ЭЛЕКТРОПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ТОРМОЗ С ЦИФРОВЫМ УПРАВЛЕНИЕМ
ELECTRO-PNEUMATIC BRAKE WITH DIGITAL CONTROL

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается устройств электропневматических тормозов пассажирского подвижного состава как с локомотивной тягой, так и моторвагонного.
Известен электропневматический тормоз железнодорожного транспортного средства, содержащий электровоздухораспределитель, связанный с электрической линией электропневматического тормоза и пневматически соединенный с тормозной магистралью, запасным резервуаром, тормозным цилиндром напрямую или через авторежим / В.И. Крылов, Е.В. Клыков, В.Ф. Ясенцев. Тормоза подвижного состава. - М.: Транспорт, 1980, с. 188-201./.
Недостатком известного электропневматического тормоза является невысокая точность и разная скорость срабатывания отдельных электровоздухораспределителей, отсутствие диагностики состояния тормоза, тормозной магистрали и электрической линии электропневматического тормоза.
Известен электропневматический тормоз железнодорожного транспортного средства, содержащий электровоздухораспределитель, связанный с электрической линией электропневматического тормоза и пневматически соединенный с тормозной магистралью, запасным резервуаром, тормозным цилиндром через авторежим, и имеющий в составе электронный блок управления, работающий под управлением программного обеспечения и связанный с датчиками давления тормозной магистрали, запасного резервуара и тормозного цилиндра и датчиками загрузки вагона. / Патент РФ на изобретение №2384437, 09.06.2008, В60Т 13/68/.
К недостаткам известного электропневматического тормоза можно отнести то, что он конструктивно не может быть применен для пассажирского подвижного состава, а невысокая точность и разная скорость срабатывания воздухораспределителей отдельных подвижных единиц состава отрицательно сказывается на качестве процессов торможения пассажирского железнодорожного транспортного средства.
Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является обеспечение надежности за счет улучшения качества процессов торможения пассажирского железнодорожного транспортного средства путем повышения точности и синхронности срабатывания всех электровоздухораспределителей поезда, повышения оперативности настройки и диагностики состояния тормозной системы.
Поставленная задача решается за счет того, что электропневматический тормоз с цифровым управлением для пассажирского железнодорожного транспортного средства содержит электровоздухораспределитель, связанный с электрической линией электропневматического тормоза и пневматически соединенный с тормозной магистралью, запасным резервуаром, тормозными цилиндрами, и имеющий в составе электронный блок управления, который работает под управлением программного обеспечения и связан с датчиками давления тормозной магистрали, запасного резервуара и каждого тормозного цилиндра и датчиками загрузки вагона, также электронный блок управления связан с электрической линией электропневматического тормоза через модем и блок разделения сигналов с источником питания, а с исполнительной частью - через блок реле, который соединен с электромагнитными вентилями электровоздухораспределителя, при этом блок разделения сигналов выходом связан с входами блока питания и блока реле, а выход блока питания связан с модемом и электронным блоком управления, вместе с тем блок реле имеет дополнительные входы, связанные с другими электрическими линиями электропневматического тормоза.
На фиг. 1  изображена функциональная блок-схема электропневматического тормоза с цифровым управлением.
ЭлектропневматическиЙ тормоз 1 с цифровым управлением для пассажирского железнодорожного транспортного средства подключен к пневматической системе тормозного оборудования через тормозную магистраль 2 и к системе электрического оборудования через электрическую линию 3 электропневматического тормоза.
Электропневматический тормоз 1 одной подвижной единицы (вагона) содержит работающий под управлением программного обеспечения электронный блок 4 управления тормозной системой, который включает систему управления электровоздухораспределителем, системы диагностики и самодиагностики.
Вход блока 4 управления тормозной системой вагона подключен к электрической линии 3 электропневматического тормоза через цифровой модем 5 и блок 6 разделения цифровых и аналоговых сигналов, а выход - к входу исполнительной части 7. Исполнительная часть 7 связана с тормозной магистралью 2, запасным резервуаром 8, тормозными цилиндрами 9 и атмосферой 10. Датчики давления 11, 12, 13, установленные в каналах тормозной магистрали 2, запасного резервуара 8, каждого тормозного цилиндра 9 соответственно, и датчик 14 определения загрузки вагона подключены к блоку 4 управления тормозной системой.
Блок 15 питания, соединенный с электрической линией 3 электропневматического тормоза через блок разделения сигналов 6, обеспечивает электропитание электронного блока 4 управления тормозной системой и цифрового модема 5.
Блок 16 реле предназначен для подачи напряжения из электрической линии 3 электропневматического тормоза через блок разделения сигналов 6 на электромагнитные вентили электровоздухораспределителя.
Блок 16 реле может быть подключен к другим электрическим линиям 17.
Устройство работает следующим образом.
Управление электропневматическим тормозом 1 поезда осуществляется из кабины машиниста локомотивным оборудованием, включающим соединенный с контроллером крана машиниста электронный блок управления электропневматическим тормозом, связанные с ним цифровой модем и блок разделения цифровых и аналоговых сигналов, подключенный к электрической линии 3 электропневматического тормоза.
При отсутствии напряжения в электрической линии 3 электропневматического тормоза, соответствующего состоянию тормоза "отпуск", электронный блок 4 управления находится в выключенном состоянии, а при появлении в электрической линии 3 электропневматического тормоза напряжения, соответствующего состояниям "торможение" или "перекрыша", электронный блок 4 управления тормозной системой находится в пассивном состоянии. Блок реле 16 обеспечивает подачу напряжения из электрической линии ЭПТ через блок разделения сигналов 6 на электромагнитные вентили электровоздухораспределителя.
При наличии в электрической линии 3 электропневматического тормоза напряжения, соответствующего состоянию "перекрыша", и при получении цифровых управляющих команд от электронного блока управления, находящегося в кабине машиниста, на каждом вагоне поезда электронный блок 4 управления тормозом через блок разделения сигналов 6 и модем 5 переходит в активное состояние. В соответствии с принятой командой и с учетом данных от датчиков давления 13 тормозных цилиндров 9, датчика 14 загрузки вагона будет осуществляться управление электромагнитными вентилями воздухораспределителя через блок реле 16.
Также, в соответствии с принятой цифровой командой, электронный блок 4 управления формирует ответное цифровое сообщение в электрическую линию 3 электропневматического тормоза через модем 5 и блок разделения сигналов 6, содержащее диагностическую информацию о состоянии тормозной системы подвижной единицы с учетом данных датчиков давления 11, 12, 13 и 14.
Изменить рабочие параметры тормозной системы возможно путем их загрузки соответствующей цифровой командой через электрическую линию 3 электропневматического тормоза. Для обеспечения возможности работы с различными типами электропневматических тормозов блок 16 реле имеет дополнительные входы, связанные с другими электрическими линиями 17 электропневматического тормоза.
Таким образом, использование предлагаемого электропневматического тормоза с цифровым управлением позволяет обеспечить надежность за счет улучшения качества процессов торможения путем повышения точности и синхронности срабатывания всех электровоздухораспределителей поезда, оперативности диагностики состояния тормозов, сохраняя при этом все режимы управления электропневматическим тормозом.