тормозная система рельсового транспортного средства

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к тормозным системам рельсовых транспортных средств. Тормозная система включает электрическое тормозное устройство и устройство экстренного торможения. Электрическое тормозное устройство снабжено электронным управлением торможения и электропневматическим регулятором, имеющим сенсор давления. Устройство экстренного торможения снабжено редуктором давления, расположенным последовательно с клапанным устройством. Тормозная система также содержит подключенное своими входами к пневматическому выходу электрического тормозного устройства и пневматическому выходу устройства экстренного торможения устройство переключающего клапана, своим выходом соединенное с расположенным перед тормозным цилиндром устройством распределительного клапана. Клапанное устройство представляет собой работающий по принципу тока покоя электромагнитный клапан экстренного торможения. Сенсор давления электропневматического регулятора подключен к выходу устройства переключающего клапана. Достигается упрощение при изготовлении тормозной системы, а также возможность изготовления тормозной системы, в которой с помощью переключающего клапана может получаться система прямого торможения и путем добавления второго переключающего клапана может создаваться система непрямого торможения. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Формула изобретения

1. Тормозная система рельсового транспортного средства, включающая в себя

- электрическое тормозное устройство (1), снабженное электронным управлением (2) торможением и электропневматическим регулятором (3), который имеет сенсор (14) давления,

- устройство (8) экстренного торможения, снабженное редуктором (9) давления, расположенным последовательно с клапанным устройством (10),

- подключенное своими входами (E1, E2) к пневматическому выходу (А1) электрического тормозного устройства (2) и пневматическому выходу (A3) устройства (8) экстренного торможения устройство (6) переключающего клапана, которое своим выходом (А2) соединено с расположенным перед тормозным цилиндром (13) устройством (12, 20) распределительного клапана,

отличающаяся тем, что

- клапанное устройство представляет собой работающий по принципу тока покоя электромагнитный клапан (10) экстренного торможения, и

- сенсор (14) давления электропневматического регулятора (3) подключен к выходу (А2) устройства (6) переключающего клапана.

2. Тормозная система по п.1, отличающаяся тем, что

- устройство (6) переключающего клапана содержит первый и второй переключающие клапаны (30, 31),

- входы (Е301, Е302) первого переключающего клапана (30) образуют входы устройства (6) переключающего клапана, а выход (А30) первого переключающего клапана (30) соединен с входом (Е311) второго переключающего клапана (31), и

- второй вход (Е312) второго переключающего клапана (31) подключен к выходу (А32) соединенного с главным воздуховодом (HL) тормозной системы распределительного клапана (32), а выход второго переключающего клапана (31) образует выход (A2) устройства (6) переключающего клапана.

3. Тормозная система по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что переключающие клапаны (6, 30, 31) представляют собой двухконтурные защитные клапаны.

4. Тормозная система по п.1, отличающаяся тем, что устройство распределительного клапана представляет собой релейный клапан (20).

5. Тормозная система по п.1, отличающаяся тем, что устройство распределительного клапана представляет собой релейный клапан (12) нагрузки тормоза.

6. Тормозная система по п.1, отличающаяся тем, что при активированном устройстве (8) экстренного торможения давление в тормозном цилиндре может только повышаться посредством электрического тормозного устройства (1).

7. Тормозная система по п.2, отличающаяся тем, что при разности давлений в главном воздуховоде (HL) более 1,5 бар создаваемое при этом давление предварительного управления распределительного клапана (32) может только повышаться посредством электрического тормозного устройства (1).

Описание изобретения к патенту

Изобретение касается тормозной системы рельсового транспортного средства, включающей в себя электрическое тормозное устройство, снабженное электронным управлением и электропневматическим регулятором, который имеет сенсор давления, устройство экстренного торможения, снабженное редуктором давления последовательно с клапанным устройством, подключенное своими входами к пневматическому выходу электрического тормозного устройства и пневматическому выходу устройства экстренного торможения, устройство переключающего клапана, которое своим выходом соединено с расположенным перед тормозным цилиндром устройством распределительного клапана.

Такого рода тормозная система описана во введении в описании немецкого описания изобретения к патенту DE 10206018554 B3. У этой известной тормозной системы клапанное устройство устройства экстренного торможения состоит из тормозного клапана и отпускного клапана, а также распределительного клапана, электрическое управление которыми осуществляется собственным электрическим затормаживающим контуром и оттормаживающим контуром. Сенсор давления электропневматического регулятора своим напорным входом подключен к выходу электрического тормозного устройства, а своим токовым выходом примыкает к электронному управлению торможением.

В основу изобретения положена задача предложить тормозную систему, которая может изготавливаться сравнительно просто как система прямого торможения и выполнена так, чтобы она могла просто преобразовываться в систему непрямого торможения.

Для решения этой задачи у тормозной системы описанного выше рода в соответствии с изобретением клапанное устройство представляет собой работающий по принципу тока покоя электромагнитный клапан экстренного торможения, а сенсор давления электропневматического регулятора подключен к выходу устройства переключающего клапана.

Преимущество предлагаемого изобретением тормозного устройства заключается в том, что клапанное устройство устройства экстренного торможения выполнено с одним единственным клапаном в виде работающего по принципу тока покоя электромагнитного клапана экстренного торможения, которому, таким образом, необходима только одна настройка. Другое преимущество видится в том, что посредством сенсора давления, подключенного к выходу устройства переключающего клапана, регистрируется давление в системе распределения на устройстве распределительного клапана и соответственно этому может применяться соответствующий ток для управления электронным управлением торможением предлагаемой изобретением тормозной системы. Это позволяет в случае экстренного торможения повышать давление экстренного торможения выше давления, устанавливающегося на выходе устройства экстренного торможения, причем тогда посредством электропневматического регулятора устройство переключающего клапана нагружается соответственно выше, так что давление экстренного торможения повышается.

У предлагаемого изобретением тормозного устройства устройство переключающего клапана может быть выполнено различным образом, например состоять из одного единственного переключающего клапана, как это собственно известно из указанного выше описания изобретения к патенту. Тогда предлагаемая изобретением тормозная система представляет собой систему прямого торможения.

Исходя из этого, в случае необходимости предпочтительным образом может получаться система непрямого торможения, когда устройство переключающего клапана содержит первый и второй переключающий клапан, и входы первого переключающего клапана образуют входы устройства переключающего клапана, а выход первого переключающего клапана соединен с входом второго переключающего клапана; второй вход второго переключающего клапана подключен к выходу распределительного клапана, соединенного с главным воздуховодом тормозной системы, а выход второго переключающего клапана образует выход устройства переключающего клапана. Таким образом, в рамках изобретения требуется только обычно предусмотренный у систем непрямого торможения распределительный клапан и другой переключающий клапан для устройства переключающего клапана, чтобы получить систему непрямого торможения.

В соответствии с изобретением, таким образом, создается некая модульная система, у которой в одном из основных вариантов осуществления с помощью одного единственного переключающего клапана может получаться система прямого торможения, и путем добавления второго переключающего клапана может создаваться система непрямого торможения. Это является технологическим преимуществом.

У предлагаемой изобретением тормозной системы переключающие клапаны могут быть выполнены различным образом, особенно предпочтительным считается, если переключающие клапаны представляют собой двойные обратные клапаны, потому что они широко распространены и при этом имеют оптимальную стоимость.

В отношении устройства распределительного клапана предлагаемая изобретением тормозная система также может быть выполнена различным образом. В одном из предпочтительных вариантов осуществления устройство распределительного клапана представляет собой релейный клапан, с помощью которого подаваемый к этому реле небольшой объемный расход преобразуется в большой объемный расход, который необходим для нагрузки тормозного цилиндра.

Если при затормаживании должна учитываться соответствующая нагруженность рельсового транспортного средства, то в предлагаемой изобретением тормозной системе предпочтительно предусмотрен второй сенсор давления, который нагружен давлением груза рельсового транспортного средства и передает управлению торможением соответствующий ток управления, так что этим управлением затем на выходе электропневматического регулятора создается давление, зависящее от давления груза, которое через переключающий клапан передается на вход релейного клапана и преобразуется там в соответствующее давление торможения для тормозных цилиндров.

При известных условиях, однако, предпочтительно также, если устройство распределительного клапана представляет собой релейный клапан груженого режима. В этом случае давление груза учитывается самим релейным клапаном груженого режима и создается соответствующее давление торможения для тормозных цилиндров.

Предлагаемая изобретением тормозная система отличается, кроме того, тем, что при активированном устройстве экстренного торможения давление в тормозном цилиндре может повышаться, однако не уменьшаться посредством электрического тормозного устройства.

Кроме того, предпочтительным образом при разности давлений в главном воздуховоде более 1,5 бар создаваемое при этом давление в системе распределения распределительного клапана может повышаться, однако не уменьшаться посредством электрического тормозного устройства.

Для дальнейшего пояснения изобретения на

фиг.1 показан один из примеров осуществления предлагаемой изобретением тормозной системы как системы прямого торможения, снабженной переключающим клапаном и релейным клапаном груженого режима, на

фиг.2 другой пример осуществления предлагаемой изобретением тормозной системы также в виде системы прямого торможения, снабженной переключающим клапаном и релейным клапаном, на

фиг.3 один из примеров осуществления предлагаемой изобретением тормозной системы в виде системы непрямого торможения, снабженной двумя переключающими клапанами и релейным клапаном груженого режима, и на

фиг.4 другой пример осуществления в виде системы непрямого торможения, снабженной двумя переключающими клапанами и релейным клапаном.

Пример осуществления, показанный на фиг.1, изображает тормозную систему неизображенного рельсового транспортного средства, снабженного электрическим тормозным устройством 1, которое включает в себя электронное управление 2 торможением. К управлению 2 торможением подключен электропневматический регулятор 3. Электропневматический регулятор 3 имеет продувочный клапан 4 и предохранительный клапан 5. К выходу A1 электропневматического регулятора 3 подключен вход E1 устройства 6 переключающего клапана, которое в изображенном примере осуществления представляет собой двойной обратный клапан.

Другой вход E2 устройства 6 переключающего клапана через соединительный трубопровод соединен с пневматическим выходом A3 устройства 8 экстренного торможения. Устройство 8 экстренного торможения имеет редуктор 9 давления, последовательно с которым расположен электромагнитный клапан 10 экстренного торможения. Этот клапан 10 экстренного торможения работает по принципу тока покоя, т.е. обычно он постоянно нагружается током и при этом удерживает клапан экстренного торможения закрытым. Клапан 10 экстренного торможения может приводиться в действие посредством петлевидного контура 11 тока экстренного торможения.

Один выход A2 устройства 6 переключающего клапана соединен с устройством распределительного клапана в виде релейного клапана 12 груженого режима, причем с его одним входом E3; другой вход E4 нагружается давлением P1 груза, так что известным образом расположенный после релейного клапана 12 груженого режима тормозной цилиндр 13 может нагружаться зависящим от груза давлением торможения. Через другой вход E5 релейный клапан 12 груженого режима обычным образом соединен с так называемым запасным ресивером для воздуха, т.е. пневматическим аккумулятором, который защищен от воздуховода главного резервуара обратным клапаном.

Как показано, кроме того, на фиг.1, сенсор 14 давления электропневматического регулятора 3 соединен своим напорным входом E6 с выходом A2 устройства 6 переключающего клапана или соответственно входом E3 релейного клапана 12 груженого режима. Посредством напорного трубопровода 15 сенсор 14 давления нагружается, таким образом, давлением Cv в распределительной системе. Соответствующий ток от сенсора 14 давления по проводу 16 подается к управлению 2 торможением.

В дополнение следует еще указать на то, что в целях контроля и регистрации груза другой сенсор 17 давления своим напорным входом подключен к выходу E4 релейного клапана 12 груженого режима, а своим выходом через трубопровод 18 соединен с управлением 2 торможением.

Изображенное на фиг.1 тормозное устройство работает следующим образом.

При обычном рабочем торможении через петлевидный контур 11 тока экстренного торможения клапан 10 экстренного торможения нагружен напряжением и настроен соответствующим образом. Это означает, что клапан экстренного торможения перекрыт, и таким образом на входе E2 устройства 6 переключающего клапана имеется давление, равное 0 бар. Когда машинист поезда создает сигнал торможения номинальной величины, аналогично как в уровне техники, посредством неизображенного контроллера машиниста/тормозного выключателя, который аналитически оценивается управлением транспортного средства, то по неизображенной шине транспортного средства соответствующее номинальное значение для электропневматического регулятора 3 передается управлению 2 торможением. После этого это управление с помощью предохранительного клапана 5 и продувочного клапана 4 управляет давлением Cv в распределительной системе на входе E3 релейного клапана 12 груженого режима. При этом давление в тормозном цилиндре 13 при подаче тока на предохранительный клапан 5 и продувочный клапан 4 может повышаться и при подаче тока на предохранительный клапан 5 сохраняться; при прекращении подачи тока на два эти клапана 4 и 5 давление Cv в распределительной системе уменьшается. Посредством сенсора 14 давления давление Cv в распределительной системе регистрируется и регулируется. Затем релейный клапан 12 груженого режима преобразует давление Cv в распределительной системе с учетом давления P1 груза в давление в тормозном цилиндре 13. При отпускании тормоза предохранительный и продувочный клапан 4 или соответственно 5 больше не снабжаются током, и поэтому давление на тормозном цилиндре 13 будет отсутствовать.

В случае экстренного торможения напряжение в петлевидном контуре 11 тока экстренного торможения будет отсутствовать, вследствие чего клапан 10 экстренного торможения открывается, и пропускается устанавливаемое посредством редуктора 9 давления давление экстренного торможения; на входе E2 оно нагружает устройство 6 переключающего клапана, после чего это устройство передает давление экстренного торможения на релейный клапан 12 груженого режима.

Дополнительно через управление 2 торможением и электропневматический регулятор 3 посредством сенсора 14 давления редундантно устанавливается давление экстренного торможения. Благодаря этому может компенсироваться случающийся при известных условиях выход из строя клапана 10 экстренного торможения, т.е. фиксация в положении настройки. Кроме того, существует возможность намеренного предприятия перегрузки с помощью электропневматического регулятора 3, т.е. подачи на тормозной цилиндр 13 в случае экстренного торможения более высокого давления торможения, чем давление экстренного торможения.

В примере осуществления, показанном на фиг.2, речь идет также о системе прямого торможения. На фиг.2 элементы, которые соответствуют элементам, показанным на фиг.1, снабжены теми же ссылочными обозначениями.

В отличие от примера осуществления, показанного на фиг.1, у тормозной системы, показанной на фиг.2, для устройства распределительного клапана вместо релейного клапана груженого режима применен релейный клапан 20, который своим входом E20 соединен с выходом A2 устройства 6 переключающего клапана. После релейного клапана 20 снова расположен тормозной цилиндр 13. Вход E21 релейного клапана 20 также подсоединен таким же образом, как это уже пояснялось выше в связи с описанием фиг.1. Релейный клапан 20 преобразует небольшой поступающий к нему от устройства 6 переключающего клапана объемный расход в большой объемный расход, однако без осуществления адаптации к давлению груза. Учет более высокого давления груза в этом примере осуществления происходит таким образом, что посредством дополнительного сенсора 21 давления регистрируется соответствующее давление груза, и в управление 2 торможением подается соответствующий ток. Посредством электропневматического регулятора 3 давление, соответствующее давлению груза, подается на устройство 6 переключающего клапана, так что затем релейный клапан 20 получает давление, согласованное с соответствующим весом рельсового транспортного средства. Соответственно этому затем релейным клапаном 20 на тормозной цилиндр 13 при известных условиях подается более высокое давление торможения. При этом давление экстренного торможения устанавливается редуктором 9 давления так, что, например, у порожнего рельсового транспортного средства создается давление торможения, необходимое для заданного замедления.

Пример осуществления, показанный на фиг.3, позволяет, кроме того, в случае экстренного торможения при выходе из строя электропневматического регулятора 3 или другого управления торможением рельсового транспортного средства компенсировать этот выход из строя, повышая давление торможения в другом канале управления торможением.

Тормозная система, показанная на фиг.2, работает аналогичным образом, как и система, показанная на фиг.1. Когда машинистом поезда создается номинальная величина торможения, то номинальная величина для электропневматического регулятора 3, например, через неизображенную шину транспортного средства передается управлению 2 торможением. Управление 2 торможением с помощью дополнительного сенсора 21 давления регистрирует давление груза и рассчитывает затем необходимое для номинальной величины давление в тормозном цилиндре 13. Затем управление 2 торможением с помощью предохранительного и продувочного клапана 4 или соответственно 5 управляет давлением Cv в распределительной системе. Это давление регистрируется и регулируется посредством сенсора 14 давления. Затем релейный клапан 20 преобразует давление Cv в распределительной системе в давление торможения для тормозного цилиндра 13. Осуществляется только согласование объемного расхода. При отпускании тормоза предохранительный и продувочный клапан 4 или соответственно 5 больше не снабжаются током, и поэтому давление на тормозном цилиндре 13 будет отсутствовать.

В случае экстренного торможения также тормозная система, показанная на фиг.2, работает аналогично системе, показанной на фиг.1, впрочем, с той разницей, что при выходе из строя клапана 10 экстренного торможения давление экстренного торможения регулируется управлением 2 торможением и электропневматическим регулятором 3. Но здесь давление груза регистрируется управлением 2 торможением, и рассчитывается фактически необходимое давление экстренного торможения. В случае нагруженности рельсового транспортного средства с помощью накладываемого устройством 6 переключающего клапана давления электропневматического регулятора 3 давление экстренного торможения повышается до давления торможения, необходимого для замедления, благодаря чему обеспечена возможность адаптации давления торможения к грузу.

На фиг.3 показана предлагаемая изобретением тормозная система, действующая как в качестве прямого, так и непрямого тормоза. Здесь также части, которые соответствуют частям, указанным на фиг.1 и 2, снабжены теми же ссылочными обозначениями. Существенное различие между вариантом осуществления, показанным на фиг.3 и показанным на фиг.1, заключается в том, что здесь устройство 6 переключающего клапана состоит из первого переключающего клапана 30 и второго переключающего клапана 31. Первый переключающий клапан 30 соединен своим входом E301 с выходом A1 электропневматического регулятора 3, а своим вторым входом E302 с выходом A3 устройства 8 экстренного торможения. Выход A30 первого переключающего клапана 30 соединен с входом E311 другого переключающего клапана 31, который своим другим входом E312 подключен к выходу A32 распределительного клапана 32, который представляет собой капан, определенный, например, в памятке UIC UC541-01, и поэтому включает в себя так называемую A-камеру, которая аккумулирует максимальное давление в главном воздуховоде HL как эталонное давление; выход второго переключающего клапана 31 образует вход устройства 6 переключающего клапана. К выходу A2 устройства 6 переключающего клапана, как уже описано в связи с фиг.1, подключен сенсор 14 давления и релейный клапан 12 груженого режима. В другом варианте осуществления сенсор 14 давления может быть также подключен к выходу A1 электропневматического регулятора или к выходу A30 переключающего клапана 30.

В изображенной на фиг.3 тормозной системе непрямого действия номинальная величина торможения дополнительно к электрическим сигналам в рельсовом транспортном средстве распределяется через главный воздуховод HL. Этот воздуховод описывается в состоянии при отсутствующем давлении, т.е. для отпускания тормоза давление в главном воздуховоде HL должно составлять обычно 5 бар. Для торможения это давление затем понижается, и при разности давлений, равной 1,5 бар, в тормозном цилиндре 13 должно достигаться максимальное давление. Для преобразования сигнала в давление торможения применяется уже описанный выше распределительный клапан 32, который в своей A-камере аккумулирует максимальное давление в главном воздуховоде HL в качестве эталонного давления. Когда распределительным клапаном 32 вследствие процесса торможения распознается разность давлений, на выходе A32 распределительного клапана 32 создается давление управления. Если разность давлений составляет более 1,5 бар, создается давление управления 3,8 бар, которое посредством второго переключающего клапана 31 накладывается на создаваемое электропневматическим регулятором 3 давление и осуществляет первичное регулирование релейного клапана 12 груженого режима. Этот клапан преобразует давление управления в зависимости от давления груза, зарегистрированного другим сенсором 17 давления, в давление торможения в тормозном цилиндре 13.

Дополнительно здесь может достигаться перегрузка, при этом с помощью электропневматического регулятора 3 создается повышенное давление.

Для примера осуществления, показанного на фиг.4, обширные пояснения, принимая во внимание изложенное в связи с фиг.1-3, в частности, принимая во внимание описание фиг.3, излишни, потому что изображенная на фиг.4 система непрямого торможения по существу отличается от изображенной на фиг.3 только тем, что вместо релейного клапана 12 груженого режима в качестве устройства распределительного клапана применяется релейный клапан, аналогичный релейному клапану 20, показанному на фиг.2. Давление груза в этом примере осуществления регистрируется дополнительным сенсором 21 давления в соответствии с фиг.2.