КРАН МАШИНИСТА

Полезная модель относится к тормозной системе подвижного состава метрополитена, а именно к устройству кранов машиниста, предназначенных для управления пневматическими тормозами поезда.
Известен кран машиниста для управления пневматическими приборами тормозной системы подвижного состава метрополитена, состоящий из крана управления с реле давления, к которому подведены напорная и тормозная магистрали, при этом приборы включают по меньшей мере установленный на трубопроводе между краном управления и реле давления электропневматический вентиль экстренного торможения, сообщенный с атмосферой и через разобщительное устройство с тормозной магистралью. /Гуревич В.И., Гаврилов Я.И и др. «Руководство по эксплуатации вагонов метрополитена моделей 81-717.5 и 81-714.5» М, Транспорт, 1995 г, стр. 149-153/.
К недостаткам известного крана машиниста можно отнести отказы работы пневматических приборов, связанные с утечкой воздуха, а также низкую ремонтопригодность, которые обусловлены размещением приборов раздельно на тормозной магистрали.
Известен кран машиниста, преимущественно подвижного состава метрополитена, содержащий кран управления с реле давления и блок исполнительный, на кронштейн-плите которого закреплены электропневматический вентиль экстренного торможения, соединенный с атмосферой и через кран разобщительный с тормозной магистралью, и по меньшей мере один управляющий электропневматический вентиль, при этом кронштейн-плита выполнена из двух жестко соединенных между собой панелей с внутренними каналами для пневматического сообщения электропневматических приборов между собой и с магистралями поезда. /Патент РФ №118928, В60Т 13/36, от 19.03.2012 г./
К недостаткам известного блока тормозного можно отнести то, что в нем недостаточно обеспечены надежность и безопасность.
Предлагаемая конструкция крана машиниста решает задачу повышения надежности, безопасности и эффективности управления тормозной магистралью за счет включения в конструкцию дополнительных приборов безопасности таких, как клапан экстренного торможения с диагностикой, устройства блокировки тормозов в неактивной кабине поезда, приборов для передачи диагностической информации в систему управления. А также размещения на кронштейн-плите реле давления, что позволяет объединить функций двух изделий для управления тормозной магистралью с целью уменьшения номенклатуры приборов и экономии места на поезде.
Технический результат, который будет получен при осуществлении предлагаемого крана машиниста, заключается в повышении надежности и безопасности.
Указанный технический результат достигается тем, что кран машиниста, преимущественно подвижного состава метрополитена содержит кран управления с реле давления и блок исполнительный, на кронштейн-плите которого закреплены электропневматический вентиль экстренного торможения, соединенный с атмосферой и через кран разобщительный и реле давления с тормозной магистралью, и по меньшей мере один управляющий электропневматический вентиль, при этом кронштейн-плита выполнена из двух жестко соединенных между собой панелей с внутренними каналами для пневматического сообщения электропневматических приборов между собой и с магистралями поезда, а также дополнительные приборы безопасности, такие, как клапан экстренного торможения, который выполнен с возможностью диагностики и передачи информации в систему управления, устройство блокировки, включающее клапан, сообщенный с питательной и тормозной магистралями, электропневматический вентиль, соединенный с питательной магистралью, трехходовой кран и сигнализатор давления, при этом реле давления, сообщающее кран управления с тормозной магистралью, установлено на кронштейн-плите.
На фиг. 1 - изображен кран машиниста, схема пневматическая принципиальная.
Кран 1 машиниста содержит кран управления 2 и исполнительный блок 3. Кран управления 2 установлен на кронштейне (не показано), сообщен через трубопроводы с питательной магистралью 4, с управляющей полостью реле 5 давления, соединенного с тормозной магистралью 6.
Исполнительный блок 3 состоит из пневматических и электропневматических приборов, смонтированных на кронштейн-плите, которая выполнена с внутренними сообщающими приборы пневматическими каналами и переходниками (не показано) для подключения трубопроводов пневматических магистралей 4, 6. На кронштейн-плите исполнительного блока 3 закреплены электропневматический вентиль 7 экстренного торможения, соединенные с тормозной магистралью 6 и атмосферой 8 реле 5 давления и клапан 9 экстренного торможения с диагностикой, а также сообщенное с питательной и тормозной магистралями 4, 6 устройство 10 блокировки тормозов в неактивной кабине поезда.
Устройство 10 блокировки тормозов включает клапан 11, электропневматический вентиль 12, кран 13 шаровый трехходовой и сигнализатор 14 давления на питательной магистрали 4.
Электропневматический вентиль 7 экстренного торможения подключен к тормозной магистрали 6 через кран 15 шаровый разобщительный и реле 5 давления.
На блоке 3 исполнительном смонтированы кронштейн с внешними электрическими разъемами, скобы крепления жгута, бонки заземления (не показано).
Полезная модель работает следующим образом.
Кран 1 машиниста имеет дистанционное пневматическое управление, автоперекрыши и предназначен для реализации управления давлением сжатого воздуха в тормозной магистрали 6 поезда. Управление величиной давления сжатого воздуха в тормозной магистрали 6 реализуется посредством управления величиной давления сжатого воздуха в управляющей полости реле 5 давления краном 2 управления.
Кран 2 управления имеет 7 фиксированных положений: I «Сверхзарядка», II «Поездное положение», III «Тормозное положение», IV «Тормозное положение», V «Тормозное положение», VI «Служебное торможение», VII «Экстренное торможение».
При дистанционном включении крана 1 машиниста сжатый воздух из питательной магистрали 4 поступает к устройству 10 блокировки тормозов, далее по его внутренним каналам к клапану 11, нормально закрытому электропневматическому вентилю 12 и трехходовому крану 13 переключения режимов работы крана 1 машиниста.
Система управления поезда подает напряжение на электропневматический вентиль 12 устройства 10 блокировки тормозов, в результате чего, клапан вентиля 12 открывается. Сжатый воздух из питательной магистрали 4 через открытый клапан вентиля 12 поступает к трехходовому крану 13, далее при установке ручки крана 13 в положение «Автоматическое управление» к клапанам тормозной и питательной магистралей 6, 4, которые под действием давления сжатого воздуха перемещаются вверх и обеспечивают сообщение тормозной и питательной магистралей 6, 4 с приборами крана 1 машиниста.
Сжатый воздух из питательной магистрали 4, через открытый клапан 11 устройства 10 блокировки поступает к питательному клапану крана 2 управления и питательному клапану реле 5 давления.
Проходя через каналы крана 2 управления, давление сжатого воздуха питательной магистрали 4 редуцируется. Далее, редуцированное давление питательной магистрали 4 поступает к управляющей полости реле 5 давления.
Зарядка тормозной магистрали, отпуск
При постановке рукояти крана 2 управления во II положение сжатый воздух из питательной магистрали 4 редуцированным давлением поступает в управляющую полость реле 5 давления. Через открытый питательный клапан реле 5 давления и открытый клапан тормозной магистрали 6 устройства 10 блокировки тормозов сжатый воздух из питательной магистрали 4 поступает в тормозную магистраль 6. Наполнение тормозной магистрали 6 будет происходить до тех пор, пока величина давления в ней не станет равной величине давления в управляющей полости реле 5 давления.
При нахождении рукояти крана 2 управления во II положении происходит автоматическое поддержание зарядного давления в тормозной магистрали 6. Регулировка величины зарядного давления осуществляется краном 2 управления. В I положении рукояти крана 2 управления произойдет подпитка тормозной магистрали 6 до сверхзарядного.
Ступени торможения
При постановке рукояти крана управления в положения III, IV, V, VI происходит ступенчатая разрядка управляющей полости реле 5 давления.
В результате снижения давления в управляющей полости реле 5 давления и под действием силы сжатого воздуха тормозной магистрали 6, поршень реле 5 давления перемещается вверх и открывает атмосферный клапан. Тормозная магистраль 6 через открытый атмосферный клапан реле 5 давления разряжается в атмосферу, в результате чего, величина давления сжатого воздуха в ней снижается. Когда давление в тормозной магистрали 6 достигнет установившейся величины давления в управляющей полости реле 5 давления, разрядка прекратится.
Таким образом, изменение давления в управляющей полости реле 5 давления приводит к равному изменению давления в тормозной магистрали 6.
Экстренное торможение крана машиниста
При постановке рукояти крана 2 управления в положение VII произойдет разрядка управляющей полости реле 5 давления до нуля, вследствие этого реле 5 давления разрядит тормозную магистраль 6 до нуля.
Средний темп разрядки тормозной магистрали 6 при полном служебном торможении определяется временем перевода ручки крана 13 из II в VI положение. При быстром переводе ручки крана 13 за один прием темп разрядки тормозной магистрали 6 достигает экстренного.
Дистанционное выключение крана машиниста
Система управления поезда снимает напряжение с электропневматического вентиля 12, в результате чего управляющие полости клапанов питательной магистрали 4 и тормозной магистрали 6 устройства 10 блокировки тормозов разобщаются с питательной магистралью 4 и сообщаются с атмосферой. Под действием возвратных пружин клапана питательной магистрали 4 и тормозной магистрали 6 устройства 10 блокировки тормозов закрываются.
Таким образом, питательная и тормозная магистрали 4, 6 разобщаются с приборами исполнительного блока 3, и любое воздействие на рукоять крана 2 управления не приводит к изменению давления в тормозной магистрали 6.
Ручной режим включения крана машиниста
При возникновении нештатной ситуации, например, при неисправности электропневматического вентиля 12 возможен ручной режим управления, который осуществляется переводом ручки крана 13 трехходового в положение «Ручное управление». При этом происходит включение устройства 10 блокировки тормозов, кран 1 машиниста активирован вне зависимости от текущего состояния электропневматического вентиля 12.
В устройстве 10 блокировки тормозов предусмотрен режим диагностики текущего состояния устройства, который реализуется при помощи сигнализатора давления 14.
Экстренное торможение
Клапан 9 экстренного торможения с диагностикой предназначен для обеспечения разрядки тормозной магистрали 6 темпом экстренного торможения с возможностью одновременного разрыва цепи петли экстренного торможения и диагностикой состояния (активирован, деактивирован). При нажатии на кнопку клапана 9 экстренного торможения открывается клапан, и сжатый воздух из тормозной магистрали 6 выходит в атмосферу. Под действием толкателя происходит переключение контактов выключателя, снимается напряжение с электропневматического вентиля 12 устройства 10 блокировки тормозов, питательная и тормозная магистрали 4, 6 разобщаются с приборами исполнительного блока 3 и любое воздействие на рукоять крана 2 управления не приводит к изменению давления в тормозной магистрали 6, подпитка тормозной магистрали 6 краном 1 машиниста прекращается. Одновременно происходит размыкание цепи «Петли безопасности».
Для прекращения выхода воздуха из тормозной магистрали 6 необходимо кнопку клапана 9 экстренного торможения вернуть в исходное положение, под действием толкателя происходит переключение контактов выключателя, подается напряжение на электропневматический вентиль 12 устройства 10 блокировки тормозов, питательная и тормозная магистрали 4 и 6 сообщаются с приборами исполнительного блока 3, кран 1 машиниста активирован. Одновременно происходит замыкание цепи «Петли безопасности».
Экстренное торможение по командам системы АРС
Электропневматический вентиль 7 экстренного торможения предназначен для экстренного торможения по сигналу системы управления поезда. При снятии напряжения с электропневматического вентиля 7 экстренного торможения происходит разрядка управляющей полости реле 5 давления, которое в свою очередь разряжает тормозную магистраль 6. Одновременно с разрядкой управляющей полости реле 5 давления происходит подпитка ее краном 2 управления (кроме VII положения). Для ручного отключения электропневматического вентиля 7 от управляющей полости реле 5 давления установлен кран 15 шаровый разобщительный, для этого необходимо ручку крана 15 перевести в положение «Резервный режим».
Для реализации экстренного торможения по командам системы АРС необходимо включить кран 1 машиниста и перевести ручку крана 15 в положение «Штатный режим». Во всех других случаях экстренное торможение по командам системы АРС происходить не будет.
Предлагаемый кран машиниста решает задачу повышения надежности и безопасности управления тормозной магистралью подвижного состава метрополитена за счет включения в его конструкцию дополнительных приборов безопасности, а также объединяет функции двух изделий для управления тормозной магистралью с целью уменьшения номенклатуры приборов и экономии места на поезде.