ЭЛЕКТРОПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ТОРМОЗ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к области электропневматических тормозов железнодорожного транспорта, преимущественно грузового подвижного состава железных дорог
Известен электропневматический тормоз, применяемый на пассажирском подвижном составе железных дорог (смотри кн. «Тормозное и пневматическое оборудование подвижного состава», авторы В.Г.Иноземцев и др., Москва, 1984 г., стр.138-146, рис.99). Он содержит тормозную магистраль, пневматический воздухораспределитель, электровоздухораспределитель, имеющий электромагнитные вентили торможения и отпуска. При пневматическом управлении тормозом пневматический управляющий сигнал подается через тормозную магистраль на пневматический воздухораспределитель. При электрическом управлении тормозом электрические управляющие сигналы передаются от источника питания, размещенного на локомотиве поезда, на электромагнитные вентили торможения и отпуска электровоздухораспределителя. В поездном положении тормоза электромагнитный вентиль торможения обесточен. В тормозном положении на электромагнитный вентиль торможения подается напряжение. Воздухораспределитель при пневматическом управлении и электровоздухораспределитель подключены к тормозному цилиндру параллельно через переключатель. Недостатком этого электропневматического тормоза является снижение эффективности торможения при переходе на пневматическое управление тормозом, если в прецессе торможения нарушена передача электрических управляющих сигналов.
Также известен электропневматический тормоз по патенту РФ №2160579, МПК В60Т 13/68 от 08.12.71 г., который содержит на каждой единице транспортного средства тормозную магистраль, пневматический воздухораспределитель, источник сжатого воздуха, тормозной цилиндр, а также содержит электромагнитный вентиль торможения и электромагнитный вентиль отпуска. Пневматический воздухораспределитель связан каналами с тормозной магистралью и с тормозным цилиндром. Электромагнитный вентиль торможения пневматически соединен с тормозной магистралью, а электромагнитный вентиль отпуска пневматически соединен с источником сжатого воздуха и с тормозной магистралью. Для осуществления процесса торможения на электромагнитный вентиль торможения подается электрический управляющий сигнал. Электромагнитный вентиль торможения срабатывает и сообщает тормозную магистраль с атмосферой. После этого срабатывает пневматический воздухораспределитель. Для осуществления процесса отпуска в этом электропневматическом тормозе в качестве источника сжатого воздуха применена питательная магистраль, которой оборудуется железнодорожное транспортное средство. При отпуске на электромагнитный вентиль отпуска подается электрический управляющий сигнал. Электромагнитный вентиль отпуска срабатывает, сообщая питательную магистраль с тормозной магистралью. Наличие второй магистрали - питательной - значительно утяжеляет и усложняет тормозную систему железнодорожного транспортного средства, в частности грузового подвижного состава. Наличие питательной магистрали вызывает также необходимость дополнительных межвагонных соединений трубопроводов, что снижает надежность этого электропневматического тормоза.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков заявленному электропневматическому тормозу железнодорожного транспортного средства является электропневматический тормоз по патенту Российской Федерации №228866 МПК В60Т 13/68. Он содержит на каждой единице транспортного средства тормозную магистраль, пневматический воздухораспределитель, резервуар, электромагнитный вентиль торможения с клапаном, электромагнитный вентиль отпуска с клапаном. Пневматический воздухораспределитель связан каналами с тормозным цилиндром и тормозной магистралью. Электромагнитный вентиль торможения соединен каналом с тормозной магистралью. Электромагнитный вентиль отпуска соединен каналом с резервуаром и каналами соединен с тормозной магистралью. Резервуар сообщен с тормозной магистралью посредством обратного клапана. Управление электромагнитными вентилями производится путем подачи напряжения (электрического управляющего сигнала). Одним из недостатков такого электропневматического тормоза является невысокая надежность при выполнении процессов торможения и отпуска. Отказ одного или нескольких вентилей, особенно на группе рядом расположенных вагонов, может приводить к быстрой неравномерности нарастания или убывания тормозной силы по различным сечениям состава и, следовательно, возникновению значительных продольно-динамических усилий. Другим недостатком вышеуказанного электропневматического тормоза является то, что даже при одновременном срабатывании всех вентилей на торможение или отпуск в составе все-таки может происходить неравномерное нарастание или убывание тормозной силы из-за различного режима включения воздухораспределителей (в зависимости от загрузки вагонов), технологических отклонениях в тормозном оборудовании и т.п.
Технический результат, который будет получен при осуществлении предлагаемого изобретения, заключается в повышении надежности действия электропневматического тормоза и снижения продольно-динамических усилий в грузовых поездах за счет плавного нарастания или убывания тормозной силы каждого вагона.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном электропневматическом тормозе железнодорожного транспортного средства содержащем тормозную магистраль, пневматический воздухораспределитель, тормозной цилиндр, источник сжатого воздуха, выполненный в виде резервуара, сообщенного с тормозной магистралью посредством обратного клапана, а также содержащий электромагнитные вентили торможения и отпуска, при этом электромагнитный вентиль отпуска соединен с источником сжатого воздуха и тормозной магистралью, а пневматический воздухораспределитель связан каналами с тормозной магистралью и тормозным цилиндром, к тормозной магистрали пневматически подключен дополнительный электромагнитный вентиль торможения с калиброванным отверстием, а к источнику сжатого воздуха пневматически подсоединен дополнительный электромагнитный вентиль отпуска с калиброванным отверстием и соединен с тормозной магистралью.
Такое выполнение предлагаемого электропневматического тормоза железнодорожного транспортного средства повышает надежность его действия и обеспечивает снижение продольно-динамических усилий при торможениях и отпусках за счет более плавного нарастания или убывания тормозной силы на каждом вагоне грузового состава.
Объясняется это следующим образом. При электрическом управлении в поездном положении все электромагнитные вентили торможения и отпуска обесточены, при торможении подается напряжение на электромагнитные вентили торможения. Электромагнитные вентили отпуска при этом обесточены. Одновременно срабатывают оба электромагнитных вентиля торможения, при этом электромагнитный вентиль с расчетным проходным сечением срабатывает - соединяет тормозную магистраль с атмосферой кратковременно, обеспечивая устойчивое срабатывание воздухораспределителя на торможение, а дополнительный электромагнитный вентиль торможения с калиброванным отверстием срабатывает на разрядку тормозной магистрали до требуемого значения. Совокупность проходных сечений обоих вентилей обеспечивает высокий темп разрядки тормозной магистрали, но не превышающий максимально допустимый темп служебного торможения. Дополнительный электромагнитный вентиль с калиброванным отверстием выполняет замедленную разрядку тормозной магистрали, подобно разрядке тормозной магистрали при положении Va ручки крана машиниста, что обеспечивает более плавное нарастание давления в тормозном цилиндре и, следовательно, тормозной силы каждого вагона. Происходит наполнение тормозного цилиндра сжатым воздухом до величины, определяемой глубиной разрядки тормозной магистрали. Осуществляется процесс торможения. При отпуске тормоза напряжение подается одновременно на оба электромагнитных вентиля отпуска. Электромагнитные вентили торможения при этом обесточены, сообщение тормозной магистрали с атмосферой перекрыто. Одновременно срабатывают оба электромагнитных вентиля отпуска, открывая сообщение тормозной магистрали с резервуаром, выполняющим роль источника сжатого воздуха. При этом электромагнитный вентиль с расчетным проходным сечением открывается кратковременно для обеспечения толчка давления в тормозной магистрали и, следовательно, устойчивого срабатывания воздухораспределителя на отпуск, а дополнительный электромагнитный вентиль отпуска с калиброванным отверстием на все время выполнения повышения давления в тормозной магистрали до требуемого значения. Пневматический распределитель срабатывает на отпуск, соединяя тормозной цилиндр с атмосферой.
На чертеже фиг.1 схематично изображен общий вид предлагаемого электропневматического тормоза железнодорожного транспортного средства.
Электропневматический тормоз содержит тормозную магистраль 1, пневматический воздухораспределитель 2, резервуар 3. Пневматический воздухораспределитель 2 связан каналом 4 с тормозным цилиндром 5, каналом 6 с запасным резервуаром 7, а каналом 8 с тормозной магистралью 1. Электропневматический тормоз содержит электромагнитный вентиль торможения с расчетным выпускным атмосферным отверстием 9 с клапаном 10 прикрывающим атмосферное отверстие 11, дополнительный электромагнитный вентиль торможения с калиброванным атмосферным отверстием 12, клапаном 13, перекрывающим атмосферное отверстие 14. В электропневматическом тормозе имеется электромагнитный вентиль отпуска с расчетным проходным сечением 15, который содержит клапан 16, перекрывающий канал 17, дополнительный электромагнитный вентиль отпуска с калиброванным выходным отверстием 18, содержащий клапан 19, перекрывающий канал 20. Каналами 17 и 20 электромагнитные вентили отпуска соединены с резервуаром 3, каналом 21 электромагнитные вентили торможения и отпуска, соединены с тормозной магистралью 1, резервуар 3 связан с тормозной магистралью 1 через обратный клапан 22.
Электропневматический тормоз действует следующим образом.
При зарядке сжатый воздух поступает в тормозную магистраль 1, заполняя ее до требуемого зарядного давления. Через обратный клапан 22 заряжается резервуар 3. Через канал 8 и пневматический распределитель 2 происходит зарядка запасного резервуара 7. При зарядке тормоза и в поездном положении все электромагнитные вентили торможения 9, 12 и отпуска 15, 18 обесточены. Клапаны 10, 13 перекрывают сообщение канала 21 с атмосферой, а клапаны 16, 19 сообщение каналов 17, 20 с каналом 21. При торможении подается напряжение (электрический управляющий сигнал) на электромагнитные вентили торможения 9 и 12, на вентиль 9 кратковременно, на вентиль 12 на время выполнения разрядки тормозной магистрали до требуемой величины. Вентили отпуска остаются обесточенными. Электромагнитные вентили торможения 9 и 12 срабатывают и клапаны 10 и 13 сообщают тормозную магистраль 1 по каналу 21 с атмосферой. Снижение давления в тормозной магистрали вызывает срабатывание пневматического воздухораспределителя 2, который сообщает запасный резервуар 7 с тормозным цилиндром 5. Осуществляется процесс торможения. При перекрытии снимается напряжение с электромагнитного вентиля торможения 12, с электромагнитного вентиля 9 напряжение снялось ранее, снижение давления в тормозной магистрали 1 прекращается, в тормозном цилиндре 5 поддерживается установленное давление. При отпуске тормоза подается напряжение (электрический управляющий сигнал) одновременно на оба электромагнитных вентиля отпуска 15 и 18. Электромагнитные вентили торможения 9 и 12 остаются обесточенными. На электромагнитный вентиль отпуска 15 напряжение подается кратковременно, на вентиль 18 на все время повышения давления в тормозной магистрали 1 до требуемого значения. Электромагнитные вентили 15 и 18 открывают соответственно клапаны 16 и 19 и сообщают тормозную магистраль 1 по каналам 17 и 20 с резервуаром 3. Давление в тормозной магистрали 1 поднимается, пневматический воздухораспределитель 2 срабатывает на отпуск, соединяя тормозной цилиндр 5 с атмосферой. Осуществляется процесс отпуска.