RU174063U1

RU174063U1 - DEVICE FOR MONITORING AND MANAGING THE TRAIN BRAKE HIGHWAY

Info

Publication number: RU174063U1
Application number: RU2016148022U
Authority: RU
Inventors: Евгений Анатольевич Козловский; Дмитрий Иванович Наумов; Илья Михайлович Фролов; Дмитрий Сергеевич Смирнов
Original assignee: Акционерное общество "Ритм" Тверское производство тормозной аппаратуры (АО "Ритм" ТПТА)
Priority date: 2016-11-21
Filing date: 2016-11-21
Publication date: 2017-09-28

Abstract

Полезная модель относится к области железнодорожной автоматики и может быть использована для контроля и управления автоматическими тормозами при вождении грузовых поездов преимущественно повышенных массы и длины. Устройство контроля и управления тормозной магистралью поезда содержит блок 1 контроля и управления параметрами давления воздуха в тормозной магистрали 11 и электрически связанные с ним блок приема/передачи 2 контрольной и управляющей информации по радиоканалу через антенно-фидерное устройство 3 на локомотив, электромагнитные клапаны 4, 5, 6, датчики давления 7, 8 и блок питания 10. Устройство снабжено пневморегулятором 9, пневматически связанным с электромагнитными клапанами 4, 5, 6 и датчиками 7, 8 и выполненным с возможностью разрядки тормозной магистрали 11 темпом служебного или экстренного торможения в зависимости от управляющего электрического сигнала, поступающего на электромагнитные клапаны 4, 5 от блока контроля и управления 1. При этом пнев-морегулятор 9 имеет корпус 12, образующий тормозную полость 19, пневматически связанную с тормозной магистралью 11 и датчиком давления 7, атмосферную полость 20, связанную с атмосферой, а также рабочую полость 26. В рабочей полости 26 установлена подвижная перегородка 27 с образованием уравнительной 28 и подпоршневой 29 полостей с возможностью перемещения под действием разницы давлений в уравнительной 28 и подпоршневой 29 полостях и воздействия на нормально закрытый клапан, связывающий в открытом состоянии тормозную и атмосферную полости. При этом уравнительная полость 28 пневматически связана с электромагнитными клапанами 4, 5, 6 и датчиком давления 8, а подпоршневая полость 29 пневматически связана с тормозной полостью 19. Технический результат - выполнение требуемых темпов служебного и экстренного торможения поезда независимо от величины давления в тормозной магистрали и ее протяженности. 14 з.п. ф-лы, 2ил.The utility model relates to the field of railway automation and can be used to control and manage automatic brakes when driving freight trains of predominantly increased mass and length. The control and control device for the brake line of a train comprises a unit 1 for monitoring and controlling the air pressure parameters in the brake line 11 and an electric receiving / transmitting unit 2 for control and control information via a radio channel through an antenna-feeder device 3 to a locomotive, electromagnetic valves 4, 5 , 6, pressure sensors 7, 8 and power supply 10. The device is equipped with a pneumatic regulator 9, pneumatically connected to solenoid valves 4, 5, 6 and sensors 7, 8 and made with the possibility of discharging brake th highway 11 at the rate of service or emergency braking, depending on the control electric signal supplied to the solenoid valves 4, 5 from the control and control unit 1. At the same time, the air-regulator 9 has a housing 12 that forms a brake cavity 19, pneumatically connected to the brake highway 11 and a pressure sensor 7, an atmospheric cavity 20 associated with the atmosphere, as well as a working cavity 26. In the working cavity 26, a movable partition 27 is installed with the formation of equalization 28 and piston 29 cavities with the possibility eremescheniya under the action of a pressure difference in a surge subpiston 28 and cavities 29 and impact on the normally closed valve, connects the brake in the open state and atmospheric cavity. Moreover, the equalization cavity 28 is pneumatically connected to the electromagnetic valves 4, 5, 6 and the pressure sensor 8, and the piston cavity 29 is pneumatically connected to the brake cavity 19. The technical result is the fulfillment of the required service and emergency braking speeds of the train regardless of the pressure in the brake line and its extent. 14 s.p. f-ly, 2il.

Description

Полезная модель относится к области железнодорожной автоматики, телемеханики и связи и может быть использовано на подвижных составах железных дорог для контроля и управления автоматическими тормозами при вождении грузовых поездов преимущественно повышенной массы и длины с синхронным или асинхронным торможением с головы и хвоста поезда.The utility model relates to the field of railway automation, telemechanics and communications and can be used on rolling stock of railways to monitor and control automatic brakes when driving freight trains of mainly increased mass and length with synchronous or asynchronous braking from the head and tail of the train.

Известно устройство контроля и управления тормозной магистралью поезда, содержащее блок контроля и управления параметрами давления воздуха в тормозной магистрали и электрически связанные с ним блок приема/передачи контрольной и управляющей информации по радиоканалу через антенно-фидерное устройство на блок приема/передачи локомотива, электромагнитный клапан служебного торможения и установленный после него расширительный резервуар с установленным в нем датчиком давления. (Патент RU №46984, МПК В60Т 17/22, В61Н 11/00, G05B 11/01, 25.11.2004).A device for monitoring and controlling the brake line of a train is provided, comprising a unit for monitoring and controlling the air pressure parameters in the brake line and an electric receiving / transmitting unit for monitoring and control information via a radio channel through an antenna feeder device to a locomotive receiving / transmitting unit, a service solenoid valve braking and an expansion tank installed after it with a pressure sensor installed in it. (Patent RU No. 46984, IPC B60T 17/22, B61H 11/00, G05B 11/01, 11/25/2004).

Недостатком этого устройства является отсутствие возможности какого-либо управления тормозной магистралью со стороны хвоста поезда в случае применения режима экстренного или полного служебного торможения.The disadvantage of this device is the lack of any control of the brake line from the side of the tail of the train in the case of emergency or full service braking.

Известно устройство контроля и управления тормозной магистралью поезда, содержащее блок контроля и управления параметрами давления воздуха в тормозной магистрали и электрически связанные с ним блок приема/передачи контрольной и управляющей информации по радиоканалу через антенно-фидерное устройство на блок приема/передачи локомотива, электромагнитные клапаны служебного и экстренного торможения и расширительный резервуар с установленным в нем датчиком давления. (Патент РФ №2311309, МПК В60Т 17/18, В60Т 15/00, В61Т 15/00, 19.06.2006).A device for monitoring and controlling the brake line of a train is provided, comprising a unit for monitoring and controlling the air pressure parameters in the brake line and a unit for receiving / transmitting control and control information via a radio channel through an antenna-feeder device to a locomotive receiving / transmitting unit, service solenoid valves and emergency braking and expansion tank with a pressure sensor installed in it. (RF patent No. 2311309, IPC B60T 17/18, B60T 15/00, B61T 15/00, 06/19/2006).

Недостатком известного устройства является громоздкий корпус устройства с большими габаритами, что вызывает неудобство перемещения и установки человеком устройства на автосцепку вагона.A disadvantage of the known device is the bulky casing of the device with large dimensions, which causes the inconvenience of moving and installing a person on the car auto coupler.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство контроля и управления тормозной магистралью поезда, содержащее блок контроля и управления параметрами давления воздуха в тормозной магистрали и электрически связанные с ним блок приема/передачи контрольной и управляющей информации по радиоканалу через антенно-фидерное устройство на блок приема/передачи локомотива, блок питания, электромагнитные клапаны служебного и экстренного торможения, сообщающие тормозную магистраль через ниппели соответственно 4,0 и 7,0 мм, датчик давления в тормозной магистрали. (Патент РФ №142294, МПК В60Т 17/22, В61Н 11/00, G05B 11/01, 28.02.2014).Closest to the technical nature of the claimed is a control and management device for the brake line of a train, comprising a unit for monitoring and controlling the air pressure parameters in the brake line and an electrically connected reception / transmission unit for monitoring and control information via a radio channel through an antenna-feeder device to the receiving unit / locomotive transmissions, power supply, service and emergency brake solenoid valves communicating the brake line through nipples 4.0 and 7.0, respectively mm, brake pressure sensor. (RF patent No. 142294, IPC B60T 17/22, B61H 11/00, G05B 11/01, 02/28/2014).

Недостатком известного устройства является применение в конструкции электромагнитных клапанов, связывающих тормозную магистраль поезда с атмосферой через ниппели с жестко заданными сечениями 4 мм (при служебном торможении) и 7 мм (при экстренном торможении). Такое ограничение сечений вызывает различия темпов служебного и экстренного торможений при установке известного устройства на хвостовом вагоне поездов различной длины, тем самым не обеспечивается адаптивность параметров торможения устройства к поездам с различными массой и длиной к допустимому ухудшению эксплуатационных характеристик. К тому же, со временем возможно засорение ниппелей с занижением проходного сечения, что также влечет за собой снижение темпов служебного и экстренного торможений.A disadvantage of the known device is the use in the design of electromagnetic valves connecting the brake line of the train with the atmosphere through nipples with strictly defined sections of 4 mm (for service braking) and 7 mm (for emergency braking). Such a limitation of cross sections causes differences in the rates of service and emergency braking when installing the known device on the tail car of trains of various lengths, thereby not ensuring the adaptability of the braking parameters of the device to trains with different masses and lengths to allowable degradation of performance. In addition, over time, it is possible to clog nipples with an underestimation of the bore, which also entails a decrease in the pace of service and emergency braking.

Заявляемое устройство решает задачу повышения безопасности ведения поездов различной длины с использованием одного устройства контроля и управления тормозной магистралью поезда, размещенном на хвостовом вагонеThe inventive device solves the problem of improving the safety of trains of various lengths using a single device for monitoring and controlling the brake line of the train, located on the tail car

Технический результат - выполнение устройством при его установке на хвостовом вагоне требуемых темпов служебного и экстренного торможения поезда независимо от величины давления в тормозной магистрали и ее протяженности за счет изменяемого проходного сечения атмосферного отверстия при выпуске сжатого воздуха из тормозной магистрали поезда в атмосферу.The technical result is that the device, when it is installed on a tail car, performs the required service and emergency braking speeds of the train, regardless of the pressure in the brake line and its length due to the variable passage section of the atmospheric opening when compressed air is released from the brake line of the train into the atmosphere.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство контроля и управления тормозной магистралью поезда, содержащее блок контроля и управления параметрами давления воздуха в тормозной магистрали и электрически связанные с ним блок приема/передачи контрольной и управляющей информации по радиоканалу через антенно-фидерное устройство на блок приема/передачи локомотива, электромагнитные клапаны, датчики давления и блок питания, согласно полезной модели, устройство снабжено пневморегулятором, выполненным с возможностью разрядки тормозной магистрали темпом служебного или экстренного торможения в зависимости от управляющего электрического сигнала, поступающего на электромагнитные клапаны от блока контроля и управления, и имеющим корпус, образующий тормозную полость, пневматически связанную с тормозной магистралью и датчиком давления, атмосферную полость, связанную с атмосферой, а также рабочую полость, в которой установлена подвижная перегородка с образованием уравнительной и подпоршневой полостей, с возможностью перемещения в рабочей полости под действием разницы давлений в уравнительной и подпоршневой полостях, и воздействия на нормально закрытый клапан, связывающий в открытом состоянии тормозную и атмосферную полости, при этом уравнительная полость, пневматически связана с электромагнитными клапанами и датчиком давления, а подпоршневая полость пневматически связана с тормозной полостью.The specified technical result is achieved by the fact that the control and management device for the brake line of the train, comprising a unit for monitoring and controlling the air pressure parameters in the brake line and an electrical transmission unit for receiving / transmitting control and control information via a radio channel through an antenna-feeder device to the receiving unit / locomotive transmissions, solenoid valves, pressure sensors and a power supply, according to a utility model, the device is equipped with a pneumatic regulator configured to discharge the brake line cores at the pace of service or emergency braking, depending on the control electric signal supplied to the solenoid valves from the control and control unit, and having a housing forming a brake cavity pneumatically connected to the brake line and a pressure sensor, an atmospheric cavity connected to the atmosphere, and also a working cavity in which a movable partition is installed with the formation of equalization and under-piston cavities, with the possibility of moving in the working cavity under the deis viem equalizing differential pressure in subpiston and cavities, and exposure to a normally closed valve, connects the brake in the open state and an atmospheric chamber, thus equalizing cavity is pneumatically connected with the solenoid valves and the pressure sensor, and subpiston chamber pneumatically connected to the brake cavity.

При этом, согласно полезной модели, корпус пневморегулятора выполнен разъемным, состоящим из стакана, гильзы и крышки, жестко закрепленных между собой винтами, с обеспечением герметичности соединения элементов корпуса посредством уплотнительных колец.At the same time, according to the utility model, the case of the pneumatic regulator is made detachable, consisting of a glass, sleeve and cover, rigidly fixed to each other by screws, ensuring the tightness of the connection of the housing elements by means of o-rings.

При этом, согласно полезной модели, подвижная перегородка выполнена в виде поршня с уплотнительной манжетой.Moreover, according to the utility model, the movable partition is made in the form of a piston with a sealing collar.

При этом, согласно полезной модели, подвижная перегородка выполнена в виде закрепленной между гильзой и крышкой корпуса упругой диафрагмы.Moreover, according to the utility model, the movable partition is made in the form of an elastic diaphragm fixed between the sleeve and the housing cover.

При этом, согласно полезной модели, воздействие подвижной перегородки на клапан осуществляется посредством штока, размещенного в направляющих отверстиях, выполненных в корпусе пневморегулятора.Moreover, according to the utility model, the action of the movable partition on the valve is carried out by means of a rod located in the guide holes made in the body of the pneumatic regulator.

При этом, согласно полезной модели, нормально закрытый клапан выполнен подпружиненным упругим элементом.Moreover, according to the utility model, a normally closed valve is made by a spring-loaded elastic element.

При этом, согласно полезной модели, над подвижной перегородкой установлен упругий элемент, выполненный с возможностью поджатая подвижной перегородки для поддержания нормально закрытого состояния клапана, обеспеченного усилием упругого элемента клапана.Moreover, according to the utility model, an elastic element is mounted above the movable partition, which is adapted to be preloaded by the movable partition to maintain a normally closed state of the valve provided by the force of the elastic element of the valve.

При этом, согласно полезной модели, упругий элемент выполнен в виде пружины сжатия.Moreover, according to the utility model, the elastic element is made in the form of a compression spring.

При этом, согласно полезной модели, электромагнитные выпускные клапаны выполнены с возможностью связывания в открытом состоянии уравнительной полости пневморегулятора с атмосферой.In this case, according to the utility model, the electromagnetic exhaust valves are made with the possibility of binding in the open state of the equalization cavity of the pneumatic regulator with the atmosphere.

При этом, согласно полезной модели, электромагнитный распределительный клапан выполнен с возможностью связывания между собой уравнительной полости пневморегулятора с тормозной магистралью в закрытом положении, и их разобщения - при открытии.At the same time, according to the utility model, the electromagnetic control valve is configured to interconnect the equalization cavity of the pneumatic regulator with the brake line in the closed position, and to disconnect them when opened.

При этом, согласно полезной модели, блок контроля и управления выполнен с обеспечением подачи на электромагнитные выпускные клапаны импульсных электрических сигналов.Moreover, according to the utility model, the control and management unit is configured to provide pulsed electrical signals to the electromagnetic exhaust valves.

При этом, согласно полезной модели, блок прием/передачи состоит из радиомодемов, настроенных на основную и резервную частоту приема/передачи сигнала.At the same time, according to the utility model, the transmit / receive unit consists of radio modems tuned to the main and backup frequency of signal reception / transmission.

При этом, согласно полезной модели, блок питания выполнен в виде аккумуляторов.In this case, according to the utility model, the power supply is made in the form of batteries.

При этом, согласно полезной модели, на входе в тормозную полость пневморегулятора размещен фильтрующий элемент.Moreover, according to the utility model, a filter element is placed at the entrance to the brake cavity of the pneumatic regulator.

При этом, согласно полезной модели, фильтрующий элемент выполнен в виде сетчатого колпачка с обрезиненным фланцем.Moreover, according to a utility model, the filter element is made in the form of a mesh cap with a rubberized flange.

Тяжеловесные и длинносоставные поезда с тягой в голове отличаются от обычных худшей управляемостью автотормозов. При выполнении глубоких и экстренных торможений развиваются предельные, а то и запредельные продольные усилия. Все это оборачивается повышенным износом автосцепок вагонов, колесных пар и т.д. Вследствие чего важнейшим показателем при вождении поездов повышенной массы и длины, влияющим на безопасность, является динамика грузового состава в процессе торможения. При этом основным параметром, влияющим на эти процессы, является скорость распространения тормозной волны с обеспечением требуемых техническими регламентами темпов служебного и экстренного торможения.Heavy and long trains with traction in the head differ from ordinary trains in the worst controllability of auto brakes. When performing deep and emergency braking, ultimate, and even prohibitive, longitudinal forces develop. All this results in increased wear on automatic couplings of wagons, wheelsets, etc. As a result, the most important indicator when driving trains of increased mass and length, affecting safety, is the dynamics of the freight train during braking. At the same time, the main parameter influencing these processes is the propagation speed of the brake wave with the maintenance and emergency braking rates required by the technical regulations.

Предлагаемая к защите полезная модель позволяет безопасно и эффективно управлять длинносоставными (1500-2000 м) тяжеловесными поездами различной длины путем обеспечения требуемых темпов торможения с применением одного устройства контроля и управления тормозной магистралью поезда, установленного в хвосте поезда.The utility model proposed for protection makes it possible to safely and efficiently control long-haul (1,500-2,000 m) heavy-weight trains of various lengths by providing the required braking rates using a single train monitoring and control device installed in the train tail.

Новым по сравнению с прототипом является то, что в устройстве контроля и управления тормозной магистралью поезда вместо электромагнитных клапанов постоянного сечения, обеспечивающих выпуск воздуха из тормозной магистрали, установлен пневморегулятор, выполненный с возможностью разрядки тормозной магистрали темпом служебного или экстренного торможения в зависимости от темпа изменения давления в его уравнительной полости. Разрядка тормозной магистрали обеспечивается установленным в пневморегуляторе тарельчатым клапаном, проходное сечение которого варьируется в соответствии с разницей давлений в уравнительной и подпоршневый полостях пневморегулятора, возникающей при торможении. Изменяемая величина проходного сечения клапана обеспечивает требуемые темпы служебного и экстренного торможения, не зависящие от величины давления в тормозной магистрали поезда и ее протяженности.New in comparison with the prototype is that in the device for monitoring and controlling the brake line of the train, instead of solenoid valves of constant cross-section, which allow air to escape from the brake line, a pneumatic regulator is installed, which is capable of discharging the brake line with the pace of service or emergency braking depending on the rate of pressure change in its equalizing cavity. Discharge of the brake line is ensured by a poppet valve installed in the pneumatic regulator, the passage section of which varies in accordance with the pressure difference in the equalizing and under-piston cavities of the pneumatic regulator that occurs during braking. The variable value of the valve bore provides the required rates of service and emergency braking, independent of the pressure in the brake line of the train and its length.

Полезная модель поясняется описанием конкретного примера ее выполнения и прилагаемыми графическими материалами, где на:The utility model is illustrated by a description of a specific example of its implementation and the accompanying graphic materials, where:

- фиг. 1 представлена функциональная схема устройства контроля и управления тормозной магистралью поезда;- FIG. 1 is a functional diagram of a device for monitoring and controlling the brake line of a train;

- фиг. 2 изображена конструкция пневморегулятора устройства и пневматически связанные с ним датчики давления и электромагнитные клапаны.- FIG. 2 shows the design of the device’s pneumatic regulator and pneumatically connected pressure sensors and solenoid valves.

В фиг. 1, 2 использовано обозначение выхода сжатого воздуха рабочей среды в атмосферу в виде сокращения «атм.»In FIG. 1, 2, the designation of the release of compressed air of the working medium into the atmosphere in the form of the abbreviation “atm.”

Устройство контроля и управления тормозной магистралью поезда представляет собой переносную конструкцию, выполненную с возможностью закрепления, например, на автосцепке вагона и подключения к тормозной магистрали через соединительный рукав вагона.The device for monitoring and control of the brake line of the train is a portable structure made with the possibility of fixing, for example, on the automatic coupling of the car and connecting to the brake line through the connecting sleeve of the car.

Устройство контроля и управления тормозной магистралью поезда содержит корпус с узлом крепления к автосцепке вагона и узлом пневматического соединения с тормозной магистралью (не показаны), в котором размещены блок контроля параметров и управления 1 (фиг. 1) давлением воздуха в тормозной магистрали (блок контроля и управления), блок приема/передачи 2 контрольной и управляющей информации по радиоканалу через антенно-фидерное устройство 3 на блок приема/передачи, установленный на локомотиве (не показан), электромагнитные клапаны 4, 5 и 6, датчики давления 7 и 8, пневморегулятор 9, блок питания 10. При этом с блоком контроля и управления 1 связаны посредством электрических кабелей блок приема/передачи 2, электромагнитные клапаны 4, 5, 6, датчики давления 7, 8 и блок питания 10.The control and control device for the brake brake line of a train comprises a housing with a mounting unit for the car’s automatic coupler and a node for pneumatic connection to the brake line (not shown), in which the parameter monitoring and control unit 1 (Fig. 1) contains air pressure in the brake line (control unit and control), a transmit / receive unit 2 of control and control information via a radio channel through an antenna-feeder device 3 to a transmit / receive unit mounted on a locomotive (not shown), electromagnetic valves 4, 5 and 6, sensors pressure ki 7 and 8, pneumatic regulator 9, power supply 10. Moreover, the transmission / reception unit 2, solenoid valves 4, 5, 6, pressure sensors 7, 8 and power supply 10 are connected to the control and control unit 1 by electric cables.

Датчики давления 7 и 8, блок контроля и управления 1, блок приема/передачи 2 электрически связаны с блоком питания 10, выполненным с обеспечением автономного электропитания связанных с ним элементов. Блок питания 10 может быть выполнен в виде набора, например, литий-полимерных аккумуляторов напряжением 14,8 В, емкостью 12 А.ч, с обеспечением времени работы всех составляющих частей устройства контроля и управления тормозной магистралью поезда.The pressure sensors 7 and 8, the control unit 1, the transmission / reception unit 2 are electrically connected to the power supply unit 10, which is designed to provide autonomous power supply to the associated elements. The power supply unit 10 can be made in the form of a set of, for example, lithium-polymer batteries with a voltage of 14.8 V, a capacity of 12 A. h, with ensuring the operating time of all components of the control and management system of the brake line of the train.

Блок приема/передачи 2 представляет собой радиомодем, выполненный с обеспечением приема/передачи радиосигнала на блок контроля и управления 1. Блок прием/передачи 2 может состоять из двух радиомодемов, настроенных на основную и резервную частоту приема/передачи сигнала.The transmit / receive unit 2 is a radio modem configured to receive / transmit a radio signal to the monitoring and control unit 1. The transmit / receive unit 2 may consist of two radio modems tuned to the primary and secondary transmit / receive frequencies.

Пневморегулятор 9 выполнен с возможностью разрядки тормозной магистрали 11 темпом служебного или экстренного торможения в зависимости от управляющего электрического сигнала, поступающего на электромагнитные клапаны 4 и 5 от блока контроля и управления 1. Пневморегулятор 9 пневматически связан с электромагнитными клапанами 4, 5, 6. Количество электромагнитных клапанов может быть увеличено исходя из обеспечения точности управления темпом изменения давления и надежности. Датчик давления 7, необходимый для реализации проверки блоком контроля и управления 1 целостности тормозной магистрали 11, а также контроля давления в тормозной магистрали 11 в хвосте поезда при торможении с последующей передачей информации на локомотив, пневматически связан с тормозной магистралью 11.The pneumatic regulator 9 is configured to discharge the brake line 11 at the rate of service or emergency braking depending on the control electric signal supplied to the solenoid valves 4 and 5 from the control and control unit 1. The pneumatic regulator 9 is pneumatically connected to the electromagnetic valves 4, 5, 6. The number of electromagnetic valves can be increased based on the accuracy of pressure control and reliability. The pressure sensor 7, which is necessary for the verification by the monitoring and control unit 1 of the integrity of the brake line 11, as well as the pressure control in the brake line 11 in the tail of the train during braking with subsequent transmission of information to the locomotive, is pneumatically connected to the brake line 11.

Пневморегулятор (фиг. 2) имеет собственный разъемный корпус 12, состоящий из стакана 13, гильзы 14 и крышки 15, жестко закрепленные между собой винтами 16. Возможен вариант закрепления частей корпуса шпильками или болтами. Для обеспечения герметичности между частями корпуса 12 установлены уплотнительные кольца 17 и 18.The pneumatic regulator (Fig. 2) has its own detachable housing 12, consisting of a glass 13, a sleeve 14 and a cover 15, rigidly fixed to each other by screws 16. There is an option of fixing parts of the housing with studs or bolts. To ensure tightness between the parts of the housing 12, the sealing rings 17 and 18 are installed.

В стакане 13 расположены тормозная полость 19 и атмосферная полость 20. Тормозная полость 19, пневматически связана с тормозной магистралью 11 поезда посредством соединительного рукава (не показан). Для очистки сжатого воздуха от инородных частиц на линии связи пневморегулятора 9 с тормозной магистралью 11 размещен фильтрующий элемент 21 грубой очистки (фиг. 1), выполненный, например, в виде сетчатого колпачка с обрезиненным фланцем. Как показано в нашем примере (фиг. 2), фильтрующий элемент 21 может быть установлен на входе в тормозную полость 19 пневморегулятора.The brake cavity 19 and the atmospheric cavity 20 are located in the cup 13. The brake cavity 19 is pneumatically connected to the brake line 11 of the train by means of a connecting sleeve (not shown). To clean compressed air from foreign particles, a coarse filter element 21 is placed on the communication line of the pneumatic regulator 9 with the brake line 11 (Fig. 1), made, for example, in the form of a mesh cap with a rubberized flange. As shown in our example (Fig. 2), the filter element 21 can be installed at the entrance to the brake cavity 19 of the pneumatic regulator.

В атмосферной полости 20, предназначенной для выхода воздуха из тормозной магистрали 11 в атмосферу через отверстие 22 в корпусе 12 пневморегулятора, установлен нормально закрытый тарельчатый клан 23, подпружиненный, например, пружиной сжатия 24, для гарантированного поджатая клапана 23 к седлу 25 стакана 13.In the atmospheric cavity 20, designed for air to escape from the brake line 11 into the atmosphere through an opening 22 in the housing of the pneumatic regulator, a normally closed poppet clan 23 is installed, spring-loaded, for example, by a compression spring 24, for a guaranteed preloaded valve 23 to the seat 25 of the cup 13.

В герметично закрытой рабочей полости 26 пневморегулятора, образованной гильзой 14 и крышкой 15, установлена подвижная перегородка 27 с возможностью продольного перемещения в этой полости. Подвижная перегородка 27 образует над собой герметичную уравнительную полость 28, а под собой - герметичную подпоршневую полость 29.In the hermetically sealed working cavity 26 of the pneumatic regulator formed by the sleeve 14 and the cover 15, a movable partition 27 is installed with the possibility of longitudinal movement in this cavity. The movable baffle 27 forms a sealed equalizing cavity 28 above itself, and a sealed piston cavity 29 underneath.

Подвижная перегородка 27 может быть выполнена, как показано в нашем примере, в виде поршня с уплотнительной манжетой 30, размещенной на его наружной поверхности, или в виде закрепленной между гильзой 14 и крышкой 15 упругой диафрагмы.The movable partition 27 can be made, as shown in our example, in the form of a piston with a sealing collar 30 located on its outer surface, or in the form of an elastic diaphragm fixed between the sleeve 14 and the cover 15.

Подвижная перегородка 27 жестко связана, например, при помощи резьбового соединения со штоком 31 с обеспечением герметичности соединения посредством уплотнительного кольца 32. Шток 31 выполнен с возможностью перемещения в центральном сквозном отверстии 33 гильзы 14. Для уменьшения износа отверстия 33 возможен вариант исполнения штока 31, как показано в нашем примере, с размещением его нижнего конца в направляющем отверстии 34 стакана 13.The movable partition 27 is rigidly connected, for example, by means of a threaded connection with the stem 31 to ensure the tightness of the connection by means of the sealing ring 32. The stem 31 is arranged to move in the central through hole 33 of the sleeve 14. To reduce wear on the hole 33, a variant of the rod 31 is possible, as shown in our example, with the placement of its lower end in the guide hole 34 of the glass 13.

В нижней части штока 31 установлена упорная шайба 35 с гайкой 36, выполненные с возможностью воздействия на тарельчатый клапан 23 при продольном перемещении подвижной перегородки 27 со штоком 31.In the lower part of the rod 31, a thrust washer 35 with a nut 36 is installed, made with the possibility of acting on the poppet valve 23 during the longitudinal movement of the movable partition 27 with the rod 31.

Таким образом, тарельчатый клапан 23 соосно установлен на штоке 31 с возможностью продольного перемещения под воздействием подвижной перегородки 27 со штоком 31 и связывания в открытом состоянии тормозной 19 и атмосферной 20 полостей.Thus, the poppet valve 23 is coaxially mounted on the stem 31 with the possibility of longitudinal movement under the influence of the movable baffle 27 with the stem 31 and binding in the open state of the brake 19 and atmospheric 20 cavities.

С целью обеспечения плотной посадки тарельчатого клапана 23 на свое седло 25 и гарантированного отхода упорной шайбы 35 от поверхности тарелки клапана 23 в приведенном примере над подвижной перегородкой 27 дополнительно установлен упругий элемент 37 в виде пружины сжатия, выполненный с возможностью поджатая подвижной перегородки 27 и для поддержания нормально закрытого состояния клапана 23, обеспеченного усилием собственного упругого элемента 24.In order to ensure that the poppet valve 23 fits snugly on its seat 25 and ensures that the thrust washer 35 leaves the surface of the poppet 23 in the example above, an elastic element 37 is additionally installed over the movable partition 27 in the form of a compression spring, which is configured to preload the movable partition 27 and to maintain normally closed state of the valve 23, provided by the force of its own elastic element 24.

Подпоршневая полость 29 пневматически связана с тормозной полостью 19 корпуса 12 посредством канала обратной связи 38 в гильзе 14, сквозных каналов 39 в тарельчатом клапане 23 и сквозных каналов 40, выполненных в стакане 13 корпуса 12.The piston cavity 29 is pneumatically connected to the brake cavity 19 of the housing 12 through the feedback channel 38 in the sleeve 14, the through channels 39 in the poppet valve 23 and the through channels 40 made in the glass 13 of the housing 12.

Уравнительная полость 28 пневморегулятора 9 пневматически связана с датчиком давления 8, предназначенным для осуществления контроля давления воздуха в этой полости блоком контроля и управления 1. При этом количество датчиков может быть увеличено для обеспечения точности контроля давления воздуха и сохранения работоспособности изделия при выходе какого-либо датчика из строя.The equalization cavity 28 of the pneumatic regulator 9 is pneumatically connected to the pressure sensor 8, designed to control the air pressure in this cavity by the control and control unit 1. The number of sensors can be increased to ensure accurate control of the air pressure and maintain the health of the product when any sensor exits out of service.

Уравнительная полость 28 пневморегулятора пневматически связана с электромагнитными клапанами 4, 5 и 6, управляемыми электрическими сигналами от блока контроля и управления 1. Количество электромагнитных клапанов в уравнительной полости 28 может быть увеличено или уменьшено исходя из обеспечения точности управления темпом изменения давления и надежности.The equalization cavity 28 of the pneumatic regulator is pneumatically connected to the electromagnetic valves 4, 5 and 6, controlled by electrical signals from the control unit 1. The number of electromagnetic valves in the equalization cavity 28 can be increased or decreased based on ensuring the accuracy of controlling the rate of change of pressure and reliability.

Электромагнитные выпускные клапаны 4 и 5 выполнены с возможностью связывания в открытом состоянии уравнительной полости 28 пневморегулятора с атмосферой. Электромагнитный распределительный клапан 6 выполнен с возможностью в закрытом состоянии связывания между собой уравнительной полости 28 с тормозной магистралью 11, а в открытом состоянии - их разобщения. При этом размер сечения канала обратной связи 38, связывающего подпоршневую полость 29 с тормозной магистралью 11 подобран с обеспечением более быстрого наполнения через распределительный клапан 6 уравнительной полости 28 по сравнению с подпоршневой полостью 29. На линии связи электромагнитного распределительного клапана 6 с тормозной магистралью 11 установлен фильтрующий элемент 41 для защиты клапана 6 и уравнительной полости 28 пневморегулятора от попадания инородных частиц из тормозной магистрали 11.The electromagnetic exhaust valves 4 and 5 are made with the possibility of binding in the open state of the equalization cavity 28 of the pneumatic regulator with the atmosphere. The electromagnetic control valve 6 is configured to couple the equalizing cavity 28 to the brake line 11 in a closed state and to disconnect them when open. The size of the cross section of the feedback channel 38 connecting the piston cavity 29 with the brake line 11 is selected to ensure faster filling through the control valve 6 of the equalization cavity 28 compared to the piston cavity 29. A filter filter is installed on the communication line of the electromagnetic distribution valve 6 with the brake pipe 11 an element 41 for protecting the valve 6 and the equalizing cavity 28 of the pneumatic regulator from the ingress of foreign particles from the brake line 11.

Блок контроля и управления 1 выполнен с обеспечением управления одним или одновременно двумя электромагнитными выпускными клапанами 4 и 5 путем подачи на них импульсных электрических сигналов, при этом параметры импульсов зависят от полученного по радиоканалу сигнала разрядки тормозной магистрали в хвосте поезда, соответствующего темпу служебного или экстренного торможения.The monitoring and control unit 1 is configured to control one or two electromagnetic exhaust valves 4 and 5 simultaneously by applying pulsed electrical signals to them, and the pulse parameters depend on the signal received from the discharge of the brake line in the tail of the train, which corresponds to the service or emergency braking rate .

Управляемые электромагнитные выпускные клапаны 4 и 5 выполнены с возможностью выпуска порции воздуха из уравнительной полости 28 в атмосферу для создания перепада (разницы) давления между уравнительной полость 28 и подпоршневой полостью 29 с обеспечением воздействия подвижной перегородкой 27 через шток 31 на подпружиненный тарельчатый клапан 23 и установления необходимой величины проходного сечения и продолжительности открытия клапана 23 с целью получения требуемого давления в тормозной магистрали 11 в выбранном режиме торможения.The controlled electromagnetic exhaust valves 4 and 5 are configured to release a portion of air from the equalization cavity 28 into the atmosphere to create a pressure difference (difference) between the equalization cavity 28 and the sub-piston cavity 29 with the action of the movable partition 27 through the stem 31 on the spring-loaded poppet valve 23 and establish the required flow area and the duration of opening of the valve 23 in order to obtain the required pressure in the brake line 11 in the selected braking mode.

Таким образом, уравнительная полость 28 пневморегулятора пневматически связана с электромагнитными выпускными клапанами 4 и 5, выполненными с возможностью задания блоком контроля и управления 1 в уравнительной полости 28 давления воздуха необходимой величины с последующим установлением требуемого давления в тормозной магистрали 11 посредством пневморегулятора.Thus, the equalizing cavity 28 of the pneumatic regulator is pneumatically connected to the electromagnetic exhaust valves 4 and 5, configured to set the control and control unit 1 in the equalizing cavity 28 of the air pressure of the required value, with the subsequent establishment of the required pressure in the brake line 11 by means of the pneumatic regulator.

В нашем примере устройство контроля и управления тормозной магистралью поезда устанавливается на вертикальном ребре жесткости автосцепки посредством смонтированного на его корпусе узла крепления. С тормозной магистралью устройство соединяется ответными частями быстроразъемной головки, смонтированными на корпусе устройства и соединительном рукаве хвостового вагона при закрытом концевом кране.In our example, the device for monitoring and controlling the brake line of the train is mounted on the vertical stiffener of the automatic coupler by means of a mounting unit mounted on its body. The device is connected to the brake line by the mating parts of the quick-disconnect head mounted on the device body and the connecting sleeve of the tail carriage with the end crane closed.

Передача и прием контрольной и управляющей информации на предлагаемое к защите устройство осуществляется с локомотива поезда системой управления тормозами поездов повышенной массы и длинны, установленной на локомотиве и подключенной к крану машиниста. Во время работы устройства все параметры передаются и фиксируются системой посредством взаимодействия блоков приема/передачи контрольной и управляющей информации устройства контроля и управления тормозной магистралью поезда и системы управления тормозами поезда.Transmission and reception of control and control information to the device proposed for protection is carried out from the train locomotive by the brake control system for trains of increased mass and length installed on the locomotive and connected to the driver’s crane. During operation of the device, all parameters are transmitted and recorded by the system through the interaction of the blocks of reception / transmission of control and control information of the monitoring and control device of the train brake line and the train brake control system.

При выполнении краном машиниста служебного или экстренного торможения система управления тормозами поезда передает на устройство контроля и управления тормозной магистралью поезда соответствующий выбранному режиму торможения радиосигнал. Через антенно-фидерное устройство 3 и блок приема/передачи 2 радиосигнал преобразуется в электрический сигнал и передается на блок контроля и управления 1 (фиг. 1, 2). Микроконтроллер блока контроля и управления 1 формирует сигнал на включение электромагнитного распределительного клапана 6, при срабатывании которого перекрывается сообщение уравнительной полости 28 пневморегулятора 9 с тормозной магистралью 11. Одновременно микроконтроллер блока контроля и управления 1 формирует импульсный сигнал на электромагнитные выпускные клапаны 4 и/или 5, через которые часть сжатого воздуха из уравнительной полости 28 пневморегулятора 9 выходит в атмосферу. При этом в уравнительной полости 28 устанавливается давление воздуха определенной величины, соответствующей необходимому давлению в тормозной магистрали 11 после выполнения ступени торможения и отслеживаемой датчиком давления 8.When the driver performs service or emergency braking by the crane, the train brake control system transmits a radio signal corresponding to the selected braking mode to the train monitoring and control device of the train brake line. Through the antenna-feeder device 3 and the receiving / transmitting unit 2, the radio signal is converted into an electrical signal and transmitted to the control unit 1 (Fig. 1, 2). The microcontroller of the control and control unit 1 generates a signal to turn on the electromagnetic control valve 6, when triggered, the message of the equalization cavity 28 of the pneumatic regulator 9 with the brake line 11 is blocked. At the same time, the microcontroller of the control and control unit 1 generates a pulse signal to the electromagnetic exhaust valves 4 and / or 5, through which part of the compressed air from the equalization cavity 28 of the pneumatic regulator 9 enters the atmosphere. At the same time, air pressure of a certain value corresponding to the required pressure in the brake line 11 after performing the braking stage and monitored by the pressure sensor 8 is set in the equalization cavity 28.

В результате возникновения разницы давлений в уравнительной полости 28 и подпоршневой полости 29, связанной с тормозной магистралью 11 посредством канала обратной связи 38 и сквозных каналов 39 и 40, подвижная перегородка 27 со штоком 31 совершает поступательное движение вверх. Нормально закрытый клапан 23 под воздействием шайбы 35 штока 31 подвижной перегородки 27 отходит от седла 25 и соединяет тормозную полость 19 пневморегулятора с атмосферной 20. При этом величина проходного сечения клапана 23, установленная блоком контроля и управления 1 в зависимости от управляющего электрического сигнала с локомотива, обеспечивает выпуск воздуха из тормозной магистрали 11 в атмосферу определенным темпом разрядки тормозной магистрали до установления величины давления в тормозной магистрали равной величине давления, заданной блоком контроля и управления 1 в уравнительной полости 28 пневморегулятора.As a result of the difference in pressure in the equalization cavity 28 and the sub-piston cavity 29 associated with the brake line 11 through the feedback channel 38 and the through channels 39 and 40, the movable partition 27 with the rod 31 performs translational upward movement. A normally closed valve 23 under the influence of the washer 35 of the rod 31 of the movable partition 27 moves away from the seat 25 and connects the brake cavity 19 of the pneumatic regulator to the atmospheric 20. In this case, the value of the orifice of the valve 23 set by the control and control unit 1 depending on the control electric signal from the locomotive, provides the release of air from the brake line 11 into the atmosphere at a certain rate of discharge of the brake line to establish the pressure in the brake line equal to the pressure set Locke monitoring and control unit 1 in the equalizing space 28 pnevmoregulyatora.

При достижении в уравнительной полости 28 требуемого давления, отслеживаемого датчиком давления 8, блок контроля и управления 1 отключает электромагнитные выпускные клапаны 4 и/или 5, прекращая выпуск воздуха из уравнительной полости 28 пневморегулятора в атмосферу. По мере уравнивания давления в тормозной магистрали 11 и в связанной с нею подпоршневой полости 29 с давлением воздуха в уравнительной полости 28 подвижная перегородка 27 со штоком 31 под действием пружины 24 тарельчатого клапана 23 перемещается вниз. Тарельчатый клапан 23 садится на свое седло 25 и перекрывает сообщение тормозной магистрали 11 с атмосферой. При этом давление в уравнительной 28 и подпоршневой 29 полостях отслеживается блоком контроля и управления 1 посредством датчиков давления 7 и 8. После выравнивания давления между уравнительной 28 и подпоршневой 29 полостями блок контроля и управления 1 прекращает подачу электрического сигнала на электромагнитный распределительный клапан 6, сообщая тем самым уравнительную полость 28 пневморегулятора 9 с тормозной магистралью 11.Upon reaching the required pressure in the equalization cavity 28, monitored by the pressure sensor 8, the control and control unit 1 turns off the electromagnetic exhaust valves 4 and / or 5, stopping the release of air from the equalization cavity 28 of the pneumatic regulator into the atmosphere. As the pressure equalizes in the brake line 11 and in the associated piston cavity 29 with the air pressure in the equalization cavity 28, the movable baffle 27 with the stem 31 under the action of the spring 24 of the poppet valve 23 moves down. The poppet valve 23 sits on its seat 25 and blocks the communication of the brake line 11 with the atmosphere. In this case, the pressure in the equalization 28 and the piston 29 cavities is monitored by the monitoring and control unit 1 by means of pressure sensors 7 and 8. After the pressure is equalized between the equalizing 28 and the piston 29 cavities, the monitoring and control unit 1 stops supplying an electric signal to the electromagnetic control valve 6, informing the most equalizing cavity 28 of the pneumatic regulator 9 with the brake line 11.

Таким образом, требуемый темп изменения давления воздуха в тормозной магистрали 11 задается величиной проходного сечения и продолжительностью открытия тарельчатого клапана 23, которые зависят от установившегося в уравнительной полости 28 давления создаваемого электромагнитными клапанами 4 и/или 5.Thus, the required rate of change of air pressure in the brake line 11 is determined by the size of the flow section and the duration of the opening of the poppet valve 23, which depend on the pressure established in the equalization cavity 28 created by the electromagnetic valves 4 and / or 5.

Устройство контроля и управления тормозной магистралью поезда может осуществлять как ступени торможения, так и экстренное торможение одновременным открытием электропневматических выпускных клапанов 4 и 5 до полного выхода воздуха из уравнительной полости 28 с последующим перемещением вверх до упора в крышку 15 корпуса 12 пневморегулятора 9 в результате перепада давлений подвижной перегородки 27 со штоком 31 и открытием тарельчатого клапана 23 на максимальную величину проходного сечения.The train monitoring and control device for the train brake line can perform both braking steps and emergency braking by simultaneously opening the electro-pneumatic exhaust valves 4 and 5 until the air completely leaves the equalization cavity 28 with subsequent movement up to the stop in the cover 15 of the housing 12 of the air regulator 9 as a result of the pressure differential the movable partition 27 with the stem 31 and the opening of the poppet valve 23 at the maximum passage size.

Предложенная конструкция устройства для контроля и управления тормозной магистралью поезда позволяет осуществлять со стороны хвостового вагона требуемые темпы служебного и экстренного торможения поезда независимо от величины давления в тормозной магистрали поезда и ее протяженности.The proposed design of a device for monitoring and controlling the brake line of a train allows the required rates of service and emergency braking of the train from the side of the tail car, regardless of the pressure in the brake line of the train and its length.

Claims

1. A device for monitoring and controlling the brake line of a train, comprising a unit for monitoring and controlling air pressure parameters in the brake line and an electric receiving / transmitting unit for monitoring and control information via a radio channel through an antenna-feeder device to a locomotive receiving / transmitting unit, electromagnetic valves , pressure sensors and power supply, characterized in that the device is equipped with a pneumatic regulator configured to discharge the brake line at a service or emergency rate braking, depending on the control electric signal supplied to the electromagnetic valves from the control and control unit, and having a housing forming a brake cavity pneumatically connected to the brake line and a pressure sensor, an atmospheric cavity connected to the atmosphere, and also a working cavity in which a movable partition is installed with the formation of equalization and sub-piston cavities with the possibility of movement in the working cavity under the influence of the pressure difference in the equalization and sub-piston cavities ostyah and exposure to a normally closed valve, connects the brake in the open state and an atmospheric chamber, thus equalizing cavity is pneumatically connected with the solenoid valves and the pressure sensor, and subpiston chamber pneumatically connected to the brake cavity.

2. The control and management device according to claim 1, characterized in that the case of the pneumatic regulator is detachable, consisting of a glass, sleeve and cover, rigidly fixed to each other by screws to ensure tight connections of the housing elements by means of o-rings.

3. The control and management device according to claim 1, characterized in that the movable partition is made in the form of a piston with a sealing collar.

4. The control and management device according to claim 1, characterized in that the movable partition is made in the form of an elastic diaphragm fixed between the sleeve and the housing cover.

5. The monitoring and control device according to claim 1, characterized in that the action of the movable partition on the valve is carried out by means of a rod located in the guide holes made in the body of the pneumatic regulator.

6. The monitoring and control device according to claim 1, characterized in that the normally closed valve is made of a spring-loaded elastic element.

7. The control and management device according to claim 6, characterized in that an elastic element is mounted above the movable partition, which is adapted to be preloaded by the movable partition to maintain a normally closed state of the valve provided by the force of the elastic element of the valve.

8. The control and management device according to claim 6 or 7, characterized in that the elastic element is made in the form of a compression spring.

9. The monitoring and control device according to claim 1, characterized in that the electromagnetic exhaust valves are configured to bind in an open state the equalization cavity of the pneumatic regulator with the atmosphere.

10. The monitoring and control device according to claim 1, characterized in that the electromagnetic control valve is configured to couple the equalizing cavity of the pneumatic regulator with the brake line in the closed position and to disconnect them when opened.

11. The monitoring and control device according to claim 1, characterized in that the monitoring and control unit is configured to provide pulsed electrical signals to the electromagnetic exhaust valves.

12. The monitoring and control device according to claim 1, characterized in that the transmit / receive unit consists of radio modems tuned to the primary and secondary frequencies of signal reception / transmission.

13. The monitoring and control device according to claim 1, characterized in that the power supply unit is made in the form of batteries.

14. The monitoring and control device according to claim 1, characterized in that a filter element is placed at the entrance to the brake cavity of the pneumatic regulator.

15. The control and management device according to claim 3, characterized in that the filter element is made in the form of a mesh cap with a rubberized flange.