RU221945U1 - Кран машиниста железнодорожного транспортного средства - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности к конструкции крана машиниста. Кран машиниста железнодорожного транспортного средства состоит из крана резервного управления, блока исполнительного и блока управления краном машиниста, в блоке исполнительном выполнены клапан срывной, орган активации тормозов, а также реле давления, редуктор, кран шаровой разобщительный с диагностикой, резервуар и первый датчик давления, тормозная магистраль соединена с краном шаровым разобщительным с диагностикой и клапаном, размещенным в органе активации тормозов, кран шаровой разобщительный с диагностикой соединен с клапаном срывным, выход которого соединен с атмосферой, клапан одним своим входом соединен со вторым датчиком давления и выходом крана шарового трехходового с диагностикой, кран шаровой трехходовой с диагностикой соединен одним входом и одним выходом с вентилем электропневматическим, второй вход крана шарового трехходового с диагностикой соединен с питательной магисталью, другими своими выходами клапан соединен с реле давления, редуктором, который соединен с управляющим органом крана резервного управления через второй дроссель, и питательной магистралью, реле давления соединено с атмосферой, другой вход реле давления соединен с резервуаром, первым датчиком давления и управляющим органом крана резервного управления, выход управляющего органа крана резервного управления соединен с атмосферой через первый дроссель. Техническим результатом является упрощение конструкции крана машиниста. 1 ил.

Description

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности к конструкции крана машиниста [B60T 15/04, B60T 15/36].

Из уровня техники известен КРАН МАШИНИСТА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА [RU213402, опубл. 09.09.2022] преимущественно пассажирского электропоезда, содержащий для управления в пневматическом режиме дистанционный контроллер с ручным управлением, в корпусе которого размещены питательный и атмосферный клапана, первый и второй возбудительные клапана, блок исполнительный, включающий закрепленные на кронштейн-плите реле давления, питательная и тормозная полости которого сообщены каналами с соответствующими магистралями, подведенными к блоку исполнительному, его управляющая полость сообщена с дополнительным резервуаром с датчиком и со вторым клапаном возбудительным, с питательным и атмосферным клапанами контроллера, также указанные полости сообщены с атмосферой, редуктор, сообщенный с питательной магистралью и через питательный клапан контроллера с дополнительным резервуаром и управляющей полостью реле давления, клапан срывной, полости которого сообщены с первым клапаном возбудительным, тормозной магистралью и атмосферой, датчики давления, отличающийся тем, что снабжен для управления в электронном режиме смонтированными на кронштейн-плите блоком электропневматических вентилей, который включает сообщенные каналом с управляющей полостью реле давления, два электропневматических вентиля тормоза и два электропневматических вентиля отпуска, при этом электропневматические вентили отпуска связаны через редуктор и питательный клапан контроллера с питательной магистралью, соединенным через кран разобщительный с питательной магистралью органом активации тормозов, состоящим из первого и второго клапанов, двух вентилей электропневматических, связанного с ними органа переключательного и датчика давления сжатого воздуха, причем первый клапан сообщен с редуктором и питательным клапаном реле давления, а второй клапан - с питательным клапаном реле давления и тормозной магистралью с датчиком давления, при этом плунжер органа переключательного выполнен с возможностью ручного управления, кроме того, закрепленными на канале управляющей полости реле давления краном переключения режимов с двумя положениями рукояти «электронный» и «пневматический» и двумя датчиками давления сжатого воздуха при указанных режимах, а также блоком управления краном машиниста с электронным оборудованием, которое служит для передачи сигналов системы управления электропоезда на вентили блока электропневматических вентилей и органа активации тормозов, а также сбора и передачи диагностической информации о давлениях в контурах и состоянии приборов крана машиниста.

Также из уровня техники известен КРАН МАШИНИСТА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА [RU211025, опубл. 18.05.2022] содержащий смонтированную в кабине машиниста управляющую часть, включающую встроенные в пульт управления контроллер управления тормозом и выключатель цепей управления, исполнительную часть, установленную в машинном отделении и выполненную в виде блока пневматических и электропневматических приборов, который состоит из несущей кронштейн-плиты, склеенной из двух плит, на одной из них выполнены внутренние каналы, соединенные через штуцеры с тормозной, импульсной, питательной пневмомагистралями, а также атмосферой, для сообщения сжатым воздухом закрепленных на другой плите приборов, включающих реле давления, имеющих полости, связанные с резервуаром уравнительным, питательной и тормозной магистралями, и атмосферой, редуктор зарядного давления, стабилизатор ликвидации сверхзарядного давления, соединенные с питательной магистралью, электропневматические вентили зарядки, сверхзарядки, перекрыши, служебного и замедленного торможения, связанные с управляющей полостью реле давления, сообщенной с резервуаром уравнительным, при этом вентиль электропневматический перекрыши сообщен с тормозной магистралью и через обратный клапан - с резервуаром уравнительным, клапан питательный, связанный с питательной магистралью и управляющей полостью реле давления, клапан срывной с вентилем электропневматическим, соединенный с тормозной магистралью и с управляющей полостью реле давления, а в положении экстренного торможения сообщенный с атмосферой, управляемое выключателем цепей управления устройство блокировки тормозов, связанное пневматически с питательной магистралью, тормозной магистралью и импульсной, кран переключения режимов с двумя положениями рукояти для дистанционного и резервного управления автоматическим тормозом, соединенный с резервуаром уравнительным, и выполненный с дроссельным отверстием для ограничения разрядки уравнительного резервуара темпом служебного торможения, датчики давления, установленные на канале управляющей полости реле давления и на тормозной магистрали, клапан обратный, смонтированный на канале между вентилем электропневматическим отпуска и редуктором, электронный блок, а также установленный в кабине машиниста и пневматически сообщенный с блоком электропневматических приборов кран резервного управления, отличающийся тем, что снабжен дополнительным резервным вентилем электропневматическим служебного торможения, связанным с управляющей полостью реле давления, манометром для измерения давления в резервуаре уравнительном, закрепленным на канале управляющей полости реле давления, при этом устройство блокировки выполнено в виде двух сообщенных с питательной магистралью разобщительных устройств, одно из которых включает вентили электропневматические включения и выключения, два клапана и орган переключательный, смонтированный с возможностью ручного управления, а другое разобщительное устройство включает вентиль электропневматический с клапаном, подключенный к электрической схеме с возможностью включения при экстренном торможении, и датчик, установленный на его выходе, причем выключатель цепей управления выполнен с дополнительным положением ключа и имеет в алгоритме смены кабин пневматическое управление, реле давления выполнено поршневого типа.

Наиболее близким по технической сущности является КРАН МАШИНИСТА АВТОМАТИЧЕСКОГО ПНЕВМАТИЧЕСКОГО ТОРМОЗА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА [RU176567, опубл. 23.01.2018] содержащий контроллер крана машиниста, снабженный управляющим органом с ручным управлением крана машиниста, состоящий из корпуса с питательным и атмосферным клапанами, блок исполнительный, включающий реле давления, имеющее уравнительную полость, связанную с резервуаром, питательную полость, полость, связанную с тормозной магистралью, редуктор, клапан срывной, электропневматический вентиль экстренного торможения со срывным клапаном, размещенный в корпусе и образующий с ним полости, одна из которых сообщена с тормозной магистралью, а вторая полость связана с электропневматическим вентилем устройства экстренного торможения и через дроссельное отверстие соединена с полостью, сообщенной с тормозной магистралью, датчики давления, устройство блокировки тормоза, включающее клапан, электропневматический вентиль, отличающийся тем, что контроллер крана машиниста дополнительно содержит два клапана возбудительных, управляющий орган с ручным управлением крана машиниста связан механически с двумя клапанами возбудительными и питательным клапаном, а пневматически с атмосферой, при этом клапан срывной одной полостью связан с первым клапаном возбудительным, а другой - с тормозной полостью реле давления, причем устройство блокировки тормоза дополнительно включает кран шаровой трехходовой с диагностикой, при этом клапан устройства блокировки тормоза сообщен с тормозной магистралью, с тормозной полостью реле давления, с клапаном срывным, с питательной полостью редуктора, с датчиком давления, с входом крана шарового трехходового с диагностикой, один из выходов которого сообщен с одним из каналов электропневматического вентиля, связанного с полостью, сообщенной с атмосферой, а другой выход соединен с другим каналом электропневматического вентиля, сообщенного с тормозной полостью реле давления, сообщенной через кран шаровой разобщительный с питательной магистралью, уравнительная полость реле давления сообщена со вторым клапаном возбудительным, который связан с атмосферой через реле давления, редуктор пневматически связан с питательным клапаном, а первый и второй клапаны срывные сообщены с атмосферой.

Основной технической проблемой аналогов и прототипа является их сложность конструкций из-за использования большого количества функциональных элементов. Сложность конструкции в свою очередь приводит к усложнению процесса производства и сборки, а также снижет надежность изделия.

Задачей полезной модели является устранение недостатков прототипа.

Техническим результатом является упрощение конструкции крана машиниста.

Указанный технический результат достигается за счет того, что кран машиниста железнодорожного транспортного средства состоит из крана резервного управления, блока исполнительного и блока управления краном машиниста, в блоке исполнительном выполнены клапан срывной, орган активации тормозов, а также реле давления, редуктор, кран шаровой разобщительный с диагностикой, резервуар и первый датчики давления, тормозная магистраль соединена с краном шаровым разобщительным с диагностикой и клапаном, размещенным в органе активации тормозов, кран шаровой разобщительный с диагностикой соединен с клапаном срывным, выход которого соединен с атмосферой, клапан одним своим входом соединен со вторым датчиком давления и выходом крана шарового трехходового с диагностикой, кран шароой трехходовой с диагностикой соединен одним входом и одним выходом с вентилем электропневматическим, второй вход крана шарового трехходового с диагностикой соединен с питательной магистралью, другими своими выходами клапан соединен с реле давления, редуктором, который соединен с управляющим органом крана резервного управления через второй дроссель, и питательной магистралью, реле давления соединено с атмосферой, другой вход реле давления соединен с резервуаром, первым датчиком давления и управляющим органом крана резервного управления, выход управляющего органа крана резервного управления соединен с атмосферой через первый дроссель.

На фиг. 1 показана принципиальная схема крана машиниста железнодорожного транспортного средства.

На фиг. обозначено: 1 - кран резервного управления; 2 - блок исполнительный; 3 - клапан срывной; 4 - орган активации тормозов; 5 - тормозная магистраль; 6 - кран шаровый разобщительный с диагностикой; 7 - клапан; 8 - второй вентиль электропневматический; 9 - второй дроссель; 10 - атмосфера; 11 - второй датчики давления; 12 - кран оый трехходовой с диагностикой; 13 - первый вентиль электропневматический; 14 - питательная магистраль; 15 - редуктор; 16 - первый дроссель; 17 - реле давления; 18 - резервуар; 19 - первый датчики давления; 20 - управляющий орган.

Кран машиниста железнодорожного транспортного средства состоит из крана резервного управления 1, блока исполнительного 2 и блока управления краном машиниста. В блоке исполнительном 2 выполнены клапан срывной 3, орган активации тормозов 4, а также реле давления 17, редуктор 15, кран шаровой разобщительный с диагностикой 6, резервуар 18 и первый датчики давления 19.

Тормозная магистраль 5 соединена с краном шаровым разобщительным с диагностикой 6 и клапаном 7. Кран шаровой разобщительный с диагностикой 6 соединен с клапаном срывным 3, внутри которого смонтированы второй вентиль электропневматический 8 и третий дроссель (на фиг не обозначен). Выход второго вентиля электропневматического 8 соединен с атмосферой 10. Выход клапана срывного 3, также соединен с атмосферой 10. Клапан 7 одним своим входом соединен со вторым датчиком давления 11 и выходом крана шарового трехходового с диагностикой 12. Кран шаровой трехходовой с диагностикой 12 соединен одним входом и одним выходом с первым вентилем электропневматическим 13, а второй вход крана шарового трехходового с диагностикой 12 соединен с питательной магистралью 14. Первый вентиль электропневматический 13 соединен с питательной магистралью 14. Другими своими выходами клапан 7 соединен с реле давления 17, редуктором 15, который соединен с управляющим органом 20 крана резервного управления 1 через второй дроссель 9, и питательной магистралью 14. Также один из выходов первого вентиля электропневматического 13 соединен с атмосферой 10. Реле давления 17 также соединено с атмосферой 10. Другой вход реле давления 17 соединен с резервуаром 18, первым датчиком давления 19 и управляющим органом 20 крана резервного управления 1. Выход управляющего органа 20 крана резервного управления 1 соединен с атмосферой 10 через первый дроссель 16.

Орган активации тормозов имеет четыре отверстия для подключения к пневматическим магистралям, из которых к двум отверстиям подключается питательная магистраль 14 и канал тормозной магистрали 5 от реле давления 17, далее к двум оставшимся каналам подключается питательный канал редуктора 15 и тормозная магистраль 5.

Кран машиниста железнодорожного транспортного средства работает следующим образом

Управление краном машиниста осуществляется дистанционным пневматическим трёхпозиционным краном резервного управления 1 с управляющего органа 20.

Режимы:

1. Отпуск (поездное). В данном положении осуществляется открытие питательного клапана крана резервного управления 1, что обеспечивает наполнение управляющей полости реле давления 17 и резервуара 18. Это приводит к зарядке тормозной магистрали 5 до давления, на которое отрегулирован редуктор 15. Питание редуктора 15 осуществляется из питательной магистрали 14, при условии, что орган активации тормозов 4 включен (клапаны открыты).

2. Перекрыша с питанием. В данном положении все клапаны крана резервного управления 1 закрыты, что обеспечивает поддержание ранее заданного давления в управляющей полости реле давления17 и резервуаре 18, и, соответственно, в тормозной магистрали 5. В случае наличия утечек в тормозной магистрали 5, происходит автоматическое повышение давления до заданного значения.

3. Торможение служебным темпом (служебное торможение). В данном положении осуществляется открытие атмосферного клапана крана резервного управления 1, вследствие чего происходит снижение давления в управляющей полости реле давления 17 и резервуаре 18, что приводит к разрядке тормозной магистрали 5, темпом служебного торможения, который обеспечивается первым дросселем 16.

Работа органа активации тормозов 4.Для возможности исключения управления тормозами из нерабочей кабины, предназначен орган активации тормозов 4, обеспечивающий разобщение реле давления 17 от тормозной магистрали 5 поезда и редуктора 15 от питательной магистрали 14. Управление работой органа активации тормозов 4 в основном режиме осуществляется подачей напряжения на первый вентиль электропневматический 13. При подаче напряжения, орган активации тормозов 4 включен (кран машиниста активирован). При снятии напряжения, орган активации тормозов 4 выключен (кран машиниста деактивирован). При возникновении нештатной ситуации (например неисправность первого вентиля электропневматического 13) возможен резервный режим управления органом активации тормозов 4, который осуществляется переводом ручки крана трехходового с диагностикой 12. При переводе ручки в положение «Основной», управление органом активации тормозов 4 осуществляется первым вентилем электропневматическим 13. При переводе ручки в положение «Резервный» происходит включение органа активации тормозов 4 (кран машиниста активирован) вне зависимости от текущего состояния первого вентиля электропневматического 13.В органе активации тормозов 4 предусмотрен режим диагностики текущего состояния устройства, который реализуется при помощи второго датчика давления 11.

Для осуществления функции экстренного торможения по команде от микропроцессорной системы верхнего уровня предназначен клапан срывной 3. Управление работой клапана срывного 3 осуществляется подачей напряжения на второй вентиль электропневматический 8. При подаче напряжения на второй вентиль электропневматический 8 клапан срывной 3 деактивирован (штатный режим). При снятии напряжения со второго вентиля электропневматического 8 клапан срывной 3 активирован, происходит разрядка тормозной магистрали 5 темпом экстренного торможения. Для отключения клапана срывного 3 при следовании поезда холодным резервом или возникновении нештатной ситуации предназначен кран разобщительный с диагностикой 6.

Заявленный технический результат - упрощение конструкции крана машиниста - достигается я за счет того, что:

по сравнению с прототипом модифицирована конструкция блока исполнительного 2 и органа активации тормозов 4, в частности выходы клапана 7 и первого вентиля электропневматического 13 соединены напрямую с питательной магистралью 14, на выходе органа активации тормозов 4, в то время как в прототипе соединение с питательной магистралью осуществляется через клапан, реле давления и кран шаровой разобщительный, что требует наличие дополнительного функционального элемента и дополнительной связи между функциональными элементами, и как следствие - усложняет конструкцию;

по сравнению с прототипом модифицирована конструкция крана резервного управления 1, в которую входят первый 16 и второй 9 дроссели и управляющий орган 20, входы которого соединены с редуктором 15 и реле давления 17, в то время как в прототипе дополнительно используются два клапана возбудительных, один из которых соединен со срывным клапаном, другой с реле давления, что требует наличие двух дополнительных функциональных элементов и двух дополнительных связей между функциональными элементами, и как следствие - усложняет конструкцию;

по сравнению с прототипом модифицирована конструкция блока исполнительного 2 в части касающейся наличия клапана срывного 3, в прототипе используется аналогичная конструкция, в дополнение к которой выделен отдельный (второй) клапан срывной, что требует наличие дополнительного функционального элемента и дополнительных связей между функциональными элементами, и как следствие - усложняет конструкцию.

Заявителем в 2023 году был изготовлен промышленный образец заявленного устройства. Сборка и эксплуатация которого подтвердила заявленный технический результат. В сравнении с прототипом, количество функциональных элементов и связей между ними уменьшилось на 8%. Уменьшение элементов конструкции положительно повлияло на скорость производства и сборки, а также на надежность изделия.

Пример функциональной схемы устройства показан на фиг. 1 Несмотря на упрощение конструкции, работа крана машиниста была обеспечена в тех же положениях что и в решении прототипа. Кроме того, в ходе апробации заявленного решения были выявлены следующие его преимущества по сравнению с решениями известными из уровня техники:

1. Обеспечение возможности диагностики крана машиниста (благодаря наличию первого 19 и второго 11 датчиков давления). В частности, предусмотрен режим диагностики текущего состояния устройства, который реализуется при помощи второго датчика давления 11.

2. Возможность диагностики состояния крана шарового разобщительного с диагностикой 6 и крана шарового трехходового с диагностикой 12.

3. Уникальная конструкция блокировки тормозов крана машиниста позволяет полностью исключить его работу в нерабочей кабины (наличие органа активации тормозов 4, обеспечивающего разобщение реле давления 17 от тормозной магистрали 5 поезда и редуктора 15 от питательной магистрали 14).

4. Полностью исключена подпитка тормозной магистрали 5 в случае активации непрямодействующей «Петли безопасности», что в свою очередь уменьшает время разрядки тормозной магистрали 5 при экстренном торможении.

5. Конструкция переключательного клапана в блоке тормозного оборудования позволяет осуществлять приоритет работы тормоза безопасности над всеми другими видами тормозов.

Заявленное устройство является единым изделием и изготавливается на заводе изготовителе посредством сборочных операций. Все функциональные элементы крана машиниста соединены между собой механическим или электрическим путем и находятся внутри единого корпуса.

Claims (1)

1. Кран машиниста железнодорожного транспортного средства, состоящий из крана резервного управления, блока исполнительного и блока управления краном машиниста, в блоке исполнительном выполнены клапан срывной, орган активации тормозов, а также реле давления, редуктор, кран шаровой разобщительный с диагностикой, резервуар и первый датчик давления, тормозная магистраль соединена с краном шаровым разобщительным с диагностикой и клапаном, размещенным в органе активации тормозов, кран шаровый разобщительный с диагностикой соединен с клапаном срывным, выход которого соединен с атмосферой, клапан одним своим входом соединен со вторым датчиком давления и выходом крана шарового трехходового с диагностикой, кран шаровой трехходовой с диагностикой соединен одним входом и одним выходом с вентилем электропневматическим, второй вход крана шарового трехходового с диагностикой соединен с питательной магистралью, другими своими выходами клапан соединен с реле давления, редуктором, который соединен с управляющим органом крана резервного управления через второй дроссель, и питательной магистралью, реле давления соединено с атмосферой, другой вход реле давления соединен с резервуаром, первым датчиком давления и управляющим органом крана резервного управления, выход управляющего органа крана резервного управления соединен с атмосферой через первый дроссель.