ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
RAILWAY VEHICLE BRAKING SYSTEM

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается тормозных систем подвижного состава.
Известна тормозная система железнодорожного транспортного средства, содержащая тормозную и питательную магистрали, воздухораспределитель и соединенные с ними трубопроводами вспомогательные резервуары, запасный резервуар, питательный резервуар и устройство автоматического регулирования нажатия тормозных колодок в зависимости от скорости движения, состоящее из осевого регулятора (датчика), реле давления и дополнительного режимного клапана [1].
Недостатком такой системы является то, что она не позволяет обеспечивать бесступенчатое регулирование тормозной силы в зависимости от скорости и, соответственно, более полное использование допускаемой по сцеплению тормозной силы.
Наиболее близкой по сущности к заявляемому техническому решению является тормозная система транспортного средства, содержащая тормозную магистраль, воздухораспределитель и электровоздухораспределитель, запасный, питающий и дополнительный резервуары, двухступенчатое реле давления, электромагнитный пневматический регулятор с впускным и выпускным клапанами. Двухступенчатое реле давления имеет две взаимосвязанные подвижные перегородки и, соответственно, две управляющие камеры. Вход двухступенчатого реле давления подключен к питающему резервуару, сообщенному с тормозной магистралью через обратный клапан, а выход - к тормозному цилиндру. Одна из управляющих камер двухступенчатого реле давления сообщена с выходом воздухораспределителя, а другая - с выходом электромагнитного пневматического регулятора, который содержит подвижную перегородку, взаимодействующую с силовым электромагнитом посредством передаточного механизма. Подвижная перегородка управляет впускным и выпускным клапанами [2].
Недостатками такой системы являются сложность конструкции, требуемая высокая точность изготовления электромагнита и необходимость использования источника электрического питания, что снижает ее надежность.
Задачей заявляемого технического решения является упрощение конструкции и повышение надежности и эффективности торможения железнодорожного транспортного средства.
Поставленная задача решается тем, что в тормозной системе железнодорожного транспортного средства, содержащей тормозную магистраль, воздухораспределитель и соединенные с ними трубопроводами запасный резервуар, дополнительный резервуар, пневматический регулятор с впускным и выпускным клапанами и передаточным механизмом, двухступенчатое реле давления, вход которого связан с питающим резервуаром, сообщенным с тормозной магистралью через обратный клапан, а выход - с тормозным цилиндром, при этом одна из управляющих камер двухступенчатого реле давления связана с воздухораспределителем, пневматический регулятор выполнен в виде бесступенчатого осевого регулятора, вход которого сообщен с воздухораспределителем, а выход - со второй управляющей камерой двухступенчатого реле давления. Бесступенчатый осевой регулятор снабжен расходящимися грузами, шарнирно закрепленными на стакане и взаимодействующими с подвижным подшипником-упором, который посредством передаточного механизма и далее через упругий элемент взаимодействует с подвижной перегородкой, управляющей подпружиненным впускным клапаном, при этом стакан связан с осью колесной пары. Подвижный подшипник-упор установлен с возможностью осевого перемещения и подпружинен упругим элементом, а передаточный механизм, подвижная перегородка и впускной клапан размещены в неподвижном корпусе. Возможность вращения стакана и закрепленных на нем расходящихся грузов относительно неподвижного корпуса обеспечивается не менее, чем одним подшипником. Впускной клапан имеет возможность сообщать или разобщать между собой входную камеру и выходную камеру, а подвижная перегородка выполнена с атмосферным каналом, посредством которого имеется возможность сообщения выходной камеры с атмосферной камерой. В двухступенчатом реле давления одна из управляющих камер ограничена большой подвижной перегородкой и малой подвижной перегородкой, связанных между собой штоком, причем малая подвижная перегородка разделяет обе управляющие камеры. Передаточный механизм выполнен в виде зубчатой рейки, закрепленной на подвижном подшипнике-упоре и взаимодействующей с зубчатым колесом и закрепленным с ним на одном валу кулачком, который взаимодействует с упором.
Предлагаемое техническое решение позволит упростить конструкцию и повысить надежность и эффективность тормозной системы железнодорожного транспортного средства.
На чертеже приведена схема тормозной системы железнодорожного транспортного средства.
Тормозная система содержит тормозную магистраль 1 и соединенный с нею воздухораспределитель 2. К воздухораспределителю 2 подключены запасный резервуар 3, дополнительный резервуар 4 и двухступенчатое реле давления 5. Вход двухступенчатого реле давления 5 подключен к питающему резервуару 6, сообщенному с тормозной магистралью 1 через обратный клапан 7, а выход - с тормозным цилиндром 8. Управляющая камера 9 двухступенчатого реле давления 5 сообщена с воздухораспределителем 2 и ограничена большой подвижной перегородкой 10 и малой подвижной перегородкой 11, связанных между собой штоком 12, причем малая подвижная перегородка 11 разделяет управляющие камеры 9 и 13 двухступенчатого реле давления 5, которое содержит также впускной клапан 14 и выпускной клапан 15. Тормозная система снабжена бесступенчатым осевым регулятором 16, вход которого сообщен с воздухораспределителем 2, а выход - с управляющей камерой 13 двухступенчатого реле давления 5. Бесступенчатый осевой регулятор 16 снабжен расходящимися грузами 17, шарнирно закрепленными на стакане 18 и взаимодействующими с подвижным подшипником-упором 19, установленным в стакане с возможностью осевого перемещения. Подвижный подшипник-упор 19 посредством передаточного механизма и далее через упругий элемент 20 взаимодействует с подвижной перегородкой 21, управляющей подпружиненным впускным клапаном 22. Стакан 18 связан с осью 23 колесной пары. Передаточный механизм выполнен в виде зубчатой рейки 24, закрепленной на подвижном подшипнике-упоре 19 и взаимодействующей с зубчатым колесом 25 и закрепленным с ним на одном валу кулачком 26, который взаимодействует с упором 27. Подвижный подшипник-упор 19 установлен с возможностью осевого перемещения и подпружинен упругим элементом 28, а передаточный механизм, подвижная перегородка 21 и впускной клапан 22 размещены в неподвижном корпусе 29. Впускной клапан 22 имеет возможность сообщать или разобщать между собой входную камеру 30 и выходную камеру 31, а подвижная перегородка 21 выполнена с атмосферным каналом 32, посредством которого имеется возможность сообщения выходной камеры 31 с атмосферной камерой 33. Подшипник 34 обеспечивает возможность вращения стакана 18 и закрепленных на нем расходящихся грузов 17 относительно неподвижного корпуса 29.
Тормозная система работает следующим образом. При зарядке сжатый воздух из тормозной магистрали 1 через воздухораспределитель 2 поступает в запасный резервуар 3, а через обратный клапан 7 - в питающий резервуар 6. Дополнительный резервуар 4, управляющая камера 9 двухступенчатого реле давления 5 и входная камера 30 бесступенчатого осевого регулятора сообщены через воздухораспределитель 2 с атмосферой. Тормозной цилиндр 8 через выпускной клапан 15 двухступенчатого реле давления 5 также сообщен с атмосферой. При движении транспортного средства расходящиеся грузы 17 под действием центробежных сил поворачиваются, перемещая подвижный подшипник-упор 19, подпружиненный упругим элементом 28. Перемещаясь, подвижный подшипник-упор 19 через передаточный механизм и упругий элемент 20 воздействует на подвижную перегородку 21, которая воздействует на впускной клапан 22, открывая его. Входная камера 30 и выходная камера 31 бесступенчатого осевого регулятора 16 сообщены между собой. При стоянке транспортного средства подвижный подшипник-упор 19 находится в крайнем правом положении и впускной клапан 22 закрыт. Величина перемещения подвижного подшипника-упора 19 зависит от скорости движения транспортного средства.
При торможении срабатывает воздухораспределитель 2, через который воздух из запасного резервуара 3 поступает в дополнительный резервуар 4, управляющую полость 9 реле давления 5 и во входную камеру 30 бесступенчатого осевого регулятора 16. При этом открывается впускной клапан 14, и сжатый воздух из питающего резервуара 6 через реле давления 5 поступает в тормозной цилиндр 8. В начальный момент торможения на высокой скорости расходящиеся грузы 17 занимают соответствующее положение, при котором впускной клапан 22 открыт. Сжатый воздух из входной камеры 30 перетекает в выходную камеру 31 и далее поступает в управляющую камеру 13 двухступенчатого реле давления 5. При повышении давления в выходной камере 31 подвижная перегородка 21 перемещается вправо, преодолевая усилие упругого элемента 20, до тех пор, пока впускной клапан 22 не закроется. Конечное давление в тормозном цилиндре 8 зависит от величины давлений в управляющих камерах 9 и 13. При снижении скорости движения уменьшаются центробежные силы, действующие на расходящиеся грузы 17. Под действием упругого элемента 28 подвижный подшипник-упор 19 и закрепленная на нем зубчатая рейка 24 перемещаются вправо, поворачивая зубчатое колесо 25 и соответственно кулачок 26, в результате чего под действием упругого элемента 20 упор 27 также перемещается вправо. Усилие упругого элемента 20 на подвижную перегородку 21 ослабевает и под действием давления в выходной камере 31 она перемещается вправо, отходя от впускного клапана 22. Воздух из второй управляющей камеры 13 двухступенчатого реле давления 5 и из выходной камеры 31 через атмосферный канал 32 поступает в атмосферную камеру 33 бесступенчатого осевого регулятора 16 и далее в атмосферу. По мере снижения давления во второй управляющей камере 13 двухступенчатого реле давления 5 приоткрывается выпускной клапан 15, плавно выпуская воздух из тормозного цилиндра 8. Необходимая регулировочная характеристика бесступенчатого осевого регулятора обеспечивается формой кулачка 26. На низкой скорости движения избыточное давление в управляющей камере 13 отсутствует, и давление в тормозных цилиндрах будет определяться величиной давления в управляющей камере 9. При этом давление в тормозном цилиндре 8 будет меньше давления, создаваемого воздухораспределителем 2. Степень уменьшения давления зависит от соотношения площадей большой подвижной перегородки 10 и малой подвижной перегородки 11.
При отпуске воздух из дополнительного резервуара 4, управляющей камеры 9 двухступенчатого реле давления 5 и входной камеры 30 бесступенчатого осевого регулятора 16 через воздухораспределитель 2 уходит в атмосферу. Тормозной цилиндр 8 также сообщается с атмосферой через двухступенчатое реле давления 5.
Источники информации
1. Крылов, В.И. Автоматические тормоза подвижного состава / В.И. Крылов, В.В. Крылов - М.: Транспорт, 1983. - С.200-205.
7
2. RU 2317902 C2, 2008, МПКB60Т 8/58, В60Т 13/36 - прототип.