подводящих труб нормативу установленному в требованиях к работе воздухораспределителя 1 дроссель 27 устанавливать не нужно.
При этом в устройстве предусмотрен вентиль ручного переключения 28, обеспечивающий переключение режимов наполнения тормозного цилиндра 4 на грузовой (стандартный) режим работы тормоза грузового вагона через пневмолинию 26 или на ускоренный режим, соответствующему уменьшенному времени наполнения тормозного цилиндра 4 даже при его увеличенном объеме, через пневмолинию 22.
При выполнении воздухораспределителем 1 скачкообразного повышения давления в начале торможения происходит быстрое наполнение тормозного цилиндра 4 до давления порядка 0,08-0,12 МПа (в зависимости от объема тормозного цилиндра 4). Далее темп наполнения тормозного цилиндра 4 заметно падает. Клапан максимального давления 24 ограничивает давление, поступающее от воздухораспределителя 1 к тормозному цилиндру 4 по линии 22, обратный клапан 25 для данного направления течения воздуха - закрыт. Одновременно давление поступает в управляющую полость 11 регулятора давления 9, объем которой значительно меньше объема тормозного цилиндра 4. В связи с чем дальнейшее наполнение тормозного цилиндра 4 происходит через реле давления 9. Уменьшение наполняемого воздухораспределителем 1 объема приводит к уменьшению времени наполнения тормозного цилиндра 4. Отпуск тормозного цилиндра 4 происходит через обратный клапан 25, который для данного направления течения воздуха - открыт.
Таким образом, при использовании предлагаемого изобретения обеспечивается расширение функциональных возможностей тормозного оборудования, реализующего ускоренный темп наполнения сжатым воздухом тормозных цилиндров грузовым пневматическим воздухораспределителем при сохранении штатного режима его работы, позволяющее применять тормозное оборудование на скоростной платформе с увеличенным объемом тормозных цилиндров. Вместе с тем обеспечивается исключение влияния воздухораспределителя на отпуск тормозного цилиндра при выполнении отпуска электропневматической частью (электровоздухораспределителем).
Кроме того, в указанном тормозном оборудовании реализованы два режима работы пневматического воздухораспределителя, соответствующие грузовому и ускоренному наполнению тормозного цилиндра увеличенного объема, что позволяет применять тормозное оборудование для различных типов вагонов, и реализовать различные темпы наполнения сжатым воздухом тормозных цилиндров грузовым пневматическим воздухораспределителем.