Способ блокировки тормозов железнодорожного тягового средства

Способ блокировки тормозов железнодорожного тягового средства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники к которой относится изобретение

Изобретение относится к тормозным системам железнодорожных тяговых средств и может быть использовано на локомотивах, мотрисах, электро- и дизельпоездах, имеющих два и более постов управления.

Уровень техники

Известен способ блокировки тормозов железнодорожного тягового средства с несколькими постами управления, базовая тормозная система которых может включать в себя как автоматический пневматический тормоз (для торможения поезда в целом), так и вспомогательный пневматический тормоз (для автономного торможения тягового средства). Управление этими тормозами возможно лишь при условии выполнения основной процедуры блокировки тормозов - разобщения в нерабочем посту управления и сообщения в рабочем посту управления крана машиниста с тормозной магистралью и дополнительной процедуры - аналогичного разобщения и сообщения крана вспомогательного тормоза с магистралью тормозных цилиндров /1, с.117, абз. 5-7/. Причем на некоторых типах железнодорожных тяговых средств процедура разобщения в нерабочем посту управления и сообщения в рабочем посту управления крана вспомогательного тормоза с магистралью тормозных цилиндров не требуется. Последнее связано либо с отсутствием вспомогательного пневматического тормоза (например, моторвагонный подвижной состав), либо с наличием двух магистралей тормозных цилиндров (например, электровозы серии ЧС). Указанные основную и дополнительную процедуры осуществляют с использованием разобщительных кранов. Недостатками известного способа являются невозможность управления пневматическими тормозами железнодорожного тягового средства при нарушении нормированного порядка осуществления упомянутых процедур и возможность при этом включения режима тяги.

Наиболее близким техническим решением является способ блокировки тормозов железнодорожного тягового средства /2, с.88-91/, при котором в каждом посту управления размещают специальные блокировочные устройства, включаемые с помощью одного ключа-ручки. Такое блокировочное устройство содержит размещенные в общем корпусе клапаны и электрический контакторный элемент, воздействие на которые обеспечивают механически с помощью приводного вала. Вращение этого вала с помощью ключа-ручки в положение для извлечения ключа-ручки возможно только при разряженной тормозной магистрали. В оставляемом посту управления при извлечении ключа-ручки происходит следующее. Упомянутые клапаны одновременно перекрывают каналы, связывающие кран машиниста с питательной и тормозной магистралями, а кран вспомогательного тормоза с питательной и тормозных цилиндров магистралями. Во вводимом в работу посту управления установкой ключа ручки и ее поворотом в неизвлекаемое положение вызывают обратное вращение приводного вала. Этим упомянутыми клапанами обеспечиваются одновременное открытие указанных каналов и сообщение крана машиниста с питательной и тормозной магистралями, а крана вспомогательного тормоза с питательной и тормозных цилиндров магистралями. Сопутствующее этим процедурам размыкание либо замыкание электрического контакторного элемента определяет возможность включения режима тяги железнодорожного тягового средства.

Недостатками такого способа является следующее. Во-первых, отсутствует гарантия исчерпанности выполнения целевого предназначения основной процедуры блокировки тормозов: готовность тормозной системы железнодорожного тягового средства к действию из рабочего поста управления. Связано это с тем обстоятельством, что практически отсутствует непрерывный контроль, например, следующего: в рабочем посту управления - установки ручки крана машиниста в поездное положение, реальности открытого положения пробки комбинированного крана и проч., предопределяющие нормированную зарядку тормозной магистрали для возможности действия автоматического пневматического тормоза; в нерабочем посту управления - нахождения ручки крана машиниста вне отпускных положений, реальность нахождения пробки комбинированного крана в положении двойной тяги и проч., определяющие работоспособность крана машиниста рабочего поста управления. Во-вторых, может иметь место отрицательное влияние на процессы зарядки, торможения и отпуска пневматических тормозов заужение каналов для прохода сжатого воздуха, вызываемое возможностями снижения нормируемого качества резиновых прокладок или уменьшения высоты подъема клапанов /3, с.135-136/. В третьих, как следствие второго, имеет место возможность создания режима тяги железнодорожного тягового средства с незаряженной тормозной магистралью.

Сущность изобретения

Целью предложенного способа является достижение исчерпанности выполнения целевого предназначения основной процедуры блокировки тормозов, исключение заужений каналов для прохода сжатого воздуха и обеспечение возможности создания режима тяги только при заряженной тормозной магистрали.

Поставленная цель достигается следующим. Для возможности управления как автоматическим, так и вспомогательным пневматическими тормозами каждый из постов управления железнодорожным тяговым средством может включать в себя, соответственно: кран машиниста, подключенный с помощью входного отростка через разобщительный кран к питательной магистрали и с помощью магистрального отростка через комбинированный кран к тормозной магистрали; кран вспомогательного тормоза, подключенный с помощью разобщительных кранов к питательной магистрали и к магистрали тормозных цилиндров. Возможность управления автоматическим пневматическим тормозом с помощью крана машиниста обеспечивают условием выполнения основной процедуры блокировки тормозов - его разобщением в нерабочем посту управления и сообщением в рабочем посту управления с тормозной магистралью. При необходимости, возможность управления вспомогательным пневматическим тормозом с помощью крана вспомогательного тормоза обеспечивают условием выполнения дополнительной процедуры блокировки тормозов - его разобщением в нерабочем посту и сообщением в рабочем посту управления с магистралью тормозных цилиндров. Необходимость выполнения указанных процедур обусловливают сопровождением их с синхронным размыканием либо замыканием электрического контакторного элемента, определяющим невозможность либо возможность включения режима тяги железнодорожного тягового средства. Предлагаемый способ блокировки тормозов отличается следующим. К магистральному отростку крана машиниста в каждом посту управления консольно присоединяют атмосферный кран, снабженный пневмозащелкой, электрическим контакторным элементом и личинкой пробки для установки съемного ключа-ручки (одного на железнодорожное тяговое средство). При закрытом положении пробки атмосферного крана исключают сообщение магистрального отростка с атмосферой, а при открытом - обеспечивают сообщение магистрального отростка с атмосферой. Закрытым положением пробки атмосферного крана и наличием нормированного уровня давления сжатого воздуха в тормозной магистрали обеспечивают замыкание упомянутого электрического контакторного элемента и невозможность извлечения ключа-ручки из личинки пробки атмосферного крана. Открытым положением пробки атмосферного крана и отсутствием давления сжатого воздуха в тормозной магистрали обеспечивают размыкание упомянутого электрического контакторного элемента и возможность извлечения ключа-ручки из личинки пробки атмосферного крана. Упомянутую основную процедуру блокировки тормозов предопределяют установкой пробки атмосферного крана в открытое положение в оставляемом посту управления и ее установкой в закрытое положение во вводимом в работу посту управления. При необходимости, осуществление упомянутой дополнительной процедуры блокировки тормозов увязывают с осуществлением установки пробки атмосферного крана в открытое положение в оставляемом посту управления и ее установки в закрытое положение во вводимом в работу посту управления.

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. На каждом посту управления устанавливают атмосферный кран;

2. Указанный атмосферный кран сообщают с магистральным отростком крана машиниста;

3. Сообщение атмосферного крана с магистральным отростком осуществляют консольно;

4. С помощью атмосферного крана обеспечивают возможность сообщения и разобщения магистрального отростка крана машиниста с атмосферой;

5. Контроль положения пробки атмосферного крана с помощью электрического контакторного элемента обусловливают необходимостью наличия нормированной величины давления сжатого воздуха в тормозной магистрали;

6. При необходимости осуществления сообщения или разобщения крана вспомогательного тормоза с магистралью тормозных цилиндров эти операции увязывают с положением пробки дополнительного атмосферного крана.

Заявляемое техническое решение соответствует критерию “Изобретательский уровень” (IS). Так, сравнение заявляемого решения с известными в технике решениями показывает, что использование дополнительных кранов, варьирование мест их подключения, увязка других элементов с положениями их пробок и давлениями сжатого воздуха широко известны. Однако их внедрение в предлагаемый способ блокировки тормозов железнодорожного тягового средства проявляет следующие новые свойства.

1. Достигается принуждение осуществления основной процедуры блокировки тормозов при необходимости перехода на управление железнодорожным тяговым средством с другого поста управления. Такое принуждение обеспечивают необходимостью:

1.1. Сообщения в оставляемом посту управления магистрального отростка крана машиниста с атмосферой, чем, в свою очередь, предопределяют необходимость:

1.1.1. Оставления ручки крана машиниста вне положений отпуска (нормируемое в /4, п.4.1/), иначе имеет место постоянная разрядка в атмосферу питательной магистрали через кран машиниста, его магистральный отросток и атмосферный кран;

1.1.2. Установления пробки комбинированного крана в положение двойной тяги (нормируемое в /4, п.4.1/), иначе имеет место постоянное сообщение с атмосферой тормозной магистрали через открытый комбинированный кран, магистральный отросток крана машиниста и атмосферный кран;

1.2. Наличия нормируемого уровня давления в тормозной магистрали для возможности включения режима тяги из вводимого в работу поста управления, чем, в свою очередь, предопределяют необходимость:

1.2.1. Разобщения магистрального отростка крана машиниста от атмосферы, чем, в свою очередь, предопределяют необходимость использования ключа-ручки, изъятого из атмосферного крана в оставленном посту управления;

1.2.2. Установки ручки крана машиниста в поездное положение (нормируемой в /4, п.4.2.1/);

1.2.3. Установки пробки комбинированного крана в открытое положение (нормируемое в /4, п.4.2.1/);

1.2.4. Нахождения ручки разобщительного крана на питательном отростке крана машиниста в открытом положении (нормируемое в /4, п.4.1/).

2. Достигается принуждение осуществления, при необходимости, дополнительной процедуры блокировки тормозов при необходимости перехода на управление железнодорожным тяговым средством с другого поста управления. Такое принуждение обеспечивают совмещением этой дополнительной процедуры с выполнением установки пробки атмосферного крана в открытое положение в оставляемом посту управления и ее установки в закрытое положение во вводимом в работу посту управления.

3. Исключается отрицательное влияние блокировки тормозов на процессы зарядки, торможения и отпуска автоматического пневматического тормоза. Достигается это в результате консольного подключения атмосферного крана (выполняющего функцию блокировочного устройства) к магистральному отростку крана машиниста, чем и исключается возможность возникновения заужений каналов для прохода сжатого воздуха между краном машиниста и тормозной магистралью.

Заявляемое техническое решение соответствует критерию “Промышленная применимость” (1А), так как может быть использовано в базовых тормозных системах железнодорожных тяговых средств.

Перечень фигур

Изобретение поясняется упрощенными пневматическими схемами, реализующими предлагаемый способ блокировки тормозов для двух наиболее характерных вариантов базовой тормозной системы железнодорожного тягового средства и эскизом варианта конструкции устройства блокировки, реализующего предлагаемый способ.

На фиг.1 представлена упрощенная пневматическая схема, реализующая предлагаемый способ блокировки тормозов в базовой тормозной системе железнодорожного тягового средства, требующего осуществления только основной процедуры блокировки тормозов (например, моторвагонный подвижной состав или электровозы серии ЧС). В ее состав входят: кран машиниста 1, подключенный через разобщительный кран 2 к питательной магистрали 3 и через магистральный отросток 4 и комбинированный кран 5 - к тормозной магистрали 6; устройство блокировки тормозов 7, состоящее из электрического контакторного элемента 8, механически связанного с пневмозащелкой 9, которая сообщена с тормозной магистралью 6 и сообщенного с магистральным отростком 4 атмосферного крана 10, пробка которого механически фиксируется в нормируемых положениях пневмозащелкой 9; съемный ключ-ручка (не показан), извлекаемым из личинки хвостовика пробки атмосферного крана 10 только при открытом (сообщающем с атмосферой) положении его пробки.

На фиг.2 представлена упрощенная пневматическая схема, реализующая предлагаемый способ блокировки тормозов в базовой тормозной системе железнодорожного тягового средства, требующего осуществления как основной, так и дополнительной процедуры блокировки тормозов. В ее состав дополнительно входят: кран вспомогательного тормоза 11, подключенный через разобщительный кран 12 к питательной магистрали 3 и через исключаемый из схемы разобщительный кран 13 - к магистрали тормозных цилиндров 14. При этом взамен исключаемого из схемы разобщительного крана 13 используется трехходовой атмосферный кран 10, левый (по схеме) вход которого сообщен с магистральным отростком 4, правый (по схеме) вход - с краном вспомогательного тормоза 11, а выход - с магистралью тормозных цилиндров 14. Трехходовой атмосферный кран 10 обеспечивает как возможность разобщения магистрального отростка 4 от атмосферы с одновременным сообщением крана вспомогательного тормоза 11 с магистралью тормозных цилиндров 14, так и возможность сообщения магистрального отростка 4 с атмосферой с одновременным разобщением крана вспомогательного тормоза 11 от магистрали тормозных цилиндров 14.

На фиг.3 представлен реализующий предлагаемый способ блокировки тормозов железнодорожного тягового средства вариант конструкции устройства блокировки с использованием трехходового атмосферного крана 10, в личинку хвостовика пробки которого устанавливается ключ-ручка 15. На трехходовом атмосферном кране 10 с помощью кронштейна 16 и ниппелей с контргайками 17 и 18 закреплена пневмозащелка 9, которая объединена с электрическим контакторным элементом 8.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

Вариант реализации предлагаемого способа блокировки тормозов железнодорожного тягового средства, базовая тормозная система которого требует осуществления как основной, так и дополнительной процедуры блокировки тормозов, представлен на фиг.2 и 3.

В качестве пневмозащелки в нем используется модернизированный пневматический выключатель управления, одновременно выполняющий и функцию электрического контакторного элемента (например, пневматический выключатель управления типа ПВУ-3 /5, с.156-158/). Модернизация заключается в удлинении его штока и выполнении в пробке соответствующего отверстия для прохода удлиненного штока. В качестве атмосферного крана используется модернизированный трехходовой кран (например, трехходовой кран усл. №Э-220, тип 2-2 по ГОСТ 2608-74 /5, с.233/). Модернизация заключается в: выполнении в корпусе крана атмосферного отверстия и в пробке крана - выемки для возможности фиксации пробки удлиненным штоком пневмозащелки; закреплении на корпусе крана личинки хвостовика пробки крана и кронштейна пневмозащелки. В качестве ключа-ручки используется аналогичный узел от блокировочного устройства №367М /5, с.139-144/.

Вариант реализации предлагаемого способа блокировки тормозов железнодорожного тягового средства, базовая тормозная система которого требует осуществления только основной процедуры блокировки тормозов, представленный на фиг.1, отличается от предыдущего тем, в качестве атмосферного крана вместо трехходового используется модернизированный простой разобщительный кран (например, усл. №383, тип 1-2 по ГОСТ 2608-74 /5, с.232/). Его модернизация заключается в аналогичном: выполнении в корпусе крана атмосферного отверстия и в пробке крана - выемки для возможности фиксации пробки удлиненным штоком пневмозащелки; закреплении на корпусе крана личинки хвостовика пробки крана и кронштейна пневмозащелки.

Выполнением по таким вариантам устройства блокировки (в комплекте с дополнительно изготовляемыми деталями, как: личинка хвостовика пробки атмосферного крана; кронштейн 16, ниппелей и контргаек 17, 18 и пр.) обеспечиваются как наибольшие универсальность, надежность и технологичность, так и минимальная стоимость. Достигается это использованием в качестве упомянутых основных узлов - типовых узлов железнодорожных тормозных систем, которые обладают требуемой построечной надежностью, подтвержденной многолетней их эксплуатацией и изготовляемых отечественной промышленностью.

Реализацию предлагаемого способа блокировки тормозов железнодорожного тягового средства рассмотрим на примере осуществления варианта, представленного на фиг.2 и 3.

В оставляемой посту управления производится разрядка тормозной магистрали с помощью крана машиниста 1. При этом ручка крана вспомогательного тормоза 11 переводится в последнее тормозное положение и выжидается время, необходимое для наполнения магистрали тормозных цилиндров 14 до полного давления. После снижения давления в тормозной магистрали 6, когда шток пневмозащелки 9 расфиксирует пробку атмосферного крана 10, осуществляются поворот его пробки и извлечение ключа-ручки 15. Это приводит к сообщению магистрального отростка 4 с атмосферой с одновременным разобщением крана вспомогательного тормоза 11 от магистрали тормозных цилиндров 14. Завершает процедуру блокировки тормозов в оставляемом посту управления перевод ручки комбинированного крана 5 в положение двойной тяги.

Во вводимом в работу посту управления, изъятый в оставленном посту управления, ключ-ручка вставляется в личинку пробки атмосферного крана 10 и поворачивается в противоположное крайнее положение, приводящее к разобщению магистрального отростка 4 от атмосферы и сообщению крана вспомогательного тормоза 11 с магистралью тормозных цилиндров 14. Это позволяет выполнить зарядку тормозной магистрали 6 установленным порядком: установкой ручки крана машиниста 1 в поездное положение и открытием комбинированного крана 5 после зарядки уравнительного резервуара (на фиг.1 и 2 не показаны) до нормированной величины давления. В результате, под действием давления тормозной магистрали 3, удлиненный шток пневмозащелки 9 фиксирует пробку атмосферного крана 10 в установленном положении. Одновременно обеспечиваются замыкание электрического контакторного элемента 7, образующего соответствующую цепь в электрической схеме цепей управления железнодорожного тягового средства, и возможность создания режима его тяги.

Любое нарушение рассмотренной процедуры 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 6 либо до ее разрядки краном машиниста 1 будет осуществлена постановка ручки комбинированного крана 5 в положение двойной тяги, то поворот пробки атмосферного крана и извлечение из него ключа-ручки будут невозможны. В результате, во вводимом в работу посту управления поворот пробки атмосферного крана 10 в закрытое положение и, в конечном итоге, замыкание электрического контакторного элемента 8, а следовательно, и создание режима тяги невозможны;

- разрядка тормозной магистрали 6 будет произведена, но ручка комбинированного крана 5 не будет переведена в положение двойной тяги, то при попытке во вводимом в работу посту управления осуществить зарядку тормозной магистрали 6, последняя, через оставшийся открытыми в оставленном посту управления комбинированный кран 5, магистральный отросток 4 и атмосферный кран 10 будет интенсивно разряжаться в атмосферу даже в случае попыток возвращения ручки крана машиниста 1 этого поста в поездное положение.

Если же во вводимом в работу посту управления:

- ключ-ручка не будет использован для поворота пробки атмосферного крана 10 или не будет осуществлена зарядка тормозной магистрали 6 установленным порядком, то создание режима тяги будет невозможно из-за остающегося разомкнутым электрического контакторного элемента 8;

- ключ-ручка не будет использован для поворота пробки атмосферного крана 10, но будет осуществлена попытка зарядки установленным порядком тормозной магистрали 6, то будет иметь место разрядка питательной магистрали в атмосферу через кран машиниста 1, магистральный отросток 4 и остающийся открытым атмосферный кран 10. В результате создание режима тяги будет также невозможно;

- ключ-ручка будет использован правильно, зарядка уравнительного резервуара будет осуществлена, но комбинированный кран 5 не будет открыт, то не осуществится замыкание электрического контакторного элемента 8 (из-за несрабатывания пневмозащелки 9 ввиду отсутствия давления в тормозной магистрали 6). В результате создание режима тяги будет также невозможно.

Технический результат

По сравнению с известным использование предлагаемого способа блокировки тормозов железнодорожного тягового средства обеспечивает усиление безопасности движения. Достигается это в результате: принуждения осуществления основной процедуры блокировки тормозов при необходимости перехода на управление железнодорожным тяговым средством из другого поста управления; отсутствия заужений каналов для прохода сжатого воздуха, отрицательно влияющих на процессы зарядки, торможения и отпуска пневматических тормозов; возможности создания режима тяги только при заряженной тормозной магистрали.

Предлагаемый способ блокировки тормозов обладает широкой применимостью в базовых тормозных системах различных видов железнодорожного тяговых средств.

Список использованных источников.

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. Инструкция по эксплуатации тормозов подвижного состава железных дорог. ЦТ-ЦВ-ЦЛ-ВНИИЖТ/277. - М.: Транспорт, 1994, 96 с.

5. Тормозное оборудование железнодорожного подвижного состава: Справочник. / В.И.Крылов, В.В.Крылов, В.Н.Ефремов, П.Т.Демушкин. - М.: Транспорт, 1989. - 487 с.: ил., табл. - Библиогр.: с.487.

Способ блокировки тормозов железнодорожного тягового средства при переходе на работу из другого его поста управления, заключающийся в выполнении основной процедуры, при которой кран машиниста разобщают в оставляемом посту управления и сообщают во вводимом в работу посту управления с тормозной магистралью, и при необходимости выполняют и дополнительную процедуру, при которой аналогично разобщают и сообщают кран вспомогательного тормоза с магистралью тормозных цилиндров, а возможность включения режима тяги железнодорожного тягового средства с помощью замыкания электрического контакторного элемента обусловливают выполнением упомянутых процедур, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, на магистральные отростки кранов машиниста консольно устанавливают атмосферные краны с пневмозащелками и электрическими контакторными элементами, и с помощью атмосферных кранов обеспечивают принудительно исчерпывающее выполнение упомянутой основной процедуры, для чего сообщают и разобщают с атмосферой указанные магистральные отростки соответственно нерабочего и рабочего постов управления, а возможность включения упомянутого режима тяги с помощью замыкания электрического контакторного элемента обеспечивают только из рабочего поста управления, что обусловливают контролем с помощью пневмозащелки как соответствующего положения пробки атмосферного крана, так и выполнения зарядки тормозной магистрали, причем при необходимости также и выполнения упомянутой дополнительной процедуры ее увязывают с сообщением и разобщением с атмосферой магистральных отростков кранов машиниста.