ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к области торможения железнодорожных транспортных средств. [B60T 15/00, B60T 17/00, B60T 13/00].
Из уровня техники известна ТЕРМИЧЕСКИ ОПТИМИЗИРОВАННАЯ ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА [RU 2637073, опубл. 29.11.2017], содержащая по меньшей мере два переключающих клапана в электрическом сообщении друг с другом и в сообщении по текучей среде с тормозной магистралью; по меньшей мере два блока фрикционного тормоза в сообщении по текучей среде с каждым переключающим клапаном и по меньшей мере один блок электрического тормоза в электрическом сообщении с каждым переключающим клапаном, при этом при неисправности одного из блоков электрического тормоза переключающий клапан в электрическом сообщении с неисправным блоком электрического тормоза отправляет сигнал по меньшей мере одному другому переключающему клапану для обеспечения текучей среды под давлением к указанным по меньшей мере двум блокам фрикционного тормоза в сообщении по текучей среде с по меньшей мере одним другим переключающим клапаном.
Недостатками аналога являются:
сложность конструкции, из-за наличия электрического тормоза в электрическом сообщении с каждым переключающим клапаном;
низкая скорость проверки тормозной системы, из-за отсутствия возможности реализовать данную процедуру в автоматическом режиме.
Также из уровня техники известна ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНАЯ ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА [RU 2735736, опубл. 06.11.2020] с тормозами с по меньшей мере одной накладкой или по меньшей мере с одним башмаком, содержащая корпус, тормозную рычажную передачу, выполненную с возможностью воздействовать на по меньшей мере один упомянутый тормоз, рабочий тормоз, содержащий тормозной поршень, подвижный относительно корпуса, для воздействия на тормозную рычажную передачу и ограничивающий вместе с корпусом камеру давления рабочего тормоза, выполненную с возможностью питания первой пневматической рабочей средой для приведения тормозного поршня в положение рабочего торможения, а также стояночный тормоз, выполненный с возможностью воздействия на тормозной поршень рабочего тормоза и с возможностью занятия рабочей конфигурации и нерабочей конфигурации; при этом стояночный тормоз содержит устройство блокировки, подвижное относительно корпуса, для воздействия на тормозной поршень и занимающее первое положение и второе положение, в котором устройство блокировки выполнено с возможностью фиксирования тормозного поршня в положении рабочего торможения, и в этом случае стояночный тормоз находится в рабочей конфигурации, и устройство управления, подвижное относительно корпуса, ограничивающее с корпусом камеру давления стояночного тормоза, выполненную с возможностью питания второй пневматической рабочей средой, и занимающее положение блокировки, в котором устройство управления выполнено с возможностью удержания устройства блокировки в его втором положении; при этом железнодорожная тормозная система дополнительно содержит первое пневматическое распределительное устройство, которое образовано по меньшей мере одним первым распределителем, имеющим подвижный двухпозиционный золотник, единственное входное отверстие, соединенное с источником питания пневматическими рабочими средами, единственное выходное отверстие, соединенное с камерой давления стояночного тормоза для ее питания второй пневматической рабочей средой или для ее опорожнения с целью приведения стояночного тормоза соответственно в его нерабочую и рабочую конфигурации, и отверстие, сообщающееся с атмосферой; а также второе пневматическое распределительное устройство, которое образовано по меньшей мере одним вторым распределителем, имеющим подвижный двухпозиционный золотник, единственное входное отверстие, соединенное с источником питания пневматическими рабочими средами, единственное выходное отверстие, соединенное с камерой давления рабочего тормоза для ее питания третьей пневматической рабочей средой, имеющей заданное значение давления с тем, чтобы создавать заданное тормозное усилие, когда стояночный тормоз находится в рабочей конфигурации, и отверстие, сообщающееся с атмосферой.
Недостатком аналога является: низкая скорость проверки тормозной системы, из-за отсутствия возможности реализовать данную процедуру в автоматическом режиме.
Наиболее близкой по технической сущности является ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА СКОРОСТНОГО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ВАГОНА [RU 2693596, опубл. 03.07.2019], включающая тормозную магистраль, электропневматический воздухораспределитель, установленный на отдельном кронштейне, пневматический воздухораспределитель грузового типа, соединенный воздуховодами через разобщительный кран с тормозной магистралью, с запасным резервуаром и с подводящим отростком переключательного клапана, отводящий отросток которого соединен воздуховодом с тормозными цилиндрами через, как минимум, один авторежим, отличающаяся тем, что электропневматический воздухораспределитель соединен подводящим воздуховодом, выполненным в отдельном кронштейне, с клапаном максимального давления, подключенным через разобщительный кран к воздуховоду от запасного резервуара, а противоположный подводящий отросток переключательного клапана соединен с электропневматическим воздухораспределителем посредством воздуховода, выполненного в отдельном кронштейне.
Основной технической проблемой прототипа является низкая скорость проверки тормозной системы, из-за отсутствия возможности реализовать данную процедуру в автоматическом режиме.
Задачей полезной модели является устранение недостатков прототипа.
Техническим результатом заявленной полезной модели является увеличение скорости проверки тормозной системы.
Указанный технический результат достигается за счет того, что тормозная система железнодорожного вагона характеризуется тем, что на входе тормозной магистрали вагона, в тормозном блоке, располагается дистанционный срывной клапан, выполненный с возможностью воздействия на тормозную магистраль, которая, в свою очередь, выполнена с возможностью воздействия на воздухораспределитель, который сообщен с тормозной магистралью, дистанционный срывной клапан соединен с устройством управления, которое выполнено с возможностью открытия дистанционного срывного клапана.
В частности, устройство управления соединено с устройством визуализации.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показана общая схема тормозной системы железнодорожного вагона.
На фигуре обозначено:
1 - питательная магистраль; 2 - тормозная магистраль; 3 - тормозной блок; 4 - блок системы пневматического подвешивания; 5 - прибора системы пневматического подвешивания; 6 - первый питательный резервуар; 7 - воздухораспределитель; 8 - электровоздухораспределитель; 9 - запасной резервуар; 10 - дополнительный резервуар; 11 - ограничитель давления; 12 - реле давления; 13 - тормозные цилиндры; 14 - второй питательный резервуар; 15 - фильтр; 16 - кран; 17 - магистральная часть; 18 - ускоритель экстренного торможения; 19 - концевой кран; 20 - гибкий соединительный рукав; 21 - дистанционный срывной клапан; 22 - устройство управления.
Осуществление полезной модели
Тормозная система железнодорожного вагона содержитпитательную магистраль 1 и тормозную магистраль 2, закрепленные на раме вагона и соединенные воздуховодами с тормозным блоком 3. Тормозной блок 3 выполнен в виде короба с защитными крышками и кронштейнами для крепления на раме вагона. На несущей плите тормозного блока 3 смонтирован блок системы пневматического подвешивания 4, сообщенный с питательной магистралью 1, первым питательным резервуаром 6 и приборами системы пневматического подвешивания 5. Воздухораспределитель 7, выполненный в виде блока приборов, сообщен с тормозной магистралью 2. Воздухораспределитель 7 и электровоздухораспределитель 8 соединены с запасным резервуаром 9 и дополнительным резервуаром 10. При этом соединения с дополнительным резервуаром 10 выполнено через ограничитель давления 11. Ограничитель давления 11 также соединен с реле давления 12, которые соединены с тормозными цилиндрами 13 и вторым питательным резервуаром 14. Второй питательный резервуар 14 соединен с питательной магистралью 1 и тормозной магистралью 2 через фильтр 15 и кран 16, расположенные последовательно, и выполнен с возможностью зарядки из питательной магистрали 1 или тормозной магистрали 2 по дросселированному воздуховоду через кран 16 и фильтр 15.
Воздухораспределитель 7 также содержит: магистральную часть 17 с переключателем режимов «К»-«Д» (короткосоставный или длинносоставный поезд), ускоритель экстренного торможения 18 с переключателем «Увкл»-«Уоткл» (включен или отключен), резервуар, органа зарядки запасного резервуара и датчик (на фиг. не показаны).
На концах воздухопровода тормозной магистрали 2 с обоих концов каждого вагона располагаются концевые краны 19, выступающие в роли запорных устройств, на которых закреплены гибкие соединительные рукава 20, таким образом, что два гибких соединительных рукава 20 образуют соединительную тормозную магистраль 2 между вагонами.
На входе тормозной магистрали 2, под вагоном, в тормозном блоке 3, располагается дистанционный срывной клапан 21. Также дистанционный срывной клапан 21 соединен с электронным устройством управления 22. Устройство управления 22 выполнено с возможностью открытия и закрытия дистанционного срывного клапана 21, посредством подачи управляющей команды, а также автоматического определения последнего вагона в составе. Дистанционный срывной клапан 21 выполнен с достаточно большим сечением при открытии для обеспечения быстрого разряжения тормозной системы.
Дистанционные срывные клапаны 21 монтированы в тормозную систему на каждом вагоне состава, и через устройства управления 22 соединены с устройством визуализации (на фиг. не показаны). В варианте реализации устройство визуализации располагается в купе начальника поезда.
Необходимость размещения дистанционных срывных клапанов 21 на каждом вагоне обосновывается тем, что при формировании состава заранее неизвестно какой вагон будет располагаться последним.
Устройство функционирует следующим образом.
Первоначально, в рабочем состоянии тормозной системы железнодорожного вагона, внутренний объем тормозной магистрали 2 заполнен воздухом под высоким давлением. При этом концевые краны 19 между всеми вагонами состава находятся в открытом состоянии, а в конце последнего вагона в закрытом состоянии. Устройство управления 22, посредством подачи управляющих команд, автоматически определяет, какой вагон является последним в составе. Далее при проверке работоспособности функционирования тормозной магистрали (в частности, перед отправкой состава), устройством управления 22 подают управляющую команду (в виде порогового значения напряжения) на дистанционный срывной клапан 21 последнего вагона состава. При подаче напряжения на вентиль дистанционного срывного клапана 21 открывается его клапан, и воздух из полости над поршнем через вентиль начинает выходить в атмосферу. Под давлением воздуха из тормозной магистрали поршень перемещается вверх до упора. Открывается атмосферный канал и начинается разрядка тормозной магистрали, в ходе которой срабатывают воздухораспределители 7, установленные на каждом вагоне состава и перепускают сжатый воздух из запасных резервуаров 9 в управляющие камеры реле давления 12 и дополнительные резервуары 10. Реле давления 12 срабатывают на торможение и перепускает сжатый воздух из вторых питательных резервуаров 14 в тормозные цилиндры 13. Экстренное торможение, в случае срабатывания дистанционного срывного клапана 21 обеспечивают ускорители экстренного торможения 18, расположенные в воздухораспределителях 7, путем ускорения разрядки тормозной магистрали 2 для снятия ограничения времени наполнения в органе магистральной части 17 в хвостовой части состава.
Таким образом, дистанционный срывной клапан 21 имитирует открытие концевого крана 19 на последнем вагоне состава, и у оператора на устройстве визуализации отображается информация о работоспособности или неработоспособности тормозной системы.
В случае работоспособности тормозной системы срабатывают воздухораспределители 7 в каждом вагоне состава, и реализуется механизм экстренного торможения состава. В таком случае, на устройстве визуализации происходит индикация срабатывания всех воздухораспределителей 7 состава.
В случае, неработоспособности тормозной системы (например, из-за образования воздушных пробок или обледенения в тормозной магистрали 2) часть воздухораспределителей 7 не срабатывает. В таком случае, на устройстве визуализации происходит индикация неработоспособности тормозной системы, с указанием номеров вагона состава, где не сработал механизм экстренного торможения.
Технический результат полезной модели увеличение скорости проверки тормозной системы обеспечивается за счет того, что на входе тормозной магистрали 2, под вагоном, в тормозном блоке 3, располагается дистанционный срывной клапан 21. Дистанционный срывной клапан 21 соединен с электронным устройством управления 22. Устройство управления 22 выполнено с возможностью открытия и закрытия дистанционного срывного клапана 21, посредством подачи управляющей команды, а также автоматического определения последнего вагона в составе. Таким образом, при подачи управляющей команды на открытие срывного клапана 21 последнего вагона состава срабатывают ускорители экстренного торможения воздухораспределителей 7, установленных на каждом вагоне состава, и тормозная магистраль начинает разряжаться, имитируя открытие концевого крана 19 на последнем вагоне состава, и у оператора отображается информация о работоспособности или неработоспособности тормозной системы. Таким образом, реализуется автоматическая проверка функционирования тормозной системы, при этом не возникает необходимости ручного открытия концевого крана 19 на последнем вагоне состава, что существенно сокращает время проверки тормозной системы перед отправкой состава и не требует привлечения дополнительного обслуживающего персонала для ручного открывания концевого крана 19.
Заявленное техническое решение также повышает скорость определения места неисправности тормозной магистрали 2 благодаря наличию системы визуализации в кабине машиниста с указанием номеров вагона состава, где не сработал механизм экстренного торможения.
Рассмотрим пример достижения технического результата.
Рассмотрим ситуацию, когда сформированный железнодорожный состав покидает станцию отправления. Перед отправлением, необходимо обеспечить проверку тормозной системы. Без использования заявленного устройства, для проверки тормозной системы привлекается обслуживающий персонал и открывает концевой кран 19 последнего вагона железнодорожного состава, что требует затрат большого количества времени из-за необходимости перемещения обслуживающего персонала к последнему вагону состава и ручного открытия концевого крана 19. С использованием заявленного устройства, данная процедура реализуется автоматически, путем подачи управляющей команды на открытие срывного клапана 21 последнего вагона состава, после чего, у оператора отображается информация о работоспособности или неработоспособности тормозной системы. Таким образом, реализуется заявленный технический результат, а именно увеличивается скорость проверки тормозной системы
Заявитель в 2021 году изготовил промышленный и коммерческий образец заявленного устройства.