Кран машиниста железнодорожного транспортного средства
RAILROAD VEHICLE DRIVER'S BRAKE VALVE

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к устройству кранов машиниста, предназначенных для управления автоматическими, пневматическими и электропневматическими тормозами грузовых и пассажирских поездов.
Известен кран машиниста железнодорожного транспортного средства, содержащий управляющую часть, включающую установленные в кабине машиниста и встроенные в пульт управления контроллер управления тормозом с положениями сверхзарядки, поездным, перекрыш, торможений, выключатель цепей управления, клапан аварийного экстренного торможения, кран резервного торможения с положениями отпуска, торможения, перекрыши и исполнительную часть, включающую установленные в машинном отделении блок электропневматических приборов и сигнализаторы давления на тормозной и на импульсной магистралях, при этом указанный блок состоит из двух плит, на одной из которых выполнены каналы для сжатого воздуха, сообщенные с электропневматическими приборами и с пневмомагистралями, - тормозной, импульсной, питательной, а также атмосферой, а на другой плите закреплены реле давления, имеющее полости, связанные с уравнительным резервуаром крана машиниста, питательной и тормозной магистралями, атмосферой, редуктор зарядного давления, соединенный с питательной магистралью, стабилизатор сверхзарядного давления, электромагнитные вентили торможения и отпуска, связанные с управляющей полостью реле давления, сообщенной с уравнительным резервуаром, электромагнитный вентиль перекрыши, сообщенный с тормозной магистралью и через обратный клапан с уравнительным резервуаром, клапан питательный с электромагнитным вентилем, связанный с питательной магистралью и управляющей полостью реле давления, клапан срывной с электромагнитным вентилем, соединенный с тормозной магистралью и с управляющей полостью реле давления /А.С. СССР №1511165, 07.01.87 г., МПК В60Т 15/04/.
Недостатком известного крана машиниста железнодорожного транспортного средства является то, что в момент сверхзарядки тормозной магистрали давление в полости реле давления, связанной с тормозной магистралью, может превышать давление в управляющей полости, а это приводит к срабатыванию реле давления на выпуск сжатого воздуха из тормозной магистрали в атмосферу. Таким образом, будет происходить самопроизвольное перетекание сжатого воздуха из тормозной магистрали в атмосферу в процессе сверхзарядки тормоза. Надежность действия крана машиниста снижается за счет непроизводительного расхода сжатого воздуха и ухудшения управляемости.
Известен кран машиниста железнодорожного транспортного средства, содержащий управляющую часть, включающую установленные в кабине машиниста и встроенные в пульт управления контроллер управления тормозом с положениями сверхзарядки, поездным, перекрыш, торможений, выключатель цепей управления, клапан аварийного экстренного торможения, кран резервного торможения с положениями отпуска, торможения, перекрыши и исполнительную часть, включающую установленные в машинном отделении блок электропневматических приборов и сигнализаторы давления на тормозной и на импульсной магистралях, при этом указанный блок состоит из двух плит, на одной из которых выполнены каналы для сжатого воздуха, сообщенные с электропневматическими приборами и с пневмомагистралями, - тормозной, импульсной, питательной, а также атмосферой, а на другой плите закреплены реле давления, имеющее полости, связанные с уравнительным резервуаром крана машиниста, питательной и тормозной магистралями, атмосферой, редуктор зарядного давления, соединенный с питательной магистралью, стабилизатор сверхзарядного давления, электромагнитные вентили торможения и отпуска, связанные с управляющей полостью реле давления, сообщенной с уравнительным резервуаром, электромагнитный вентиль перекрыши, сообщенный с тормозной магистралью и через обратный клапан с уравнительным резервуаром, клапан питательный с электромагнитным вентилем, связанный с питательной магистралью и управляющей полостью реле давления, клапан срывной с электромагнитным вентилем, соединенный с тормозной магистралью и с управляющей полостью реле давления, а в положении экстренного торможения сообщенный с атмосферой, управляемое выключателем цепей управления устройство блокировки тормозов, связанное пневматически с питательной магистралью, тормозной магистралью и импульсной, кран переключения режимов для дистанционного и резервного управления автоматическим тормозом, соединенный с уравнительным резервуаром /патент РФ №32738, 29.04.2003 г., МПК В60Т 15/04/.
Недостатками известного технического решения являются невысокая надежность за счет отсутствия дроссельного отверстия у крана переключения режимов, а это приводит к тому, что время служебного торможения не постоянно, также отсутствие обратного клапана на канале между вентилем отпуска и редуктором, что при продувке тормозной магистрали приводит к разрядке управляющей полости реле давления и уравнительного резервуара, отсутствие датчиков давления на канале управляющей полости реле давления и тормозной магистрали, недолговечность работы реле 16 давления за счет конструктивного выполнения диафрагменного узла, в котором нет ограничения его хода, материала втулки, выполнения крана резервного управления с неразгруженными клапанами, больших габаритов и веса.
Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности действия крана машиниста.
Технический результат, который будет получен при осуществлении изобретения, заключается в повышении надежности.
Указанный технический результат достигается тем, что кран машиниста тормоза железнодорожного транспортного средства, содержащий управляющую часть, включающую установленные в кабине машиниста и встроенные в пульт управления контроллер управления тормозом с положениями сверхзарядки, поездным, перекрыш, торможений, выключатель цепей управления, клапан аварийного экстренного торможения, кран резервного торможения с положениями отпуска, торможения, перекрыши и исполнительную часть, включающую установленные в машинном отделении блок электропневматических приборов и сигнализаторы давления на тормозной и на импульсной магистралях, при этом указанный блок выполнен в виде двух плит, на одной из которых выполнены каналы для сжатого воздуха, сообщенные с электропневматическими приборами и с пневмомагистралями, - тормозной, импульсной, питательной, а также атмосферой, а на другой плите закреплены реле давления, имеющее полости, связанные с уравнительным резервуаром крана машиниста, питательной и тормозной магистралями, и атмосферой, редуктор зарядного давления, соединенный с питательной магистралью, стабилизатор сверхзарядного давления, электромагнитные вентили торможения и отпуска, связанные с управляющей полостью реле давления, сообщенной с уравнительным резервуаром, электромагнитный вентиль перекрыши, сообщенный с тормозной магистралью и через обратный клапан с уравнительным резервуаром, клапан питательный с электромагнитным вентилем, связанный с питательной магистралью и управляющей полостью реле давления, клапан срывной с электромагнитным вентилем, соединенный с тормозной магистралью и с управляющей полостью реле давления, а в положении экстренного торможения сообщенный с атмосферой, управляемое выключателем цепей управления устройство блокировки тормозов, связанное пневматически с питательной магистралью, тормозной магистралью и импульсной, кран переключения режимов для дистанционного и резервного управления автоматическим тормозом, соединенный с уравнительным резервуаром, датчики давления, установленные на канале управляющей полости реле давления, сообщенной с уравнительным резервуаром, на тормозной магистрали, клапаном обратным, смонтированным на канале между вентилем отпуска и редуктором, для исключения разрядки управляющей полости реле давления при продувке тормозной магистрали, электромагнитные вентили отпуска, тормоза и сверхзарядки выполнены с рабочим органом в виде подпружиненного двухседельчатого клапана и седлом пневматической части, установленным с возможностью регулировки перемещения вдоль продольной оси посредством контргайки, при этом реле давления включает втулку, выполненную составной с рабочей частью из полимерного самосмазывающего материала и посадочным местом для ограничения перемещения диафрагменного узла, и подпружиненный двухседельчатый клапан, а кран переключения режимов выполнен с дроссельным отверстием для ограничения разрядки уравнительного резервуара темпом служебного торможения, причем кран резервного управления выполнен с разгруженными клапанами.
На фиг. 1 схематично изображен крана машиниста тормоза железнодорожного транспортного средства, общий вид.
На фиг. 2 изображен электромагнитный вентиль.
На фиг. 3 изображено реле давления.
Кран 1 машиниста железнодорожного транспортного средства состоит из управляющей части и исполнительной части.
Управляющая часть крана 1 машиниста содержит установленные в кабине машиниста и встроенные в пульт управления контроллер 2 крана машиниста 1, выключатель 3 цепей управления, клапан 4 аварийного экстренного торможения, кран 5 резервного торможения.
Исполнительная часть крана 1 машиниста содержит установленные в машинном отделении блок 6 электропневматических приборов и сигнализаторы давления 7 и 8 на тормозной магистрали 9 и на импульсной магистрали 10.
Блок 6 электропневматических приборов включает панель, состоящую из скрепленных между собой двух плит (не показано), на одной из которых выполнены каналы для прохода сжатого воздуха, а на другой плите закреплены сообщенные через указанные каналы с пневмомагистралями: тормозной 9, импульсной 10, питательной 11, а также атмосферой 12, электропневматические приборы, управляемые электромагнитными вентилями.
Блок 6 содержит устройство 13 блокировки тормозов, клапан 14 питательный, клапан 15 срывной, реле 16 давления, редуктор 17, клапан 18 обратный, стабилизатор 19, кран 20 переключения режимов, датчики давления 21 и 22, установленые на канале 23, сообщающем реле 16 давления с уравнительным резервуаром 24, и на тормозной магистрали 9 соответственно, электронный блок 25, управляемые электрическими сигналами от блока 25 электромагнитные вентили: вентиль 26 отпуска с повторителем 27, вентиль тормоза 28, вентиль перекрыши 29 с обратным клапаном 30, вентиль 31 сверхзарядки с повторителем 32 клапана 14 питательного, вентили 33, 34 включения и выключения устройства 13 блокировки, вентиль 35 выключателя 3 цепей управления, вентиль 36 экстренного торможения клапана 15 срывного и вентиль 37 замедленного торможения.
Также сжатый воздух к блоку 6 подводится по каналам 38, 39, 40 от выключателя 3 цепей управления, крана 5 резервного управления и уравнительного резервуара 24 соответственно.
Клапан 18 обратный предназначен для исключения разрядки уравнительного резервуара 24 через электромагнитный вентиль 26 отпуска при продувке тормозной магистрали 9.
Кран 5 резервного управления выполнен с разгруженными клапанами, имеет небольшие габариты и вес.
Каждый электромагнитный вентиль 26, 28, 31 включает смонтированные в соединенных между собой корпусах электромагнитную часть 41, пневматическую часть 42 с седлами 43, 44 и размещенный в них рабочий орган, выполненный в виде подпружиненного двухседельчатого клапана 45 с атмосферным каналом. В пневматической части 42 седло 44 установлено с возможностью регулировки его перемещения вдоль продольной оси при помощи контргайки 46.
Кран 20 переключения режимов выполнен с дроссельным отверстием 47 для обеспечения стабилизации времени служебного торможения.
Реле 16 давления содержит выполненный из двух частей корпус 48, в котором в управляющей полости 49 посредством диафрагменного узла 50 смонтирована диафрагма 51. В корпусе 48 выполнены полости 52 и 53, сообщенные соответственно с питательной магистралью 11 и тормозной магистралью 9, и размещены разгруженный двухседельчатый клапан 54 и втулка 55. Втулка 55 выполнена составной с рабочей частью 56 из полимерного самосмазывающего материала и посадочным местом 57 для ограничения хода диафрагменного узла 50.
Контроллер 2 имеет следующие положения рукояти: I и II - зарядка и отпуск; III и IV - перекрыша без питания и с питанием; Va – замедленное торможение; V и VI - служебное и экстренное торможение.
Каналы 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64 предназначены для сообщения электропневматических приборов - редуктора 17, реле 16 давления, клапана 14 питательного, электромагнитного вентиля 29 перекрыши, крана вспомогательного тормоза с пневматическими магистралями 9, 10 и 11 между собой и с другими электропневматическими приборами.
Работает кран машиниста следующим образом.
Включение крана машиниста производится с пульта управления постановкой ключа ВЦУ в первое положение. Далее подается напряжение на электромагнитный вентиль 33 и подключается блокировочное устройство 13. Редуктор 17 соединяется с питательной магистралью 11, реле 16 давления сообщается с тормозной магистралью 9. Кран вспомогательного тормоза (не показано) сообщается с импульсной 10 магистралью. Напряжение с электромагнитного вентиля 33 снимается.
В положении I рукояти контроллера для зарядки тормоза сверхзарядным давлением напряжение подается на электромагнитные вентили 26, 28 и 31 отпуска, тормоза и сверхзарядки. Электромагнитные вентили 29, 36 и 37 обесточены.
В положении I рукояти контроллера 2 для зарядки тормоза сверхзарядным давлением напряжение подается на электромагнитные вентили 26, 28 и 31 отпуска, тормоза и сверхзарядки. Электромагнитные вентили 29, 36 и 37 обесточены.
Сжатый воздух из питательной магистрали 11, через устройство блокировки тормозов 13 по каналу 58 поступает к редуктору 17 и далее через открытый электромагнитный вентиль 26 отпуска, по каналу 59 в управляющую полость 49 реле 16 давления. Управляющая полость 49 реле 16 давления сообщена с уравнительным резервуаром 24.
Одновременно из питательной магистрали 11 сжатый воздух поступает к клапану 14 питательному по каналу 60 и реле давления 16 по каналу 61. При подаче напряжения на электромагнитный вентиль 31 сжатый воздух из питательной магистрали 11 поступает в полость клапана 14 питательного и открывает его, сообщая питательную магистраль 11 с реле 16 давления через полость 52. Одновременно сжатый воздух поступает в управляющую полость 49 реле 16 давления. В реле 16 давления под действием сжатого воздуха питательной магистрали 11 прогибается диафрагма 51, открывая двухседельчатый клапан 55, сообщающий питательную магистраль 11 с тормозной магистралью 9 через устройство блокировки 13 тормозов.
В положении II рукояти контроллера 2 подается напряжение на вентили 26, 28 отпуска и тормоза.
Возможны три варианта работы крана 1 машиниста в положении II рукояти контроллера 2: поддержание в магистрали поездного давления, на которое отрегулирован редуктор 17, автоматическая ликвидация сверхзарядки магистрали при перемещении рукояти контроллера из положения I в положение II и отпуск положением II рукояти контроллера 2 без постановки в положение I.
Поддержание в магистрали поездного давления осуществляется следующим образом. Воздух из питательной магистрали 11 через устройство блокировки 13 тормозов по каналу 58 поступает к редуктору 17 и далее через открытый электромагнитный вентиль 26 отпуска по каналу 59 - в управляющую полость 49 реле 16 давления и уравнительный резервуар 24. Установившееся давление в уравнительном резервуаре 24, а следовательно, и в канале 40 будет автоматически поддерживаться редуктором 17 в пределах его чувствительности.
Автоматическая ликвидация сверхзарядки магистрали достигается тем, что после перевода рукояти контроллера 2 из положения I в положение II давление в тормозной магистрали 9 и уравнительном резервуаре 24 устанавливается выше зарядного, на которое отрегулирован редуктор 17. Переход от завышенного давления до зарядного осуществляется автоматически. Управляющая полость 49 реле 16 давления связана с полостью над диафрагмой (не показано) стабилизатора 19 и далее с атмосферой. Давление над диафрагмой стабилизатора 19 автоматически поддерживается постоянным, поэтому истечение воздуха из уравнительного резервуара 24 происходит постоянным темпом независимо от величины сверхзарядного давления. Стабилизатор 19 постоянно подключен к редуктору 17, поэтому дутье через стабилизатор 19 сохраняется во всех положениях крана 1 машиниста.
Отпуск положением II рукояти контроллера осуществляется следующим образом.
Если при отпуске тормозов рукоятку контроллера 2 перевести не в положение I, а в положение II, то управляющая полость 49 реле 16 давления быстро наполнится из питательной магистрали 11 через редуктор 17 до давления 0,4-0,45 МПа. До этой же величины возрастет давление в тормозной магистрали 9, после этого наполнение тормозной магистрали 9 до зарядного давления, то есть давления, отрегулированного редуктором 17, будет происходить одновременно с наполнением уравнительного резервуара 24. Наполнение уравнительного резервуара 24 происходит медленно из управляющей полости 49 реле 16 давления заданным темпом.
В положении III рукояти контроллера 2 - перекрыша без питания напряжение подается на вентили 28 и 29 тормоза и перекрыши.
Сообщение редуктора 17 с управляющей полостью 49 реле 16 и уравнительным резервуаром 24 прекращается. Управляющая полость 49 реле 16 и уравнительный резервуар 24 через обратный клапан 30 и электромагнитный вентиль 29 перекрыши каналом 62 сообщаются с тормозной магистралью 9. Обратный клапан 30 препятствует перетеканию воздуха из уравнительного резервуара 24 в тормозную магистраль 9.
В положении IV рукояти контроллера - перекрыша с питанием напряжение подается на вентиль 28 тормоза.
Диафрагма 51 реле давления 16 и двухседельчатый клапан 55 поддерживают давление в тормозной магистрали 9, равное давлению в управляющей полости 49 реле 16 давления и уравнительном резервуаре 24. При снижении давления в тормозной магистрали 9 реле 16 давления восстанавливает его до давления в управляющей полости 49 и при избыточном давлении в тормозной магистрали 9 происходит снижение за счет открытия атмосферного клапана 55 реле 16 давления.
В положении Va рукояти контроллера 2 под напряжением находятся два вентиля 28 и 37 тормоза и замедленного торможения. При постановке рукояти контроллера 2 в положение Va положение сжатый воздух из управляющей полости 49 реле 16 давления и уравнительного резервуара 24 через вентиль 37 замедленного торможения сообщается с атмосферой через дроссельное отверстие в корпусе вентиля 37. Давление в тормозной магистрали снижается тем же темпом. Это положение необходимо при вождении тяжеловесных длинно-составных поездов, а также поездов с электропневматическим тормозом.
В положении V рукояти контроллера 2 все вентили обесточены. Сжатый воздух из управляющей полости 49 реле 16 давления и из уравнительного резервуара 24 по каналу 40 через кран 20 переключения режимов и атмосферный клапан вентиля 28 тормоза попадает в атмосферу. Темп разрядки уравнительного резервуара 24 определяется проходным сечением дроссельного отверстия 47 крана 20 переключения режимов. Под действием избыточного давления в тормозной магистрали 9 диафрагма 51 реле 16 давления прогибается вверх и сообщает тормозную магистраль 9 через атмосферный клапан 54 реле 16 давления с атмосферой.
После перемещения рукояти контроллера 2 из положения V в III или IV выпуск воздуха в атмосферу будет продолжаться до выравнивания давлений в магистрали и уравнительном резервуаре 24.
В положении VI экстренного торможения рукояти контроллера 2 подается напряжение на вентиль 36 срывного клапана 15. Все остальные вентили обесточены.
При подаче напряжения на вентиль 36 откроется его атмосферный клапан и сообщит тормозную магистраль 9 с атмосферой. Одновременно сжатый воздух из управляющей полости 49 реле 16 и уравнительного резервуара 24 через канал 63 и вентиль 28 также будет поступать в атмосферу. Благодаря быстрому снижению давления в управляющей полости 49 реле 16 давления открывается атмосферный клапан 54 реле 16 под действием избыточного давления в тормозной магистрали 9, и тормозная магистраль 9 вторым путем сообщается с атмосферой.
Для перехода на резервное управление необходимо обесточить электронный блок 25 и отключить контроллер 2. Далее перевести ручку крана 20 переключения режимов на блоке 6 электропневматических приборов в вертикальное положение и при отключении устройства блокировки 13 тормозов включить его вручную, нажатием на ручной привод вентиля 33.
Предлагаемое изобретение промышленно применимо, обладает технологичностью и конструктивными особенностями, обеспечивающими надежность.