ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ. Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и предназначено для обеспечения безопасности движения поездов, в первую очередь грузовых.FIELD OF TECHNOLOGY. The invention relates to the field of railway transport and is intended to ensure the safety of train traffic, especially freight.
Техническим результатом является определение момента излома боковой рамы тележки вагона, выполнение автоматического торможения поезда и оповещение машиниста с применением надежного и простого устройства, требующего минимальных доработок вагона.The technical result is the determination of the moment of fracture of the side frame of the carriage of the carriage, the automatic braking of the train and notification of the driver using a reliable and simple device requiring minimal modifications to the carriage.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ. При движении грузовых составов нередко происходят различные аварии по причине выхода из строя железнодорожных тележек. Самой распространенной и непредсказуемой причиной является излом боковой рамы в зоне радиуса R55 внутреннего угла буксового проема. Излом боковой рамы всегда ведет к сходу вагонов состава, повреждению железнодорожного полотна и элементов контактной сети, порче вагонов и грузов, а также может привести к столкновению с встречными поездами, в том числе пассажирскими. В настоящий момент причины излома боковой рамы в указанном месте неизвестны и даже тщательный осмотр этой зоны на предмет дефектов не гарантирует надежности конструкции, поскольку трещины могут появиться и развиться до критического значения в самые кратчайшие сроки.BACKGROUND OF THE INVENTION During the movement of freight trains, various accidents often occur due to the failure of railway carts. The most common and unpredictable reason is a fracture of the side frame in the zone of radius R55 of the inner corner of the axle box opening. A kink in the side frame always leads to the descent of train cars, damage to the railroad tracks and contact network elements, damage to cars and goods, and can also lead to a collision with oncoming trains, including passenger trains. At present, the causes of the fracture of the side frame at the indicated location are unknown and even a thorough inspection of this area for defects does not guarantee the reliability of the structure, since cracks can appear and develop to a critical value in the shortest possible time.
Тем не менее, излом боковой рамы в зоне буксового проема не ведет к мгновенному сходу, поскольку поврежденный вагон способен на протяжении многих километров продолжать движение без одной опоры, никак не выдавая критической ситуации и повреждая при этом лишь рельсошпальную решетку. Поскольку машинист не имеет информации о подобном состоянии аварийного вагона и не может принимать соответствующих мер, поезд продолжает движение в штатном режиме. По прошествии некоторого времени, при входе в поворот, при проходе стрелок, или по другим причинам поврежденный вагон все же сходит с рельсов, иногда стягивая за собой соседние вагоны. Сход вагонов поезда при высокой скорости движения ведет к серьезным финансовым потерям. Своевременное информирование локомотивной бригады об изломах боковин способствует сокращению времени от момента схода до момента принятия решения и начала аварийного торможения, а следовательно, существенному уменьшению серьезности последствий схода.Nevertheless, a break in the side frame in the axle box area does not lead to instantaneous descent, since a damaged car is able to continue driving for many kilometers without a single support, without giving out a critical situation and damaging only the rail-sleeper. Since the driver does not have information about the similar condition of the emergency carriage and cannot take appropriate measures, the train continues to move normally. After some time, at the entrance to the turn, during the passage of the shooters, or for other reasons, the damaged car nevertheless goes off the rails, sometimes pulling adjacent cars along with it. The descent of train wagons at high speeds leads to serious financial losses. Timely informing the locomotive team about fractures of the sidewalls helps to reduce the time from the moment of descent to the moment of decision making and the start of emergency braking, and therefore, significantly reduce the severity of the consequences of the descent.
ИЗВЕСТНЫЕ АНАЛОГИ. Известны различные конструкции датчиков, обеспечивающих контроль и анализ параметров движения каждой тележки или оси вагона, и передающих информацию в кабину машиниста. Проблема состоит в относительной ненадежности электроники, необходимости защиты от вибрации, от помех и от низких температур, необходимости обеспечения автономного питания, идентификации датчиков и доработке кабины машиниста, а также разработки алгоритмов обработки сигналов для определения момента схода.KNOWN ANALOGUES. Various sensor designs are known for monitoring and analyzing the motion parameters of each bogie or wagon axis, and transmitting information to the driver’s cab. The problem is the relative unreliability of the electronics, the need to protect against vibration, noise and low temperatures, the need to provide autonomous power supply, identification of sensors and refinement of the driver’s cab, as well as the development of signal processing algorithms to determine the moment of descent.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ. Описываемое техническое решение представляет собой техническую доработку вагона. На тормозную магистраль 1 (Фиг.1) устанавливается тройник 2 с вентилем 3, который обеспечивает отвод воздуха в дополнительный контур 4, состоящий из системы металлических трубок, разведенных по вагону до каждой из четырех боковых рам 5. К каждой трубке на вагоне присоединен резиновый шланг высокого давления, соединенный другим концом с боковой рамой и жестко закреплен вдоль ее поверхности крепежными элементами снаружи или внутри детали (Фиг.2). Все шланги на свободном конце закрыты заглушками.SUMMARY OF THE INVENTION The described technical solution is a technical refinement of the car. A tee 2 with a valve 3 is installed on the brake line 1 (Fig. 1), which allows air to be vented to an additional circuit 4, consisting of a system of metal tubes diluted along the car to each of the four side frames 5. A rubber hose is attached to each tube on the car high pressure, connected at the other end to the side frame and rigidly fixed along its surface by fasteners on the outside or inside the part (Figure 2). All hoses at the free end are plugged.
Устройство работает аналогично стоп-крану, то есть выполняет экстренное торможение состава при разгерметизации тормозной магистрали. Буксовый проем боковой рамы в грузовом вагоне нагружен на 12 тонн. При изломе боковой рамы действуют силы более чем достаточные для обрыва резинового шланга. Обрыв резинового шланга приводит к разгерметизации контура, к падению давления в тормозной магистрали и приведению тормозов всего состава в действие. Кроме этого, при разгерметизации тормозной магистрали в кабине машиниста загорится сигнальная лампа.The device works similarly to a stop crane, that is, it performs emergency braking of the composition during depressurization of the brake line. The box opening of the side frame in a freight car is loaded with 12 tons. If the side frame is broken, more than enough forces are acting to break the rubber hose. A break in the rubber hose leads to depressurization of the circuit, to a drop in pressure in the brake line and to the activation of the brakes of the whole composition. In addition, when the brake line is depressurized, a warning lamp will light in the driver's cab.
Удобство конструкции состоит в том, что доработки требуют только вагоны, причем в одном составе могут присутствовать как модернизированные вагоны, так и обычные. В случае повреждения системы, она может быть отключена разобщительным краном до следующего депо. Доработка никак не влияет на работу тормозной системы, не увеличивает расход воздуха компрессора, не вносит изменений в регламентированные уровни давлений в тормозной магистрали.Convenience of the design consists in the fact that only wagons require modifications, and both modernized wagons and ordinary ones can be present in one train. In case of damage to the system, it can be turned off by an isolation valve until the next depot. Refinement does not affect the operation of the brake system, does not increase the air flow of the compressor, does not make changes to the regulated pressure levels in the brake line.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ. Описываемое устройство для установки на один полувагон состоит из одного тройника, одного разобщительного клапана, 25 метров стальных трубок и резиновых шлангов, а также стандартные фитинги, заглушки и крепежные элементы. Суммарная стоимость доработки не превышает стоимости одной буксы в сборе.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The described device for installation on one gondola consists of one tee, one isolation valve, 25 meters of steel pipes and rubber hoses, as well as standard fittings, plugs and fasteners. The total cost of refinement does not exceed the cost of one axle box assembly.
