способ блокировки приборов управления тормозами железнодорожного тягового средства

Формула изобретения

Способ блокировки приборов управления тормозами железнодорожного тягового средства при переходе на работу из другого его поста управления, при котором приборы управления с помощью разобщительных компонентов изолируют в оставляемом посту управления и сообщают во вводимом в работу посту управления с надлежащими магистралями, и предопределяют выполнение упомянутого принудительно, для чего устанавливают в каждом посту управления специальные блоки, включающие в себя снабженные пневмозащелками и электрическими контакторными элементами трехходовые запорные узлы, к которым подключены соответствующие отростки приборов управления и надлежащие магистрали, причем в оставляемом посту управления осуществляют процедуру блокировки приборов управления, для чего обеспечивают возможность консольной разрядки надлежащего отростка крана машиниста и одновременно изолируют кран вспомогательного тормоза от одноименной магистрали должной дискретной установкой трехходового запорного узла с помощью ключа-ручки, и после извлечения и последующей установки последнего в упомянутый специальный блок во вводимом в работу посту управления осуществляют операцию деблокировки приборов управления, для чего соответствующей дискретной установкой трехходового запорного узла изолируют аналогичный отросток крана машиниста и одновременно сообщают кран вспомогательного тормоза с одноименной магистралью, причем эти дискретные установки трехходовых запорных узлов фиксируют пневмозащелками с помощью воздействующего на последние избыточного давления сжатого воздуха тормозной магистрали, а возможность включения режима тяги только из вводимого в работу поста управления обеспечивают с помощью электрического контакторного элемента, замыкание которого обусловливают выполнением операции деблокировки и наличием нормированного избыточного давления сжатого воздуха в тормозной магистрали, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, входные штуцеры трехходовых запорных узлов сообщают с отростками кранов машиниста, связанными с питательной магистралью, противоположные входные штуцеры трехходовых запорных узлов сообщают с магистралью вспомогательного тормоза, а выходные штуцеры трехходовых запорных узлов сообщают с выходными отростками кранов вспомогательного тормоза, при этом сообщение питательных отростков кранов вспомогательного тормоза обеспечивают от питательных отростков кранов машиниста.

Описание изобретения к патенту

Область техники.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и может быть использовано на тяговых средствах, имеющих две и более кабины управления либо одну кабину с двумя постами управления.

Предшествующий уровень техники.

Известно устройство [1], в котором с помощью специальных разобщительных кранов обеспечивается сообщение в рабочей и разобщение в нерабочих кабинах приборов управления (кран машиниста и крана вспомогательного тормоза) с воздухопроводами соответствующих магистралей. В противном случае исключается возможность управления пневматическими тормозами железнодорожного тягового средства. Обеспечение указанного процесса сообщения-разобщения достигается вменением локомотивной бригаде требования обязательности перекрытия (блокировки тормозов) в нерабочих кабинах и открытия в рабочей (деблокировки тормозов) упомянутых разобщительных кранов. Реализуемый в этом устройстве способ блокировки тормозов можно отнести к категории "директивных"

Недостатком известного способа является высокая вероятность влияния "человеческого фактора", исключающая исчерпанность выполнения процедур блокировки и деблокировки, что может приводить к возможности приведения в движение тягового средства как с перекрытыми, так и с открытыми разобщительными кранами во всех или части кабин.

Известно также устройство блокировки тормозов [2, с.88-91], которое допускает сообщение тормозных приборов управления с соответствующими магистралями только в одной из кабин. Размещаемое в каждой кабине устройство содержит размещенные в общем корпусе клапаны с механическим приводом, при воздействии на который обеспечивается одновременное сообщение либо разобщение питательных и магистральных отростков кранов машиниста и вспомогательного тормоза с питательной, тормозной и тормозных цилиндров магистралями. Указанное воздействие обеспечивается с помощью съемного ключа-ручки, одного на все кабины.

Недостатком такого способа являются: отрицательное влияние на процессы отпуска и зарядки тормозов заужений каналов для прохода сжатого воздуха в указанном устройстве из-за низкого качества резиновых прокладок или уменьшения высоты подъема клапанов [3, с.135-136]; возможность приведения тягового средства в движение с незаряженной тормозной магистралью.

Наиболее близким техническим решением является способ блокировки тормозов железнодорожного тягового средства, при котором выполнение процедур блокировки и деблокировки обеспечивают принудительно [4]. Для этого используют трехходовой запорный узел, с помощью которого разряжают магистральный отросток крана машиниста нерабочего поста в атмосферу, с одновременным разобщением крана вспомогательного тормоза и одноименной магистрали, а в рабочем посту управления исключают возможность упомянутой разрядки, с одновременным сообщением крана вспомогательного тормоза с одноименной магистралью.

Недостатками известного способа являются: отсутствие исчерпанности выполнения процедуры блокировки тормозов - отключения приборов управления от питательной, тормозной и вспомогательного тормоза магистралей; сложность обеспечения разрядки отростка крана машиниста с помощью типового трехходового запорного узла.

Сущность изобретения.

Целью предложенного способа является достижение исчерпанности выполнения процедуры блокировки тормозов и обеспечение возможности разрядки отростка крана машиниста с помощью типового трехходового запорного узла.

Поставленная цель достигается следующим. Для управления как автоматическим, так и вспомогательным пневматическими тормозами, каждый из постов управления железнодорожным тяговым средством включает в себя краны машиниста и вспомогательного тормоза. Возможность управления указанными видами пневматических тормозов с помощью указанных приборов управления обеспечивают условием выполнения процедуры блокировки тормозов. Выполнение указанной процедуры принуждают осуществлять работой устанавливаемых в каждом посту управления специальных блоков, включающих в себя снабженные пневмозащелками и электрическими контакторными элементами трехходовые запорные узлы. В нерабочем посту управления этим трехходовым запорным узлом осуществляют возможность консольной разрядки надлежащего отростка крана машиниста и, одновременно, изолируют кран вспомогательного тормоза от одноименной магистрали. В рабочем посту управления этим трехходовым запорным узлом исключают возможность консольной разрядки надлежащего отростка крана машиниста и, одновременно, сообщают кран вспомогательного тормоза с одноименной магистралью. Должной дискретной установкой трехходового запорного узла в нерабочем посту управления обеспечивают возможность извлечения специального ключа-ручки. С помощью этого ключа, после последующей его соответствующей дискретной установки в упомянутый специальный блок в рабочем посту управления, осуществляют операцию деблокировки приборов управления. При этом трехходовым запорным узлом изолируют аналогичный отросток крана машиниста и, одновременно, сообщают кран вспомогательного тормоза с одноименной магистралью. Каждую из этих дискретных установок трехходового запорного узла фиксируют пневмозащелкой с помощью воздействующего на последнюю избыточного давления сжатого воздуха тормозной магистрали. Возможность включения режима тяги только из рабочего поста управления обеспечивают с помощью электрического контакторного элемента, замыкание которого обусловливают выполнением операции деблокировки и наличием нормированного избыточного давления сжатого воздуха в тормозной магистрали. Предлагаемый способ блокировки приборов управления тормозами железнодорожного тягового средства отличается следующим. Используются типовые трехходовые запорные элементы. Входные штуцеры упомянутых запорных узлов сообщают с отростками кранов машиниста, связанными с питательной магистралью. Противоположные входные штуцеры упомянутых запорных узлов сообщают с магистралью вспомогательного тормоза, а выходные штуцеры типовых упомянутых запорных узлов сообщают с выходными отростками кранов вспомогательного тормоза. При этом сообщение питательных отростков кранов вспомогательного тормоза обеспечивают от питательных отростков кранов машиниста.

Заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения "Новизна" (N). Так, сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает отличия заявляемого решения от известного, заключающиеся в том, что:

1) используются типовые трехходовые запорные элементы;

2) входные штуцеры типовых трехходовых запорных узлов сообщают с отростками кранов машиниста, связанными с питательной магистралью;

3) противоположные входные штуцеры типовых трехходовых запорных узлов сообщают с магистралью вспомогательного тормоза;

4) выходные штуцеры типовых трехходовых запорных узлов сообщают с выходными отростками кранов вспомогательного тормоза;

5) сообщение питательных отростков кранов вспомогательного тормоза обеспечивают от питательных отростков кранов машиниста.

Заявляемое техническое решение соответствует критерию "Изобретательский уровень" (IS). Так, сравнение заявляемого решения с известными в технике решениями показывает, что использование типовых трехходовых запорных узлов, варьирование мест подключения их штуцеров и мест подключения отростков приборов управления широко известны. Однако их внедрение в предлагаемый способ блокировки приборов управления тормозами железнодорожного тягового средства проявляет следующие новые свойства.

1. Достигается исчерпывающее принуждение осуществления процедуры блокировки тормозов при необходимости перехода на управление железнодорожным тяговым средством с другого поста управления. Такое исчерпывание обеспечивают следующим.

1.1. Имеет место возможность разрядки в нерабочем посту управления питательной магистрали через атмосферное отверстие крана вспомогательного тормоза. Это осуществляется благодаря тому, что:

1.1.1. Питательный отросток крана машиниста в нерабочей кабине сообщают через типовой трехходовой запорный узел с полостью под нижним поршнем крана вспомогательного тормоза, постоянно сообщенной с выходным отростком последнего;

1.1.2. В свою очередь, появлением избыточного давления питательной магистрали в полости под нижним поршнем крана вспомогательного тормоза вызывают смещение упомянутого поршня и открытие атмосферного канала в его хвостовике;

1.1.3. Возможностью возникновения упомянутой разрядки питательной магистрали предопределяют вынужденность перекрытия разобщительного крана на питательном отростке крана машиниста к питательной магистрали. Тем самым обеспечивают отключение крана машиниста от питательной магистрали;

1.1.4. Поскольку сообщение крана вспомогательного тормоза с питательной магистралью также осуществляется через питательный отросток крана машиниста, постольку перекрытием разобщительного крана на указанном отростке обеспечивают и отключение крана вспомогательного тормоза от питательной магистрали;

1.1.5. Извлечение специального ключа-ручки для последующей деблокировки тормозов в рабочем посту управления нормируется только после поворота шпинделя трехходового запорного узла в извлекаемое положение, при котором выходной отросток крана вспомогательного тормоза разобщается от одноименной магистрали и сообщается с питательным отростком крана машиниста. Тем самым обеспечивают отключение крана вспомогательного тормоза от магистрали вспомогательного тормоза;

1.1.6. Поскольку для осуществления такого поворота трехходового запорного узла необходима расфиксация его шпинделя пневмозащелкой, на которую воздействуют избыточным давлением тормозной магистрали, постольку необходимо осуществление разрядки тормозной магистрали, которую выполняют краном машиниста;

1.2. Необходимость последующего (после полной разрядки тормозной магистрали) перекрытия в нерабочей кабине разобщительного крана к тормозной магистрали обеспечивают тем, что:

1.2.1. Если упомянутый разобщительный кран нерабочей кабины не будет перекрыт, то этим предопределится разрядка тормозной магистрали через кран машиниста нерабочей кабины при последующей попытке в рабочей кабине осуществить зарядку (открытием ее разобщительного крана) тормозной магистрали;

1.2.2. Указанная разрядка тормозной магистрали будет инициирована поступлением избыточного давления последней в полость под уравнительным поршнем крана машиниста нерабочей кабины;

1.2.3. В свою очередь, подъем уравнительного поршня вызовет его смещение и открытие его хвостовиком атмосферного канала. Тем самым обеспечивают отключение крана машиниста от тормозной магистрали.

2. При реализующей предлагаемое техническое решение схеме подключения штуцеров трехходовых запорных узлов имеется возможность использования типовых трехходовых узлов, чем обеспечивают возможность разрядки питательного отростка крана машиниста, не требующей наличия в трехходовом запорном узле атмосферного отверстия необходимого сечения.

Заявляемое техническое решение соответствует критерию "Промышленная применимость" (IA), так как может быть использовано в базовых тормозных системах железнодорожных тяговых средств.

Перечень фигур чертежей.

Изобретение поясняется упрощенной пневматической схемой, реализующей предлагаемый способ блокировки приборов управления тормозами железнодорожного тягового средства, эскизом реализующего предлагаемый способ возможного варианта конструкции устройства блокировки и эскизом его размещения в кабине тягового средства.

На фиг.1 представлена упрощенная пневматическая схема, реализующая предлагаемый способ блокировки приборов управления тормозами железнодорожного тягового средства. В ее состав входят: кран машиниста 9, подключенный через питательный отросток 6, разобщительный кран 4 к питательной магистрали 3 и через магистральный отросток 7 и разобщительный кран 5 - к тормозной магистрали 2, а также кран вспомогательного тормоза 11, сообщенный питательным входом 12 с питательным отростком 6 крана машиниста 9. Реализующее предлагаемый способ устройство блокировки тормозов 13, включает в себя: трехходовой запорный узел 17, пневмозащелку 20 и электрический контакторный элемент 14. Трехходовой запорный узел 17 сообщен: входными штуцерами 15 и 18, соответственно, с питательным отростком 6 крана машиниста 9 и магистралью вспомогательного тормоза 1, а выходным штуцером 16 с выходным отростком 10 крана вспомогательного тормоза. Электрический контакторный элемент 14, механически связан с пневмозащелкой 20, на которую через штуцер 19 воздействует избыточное давление сжатого воздуха тормозной магистрали 2. Одновременно пневмозащелка 20 механически фиксирует шпиндель трехходового запорного узла, как в его положении "включено" (выходной отросток 10 крана вспомогательного тормоза 11 разобщен от питательного отростка 6 и сообщен с магистралью вспомогательного тормоза 1), так и в положении "выключено" (выходной отросток 10 крана вспомогательного тормоза 11 разобщен от магистрали вспомогательного тормоза 1 и сообщен с питательным отростком 6). Поворот шпинделя трехходового запорного узла из положения "включено" в положение "выключено" и обратно возможен с помощью специального ключа-ручки 21 только при разряженной тормозной магистрали 2, когда ее избыточное давление не воздействует на пневмозащелку 20. Замыкание электрического контакторного элемента 14 возможно только при положении шпинделя трехходового запорного узла в положении "включено" и при условии наличия нормированного уровня избыточного давления в тормозной магистрали. Специальный ключ-ручка 21 может быть извлечен из личинки шпинделя трехходового запорного узла только при его нахождении в положении "выключено".

На фиг.2 представлен эскиз реализующего предлагаемый способ возможного варианта конструкции устройства блокировки. Устройство блокировки содержит размещенные в общем корпусе 13: трехходовой запорный узел 17, поворот которого с помощью специального ключа-ручки 21 в фиксируемые пневмозащелкой 20 положения шпинделя "включено" и выключено" возможен только при разряженной тормозной магистрали, избыточное давление которой поступает в полость сервоцилиндра через штуцер 19. Одновременно пневмозащелка 20 исключает возможность замыкания электрического контакторного элемента 14 в положении "выключено" шпинделя трехходового запорного узла 17. Штуцеры 15, 16 и 18 трехходового запорного узла сообщены с соответствующими отростками приборов управления тормозами железнодорожного тягового средства.

На фиг.3 представлен эскиз размещения в кабине тягового средства приборов управления тормозами и увязки с ними устройства блокировки, реализующего предлагаемый способ блокировки. Кран машиниста 9 может сообщаться с питательной 3 и тормозной 2 магистралями, соответственно, питательным 6 и магистральным 7 отростками, через разобщительные краны 4 и 5. Нормируемый уровень избыточного давления в тормозной магистрали 2 поддерживается краном машиниста 9 и осуществляется после соответствующей зарядки уравнительного резервуара 22 и открытии разобщительного крана 5. Кран вспомогательного тормоза 11 сообщается своими питательным 12 и выходным 10 отростками, соответственно, с питательным отростком 6 и выходным штуцером 16 трехходового запорного узла 17, размещенного в корпусе 13. В свою очередь входные штуцеры 15 и 18 трехходового запорного узла 17 сообщены, соответственно, с питательным отростком 6 и магистралью вспомогательного тормоза 1. Также размещенная в корпусе 13 пневмозащелка 20 через штуцер 19 сообщена с тормозной магистралью (штуцером на разобщительном кране 5 со стороны тормозной магистрали 2). Нахождение шпинделя трехходового запорного узла 17 в положении "выключено" (показанном на фиг.3), фиксируясь пневмозащелкой 20 воздействием избыточного давления сжатого воздуха тормозной магистрали 2, исключает возможность замыкания электрического контакторного элемента 14. Уровни избыточного давления сжатого воздуха в магистралях 1, 2, 3 и уравнительном резервуаре 22 контролируются манометрами.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

Реализацию предлагаемого способа блокировки приборов управления тормозами железнодорожного тягового средства рассмотрим с использованием представленных на фиг.2 и 3 эскизов.

В оставляемом посту управления производят разрядку тормозной магистрали 2 с помощью крана машиниста 9. После чего ручку крана вспомогательного тормоза 11 переводят в последнее тормозное положение, и выжидается время, необходимое для наполнения магистрали вспомогательного тормоза 1 до полного давления. Перекрывают разобщительный кран 4, чем обеспечивают разобщение кранов машиниста 9 и вспомогательного тормоза 11 от питательной магистрали 3. После снижения давления в тормозной магистрали 2, когда пневмозащелка 20 расфиксирует шпиндель трехходового запорного узла 17, осуществляют с помощью находящегося в личинке шпинделя специального ключа-ручки поворот трехходового запорного узла из положения "включено" в положение "выключено" (показанное на фиг.3) и извлекают специальный ключ-ручку 21 из личинки шпинделя. Этим обеспечивают разобщение крана вспомогательного тормоза 11 от магистрали вспомогательного тормоза 1. Одновременно выходной отросток 10 крана вспомогательного тормоза 11 сообщается с питательным отростком 6. Этим обеспечивают гарантированную принудительность перекрытия разобщительного крана 4. В противном случае начнется поступление избыточного давления сжатого воздуха питательной магистрали 3 через открытый разобщительный кран 4, питательный отросток 6, штуцеры 15 и 16 трехходового запорного узла 17 и выходной отросток 10 в полость под нижним поршнем крана вспомогательного тормоза 11 (на фиг.2 и 3 не показана). В результате произойдет подъем упомянутого нижнего поршня и открытие атмосферного канала в его хвостовике, что вызовет интенсивную разрядку питательной магистрали 3. Факт такой разрядки заставит машиниста перекрыть разобщительный кран 4. Завершает процедуру блокировки в оставляемом посту управления перевод ручки разобщительного крана 5 в перекрытое положение. В противном случае будет иметь место возможность поступления избыточного давления сжатого воздуха тормозной магистрали 2 через оставшийся отрытым разобщительный кран 5, магистральный отросток 7 в полость под уравнительным поршнем крана машиниста 9. Такая ситуация автоматически возникнет после зарядки тормозной магистрали 2 в результате выполнения процедуры деблокировки во вводимом в работу посту управления. Упомянутое же поступление избыточного давления сжатого воздуха вызовет подъем уравнительного поршня и открытие его хвостовиком атмосферного канала в питательном клапане крана машиниста 9 (на фиг.2 и 3 не показаны). В результате начнется интенсивная разрядка тормозной магистрали, исключающая возможность ее зарядки до нормированного уровня давления от вводимого в работу поста управления. Факт такой разрядки заставит машиниста перекрыть разобщительный кран 5. Этим обеспечивают гарантированную принудительность перекрытия разобщительного крана 5 в оставляемом посту управления.

Во вводимом в работу посту управления, изъятый в оставленном посту управления, специальный ключ-ручка 21 вставляется в личинку шпинделя трехходового запорного узла и поворачивается в положение "включено". Этим обеспечивают исключение возможности последующей разрядки питательного отростка 6 его разобщением от выходного отростка 10 крана вспомогательного тормоза 11. Затем осуществляют открытие разобщительного крана 4, установку ручки крана машиниста 9 в поездное положение и зарядку уравнительного резервуара 22 до нормированной величины давления сжатого воздуха. После завершения зарядки уравнительного резервуара 22 выполняют открытие разобщительного крана 5 и заряжают тормозную магистраль 2. С появлением давления сжатого воздуха в тормозной магистрали происходит фиксация шпинделей трехходовых запорных узлов в установленных положениях действием пневмозащелок 20. После дальнейшего повышения давления в тормозной магистрали [например, свыше 0,35 МПа (3,5 кгс/см²)] осуществляется замыкание электрического контакторного элемента 14. Таким образом, выполнением рассмотренной процедуры деблокировки обеспечивают подключение приборов управления тормозами к соответствующим магистралям и возможность создания режима тяги из введенного в работу поста управления.

Любое нарушение рассмотренных процедур блокировки и деблокировки при переходе на управление тяговым средством из другого поста управления приводит к невозможности создания режима его тяги.

Так, например, если в оставляемом посту управления:

- не будет произведена разрядка тормозной магистрали 5, либо до ее разрядки краном машиниста 9 будет осуществлена постановка ручки разобщительного крана 5 в перекрытое положение, то поворот шпинделя трехходового запорного узла с помощью специального ключа-ручки 21 и, значит, возможность его извлечения будут невозможны. В результате, во вводимом в работу посту управления будет невозможно как осуществление процедуры деблокировки и, в конечном итоге, замыкание электрического контакторного элемента 14, так и создание режима тяги;

- разрядка тормозной магистрали 2 будет произведена, но ручка разобщительного крана 5 не будет перекрыта, то при попытке во вводимом в работу посту управления осуществить зарядку тормозной магистрали, последняя, через оставшийся открытыми в оставленном посту управления разобщительный кран 5, магистральный отросток 7 и кран машиниста 9, будет интенсивно разряжаться в атмосферу.

Если же во вводимом в работу посту управления:

- специальный ключ-ручка не будет использован для поворота шпинделя трехходового запорного узла 17 или не будет осуществлена зарядка тормозной магистрали 2 установленным порядком, то создание режима тяги будет невозможно из-за остающегося разомкнутым электрического контакторного элемента 14;

- специальный ключ-ручка не будет использован для поворота шпинделя трехходового запорного узла 17, но будет осуществлена попытка зарядки установленным порядком тормозной магистрали 2, то будет иметь место интенсивная разрядка питательной магистрали 3 через полость под нижним поршнем крана вспомогательного тормоза 11 в атмосферу через открытый разобщительный кран 4, питательный отросток 4 и штуцеры 15 и 16 остающегося в положении "выключено" трехходового запорного узла 17. В результате, создание режима тяги будет также невозможно;

- специальный ключ-ручка будет использован правильно, зарядка уравнительного резервуара будет осуществлена, но разобщительный кран 5 не будет открыт, то не осуществится замыкание электрического контакторного элемента 8 (из-за несрабатывания пневмозащелки 9 ввиду отсутствия давления в тормозной магистрали 2). В результате, создание режима тяги будет также невозможно.

Технический результат.

По сравнению с известным использование предлагаемого способа блокировки тормозов железнодорожного тягового средства обеспечивает: исчерпывающее принуждение осуществления процедуры блокировки приборов управления тормозами при необходимости перехода на управление железнодорожным тяговым средством с другого поста управления; возможность применения типовых трехходовых запорных узлов.

Предлагаемый способ блокировки приборов управления тормозами обладает широкой применимостью в базовых тормозных системах различных видов железнодорожных тяговых средств.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Иноземцев В.Г., Казаринов В.М., Ясенцев В.Ф. Автоматические тормоза. Учебник для вузов ж.-д. транспорта. - М.: Транспорт, 1981,464 с.

2. Крылов В.И., Крылов В.В., Лобов В.Н. Приборы управления тормозами. - М.: Транспорт, 1982, 136 с.

3. Иноземцев В.Г. Тормоза железнодорожного подвижного состава: Вопросы и ответы. - 3-е изд., стереотипное - М.: Транспорт, 1987, 207 с., ил., табл.

4. Способ блокировки тормозов железнодорожного тягового средства. Патент на изобретение №2247045 Российской Федерации, по заявке №2002127168 от 11.11.2002 г. Зарегистрирован в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 27 февраля 2005 г.