RU2020138760A - Электронно-пневматическая система управления экстренным и эксплуатационным торможением, в частности по меньшей мере для одного железнодорожного транспортного средства - Google Patents

Claims (29)

1. Электропневматическая система управления (300) экстренным и эксплуатационным торможением, в частности по меньшей мере для одного железнодорожного транспортного средства, содержащего множество тележек, отличающаяся тем, что она включает:

- множество модулей (311, 311', … 311n) генерации тормозного давления, питаемых сжатым воздухом (304) и предназначенных для создания множества соответствующих тормозных давлений (309, 309', … 309n) для соответствующих тормозных групп (310, 310', … 310n);

- устройство (301) управления и контроля давления экстренного торможения, задачей которого является прием множества сигналов веса (302, 302', … 302n), указывающих вес, который несет каждая тележка, сигнала (315) запроса экстренного торможения, предназначенного для создания запроса на экстренное торможение, и множества сигналов (313, 313', … 313n) фактического давления, за которые принимаются значения тормозного давления (309, 309', … 309n), создаваемого соответствующими модулями (311, 311', … 311n) генерации тормозного давления;

причем указанное устройство (301) управления и контроля давления экстренного торможения представляет собой электронную архитектуру;

причем упомянутое устройство (301) управления и контроля давления экстренного торможения может генерировать множество непрерывных во времени сигналов запроса экстренного торможения (316, 316', … 316n), указывающих значения запрашиваемого давления экстренного торможения для соответствующих модулей генерирования тормозного давления (311, 311', … 311n);

- модуль давления экстренного торможения (303), питаемый сжатым воздухом (304) и предназначенный для создания давления экстренного торможения (306), подаваемого на модули (311, 311', … 311n) генерации тормозного давления;

- устройство (307) управления торможением, предназначенное для приема множества сигналов веса (302, 302', … 302n), сигнала запроса экстренного торможения (315), сигнала запроса эксплуатационного торможения (308), предназначенного для указания уровня запроса эксплуатационного торможения, сигналов фактического давления (313, 313', … 313n), множества сигналов запроса подачи давления экстренного торможения (316, 316', … 316n), вырабатываемых устройством (301) управления и контроля давления экстренного торможения и предназначенных для указания запрашиваемых значений давления экстренного торможения для каждого модуля (311, 311', … 311n) генерации тормозного давления; причем упомянутое устройство (307) управления торможением способно вырабатывать множество пар сигналов управления (312, 312', … 312n), посредством которых управляют соответствующими модулями (311, 311', … 311n) генерации тормозного давления, создающими соответствующие тормозные давления (309, 309', … 309n) в зависимости от значения сигнала запроса эксплуатационного торможения (308) и соответствующих сигналов веса (302, 302', … 302n), когда сигнал запроса экстренного торможения (315) не требует экстренного торможения, и создающими тормозные давления (309, 309', … 309n) в зависимости от значений, сигналов запроса подачи давления экстренного торможения (316, 316',.. 316n), когда сигнал запроса экстренного торможения (315) требует экстренного торможения; при этом упомянутое устройство (307) управления торможением представляет собой электронный блок с архитектурой, не зависящей от архитектуры электронной части устройства (301) управления и контроля давления экстренного торможения;

- первое устройство (318) экстренного переключения, содержащее множество контактных пар (317, 317', … 317n) между устройством (307) управления торможением и модулями (311, 311', … 311n) генерации тормозного давления и управляемое сигналом управления (319), генерируемым устройством (301) управления и контроля давления экстренного торможения;

причем контактные пары (317, 317', … 317n) предназначены для передачи пар сигналов управления (312, 312',...312n) от устройства (307) управления торможением к соответствующим модулям (311, 311', … 311n) генерации тормозного давления при замыкании, что позволяет устройству (307) управления торможением управлять упомянутыми модулями (311,311' … 311n) генерации тормозного давления путем создания, поддержания или сброса тормозных давлений (309, 309', … 309n);

причем при размыкании контактные пары (317, 317', …317n) блокируют передачу пар сигналов управления (312, 312', …312n) от устройства (307) управления торможением к соответствующим модулям (311, 311', … 311n) генерации тормозного давления, тем самым заставляя упомянутые модули (311, 311'…311n) выдавать на линии тормозных давлений (309, 309', … 309n) давление экстренного торможения (306).

2. Электропневматическая система управления экстренным и эксплуатационным торможением транспортного средства по п. 1, отличающаяся тем, что контактные пары (317, 317 ', … 317n) первого устройства (318) экстренного переключения переводятся в замкнутое состояние устройством (301) управления и контроля давления экстренного торможения, когда сигнал (315) запроса экстренного торможения не требует экстренного торможения или когда сигнал (315) запроса экстренного торможения требует экстренного торможения, но сигналы (313, 313', … 313n) фактического давления, указывающие значения (309, 309', … 309n) тормозных давлений, уже соответствуют значениям сигнала запроса подачи давления экстренного торможения (316, 316', … 316n), отличающаяся тем, что контактные пары (317, 317', … 317n) первого устройства (318) экстренного переключения могут быть переведены в нормально разомкнутое состояние устройством (301) управления и контроля давления экстренного торможения, когда сигнал (315) запроса экстренного торможения требует экстренного торможения, и значение хотя бы одного из сигналов (313, 313', … 313n) фактического давления, указывающих значения (309, 309', … 309n) тормозных давлений, отличается от значения соответствующего сигнала запроса подачи давления экстренного торможения (316, 316', … 316n).

3. Электропневматическая система управления экстренным и эксплуатационным торможением транспортного средства по п. 1, дополнительно включающая второе устройство (314) экстренного переключения, которое имеет свой набор контактных пар (330, 330', … 330n) и управляется сигналом (315) запроса экстренного торможения;

причем упомянутые контактные пары (330, 330', … 330n) второго устройства (314) экстренного переключения находятся между устройством (307) управления торможением и модулями (311,311', … 311n) генерации тормозного давления и подключены параллельно соответствующим контактным парам (317, 317', … 317n) упомянутого первого устройства (318) экстренного переключения;

причем упомянутые контактные пары (330, 330', … 330n) второго устройства (314) экстренного переключения замыкаются, когда сигнал (315) запроса экстренного торможения не требует экстренного торможения, и переводятся в нормально разомкнутое состояние, когда сигнал (315) запроса экстренного торможения имеет значение, которое указывает на запрос экстренного торможения;

причем упомянутые контактные пары (317, 317', … 317n) первого устройства (318) экстренного переключения могут быть как разомкнутыми, так и замкнутыми по сигналу управления (319), если сигнал (315) запроса экстренного торможения не требует экстренного торможения;

причем указанные контактные пары (317, 317', … 317n) первого устройства (318) экстренного переключения замыкаются, когда сигнал (315) запроса экстренного торможения требует экстренного торможения, но сигналы (313, 313', … 313n) фактического давления, указывающие значения (309, 309', … 309n) тормозных давлений, уже соответствуют значениям сигналов запроса подачи давления экстренного торможения (316, 316', … 316n);

причем контактные пары (317, 317', … 317n) первого устройства (318) экстренного переключения переводятся в нормально разомкнутое состояние устройством (301) управления и контроля давления экстренного торможения, когда сигнал (315) запроса экстренного торможения требует экстренного торможения, и значение хотя бы одного из сигналов (313, 313', … 313n) фактического давления, указывающих значения (309, 309', … 309n) тормозных давлений, отличается от соответствующего значения среди сигналов запроса подачи давления экстренного торможения (316, 316', … 316n).

4. Электропневматическая система управления экстренным и эксплуатационным торможением транспортного средства по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что упомянутый модуль (303) генерации давления экстренного торможения представляет собой пневматический модуль на основе пневматического клапана для создания постоянного давления экстренного торможения (306).

5. Электропневматическая система управления экстренным и эксплуатационным торможением транспортного средства по предыдущему пункту, отличающаяся тем, что упомянутый модуль (303) генерации давления экстренного торможения представляет собой пневматический модуль на основе пневматического клапана для создания постоянного давления экстренного торможения (306), равного давлению экстренного торможения для той из находящихся под управлением тележек, которая несет наибольший допустимый вес.

6. Электропневматическая система управления экстренным и эксплуатационным торможением транспортного средства по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что упомянутый модуль (303) генерации давления экстренного торможения представляет собой электропневматический модуль, предназначенный для генерации величины давления экстренного торможения (306) как функции сигналов управления и обратной связи (305), генерируемых устройством (301) управления и контроля давления экстренного торможения; причем обмен упомянутыми сигналами управления и обратной связи (305) осуществляется между устройством (301) управления и контроля давления экстренного торможения и упомянутым электропневматическим модулем (303) генерации давления экстренного торможения.

7. Электропневматическая система управления экстренным и эксплуатационным торможением транспортного средства по предыдущему пункту, отличающаяся тем, что упомянутая величина давления экстренного торможения (306) вычисляется устройством (301) управления и контроля давления экстренного торможения в реальном времени по наибольшему из сигналов веса (302, 302', … 302n) и заранее выбранному коэффициенту сухого сцепления колеса с рельсом μ, характеризующему контакт между колесом и рельсом.

8. Электропневматическая система управления экстренным и эксплуатационным торможением транспортного средства по п. 6, отличающаяся тем, что упомянутая величина давления экстренного торможения (306) вычисляется устройством (301) управления и контроля давления экстренного торможения в реальном времени по наибольшему из сигналов веса (302, 302', … 302n) и коэффициенту сухого сцепления колеса с рельсом μ, рассчитываемому в реальном времени устройством (301) управления и контроля давления экстренного торможения как функции мгновенного значения скорости транспортного средства, указываемого сигналом скорости (320).

9. Электропневматическая система управления экстренным и эксплуатационным торможением транспортного средства по предыдущим пунктам, отличающаяся тем, что каждая из тормозных групп (310, 310', … 310n) тормозит разные оси одной и той же единицы железнодорожного транспортного средства.

10. Электропневматическая система управления экстренным и эксплуатационным торможением транспортного средства по любому из пп. 1-8, отличающаяся тем, что каждая из тормозных групп (310, 310', … 310n) обеспечивает торможение разных тележек одной и той же единицы железнодорожного транспортного средства или железнодорожного состава из нескольких единиц.

11. Электропневматическая система управления экстренным и эксплуатационным торможением транспортного средства по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что упомянутое устройство (301) управления и контроля давления экстренного торможения разработано на уровне безопасности SIL≤3 по стандартам EN50128 и EN50129.

12. Электропневматическая система управления экстренным и эксплуатационным торможением транспортного средства по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что упомянутое устройство (307) управления торможением разработано на уровне безопасности SIL≥2 по стандартам EN50128 и EN50129.

13. Электропневматическая система управления экстренным и эксплуатационным торможением транспортного средства по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что первое устройство экстренного переключения (318) и/или второе устройство экстренного переключения (314) выполнено или выполнены на основе реле или твердотельных компонентов.

14. Электропневматическая система управления экстренным и эксплуатационным торможением транспортного средства по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что устройство (301) управления и контроля давления экстренного торможения передает значения сигналов запроса подачи давления экстренного торможения (316, 316',....316n) устройству (307) управления торможением по каналу последовательной связи.

15. Электропневматическая система управления экстренным и эксплуатационным торможением транспортного средства по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что устройство (301) управления и контроля давления экстренного торможения передает значения сигналов запроса подачи давления экстренного торможения (316, 316',… 316n) устройству (307) управления торможением в виде набора аналоговых дискретных сигналов с модуляцией по напряжению, силе тока или ширине импульса (ШИМ).