устройство для автоматического торможения подвижного состава при сходе с рельсов

Формула изобретения

Устройство для автоматического торможения подвижного состава при сходе с рельсов, содержащее блок обнаружения схода, выход которого соединен с входом блока включения тормоза, подключенного к тормозному устройству, отличающееся тем, что блок обнаружения схода состоит из двух камер, размещенных одна внутри другой, при этом внешняя камера имеет выпускное отверстие, связанное с атмосферой, и отверстие, связанное с тормозной магистралью подвижного состава, а внутренняя камера оборудована выпускным отверстием, связывающим внутреннюю камеру с атмосферой, и впускным отверстием, связывающим между собой внутреннюю и внешнюю камеры и перекрываемым инерционной массой, ограниченной в перемещениях направляющим стержнем и прижимаемой к впускному отверстию своим весом и пружиной, верхняя стенка внутренней камеры выполнена в виде диафрагмы, жесткий центр которой соединен с блоком включения тормоза через подпружиненный клапан, закрывающий выпускное отверстие внешней камеры, связанное с атмосферой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к системам контроля скорости или ускорения транспортных средств, в частности к железнодорожному транспорту, при обнаружении схода с рельсов подвижного состава.

Известен детектор схода подвижного состава с рельсов, устанавливаемый на каждом вагоне и содержащий кран экстренного торможения, инерционную массу и устройство индикации. При сходе с рельсов вагона инерционная масса смещается, вызывает срабатывание аварийного клапана экстренного торможения и изменение состояния устройства индикации (Railway Age, 1997. - №12 - Р.41, 45-46 и www.knorrbremse.com).

Недостатком данного устройства является то, что для его срабатывания достаточно единичного смещения инерционной массы, что снижает надежность его работы и может привести к ложным срабатываниям. Кроме того, определение факта схода только по смещению инерционной массы требует высокой точности настройки устройства под определенные условия, что приводит к ограничению области его использования.

Известно устройство (А.с. №1428627, МПК 4 В 60 Т 7/12, В 61 Н 11/02, Е.П.Блохин, В.М.Михайленко, В.В.Клюевский, С.П.Оптовец, Е.Л.Стамблер. Устройство для автоматического торможения подвижного состава при сходе с рельсов. - Опубл. 7.10.88.), устанавливаемое на каждом вагоне и содержащее датчик продольных ускорений, блок обнаружения схода, выход которого соединен с блоком включения тормоза.

Недостатком данного устройства является невозможность его использования на грузовых вагонах в силу отсутствия на них электропитания.

Известно устройство (А.с. №891493, МПК В 61 Н 13/00, В.Л.Конюх, В.А.Коваленко. Устройство для автоматического торможения подвижного состава при сходе с рельсов. - Опубл. 23.12.81. Бюл. №47) - прототип, содержащее блок обнаружения схода, выход которого соединен с входом блока включения тормоза, подключающегося к тормозному блоку.

Недостатком данного устройства является то, что в качестве критерия схода используется факт периодического изменения сопротивления движению поезда вследствие схода какой-либо колесной пары состава. Учитывая, что в подавляющем большинстве случаев сходят порожние вагоны, обладающие существенно меньшим весом по сравнению с гружеными вагонами, а следовательно, и меньшей долей сопротивления в общем сопротивления состава, то качество работы данного устройства будет зависеть от длины поезда, количества порожних вагонов, от расположения сошедшего вагона в составе и от скорости движения состава.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства путем введения дополнительного признака схода - увеличения частоты смещений инерционной массы в начальный момент схода вагона.

Цель достигается тем, что блок обнаружения схода имеет внутреннюю камеру с впускным и выпускным отверстием определенного диаметра и диафрагму, жесткий центр которой связан с клапаном блока включения тормоза.

Сущность изобретения заключается в том, что блок обнаружения схода состоит из двух камер, размещенных одна внутри другой, при этом внешняя камера имеет выпускное отверстие, связанное с атмосферой, и отверстие, связанное с тормозной магистралью подвижного состава, а внутренняя камера оборудована выпускным отверстием, связывающим внутреннюю камеру с атмосферой, и впускным отверстием, связывающим между собой внутреннюю и внешнюю камеры и перекрываемым инерционной массой, ограниченной в перемещениях направляющим стержнем и прижимаемой к впускному отверстию своим весом и пружиной; верхняя стенка внутренней камеры выполнена в виде диафрагмы, жесткий центр которой соединен с блоком включения тормоза через подпружиненный клапан, закрывающий выпускное отверстие внешней камеры, связанное с атмосферой.

На чертеже приведена схема устройства для автоматического торможения подвижного состава при сходе с рельсов, состоящая из блока обнаружения схода, включающего в себя внутреннюю камеру 1 и внешнюю камеру 2, связанную с тормозной магистралью 3 вагона, впускное 4 и выпускное 5 отверстия, инерционную массу 6, пружину 7, диафрагму 8, являющуюся одновременно верхней стенкой камеры 1, блок включения тормоза, включающий в себя внешнюю камеру 2, выпускное отверстие 9 камеры 2, клапан 10 и пружину 11, прижимающую клапан 10 к отверстию 9. Устройство устанавливается на хребтовой балке вагона (на схеме не приведена).

Устройство работает следующим образом.

При нормальном движении вагона ускорения хребтовой балки не превышают нормативных значений, за исключением ускорений, возникающих при ударе колес о стыковые неровности, в этом случае инерционная масса 6 либо совсем не смещается, либо испытывает смещения, промежуток во времени между которыми позволяет с помощью отверстия 5 сбросить избыточное давление в камере 1. Незначительное и кратковременное возрастание давления на диафрагму 8 компенсируется сопротивлением пружины 11, клапан блока включения тормоза остается закрытым.

При сходе подвижного состава с рельсов в результате ударов колес сошедших колесных пар о шпалы возникает большое количество смещений инерционной массы 6, частота которых превышает пороговую, с одновременным открытием впускного отверстия 4 и вследствие этого быстрый рост давления в камере 1. Выходное отверстие 5 в камере 1 не успевает сбросить избыточный воздух, и давление в камере 1 достигает давления срабатывания, при котором диафрагма 8, преодолевая сопротивление пружины 11, прогибается вверх и открывает клапан 10, связывая камеру 2, а следовательно, и тормозную магистраль 3 с атмосферой. Вследствие падения давления в тормозной магистрали происходит срабатывание тормозного устройства (ТУ) вагона.

Следует отметить, что величина диаметров впускного (d_вп) и выпускного (d _вып) отверстий внутренней камеры при заданном объеме внутренней камеры (V_в.к.) и давлении срабатывания (Р_сраб ), определяются пороговой частотой (v_пор.) смещения инерционной массы, превышение которой должно приводить к срабатыванию устройства. Например, при V_в.к.=0.002 м³ , Р_сраб=0.2 МПа и v_пор.=4 Гц, диаметры отверстия составят: d_вп=3 мм и d_вып=2 мм.

Следовательно, при изменении объема внутренней камеры или давления срабатывания, диаметры впускного и выпускного отверстия будут иметь другие значения.

Таким образом, предлагаемое устройство приводит в действие тормоз вагона только в том случае, когда имеют место одновременно два признака, указывающих на сход подвижного состава, а именно: наличие смещений инерционной массы относительно внутренней камеры и превышение пороговой частоты этих смещений.