устройство управления тормозной магистралью поезда

Формула изобретения

Устройство управления тормозной магистралью поезда, содержащее закрепленные на последнем вагоне поезда блоки контроля и управления параметрами давления воздуха в тормозной магистрали и блок приемопередачи контрольной и управляющей информации по радиоканалу на/с локомотив/а, при этом к блоку контроля и управления параметрами тормозной магистрали выходом подключены датчики давления, при этом вход первого подключен через соединительный рукав последнего вагона к тормозной магистрали поезда до электромагнитного клапана, являющегося исполнительным механизмом блока управления, вход второго подсоединен к расширительному резервуару с дроссельным отверстием, установленным после электромагнитного клапана, отличающееся тем, что дополнительно содержит электромагнитный клапан, сообщающийся с атмосферой в открытом состоянии, используемый в соответствии с требуемым режимом торможения, при этом указанный клапан подсоединен непосредственно к расширительному резервуару.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам тормозных систем и позволяет управлять давлением в тормозной пневматической магистрали железнодорожного поезда при требуемых режимах торможения.

Термин управления тормозной магистралью подразумевает воздействие на определенный параметр тормозной магистрали поезда. При этом процесс управления в общем случае может осуществляться только на основе контроля этого параметра соответствующими датчиками как с головы, так и с хвостового вагона поезда. По сути, процесс контроля параметров на конце тормозной магистрали является самостоятельным этапом технологической схемы ведения поезда и подразумевает передачу параметров движения с хвоста поезда на локомотив. То есть на хвостовом вагоне как минимум должен находиться блок контроля параметров и блок для передачи контролируемых параметров на локомотив. Передача может осуществляться в том числе и по радиоканалу на приемник локомотива. Управление же с локомотива требует там блока управления и блока передачи необходимых команд на хвостовое устройство, которое должно содержать как минимум одно исполнительное устройство или блок и соответственно приемник управляющих команд и блок управления исполнительным устройством. То есть хвостовое устройство может иметь функцию контроля параметров тормозной магистрали с передачей их на локомотив и функцию управления параметрами этой магистрали с помощью соответствующего исполнительного механизма в соответствии с командами, принятыми с головы поезда. Передача данных или команд при этом подразумевает наличие соответствующего алгоритма управления этим процессом. Подготовка данных для передачи может осуществляться как в блоке контроля, так и в блоке передачи информации и определяется спецификой применения.

Известно устройство для контроля давления воздуха в тормозной магистрали поезда, закрепленное на последнем вагоне и содержащее блок контроля давления воздуха и блок передачи информации по радиоканалу на приемник, установленный в кабине локомотива, при этом блок контроля выполнен в виде датчика давления, входом подключенного через соединительный рукав последнего вагона к тормозной магистрали поезда и выходом - к входу блока обработки и передачи информации по радиоканалу на приемник в локомотиве. Передача данных при этом осуществляется в режиме постоянной мощности. В качестве источника питания используется электрическая батарея (US 54487060, В60Т 17/22, 11.12.1984). Исполнительное устройство для управления давлением, выполненное в виде электромагнитного клапана и смонтированное в устройстве контроля давления хвостового вагона, сообщает тормозную магистраль с атмосферой при торможении. Использование осуществляется крайне редко: только при неисправности органов управления на локомотиве. Однако в случае неисправности электромагнитного клапана после торможения становится невозможным отпустить тормоза для возобновления движения. Сообщение с атмосферой может быть прервано только после вмешательства извне.

Известно устройство для контроля давления воздуха в тормозной магистрали поезда, содержащее блок контроля с датчиками контроля параметров и блок управления с микропроцессором и исполнительным механизмом в виде электромагнитного клапана управления давлением в тормозной магистрали и блок приемопередачи радиосигнала (WO 0110695, В60Т 17/00, В61Н 11/00, G05В 11/01, 20.04.2001). В этом устройстве электромагнитный клапан подключен к тормозной магистрали поезда непосредственно через соединительный рукав последнего вагона, и работа клапана заключается в управлении давлением в тормозной магистрали со стороны последнего вагона поезда. Недостатком этого устройства также является невозможность какого-либо управления тормозной магистралью в случае отказа электромагнитного клапана.

Известно устройство для контроля давления воздуха в тормозной магистрали поезда, содержащее блок контроля с датчиками контроля параметров и блок управления с микропроцессором и исполнительным механизмом в виде электромагнитного клапана управления давлением в тормозной магистрали и блок приемопередачи радиосигнала (Пол. мод. RU № 46984 от 25.11.2004).

В этом устройстве, являющемся наиболее близким по совокупности признаков и по технической сущности к заявляемому, электромагнитный клапан подключен к тормозной магистрали поезда непосредственно через соединительный рукав последнего вагона и работа клапана заключается в управлении давлением в тормозной магистрали со стороны последнего вагона поезда. Недостатком этого устройства является отсутствие возможности какого-либо управления тормозной магистралью в случае применения режима экстренного или полного служебного торможения. Из-за наличия полости с дроссельным отверстием нет возможности применения тормозов за требуемое по техническим условиям время.

Заявляемое устройство решает задачу повышения надежности работы тормозной магистрали в случае возникновения несоответствия техническим условиям при проведении экстренного или полного служебного торможения при работе устройства управления тормозной магистралью поезда хвостового вагона совместно с аналогичным устройством головы поезда.

Технический результат, который будет получен при осуществлении предлагаемого устройства и способа, заключается в том, что в случае проведения экстренного или полного служебного торможения появляется возможность привести тормоза в действие в соответствии со всеми требованиями, выдвигаемыми к этому процессу.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве управления тормозной магистралью поезда дополнительно установлен электромагнитный клапан, сообщающийся с атмосферой в открытом состоянии, при этом подсоединение дополнительного клапана осуществлено непосредственно к расширительному резервуару.

Основным отличительным признаком заявляемой конструкции от прототипа является то, что исполнительный механизм устройства управления тормозной магистралью поезда дополнительно содержит электромагнитный клапан, подключенный последовательно с основным электромагнитным клапаном и в едином корпусе с основным клапаном и расширительным резервуаром и сообщающийся с атмосферой только в режиме экстренного или полного служебного торможения.

Таким образом, создание заявленной конструкции с применением способа передачи данных позволяет повысить надежность работы устройства управления.

Изобретение поясняется описанием конкретного примера его выполнения и чертежами, где схематично показано устройство вместе с предлагаемыми изменениями конструкции. Здесь на фиг.1 показаны: 1 - тормозная магистраль, 2 - основной или первый датчик давления, 3 - блок контроля и управления, 4 - блок приемопередачи информации; 5 - клапан электромагнитный для служебного торможения, 6 - расширительный резервуар, 7 - дополнительный датчик давления, 8 - дроссельное отверстие. Расширительный резервуар установлен после электромагнитного клапана и соединяется с атмосферой дроссельным отверстием. Второй датчик давления 7 измеряет величину давления в резервуаре 6. Дополнительный электромагнитный клапан 9 установлен после расширительного резервуара 6 последовательно с клапаном 5 и сообщается с атмосферой в открытом состоянии через отверстие 10. Располагается выход этого клапана параллельно выходу, содержащему дроссельное отверстие 8. При наличии одного рабочего клапана он включается в работу в качестве клапана с экстренным торможением в силу суммарной проводимости отверстий 8 и 10, работающих параллельно. Установка же после расширительного резервуара или до него не является критичной: подбираются проводимости соответствующих отверстий. Датчик расхода воздуха может быть установлен до электромагнитного клапана 5, являющегося в нашем случае исполнительным механизмом, при условии отсутствия его влияния на режимы торможения и на чертеже не показан. Блок приемопередачи контрольной и управляющей информации (на чертеже это 4 блок приемопередачи информации) на(с) локомотив(а) поезда работает в соответствии с командами блока контроля и управления 3. В данном случае используется один блок вместо разделения на отдельные блоки для удобства описания. Данное устройство подключается к тормозной магистрали 1 и устанавливается на автосцепке последнего вагона поезда.

На фиг.2 показан предпочтительный вариант изготовления устройства в едином корпусе, содержащем основной 5 и дополнительный 9 клапаны, а также расширительный резервуар 6.

Здесь же сделаны отверстия для подсоединения основного 2 и дополнительного 7 датчиков давления.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

После установки на автосцепке и подключения к тормозной магистрали последнего вагона поезда до электромагнитного клапана устанавливается давление тормозной магистрали, которое измеряется основным датчиком. При нормальном рабочем состоянии устройства электромагнитный клапан открывается после получения соответствующего импульса тока от блока управления. При этом на начальном этапе происходит резкое изменение давления в тормозной магистрали перед клапаном за счет разряда в расширительный резервуар. Это позволяет вызвать дополнительную разрядку тормозной магистрали у воздухораспределителей, то есть перевести их в режим торможения. Только затем идет плавный спад давления до атмосферного. Поэтому установка расширительного резервуара с дроссельным отверстием позволяет при изменении давления на соответствующую степень торможения в магистрали воздуху расшириться в резервуаре и лишь затем попасть в атмосферу. А наличие разности в показаниях датчиков давления свидетельствует о качестве закрытия электромагнитного клапана. В случае неисправности датчики будут давать одинаковые значения давления, как до клапана, так и после резервуара. В этом случае будет происходить постоянное сообщение тормозной магистрали с атмосферой и наблюдаться потеря управляемости тормозной магистралью поезда из-за того, что весь воздух уходит в атмосферу. Предлагаемое соединение тормозной магистрали с атмосферой через расширительный резервуар и дроссельное отверстие способствует повышению величины давления, необходимого для отпуска тормозов. Но для приведения в действие тормозов при экстренном торможении, когда требуется изменение давления за время в одну секунду, наличие любых объемов приводит к увеличению времени срабатывания. А это является недопустимым, так как нарушает правила безопасного вождения. Поэтому установка дополнительного электромагнитного клапана, непосредственно связанного с атмосферой в открытом состоянии, решает эту задачу. Данный клапан включается совместно с первым по соответствующей команде с головы поезда, то есть в режиме экстренного торможения, используя дополнительный клапан, достигаются требуемые параметры торможения.

Описанное выше устройство управления прошло стадию экспериментального опробования. Кроме того, подготовлена техническая документация к мелкосерийному производству.

Таким образом, выполнение устройства управления тормозной магистралью поезда в заявляемом виде позволило повысить надежность используемого для этих целей устройства.