БЛОК ПНЕВМАТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к пневматическим системам электропоезда типа ЭС2Г и его модификации.
2
2
2
Известно из уровня техники описание пневматической схемы тормозного оборудования электропоезда серии ЭР, в частности ЭР9М, ЭР9П (раскрыт в сети интернет: http://electri4ka.com/ed9m_d_er9p/ed9m_d_er9p_113.html; http://refac.ru/pnevmaticheskaya-sxema-tormoznogo-oborudovaniya-elektropoezda-serii-er/, от 15.07.2017), в данных электропоездах под каждым вагоном поезда проложены два воздухопровода - питательная и тормозная магистрали, которые оканчиваются концевыми кранами и соединительными рукавами. Воздухопроводы под вагонами перекрещиваются, поэтому в конце вагона питательная магистраль расположена слева, а тормозная - справа. Межвагонные рукава обеих магистралей должны соединяться накрест. Приборы торможения и приборы снабжения сжатым воздухом размещены на головном и прицепном вагонах. Для питания сжатым воздухом всей пневматической системы на головных и прицепных вагонах установлены электрокомпрессоры. Всасывание атмосферного воздуха электрокомпрессором происходит через рукав и фильтр. Для облегчения запуска электрокомпрессора к трубопроводу присоединен электропневматический выключающий вентиль, который после остановки компрессора выпускает воздух из питательной магистрали в атмосферу (от компрессора до обратного клапана). Из главных резервуаров воздух поступает в питательную магистраль вагона, а через концевой кран и соединительный рукав - в питательную магистраль поезда. Работой компрессоров управляет регулятор давления, установленный на головном вагоне. Регулятор давления автоматически выключает компрессоры при достижении давления в питательная магистрали 0,8 МПа (8,0 кгс/см) и включает их при снижении давления до 0,65 МПа (6,5 кгс/см). При повышении давления в питательной магистрали выше установленного в случае неисправности регулятора давления (его электрической или пневматической цепи) срабатывает предохранительный клапан, который отрегулирован на величину срабатывания 0,9+0,01 МПа (9,0 кгс/см). Тормозная магистраль питается сжатым воздухом из питательной магистрали через кран машиниста. На трубопроводах, сообщающих кран машиниста с питательной и тормозной магистралями, установлены разобщительные краны. При следовании электропоезда в нерабочем («холодном») состоянии, когда в питательной магистрали воздух отсутствует, зарядка питательного резервуара ПР на моторном вагоне осуществляется из тормозной магистрали через трехходовой кран и обратный клапан КО3. Предварительно трехходовой кран необходимо установить в положение «холодного резерва», а в обеих кабинах перекрыть разобщительные краны к ЭПК и разобщительные краны на ПМ и ТМ к крану машиниста. При отсутствии сжатого воздуха в питательной магистрали сжатый воздух для привода токоприемника дает вспомогательный компрессор, электродвигатель которого питается от аккумуляторной батареи. Компрессор засасывает воздух через фильтр и нагнетает его через маслоотделитель и обратный клапан по двум направлениям: через кран и фильтр тонкой очистки сжатого воздуха к воздушному однополюсному выключателю; через редуктор к клапану токоприемника. Автоматическое включение и выключение вспомогательного компрессора осуществляется регулятором давления (АК11Б), установленным в шкафу моторного вагона. Регулятор давления срабатывает на включение при давлении 0,5±0,02 МПа и на выключение 0,65±0.02 МПа. Для контроля его регулировки установлен манометр. После того как электрокомпрессоры повысят давление в напорной магистрали выше 0,65 МПа, регулятор давления выключит вспомогательный компрессор и дальнейшее питание пневматического привода токоприемника осуществляется из питательной магистрали.
Недостатком конструкции пневматической схемы тормозного оборудования является раздельная установка каждого из приборов на значительном расстоянии друг от друга, что приводит к многочисленным трубным соединениям между ними значительной длины и проходного поперечного сечения. Это усложняет конструкцию пневматической тормозной системы в целом, снижает надежность конструкции, усложняет ее монтаж, усложняет ее обслуживание и ремонт в условиях эксплуатации.
Известно из уровня техники «Тормозное и пневматическое оборудование маневрового тепловоза ТЭМ ТМХ» (статья опубликована в журнале «ЛОКОМОТИВ» №4, 2011, авторы канд. техн. наук С.Г. ЧУЕВ, генеральный конструктор ОАО МТЗ ТРАНСМАШ и инж. П.М. ТАГИЕВ), в котором пневматическая часть тепловоза, не относящаяся к тормозной системе, содержит блоки пневматического оборудования БПО1-БПО3, запорную арматуру (разобщительные краны КрРШ). Тепловоз имеет модульную конструкцию, в связи с чем, основное тормозное оборудование (блок электропневматических приборов БЭПП, блок воздухораспределителя БВР, блок тормозного оборудования БТО, исполнительный блок БИ, электропневматический клапан КЭ и др.), а также часть пневматического (БП01 и др.) вмонтированы в модуль тормозного оборудования. При этом обратный клапан K01 и разобщительный кран КрРШ4, предназначенные для реализации торможения при движении тепловоза «холодным резервом» расположены в блоке тормозного оборудования БТО. Также тепловоз оборудован агрегатом компрессорным АКРВ 3,2/10 в составе винтового компрессора с асинхронным приводом, электронной системой управления, контроля, защиты и диагностики. Компоновочное решение и конструкция блоков - электропневматических приборов БЭПП, воздухораспределителя БВР, тормозного оборудования БТО, пневматического оборудования БП01-БПОЗ представляют собой плиты-кронштейны, в которых выполнены каналы пневматических связей. На плиту-кронштейн устанавливается навесное пневматическое и электропневматическое оборудование.
Недостаток данного решения заключается в том, в данном модуле все узлы закреплены на лицевой стороне плиты, в том числе и штуцеры внешнего подсоединения, при этом осуществляют уплотненный монтаж, в результате которого загружают плиту и сервисное обслуживание блока неудобно, затруднительно, Принципиальная схема пневматического оборудования тепловоза не дает возможности раздельного включения (отключения) компрессоров, отключения поврежденной части магистрали при необходимости, что в целом снижает надежность модуля и понижает его ресурс.
Заявляемый блок пневматического оборудования решает задачу повышения ресурса работы, надежности, создания конструкции технологичного, удобного при использовании и обслуживании блока пневматического оборудования локомотива, расширение функциональных возможностей.
Технический результат, который будет получен при осуществлении заявляемого полезной модели, заключается в реализации раздельного включение (отключение) компрессоров, в повышении безопасности движения, повышение ресурса, улучшение ремонтопригодности, обеспечивающие низкие затраты на техническое обслуживание, безотказности в работе.
Указанный технический результат достигается тем, что в блоке пневматического оборудования, содержащего кронштейн-плиту, на лицевой стороне которой расположены кран шаровый разобщительный КрРШ1, предназначенный для сообщения/разобщения тормозной магистрали ТМ и питательной магистрали ПМ, клапан обратный, в котором на лицевой стороне кронштейн-плиты дополнительно расположены кран шаровый разобщительный с диагностикой КрРШ2, предназначенный для сообщения/разобщения питательной магистрали ПМ, краны шаровые разобщительные с диагностикой КрРШ3 и КрРШ4, предназначенные для сообщения/разобщения агрегатов компрессорных АК1 и АК2 соответственно от питательной магистрали, при этом на тыльной стороне кронштейн-плиты расположены два штуцера подсоединения питательной магистрали, штуцер подсоединения тормозной магистрали, два штуцера подсоединения агрегатов компрессорных, причем первый кран шаровый разобщительный сообщен со штуцером подсоединения тормозной магистралью ТМ и через клапан обратный с первым штуцером подсоединения питательной магистрали ПМ, второй кран шаровый разобщительный с диагностикой размещен между первым штуцером подсоединения питательной магистрали ПМ и вторым штуцером питательной магистрали, который сообщен с третьим краном шаровым разобщительным с диагностикой, сообщенным со штуцером подсоединения первого агрегата компрессорного, а четвертый кран шаровый разобщительный с диагностикой размещен между штуцером подсоединения второго агрегата компрессорного и первым штуцером подсоединения питательной магистрали, причем внутри плиты выполнены каналы для сообщения указанных элементов между собой и со штуцерами.
Кроме того, каждый кран шаровый разобщительный с диагностикой выполнен с возможностью диагностики (контроля) положения ручек разобщительных кранов.
Кроме того, на шпинделе каждого крана шарового разобщительного с диагностикой встроен модуль диагностики (контроля) положения ручки.
Кроме того, модуль диагностики (контроля) положения ручки выполнен в виде датчик положения, например, датчика Холла.
Блок пневматического оборудования предназначен для отключения при помощи разобщительных кранов агрегатов компрессорных, питательной магистрали (ПМ), а также сообщения тормозной магистрали (ТМ) и ПМ через обратный клапан при следовании электропоезда типа ЭС2Г и его модификации.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 показан блок пневматического оборудования БПО.
На фиг. 2 показана принципиальная пневматическая схема БПО.
Блок пневматического оборудования (фиг. 1) состоит из кронштейн-плиты (1), на лицевой стороне которой расположены скоба (2), кран шаровый разобщительный КрРШ1 (3), предназначенный для сообщения/разобщения тормозной магистрали ТМ и питательной магистрали ПМ электропоезда, и включается только при движении электропоезда в недействующем состоянии, кран шаровый разобщительный с диагностикой КрРШ2 (4), предназначенный для сообщения/разобщения питательной магистрали ПМ, позволяющий отключить поврежденную часть магистрали при необходимости, краны шаровые разобщительные с диагностикой КрРШ3 (5) и КрРШ4 (6), предназначенные для сообщения/разобщения агрегатов компрессорных АК1 и АК2 соответственно от питательной магистрали, что позволяет отключить неисправный агрегат компрессорный, клапан обратный (7), который предназначен для пропуска воздуха в одном направлении и установлен на канале между питательной магистралью ПМ (8) и тормозной магистралью ТМ (9).
На тыльной стороне кронштейн-плиты расположены два штуцера подсоединения питательной магистрали (8), штуцер подсоединения тормозной магистрали (9), штуцеры подсоединения агрегатов компрессорных АК1 (10) и АК2 (11).
Все съемные пневматические, электропневматические и электрические составные части БПО установлены на кронштейн-плите (1), в частности, на винты. Герметичность соединений обеспечивается, преимущественно, резиновыми уплотнительными соединениями.
Кронштейн-плита (1) состоит из двух частей, внутри которых выполнены каналы для создания необходимых пневматических соединений между элементами БПО. Обе части кронштейн плиты склеены специальным составом, например клей-герметиком и стянуты резьбовыми соединениями.
Блок пневматического оборудования реализует раздельное включение (отключение) агрегатов компрессорных АК1 (10) и АК2 (11) соответственно от питательной магистрали ПМ с помощью кранов шаровых разобщительных с диагностикой КрРШ3 (5) и КрРШ4 (6), деление питательной магистрали ПМ электропоезда на две части, включением крана шарового разобщительного с диагностикой КрРШ2 (4), сообщение тормозной магистрали ТМ с питательной магистралью ПМ через обратный клапан (7) при следовании электропоезда «холодным резервом».
Принципиальная пневматическая схема БПО (фиг. 2), содержащая кран шаровый разобщительный КрРШ1 (3), кран шаровый разобщительный с диагностикой КрРШ2 (4), краны шаровые разобщительные с диагностикой КрРШ3 (5) и КрРШ4 (6), клапан обратный (7), при этом кран шаровый разобщительный КрРШ1 (3) сообщен с тормозной магистралью ТМ (9) и через клапан обратный (7) с питательной магистралью ПМ (8), кран шаровый разобщительный с диагностикой КрРШ2 (4) размещен между двумя штуцерами подсоединения питательной магистралью ПМ (8), причем второй штуцер подсоединения через кран шаровый разобщительный с диагностикой КрРШ3 (5) сообщен со штуцером подсоединения агрегата компрессорного АК1 (10), а через кран шаровый разобщительный с диагностикой КрРШ4 (6) сообщен со штуцером подсоединения агрегата компрессорного АК2 (11).
Данная схема дает возможность реализовать раздельное включение (отключение) агрегатов компрессорных АК1 (10) и АК2 (11) соответственно от питательной магистрали ПМ с помощью кранов шаровых разобщительных с диагностикой КрРШ3 (5) и КрРШ4 (6), включение крана шарового разобщительного с диагностикой КрРШ2 (4), предназначенного для сообщения/разобщения питательной магистрали ПМ, позволяет отключить поврежденную часть магистрали при необходимости, сообщение тормозной магистрали ТМ с питательной магистралью ПМ через обратный клапан (7) при следовании электропоезда «холодным резервом», расширяя функциональные возможности блока, повышая технологичность и надежность блока.
Краны разобщительные шаровые с диагностикой КрРШ2, КрРШ3, КрРШ4 (фиг. 3) состоят из полого корпуса (12), в котором расположен шар (пробка) (13) с проходным каналом, зажатый между кольцевыми уплотнениями (не показаны). Шар соединен со шпинделем (14), на который насажена рукоятка (15), зафиксированная болтом (16) и имеющая ограничитель перемещения. При повороте рукоятки (15) поперек корпуса (12) крана, проходной канал перекрыт. Каждый кран шаровый разобщительный с диагностикой выполнен с возможностью диагностики (контроля) положения ручек разобщительных кранов. На шпинделе (14) крана разобщительного КрРШ с диагностикой встроен модуль диагностики положения рукоятки (17), выполненный в виде датчика положения, например, датчика Холла, служащий для дистанционного определения положения рукоятки крана шарового («открыт», «закрыт»), передающего расширенную диагностическую информацию в микропроцессорную систему управления и диагностики МПСУиД (не показана), что повышает безопасность движения, ресурс.
Блок работает следующим образом.
Блок пневматического оборудования (БПО) реализует следующие функции:
- раздельное включение (отключение) компрессоров;
- деление питательной магистрали ПМ электропоезда на две части;
- сообщение тормозной магистрали ТМ с питательной магистралью ПМ через обратный клапан при следовании электропоезда «холодным резервом»;
- автоматическое пневматическое торможение с пониженной эффективностью «холодный резерв».
При открытие/закрытие крана шарового разобщительного КрРШ1 (3) происходит сообщение/разобщение тормозной магистрали ТМ и питательной магистрали ПМ электропоезда через клапан обратный (5), который обеспечивает наполнение ПМ (8) из ТМ (9) и исключает наполнение ТМ (9) из ПМ (8). Открытие крана КрРШ1 (3) производят при переводе электропоезда в режим транспортировки в недействующем состоянии (холодный резерв). При следовании «холодным резервом» соединяются тормозные магистрали ведущего и ведомого электровозов. Воздух из тормозной магистрали ведущего электровоза поступает через обратный клапан (5) в питательный резервуар.
При открытие/закрытие крана шарового разобщительного с диагностикой КрРШ2 (4) происходит сообщение/разобщение ПМ (8), что позволяет отключить поврежденную часть магистрали при необходимости.
При открытие/закрытие кранов шаровых разобщительных с диагностикой КрРШ3 (5) и КрРШ4 (6) происходит сообщение/разобщение агрегатов компрессорных АК1 и АК2 соответственно от питательной магистрали, что позволяет отключить неисправный агрегат компрессорный.
Данный блок пневматического оборудования реализован в виде модуля блочной конструкции, который легко монтируется в пневмошкафу и легко изымается. При этом уменьшены габариты, снижена масса блока. Исполнение кранов шаровых разобщительных с диагностикой увеличивает его ресурс и надежность блока, безопасность движения. За счет расположения на тыльной стороне кронштейн-плиты штуцеров подсоединения питательной магистрали, подсоединения тормозной магистрали, подсоединения агрегатов компрессорных АК1 и АК2 и выполнение каналов внутри двух частей кронштейн-плиты для создания необходимых пневматических соединений между элементами БПО, обеспечивают удобную компоновку всех элементов БПО, в результате чего лицевая сторона плиты разгружена, удобно проводить сервисное обслуживание блока.