Кран машиниста тормоза железнодорожного транспортного средства
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к области рельсового транспорта, в частности к кранам машиниста тормоза железнодорожного транспортного средства. Кран машиниста содержит реле давления, устройство резервного пневматического управления, переключающее устройство, а также модуль управления с поворотной рукояткой и электронный блок. Реле давления имеет уравнительную, тормозную и питательную полости, питательный и атмосферный клапаны, при этом уравнительная полость связана по крайней мере с одним впускным и по крайней мере одним выпускным электропневматическими клапанами и датчиком давления. Модуль управления включает в себя электронную и пневматические части, при этом поворотная рукоятка выполнена с возможностью задания для электронной и пневматической частей одинаковых режимов работы крана машиниста. Устройство резервного пневматического управления состоит из уравнительного резервуара с присоединенными к нему уравнительными электропневматическими клапанами и датчиком давления и пневматически связанного с уравнительным резервуаром блока клапанов пневматического резерва. Устройство резервного пневматического управления связано через переключающее устройство с уравнительной полостью реле давления. При этом переключающее устройство выполнено в виде отсечного пневматического клапана, управляемого по крайней мере одним электропневматическим клапаном и выполненного с возможностью соединения уравнительной полости реле давления и устройства резервного пневматического управления при пропадании напряжения. Тем самым достигается автоматический переход на резервное пневматическое управление при выходе из строя электронного управления без нарушения протекания тормозных процессов в тормозной магистрали поезда, в результате повышается безопасность движения поезда, облегчается и упрощается процесс управления краном машиниста. 11 з.п. ф-лы, 2 ил.
Реферат
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к устройству крана машиниста, и предназначено для управления пневматическими и электропневматическими тормозами подвижного состава магистральных железных дорог, а именно тормозами грузовых и пассажирских поездов.
Уровень техники
Известен кран машиниста тормоза железнодорожного транспортного средства (патент №RU32738, МПК6 В60Т 15/04, 2003 г.), содержащий реле давления, имеющее уравнительную полость, связанную с уравнительным резервуаром крана машиниста, питательную полость, связанную с питательной магистралью, тормозную полость, связанную с тормозной магистралью, а также редуктор зарядного давления и стабилизатор для ликвидации сверхзарядного давления темпом мягкости и электропневматические клапаны торможения, отпуска, сверхзарядки с прямым сообщением питательной магистрали с уравнительной полостью реле давления, электропневматический клапан перекрыши, электропневматический клапан экстренного торможения и орган переключения со срывным поршнем. Реле давления содержит питательный клапан, связывающий в открытом состоянии питательную и тормозную полости, атмосферный клапан, связывающий в открытом состоянии тормозную полость с атмосферой. На каналах связи с тормозной магистралью, с питательной магистралью и на уравнительном резервуаре установлены датчики давления.
Питательный клапан реле давления, предназначенный для зарядки и отпуска тормозной магистрали, имеет проходное сечение, соответствующее отверстию диаметром 25 мм, тогда как тормозная магистраль поезда имеет проходное сечение диаметром 32 мм. Поэтому для обеспечения быстрой разрядки тормозной магистрали в положении экстренного положения предусмотрен срывной клапан с большим проходным сечением, управляемый электропневматическим клапаном. Для обеспечения сверхзарядки в первом положении рукоятки контроллера предназначен отдельный питательный клапан с большим проходным сечением, управляемый электропневматическим клапаном.
Для формирования сигналов на торможение и отпуск кран машиниста содержит семипозиционный контроллер, обеспечивающий все режимы управления тормозами поезда, и электронный блок, связанный с контроллером, электропневматическими клапанами, датчиками давления. Электронный блок связан с локомотивными устройствами безопасности, системами автоматического управления торможением, а также с системами радиоуправления, системами телеуправления железнодорожным транспортным средством. Рукоятка семипозиционного контроллера имеет положения сверхзарядки, поездное, перекрыши без питания, перекрыши с питанием, торможения поездов обычного веса и длины, торможения поездов повышенного веса и длины, экстренного торможения.
В конструкции крана машиниста по патенту №RU 32738 предусмотрено резервное пневматическое управление, которое состоит из устройства ручного резервного управления с тремя положениями переключающей рукоятки: отпуск, перекрыша и торможение, связанное с редуктором зарядного давления и переключательным устройством.
В случае перехода на ручное резервное управление переключательное устройство переводят в положение, при котором оно перекрывает сообщение электропневматических клапанов служебного торможения и служебного торможения поездов повышенной длины с уравнительным резервуаром и уравнительной полостью реле давления, а также одновременно сообщает устройство ручного резервного пневматического управления с уравнительным резервуаром и уравнительной полостью реле давления.
Недостатком известного устройства является наличие двух рукояток основного и резервного управления тормозом, усложняющих процесс управления краном машиниста, при этом в случае отключения питания или выхода из строя электронного управления переход на резервное управление происходит вручную с помощью перевода ручки переключательного устройства после перевода рукоятки семипозиционного контроллера в положение "Экстренное торможение", что увеличивает время реакции машиниста на аварийную ситуацию и снижает безопасность движения поезда. Кроме того, в положении перекрыши в этом кране возможно повышение давления в уравнительном резервуаре из-за термодинамического эффекта, что может вызвать самопроизвольный отпуск тормоза.
Кроме того, когда осуществляется работа семипозиционным контроллером, рукоятка крана резервного управления должна находиться в тормозном положении. Изготовителем рекомендуется опломбировать рукоятку в этом положении, так как ее перемещение во время действия семипозиционного контроллера может вызвать несанкционированное торможение.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков является кран машиниста тормоза железнодорожного транспортного средства (патент №RU 2444454, МПК6 В60Т 15/04, 2012 г.), содержащий реле давления, которое имеет уравнительную полость, связанную с уравнительным резервуаром крана машиниста, питательную полость, связанную с питательной магистралью, тормозную полость, связанную с тормозной магистралью, питательный клапан, связывающий в открытом состоянии питательную и тормозную полости, атмосферный клапан, связывающий в открытом состоянии тормозную полость с атмосферой, а также содержит электронный редуктор зарядного давления, имеющий микроконтроллер с заложенной в нем программой, составленной на основе алгоритма автоматического срабатывания электропневматического клапана отпуска на установление в уравнительной полости и уравнительном резервуаре зарядного давления заданной величины в соответствии с установленными техническими требованиями, и связанный с трехпозиционным контроллером и электронным блоком управляющей части. На каналах связи с тормозной магистралью, с питательной магистралью и на уравнительном резервуаре установлены датчики давления. Кран машиниста содержит набор электропневматических клапанов и пневматических приборов, предназначенных для выполнения процессов торможения и отпуска в тормозной магистрали при электронном управлении. Процесс зарядки воздухом уравнительного резервуара, а следовательно, тормозной магистрали осуществляется электропневматическим клапаном отпуска. Процесс торможения, т.е. разрядки уравнительного резервуара и тормозной магистрали, осуществляется двумя клапанами торможения, один из которых дополнительный клапан торможения, который работает в импульсном режиме для обеспечения определенного темпа разрядки уравнительного резервуара. Для осуществления торможения поездов повышенного веса и длины предназначен отдельный электропневматический клапан торможения длинносоставных поездов. Перекрыша осуществляется электропневматическим клапаном перекрыши. Для выполнения экстренного торможения служит электропневматический клапан экстренного торможения с органом переключения, имеющим срывной поршень. Для зарядки тормозной магистрали сверхзарядным давлением предназначен электропневматический клапан сверхзарядки с питательным органом и устройством переключения. Процесс ликвидации сверхзарядного давления темпом мягкости осуществляется путем формирования электронным блоком сигнала импульсной подачи напряжения на дополнительный электропневматический клапан торможения, который сообщает уравнительный резервуар с атмосферой.
Для формирования сигналов на торможение и отпуск кран машиниста содержит семипозиционный контроллер, обеспечивающий режимы торможения и отпуска аналогично кранам машиниста, используемым на современных локомотивах. Семипозиционный контроллер имеет положения сверхзарядки, поездное, перекрыши без питания, перекрыши с питанием, торможения поездов обычного веса и длины, торможения поездов повышенного веса и длины, экстренного торможения. Также в состав известного крана машиниста входит автоматический задатчик, состоящий из трехпозиционного контроллера с микроконтроллером с программой, составленной на основе алгоритма фиксации отпускной и тормозной позиций и задающего органа, снабженного двумя рукоятками «Режим работы» и «Ступень торможения», а также микроконтроллером с программами, составленными на основе алгоритмов срабатывания крана машиниста при требуемом режиме отпуска и требуемых ступенях торможения. Семипозиционный контроллер и автоматический задатчик связаны с электронным блоком и электронным редуктором. В микроконтроллер электронного блока заложены также программы, составленные на основе алгоритмов установления сверхзарядного давления в уравнительном резервуаре и автоматического срабатывания на процесс ликвидации сверхзарядного давления темпом мягкости дополнительного электропневматического клапана торможения.
В конструкции крана машиниста предусмотрено устройство резервного пневматического управления, включающее в себя устройство распределения пневматических сигналов, имеющее три позиции рукоятки: отпуск, перекрыша и торможение, редуктор зарядного давления и дополнительный резервуар, и обеспечивающее при резервном управлении либо наполнение воздухом уравнительной полости реле давления из уравнительного резервуара, либо ее перекрытия, либо выпуск воздуха из уравнительной полости в атмосферу.
В известном кране машиниста модуль управления выполнен в виде семипозиционного контроллера, трехпозиционного контроллера и устройства распределения пневматических сигналов, которые установлены под одной панелью. Переключение крана машиниста на пневматический резерв осуществляется вручную переключательным устройством.
При электронном управлении трехпозиционным контроллером необходимо перевести семипозиционный контроллер в положение «Перекрыша с питанием». В случае любого воздействия на рукоятку семипозиционного контроллера управление трехпозиционным контроллером блокируется. При этом управление передается семипозиционному контроллеру. Единовременно активным может быть только один из контроллеров.
Для зарядки тормоза зарядным давлением машинист устанавливает трехпозиционный контроллер автоматического задатчика режима отпуска и величин ступеней торможения в отпускную позицию, задающий орган - на режим отпуска зарядным давлением, и включает в действие электронный редуктор, задавая требуемую величину зарядного давления, отражаемую на экране. Установка зарядного давления осуществляется с помощью органов ввода данных на электронном редукторе: нажатием соответствующей кнопки с одновременным вращением ручки изменения величины.
Для осуществления процесса торможения устанавливают семипозиционный контроллер управления тормозом в положение перекрыши с питанием. Трехпозиционный контроллер устанавливают в тормозную позицию, а на задающем органе соответствующей рукояткой устанавливается величина требуемой ступени торможения, отражаемая на его экране.
Тем самым для выполнения процессов торможения и отпуска при управлении поезда машинистом выполняются несколько действий различными органами управления.
Недостатком является ручной переход на резервное управление, который осуществляется машинистом поезда посредством рычага переключательного устройства после остановки поезда, что увеличивает время перехода на резервное управление в случае аварийной ситуации. Такая конструкция требует от машиниста бдительности и повышенной реакции при возникновении аварийной ситуации. Кроме того, наличие двух отдельных контроллеров управления, имеющих одинаковые функциональные возможности, а также дополнительных органов переключения и ввода величин, усложняет процесс управления тормозом поезда.
Раскрытие изобретения
Заявляемый кран машиниста тормоза железнодорожного транспортного средства решает задачу повышения безопасности движения поезда, предотвращения сбоев в работе тормозного оборудования поезда, облегчение и упрощение процесса управления краном машиниста.
Технический результат, получаемый при осуществлении предлагаемого изобретения, заключается в обеспечении краном машиниста автоматического, без вмешательства машиниста, перехода на резервное пневматическое управление при выходе из строя электронного управления без нарушения протекания тормозных процессов в тормозной магистрали поезда с возможностью традиционного управления пневматическими тормозами аналогично применяемому на современных локомотивах крану машиниста усл. №395, а также высокой точности задания и выполнения ступеней торможения и отпуска, автоматической перекрыши после выполнения торможения и высокой скорости распространения отпускной и тормозной волны.
Указанный технический результат достигается тем, что в кране машиниста тормоза железнодорожного транспортного средства, содержащего реле давления, имеющее уравнительную полость, питательную полость, связанную с питательной магистралью, тормозную полость, связанную с тормозной магистралью, питательный клапан, связывающий в открытом состоянии питательную и тормозную полости, атмосферный клапан, связывающий в открытом состоянии тормозную полость с атмосферой; электропневматические клапаны, датчики давления, установленные на уравнительной полости реле давления, пневмолинии связи реле давления с тормозной магистралью и на уравнительном резервуаре; устройство резервного пневматического управления, переключающее устройство, а также модуль управления с поворотной рукояткой и электронный блок, имеющий микроконтроллер с заложенными в нем программами, составленными на основе алгоритмов срабатывания крана машиниста при требуемых режимах отпуска и ступенях торможения, установления сверхзарядного давления с последующей его ликвидацией до зарядного, с непрерывной индикацией величин давления в уравнительной полости реле давления, тормозной магистрали и уравнительном резервуаре, при этом электронный блок связан с датчиками давления и с электропневматическими клапанами, при этом согласно изобретению модуль управления включает в себя электронную часть, выполненную с возможностью выработки электронных сигналов в зависимости от положения поворотной рукоятки с последующей их передачей по CAN-интерфейсу на электронный блок, и пневматическую часть, выполненную с возможностью выработки управляющих пневмосигналов в зависимости от положения поворотной рукоятки с последующей подачей их с помощью сигнальных пневмолиний на устройство резервного пневматического управления, при этом поворотная рукоятка выполнена с возможностью одновременного задания для электронной и пневматической частей одинаковых режимов работы крана машиниста; уравнительная полость реле давления связана по крайней мере с одним впускным и по крайней мере с одним выпускным электропневматическими клапанами, выполненными с возможностью управления ими электронным блоком для установления в уравнительной полости давления заданной величины с последующим получением аналогичного давления в тормозной магистрали посредством реле давления; устройство резервного пневматического управления состоит из уравнительного резервуара и связанного с ним пневмолинией блока клапанов пневматического резерва, содержащего редуктор зарядного давления, стабилизатор, коммутирующие пневматические клапаны, клапан обратной связи, клапаны служебного и экстренного торможения, при этом уравнительный резервуар связан с впускным и выпускным уравнительными электропневматическими клапанами, выполненными с возможностью управления ими электронным блоком для установления в уравнительном резервуаре давления, равного давлению в тормозной магистрали; а устройство резервного пневматического управления связано через переключающее устройство с уравнительной полостью реле давления, при этом переключающее устройство выполнено в виде отсечного пневматического клапана, связанного по крайней мере с одним управляющим электропневматическим клапаном, и выполненного с возможностью разобщения уравнительной полости реле давления и устройства резервного пневматического управления при подаче напряжения на управляющий электропневматический клапан и их соединения при пропадании напряжения.
Кроме того, кран машиниста содержит клапан аварийного экстренного торможения, снабженный спускным пневматическим клапаном, выполненным с возможностью выпуска воздуха в атмосферу из сигнальной пневмолинии положения «Поездное» поворотной рукоятки модуля управления.
Кроме того, электронная часть модуля управления состоит из датчика положений поворотной рукоятки, имеющего механическую связь через вал с поворотной рукояткой, и электронной платы, имеющей микроконтроллер с заложенной в нем программой определения положений поворотной рукоятки по сигналу от датчика положений в позициях отпуска и торможения и связанной посредством CAN-интерфейса с электронным блоком.
Кроме того, пневматическая часть модуля управления включает в себя набор управляющих пневмораспределителей, выполненных с возможностью воздействия на них командных кулачков, жестко связанных через вал с поворотной рукояткой.
Кроме того, на уравнительном резервуаре установлен по крайней мере один манометр.
Кроме того, впускной и выпускной электропневматические клапаны уравнительного резервуара выполнены с возможностью управления ими электронным блоком с помощью импульсных электросигналов.
Кроме того, выпускной и впускной электропневматические клапаны реле давления выполнены с возможностью управления ими электронным блоком с помощью импульсных электросигналов.
Кроме того, питательный и атмосферный клапаны реле давления имеют проходное сечение, равное диаметру трубопровода тормозной магистрали.
Кроме того, под уравнительным поршнем реле давления выполнена подпоршневая полость, при этом реле давления содержит распределительный электропневматический клапан, который установлен с возможностью обеспечения пневматической связи подпоршневой полости реле давления с тормозной полостью в выключенном состоянии, с уравнительной полостью - во включенном состоянии, и выполненный с возможностью управления им электронным блоком.
Кроме того, уравнительная полость реле давления снабжена аварийным пневматическим выпускным клапаном с увеличенным проходным сечением.
Кроме того, пневматические клапаны служебного и экстренного торможения снабжены дроссельными отверстиями с возможностью обеспечения темпов выпуска воздуха при служебном и экстренном торможении.
Кроме того, электронный блок связан посредством CAN-интерфейса с устройством ввода/вывода данных, выполненным в виде информационного дисплея с задающими параметры кнопками.
Отличительной особенностью заявленного крана машиниста тормоза железнодорожного транспортного средства является то, что в заявленном устройстве одновременно вырабатываются электронные и пневматические управляющие сигналы одним модулем управления. Пневматические сигналы подаются по сигнальным пневмолиниям на устройство резервного пневматического управления. Электронные сигналы подаются на электронный блок, который с помощью микроконтроллера обрабатывает полученные сигналы в соответствии с заложенными в нем программами, составленными на основе алгоритмов автоматического срабатывания электропневматических клапанов, установленных на реле давления и уравнительном резервуаре:
- на установление в уравнительной полости реле давления, в уравнительном резервуаре устройства резервного пневматического управления и в тормозной магистрали поезда зарядного давления заданной величины;
- на установление сверхзарядного давления в уравнительной полости реле давления, в уравнительном резервуаре устройства резервного пневматического управления и в тормозной магистрали поезда в соответствии с зафиксированным в энергонезависимой памяти микроконтроллера электронного блока значением сверхзарядного давления;
- на ликвидацию сверхзарядного давления темпом мягкости в уравнительной полости реле давления, в уравнительном резервуаре устройства резервного пневматического управления и в тормозной магистрали поезда;
- задание темпов служебного и экстренного торможения.
В результате чего происходит формирование электронным блоком импульсных сигналов на включение электропневматических клапанов реле давления и уравнительного резервуара.
В зависимости от выполняемого процесса происходит наполнение сжатым воздухом уравнительной полости реле давления либо выпуск сжатого воздуха из нее в атмосферу. Импульсная подача напряжения на впускной и выпускной электропневматические клапаны, связанные с уравнительной полостью реле давления, обеспечивает точную величину проходного сечения открывающихся клапанов для получения требуемого в уравнительной полости давления. При перемещении поршня со штоком в результате получаемой разницы давлений в уравнительной и подпоршневой полостях открывается либо питательный, либо атмосферный клапаны реле давления, сообщая тормозную магистраль с питательной магистралью или с атмосферой. Тем самым в тормозной магистрали устанавливается давление, аналогичное давлению в уравнительной полости реле давления. При выравнивании давлений в уравнительной и подпоршневой полостях питательный и атмосферный клапаны закрываются.
Благодаря точному дозированию поступления или выпуска воздуха происходит автоматическое поддержание заданной величины давления в уравнительной полости и, соответственно, в тормозной магистрали.
Для постоянного поддержания давления в уравнительном резервуаре, равного давлению в тормозной магистрали поезда, предусмотрены впускной и выпускной уравнительные электропневматические клапаны. Это необходимо для постоянной готовности уравнительного резервуара к управлению реле давления через блок клапанов пневматического резерва в случае автоматического перехода в любой момент времени с электронного управления на резервное пневматическое управление без нарушения процессов, происходящих в тормозной магистрали при текущем режиме работы крана машиниста. Микроконтроллер электронного блока сравнивает показания датчиков давления, установленных на уравнительном резервуаре и на пневмолинии связи реле давления с тормозной магистралью поезда, и формирует импульсные сигналы на включение впускного или выпускного уравнительных электропневматических клапанов в зависимости от выполняемого процесса в тормозной магистрали. Для увеличения давления в уравнительном резервуаре микроконтроллер электронного блока формирует сигнал на открытие впускного уравнительного электропневматического клапана для пропуска сжатого воздуха из питательной магистрали в уравнительный резервуар. Для уменьшения давления в уравнительном резервуаре открывается выпускной уравнительный электропневматический клапан, выпуская воздух из уравнительного резервуара в атмосферу. В случае пропадания электропитания при аварийной ситуации уравнительные электропневматические клапаны отключаются.
При электронном управлении электронный блок осуществляет непрерывную подачу напряжения на управляющий электропневматический клапан переключающего устройства, который при включенном состоянии перекрывает подачу воздуха из питательной магистрали на отсечной пневматический клапан. Отсечной клапан остается в исходном закрытом состоянии, разъединяя уравнительный резервуар и блок клапанов пневматического резерва с уравнительной полостью реле давления. В случае отключения электропитания или выхода из строя электронного управления, подача напряжения на управляющий электропневматический клапан прекращается, при этом он переходит в открытое состояние и подает воздух из питательной магистрали на отсечной пневматический клапан, который соединяет уравнительную полость реле давления с уравнительным резервуаром и блоком клапанов пневматического резерва, осуществляя тем самым переход на резервное пневматическое управление.
При резервном пневматическом управлении реле давления регулирует давление воздуха в тормозной магистрали в зависимости от заданного давления воздуха в уравнительном резервуаре, которое устанавливается и поддерживается блоком клапанов пневматического резерва.
Такое исполнение предлагаемого крана машиниста обеспечивает автоматический переход на резервное пневматическое управление при выходе из строя электронного управления без нарушения протекания тормозных процессов в тормозной магистрали поезда. Отсутствует необходимость остановки поезда, увеличивающая время нахождения поезда в пути. В случае отключения питания электронного управления или выхода его из строя не требуется время для реакции машиниста на аварийную ситуацию с целью перехода на резервное управление, что повышает безопасность движения поезда, предотвращает сбои в работе тормозного оборудования поезда, облегчает и упрощает процесс управления краном машиниста.
При этом импульсная подача электронным блоком сигналов на включение электропневматических клапанов, связанных с уравнительной полостью реле давления, обеспечивает высокую точность задания и выполнения ступеней торможения и отпуска.
При этом использование распределительного электропневматического клапана, управляемого электросигналами от электронного блока и связывающего во включенном состоянии уравнительную полость с подпоршневой полостью, обеспечивает автоматическую перекрышу после выполнения торможения.
При этом большое сечение питательного и атмосферного клапанов реле давления обеспечивает высокую скорость распространения отпускной и тормозной волны в тормозной магистрали.
При этом значительно упрощается основное электронное управление, а также переход на резервное пневматическое управление и его работа за счет исключения дополнительных органов управления и переключателей. При этом выполнение режимов работы крана машиниста при резервном пневматическом управлении: «Поездное», «Перекрыша с питанием», «Служебное торможение» и «Экстренное торможение», аналогично выполнению соответствующих режимов работы краном машиниста усл. №395, поскольку устройство резервного пневматического управления заявленного крана машиниста содержит редуктор зарядного давления, стабилизатор, коммутирующие пневматические клапаны, клапан обратной связи, клапаны служебного и экстренного торможения, используемые также в конструкции известного крана машиниста.
Краткое описание чертежей
Сущность изобретения поясняется описанием конкретного примера его выполнения и иллюстрируется чертежами, где на:
фиг. 1 схематично изображено устройство предлагаемого крана машиниста тормоза железнодорожного транспортного средства (пример его выполнения);
фиг. 2 - общий вид модуля управления.
Осуществление изобретения
Кран машиниста состоит из реле давления 1, устройства резервного пневматического управления 2, выполненного в виде связанного с уравнительным резервуаром 3 блока клапанов пневматического резерва 4, переключающего устройства 5, электропневматических клапанов 6, 7, 8, пневматически связанных с реле давления 1, управляющего электропневматического клапана 9 и уравнительных электропневматических клапанов 10, 11, пневматически связанных с уравнительным резервуаром 3, а также датчиков давления 12, 13 и 14, установленных соответственно на уравнительном резервуаре, уравнительной полости реле давления и пневмолинии связи реле давления с тормозной магистралью.
Реле давления 1 подключено к питательной магистрали 15 пневмолиниями 16 и 17, а к тормозной магистрали 18 - пневмолинией 19.
В предложенном варианте исполнения кран машиниста включает в себя модуль управления 20 тормозом поезда, устройство ввода/вывода 21, клапан аварийного экстренного торможения 22, электронный блок 25 с микроконтроллером, например типа ATmega8A-AU семейства AVR MEGA, с заложенными в нем программами, составленными на основе алгоритмов срабатывания крана машиниста при требуемых режимах отпуска и ступенях торможения, установления сверхзарядного давления с последующей его ликвидацией до зарядного, с непрерывной индикацией величин давления в уравнительной полости реле давления 1, тормозной магистрали 18 и уравнительном резервуаре 3, и связан посредством CAN-интерфейса с устройством ввода/вывода 21, клапаном аварийного экстренного торможения 22, посредством электрических кабелей - с датчиками давления 12, 13, 14, и управляющими электропневматическими клапанами 6, 7, 8, 9, 10, 11. Устройство ввода/вывода 21 выполнено в виде графического дисплея, например VFD 320*240, с задающими параметры кнопками.
Модуль управления 20 включает в себя размещенные в корпусе 26 (фиг. 1, 2) электронную часть, состоящую из электронного датчика положений 27, с электронной платой 28, имеющей микроконтроллер с заложенной в нем программой определения положений поворотной рукоятки по сигналу от датчика положений 27 в управляющих позициях отпуска, торможения, «перекрыши» и связанной с электронным блоком 25 с помощью CAN-интерфейса 29; резервную пневматическую часть, состоящую из набора управляющих пневмораспределителей 32, 33, 34, определяющих режимы работы крана машиниста для устройства резервного пневматического управления; поворотную рукоятку 35, установленную на монтажной панели 36, являющейся верхней частью корпуса 26. На монтажной панели 36 также установлена декоративная накладка 37 с размеченной шкалой положений поворотной рукоятки 35 при электронном и пневматическом управлении крана машиниста.
Электронный датчик положений 27 электронной части выполнен с возможностью выработки определенного электросигнала в зависимости от положения поворотной рукоятки 35, задающей управляющие позиции согласно шкале положений на декоративной накладке 37, и передачи на электронную плату 28, выполненную с возможностью обработки полученных от датчика 27 сигналов и передачи их по CAN-интерфейсу 29 на электронный блок 25. В качестве электронного датчика 27 могут быть использованы датчики угла поворота различных типов с углом измерения не менее угла поворота рукоятки 35, например резистор переменный СП5-40А.
Управляющие пневмораспределители положения «Поездное» 32, положения «Служебное торможение» 33, положения «Экстренное торможение» 34 пневматической части модуля управления 20 соединены с питательной магистралью 15 пневмолиниями 16 и 38 и выполнены с обеспечением подачи сжатого воздуха из питательной магистрали 15 на блок клапанов пневматического резерва 4 при механическом воздействии на их роликовые толкатели 39 командных кулачков 40 в соответствии с положением поворотной рукоятки 35 (фиг. 1, 2). Командные кулачки 40 жестко связаны через вал 41 с поворотной рукояткой 35 и расположены таким образом, чтобы в определенном положении рукоятки 35 один из кулачков 40 взаимодействовал с роликовым толкателем 38 соответствующего пневмораспределителя 32, 33 или 34, осуществляя его срабатывание. Количество командных кулачков 40 равно количеству пневмораспределителей 32, 33, 34 и соответствует режимам работы крана машиниста при резервном пневматическом управлении. При режиме работы крана машиниста «Перекрыша с питанием» поворотная рукоятка управления 35 устанавливается в положение, при котором командные кулачки 40 не воздействуют на управляющие пневмораспределители 32, 33, 34. Вместе с тем количество командных кулачков и пневмораспределителей может изменяться в зависимости от требуемого количества режимов работы крана машиниста для ведения поезда.
Поворотная рукоятка 35 через вал 41 имеет механическую связь с электронным датчиком положений 27. При такой конструкции каждая управляющая позиция пневматической части модуля управления 20 совпадает с одноименной управляющей позицией электронной части и определяется одним общим для резервной и электронной частей положением поворотной рукоятки 35. Иными словами, поворотная рукоятка 35 выполнена с возможностью воздействия на электронную и пневматическую части модуля управления 20 и одновременного задания для электронной и пневматической частей одинаковых режимов работы крана машиниста.
Для подачи сжатого воздуха от пневмораспределителей 32, 33 и 34 к устройству резервного пневматического управления 2 предусмотрены сигнальные пневмолинии положения «Поездное» 42, положения «Служебное торможение» 43, положения «Экстренное торможение» 44, связывающие пневмораспределители с блоком клапанов пневматического резерва 4, который вместе с уравнительным резервуаром 3 входит в состав устройства резервного пневматического управления 2.
Таким образом, модуль управления 20 состоит из электронной части, выполненной с возможностью выработки электронных сигналов в зависимости от положения поворотной рукоятки 35 с последующей их подачей по CAN-интерфейсу на электронный блок 25, пневматической части, выполненной с возможностью выработки управляющих пневмосигналов в зависимости от положения поворотной рукоятки 35 с последующей их подачей с помощью сигнальных пневмолиний 42, 43 или 44 на устройство резервного пневматического управления 2, и поворотной рукоятки 35 модуля управления 20, выполненной с возможностью одновременного задания одинаковых режимов работы крана машиниста для электронной и пневматической частей модуля управления (фиг. 1).
В предложенном варианте выполнения изобретения в модуле управления 25 предусмотрено шесть положений поворотной рукоятки 35, соответствующих режимам работы крана машиниста при электронном управлении: «Отпуск и зарядка», «Поездное», «Перекрыша без питания», «Перекрыша с питанием», «Служебное торможение» и «Экстренное торможение». Для пневматической части модуля управления 20 задействованы четыре положения поворотной рукоятки 35, соответствующие режимам работы крана машиниста при резервном пневматическом управлении: «Поездное», «Перекрыша с питанием», «Служебное торможение» и «Экстренное торможение», и совпадающие с аналогичными режимами работы электронной части.
Для быстрой разрядки тормозной магистрали 18 в кране машиниста предусмотрен клапан аварийного экстренного торможения 22, имеющий фигурный нажимной шток 46 с кнопкой и соединенный с тормозной магистралью пневмолинией 47. На клапане экстренного торможения 22 дополнительно установлены спускной пневматический клапан 45 и электрический выключатель 48, имеющие механическое управление в виде роликовых толкателей.
Клапан аварийного экстренного торможения 22 выполнен с возможностью выпуска воздуха из тормозной магистрали 18 по пневмолинии 47 в атмосферу при нажатии на фигурный шток 46 с одновременным воздействием фигурным штоком 46 на роликовый рычаг спускного клапана 45 и роликовый толкатель электрического выключателя 48.
Электрический выключатель 48 связан с электронный блоком 25 электрическим кабелем. Спускной пневматический клапан 45 связан посредством пневмолинии 49 с сигнальной пневмолинией 42 положения «Поездное» с возможностью выпуска воздуха из нее в атмосферу для отключения от питательной магистрали 15 и уравнительного резервуара 3 блока клапанов пневматического резерва 4 при пневматическом резервном управлении в положении рукоятки "Поездное".
В нашем примере реле давления 1 содержит питательную полость 50, связанную с питательной магистралью 15 посредством пневмолиний 16 и 17; тормозную полость 51, связанную с тормозной магистралью 18 посредством пневмолинии 19; атмосферную полость 52 для выхода воздуха из тормозной магистрали 18 в атмосферу. В питательной полости 50 установлен подпружиненный питательный клапан 53, а в атмосферной полости 52 соосно с питательным клапаном 53 установлен подпружиненный атмосферный клапан 54. Клапаны связаны между собой штоком 55 с жестко закрепленным на нем уравнительным поршнем 56. Подпружиненные питательный 53 и атмосферный 54 клапаны выполнены с возможностью под воздействием поршня 56 со штоком 55 сообщать в открытом состоянии тормозную полость 51 с питательной 50 или атмосферной 52 полостями соответственно. Уравнительный поршень 56 установлен с возможностью перемещения в герметично закрытой полости и образует над собой уравнительную полость 57,