Тормозная система грузового железнодорожного вагона с конструкционной скоростью движения свыше 120 км/ч
Владельцы патента RU 2762463:
Общество с ограниченной ответственностью "КСИ-Инжиниринг" (ООО "КСТ-Инжиниринг") (RU)
Изобретение относится к области железнодорожного подвижного состава, в частности к грузовым вагонам с конструкционной скоростью движения свыше 120 км/ч. Тормозная система содержит два воздухораспределителя грузового типа, расположенные на кузове вагона и работающие независимо друг от друга, каждый из которых соединен воздуховодами через разобщительный кран с тормозной магистралью, с запасным резервуаром, через гибкий шланг с тормозной системы одной из тележек, которая включает в себя последовательно соединенные авторежим и тормозные цилиндры. Тормозная система содержит один или два ускорителя экстренного торможения, подключенные к тормозной магистрали, выполняющие дополнительный выпуск воздуха из нее при выполнении экстренного торможения. Технический результат - повышение эффективности и надежности работы тормозной системы за счет упрощения ее конструкции, ускорения роста тормозной силы при торможении, повышение универсальности, возможности отключения тормоза вагона потележечно, сокращения длины подводящего воздухопровода, ускорения процесса выпуска воздуха в тормозной магистрали по длине поезда и ускорению процесса наполнения тормозных цилиндров по длине поезда, что приводит к уменьшению длины тормозного пути поезда в составе из грузовых вагонов и снижению продольно-динамических сил, оборудованных ускорителями экстренного торможения. 1 ил.
Изобретение относится к области железнодорожного подвижного состава, в частности к грузовым вагонам с конструкционной скоростью движения свыше 120 км/ч, и касается устройства тормозных систем указанных транспортных средств с пневматическим торможением.
Известна тормозная система железнодорожного вагона (RU 2648493 С1), содержащая тормозную магистраль, тормозные цилиндры первой и второй тележек, соединенные воздуховодами с тормозной магистралью, воздухораспределитель пассажирского типа и воздухораспределитель грузового типа, каждый из которых соединен со своим запасным резервуаром, электровоздухораспределитель, соединенный через обратный клапан с тормозной магистралью, ложный резервуар, выполненный в виде емкости с воздуховодом, и питательный резервуар, соединенный с двумя реле давления для каждой тележки и управляющим реле давления.
Недостатками известной тормозной системы является ее сложность, заключающаяся в наличии нескольких различных по объему резервуаров, реле давления, и зависимость величин выходных давлений сжатого воздуха воздухораспределителя пассажирского типа или электровоздухораспределителя от объема ложного резервуара, приводящая к тому, что при торможении наполнение сжатым воздухом тормозного цилиндра возможно только с применением реле давления, которое обеспечивает величину давления в тормозном цилиндре, не зависящую от изменения его внутреннего объема при перемещении поршня, что существенно усложняет тормозную систему.
Также недостатком тормозной системы является отсутствие работы ускорителя экстренного торможения при работе воздухораспределителя грузового типа, что снижает тормозную эффективность поезда в составе из вагонов с такой тормозной системой.
Также недостатками такой тормозной является большой расход воздуха на зарядку запасных и питательного резервуаров.
Известна тормозная система железнодорожного вагона (RU 2693596 С1), содержащая тормозную магистраль, электропневматический воздухораспределитель, пневматический воздухораспределитель грузового типа, соединенный воздуховодами через разобщительный кран с тормозной магистралью, с запасным резервуаром и с подводящим отростком переключательного клапан, отводящий отросток которого соединен воздуховодом с тормозными цилиндрами через, как минимум, один авторежим. Электропневматический воздухораспределитель через подводящий воздуховод, выполненный в отдельном кронштейне, соединен с клапаном максимального давления, подключенным через разобщительный кран к воздуховоду от запасного резервуара к воздухораспределителю грузового типа, противоположный подводящий отросток переключательного клапана соединен с электропневматическим воздухораспределителем посредством воздуховода, выполненного в отдельном кронштейне. Во втором варианте данной конструкции применен дополнительный питательный резервуар, подключенный к отростку от запасного резервуара до клапана максимального давления.
Недостатком данной конструкции является необходимость электрической сети для выполнения электропневматического торможения, которая отсутствует на грузовом подвижном составе.
Также недостатками такой тормозной является длительное время роста тормозной силы вагона при торможении при объеме сети тормозных цилиндров, включая подводящий воздухопровод более 15 л, и/или наличии более двух тормозных цилиндров и длинного воздухопровода, приводящее к увеличению длины тормозного пути при выполнении торможения.
Также недостатком тормозной системы является отсутствие ускорителя экстренного торможения, что снижает тормозную эффективность поезда в составе из вагонов с такой тормозной системой.
Также недостатком тормозной системы является необходимость отключения тормозной системы всего вагона при выходе из строя тормозной системы одной из тележек, что снижает тормозную эффективность поезда в целом.
Техническим результатом от применения предлагаемого изобретения является повышение эксплуатационной надежности конструкции, снижение громоздкости, сокращение тормозного пути в составе поезда, обеспечение требуемого времени наполнения тормозных цилиндров при экстренном торможении, возможность отключения тормозной системы одной тележки при сохранении полной работоспособности второй тележки.
Поставленная задача решается следующим образом:
В тормозной системе грузового вагона подвижного состава применены два воздухораспределителя грузового типа 1 и 17, работающих независимо друг от друга. Каждый из воздухораспределителей соединен воздуховодами через разобщительный кран 4 и тройник 5 с общей тормозной магистралью 8, а также с запасным резервуаром 3 (18) и через гибкий шланг 10 с тормозной системы одной из тележек, которая включает в себя последовательно соединенные авторежим 9 и тормозные цилиндры 2. При этом каждый воздухораспределитель 1 (17) и соединенный с ним запасной резервуар 3 (18) расположены на кузове вагона. Тормозная магистраль с каждой стороны заканчивается концевыми кранами 6 с гибкими рукавами 7.
Подключение ускорителя экстренного торможения 11 может быть выполнено двумя способами. В первом случае ускоритель экстренного торможения 11 с помощью тройника 12 через разобщительный кран 13 подключен к подводящему воздухопроводу, соединяющему через тройник 5 через разобщительный кран 4 тормозную магистраль 8 с воздухораспределителем 1. Во втором случае ускоритель экстренного торможения 14 с помощью тройника 16 через разобщительный кран 15 соединен непосредственно с тормозной магистралью. В тормозной системе вагона может быть применен как один, так и два ускорителя с любым из вышеуказанных способов подключения к тормозной магистрали.
Предлагаемая схема тормозной системы грузового вагона имеет следующий принцип работы. При служебном торможении происходит снижение давления в тормозной магистрали 8 темпом служебного торможения (до 0,03 МПа/с), при котором воздухораспределители 1 и 17 независимо друг от друг срабатывают и пропускают часть сжатого воздуха через авторежимы 9 в сеть тормозных цилиндров 2. Величина давления в тормозных цилиндрах зависит от уровня снижения давления в тормозной магистрали. При этом срабатывание ускорителя экстренного торможения не происходит.
При выполнении экстренного торможения в тормозной магистрали первого вагона поезда происходит снижения давления темпом более 0,08 МПа/с. При этом происходит срабатывание ускорителя экстренного торможения, происходит интенсивный выпуск сжатого воздуха из тормозной магистрали в атмосферу со снижением сжатого воздуха тормозной магистрали до 0-0,1 МПа и ускоритель экстренного торможения передает сигнал экстренного торможения на соседний вагон. При этом воздухораспределители 1 и 17 штатно независимо друг от друга и от ускорителей экстренного торможения срабатывают на торможение и производят торможение аналогично служебному, но с меньшим временем наполнения тормозных цилиндров. Разобщительный кран 13 (или 15 при другом варианте подключения) позволяет отключить ускоритель экстренного торможения при его неисправности или соответствующей необходимости условий эксплуатации. Срабатывание ускорителя экстренного торможения происходит по темпу снижения давления в тормозной магистрали и по значению снижения давления в тормозной магистрали. При этом ускоритель экстренного торможения не срабатывает при выполнении всех видов служебных торможений и при ликвидации сверхзарядного давления в тормозной магистрали. Применение ускорителя экстренного торможения позволяет сократить время наполнения тормозных цилиндров по длине грузового поезда, особенно в хвостовой части, при выполнении экстренного торможения. Это, в свою очередь, позволяет сократить длину тормозного пути грузового поезда при условии наличия в нем вагонов с укорителем экстренного торможения.
Меньшее время наполнения тормозных цилиндров обеспечивается применением двух воздухораспределителей на одном вагоне. Т.к. каждый воздухораспределитель имеет определенное проходное сечение дроссельного отверстия, через которое происходит наполнение тормозных цилиндров, то время наполнения тормозных цилиндров по сравнению со схемой тормозной системы с одним воздухораспределителем сокращается более чем в 1,5 раза без применения реле давления.
При отключении краном 4 одного из воздухораспределителей происходит отключение тормозной системы одной из тележек. При этом тормозная система второй тележки остается полностью работоспособной.
При выполнении экстренного торможения на первом вагоне ускоритель экстренного торможения 14 срабатывает и выпускает воздух из тормозной магистрали темпом экстренного торможения и передает сигнал экстренного торможения на соседний вагон. При этом воздухораспределитель 17 срабатывает независимо от ускорителя экстренного торможения 14. При торможении воздухораспределитель пропускает часть сжатого воздуха из запасного резервуара 3 через авторежим 9 (при наличии) в тормозной цилиндр (или тормозные цилиндры) 2.
При применении вышеприведенной конструкции реализуются следующие технические эффекты:
- по сравнению со схемой с одним воздухораспределителем обеспечивается требуемое время наполнения тормозных цилиндров при суммарном объеме сети тормозных цилиндров, включая сами тормозные цилиндры, более 15 л без применения реле давления;
- повышение эксплуатационной надежности конструкции за счет возможности отключения одного воздухораспределителя на вагоне при его неисправности, при сохранении работоспособности второго воздухораспределителя;
- сокращение времени наполнения тормозных цилиндров по длине грузового поезда, особенно в хвостовой части, при выполнении экстренного торможения за счет применения ускорителя экстренного торможения, что приводит к сокращению длины тормозного пути грузового поезда при условии наличия в нем вагонов с укорителем экстренном торможении.
- повышение надежности тормозной системы при потележечном торможении путем уменьшения длины подводящего воздухопровода от воздухораспределителя до тормозного цилиндра за счет возможности расположения воздухораспределителя в непосредственной близости от тормозного цилиндра.
Тормозная система грузового железнодорожного вагона с конструкционной скоростью движения свыше 120 км/ч, включающая соединенные трубопроводами с тормозной магистралью два воздухораспределителя грузового типа, каждый из которых связан трубопроводом с запасным резервуаром и через гибкие шланги с авторежимом и тормозными цилиндрами, расположенными на тележке, и один или два ускорителя экстренного торможения, выполняющие дополнительный выпуск воздуха из нее при выполнении экстренного торможения, соединенные трубопроводами с тормозной магистралью через разобщительный кран.
