RU2600470C1 - Railway vehicle braking control system - Google Patents

Railway vehicle braking control system Download PDF

Info

Publication number
RU2600470C1
RU2600470C1 RU2015126226/11A RU2015126226A RU2600470C1 RU 2600470 C1 RU2600470 C1 RU 2600470C1 RU 2015126226/11 A RU2015126226/11 A RU 2015126226/11A RU 2015126226 A RU2015126226 A RU 2015126226A RU 2600470 C1 RU2600470 C1 RU 2600470C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pneumatic
brake
controller
electro
railway vehicle
Prior art date
Application number
RU2015126226/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Анатольевич Родыгин
Игорь Германович Тильк
Вадим Вадимович Ляной
Original Assignee
Акционерное Общество "Научно-Производственный Центр "Промэлектроника"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное Общество "Научно-Производственный Центр "Промэлектроника" filed Critical Акционерное Общество "Научно-Производственный Центр "Промэлектроника"
Priority to RU2015126226/11A priority Critical patent/RU2600470C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2600470C1 publication Critical patent/RU2600470C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T15/00Construction arrangement, or operation of valves incorporated in power brake systems and not covered by groups B60T11/00 or B60T13/00
    • B60T15/02Application and release valves
    • B60T15/18Triple or other relay valves which allow step-wise application or release and which are actuated by brake-pipe pressure variation to connect brake cylinders or equivalent to compressed air or vacuum source or atmosphere
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/24Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being gaseous
    • B60T13/26Compressed-air systems
    • B60T13/36Compressed-air systems direct, i.e. brakes applied directly by compressed air
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/66Electrical control in fluid-pressure brake systems
    • B60T13/68Electrical control in fluid-pressure brake systems by electrically-controlled valves

Abstract

FIELD: transportation.
SUBSTANCE: invention relates to railway transport and intended for electropneumatic control over railway vehicle braking system. Railway vehicle braking control system has on each unit forming part of vehicle, pneumatic air distributor, connected to pneumatic brake line, controller, electropneumatic unit, including connected to controller electrically driven braking air valve designed for brake line connection with atmosphere, electropneumatic release valve, intended to connect brake line with air distributor working chamber, and pressure sensor. Pressure sensor is connected to braking line and controller. Controller is connected with locomotive control unit, to which driver's brake valve is connected, which is connected to pneumatic brake line.
EFFECT: higher reliability of brake system, reduced time of full release.
6 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и предназначено для электропневматического управления тормозной системой железнодорожного транспортного средства.The invention relates to the field of railway transport and is intended for electro-pneumatic control of the brake system of a railway vehicle.

Известен электропневматический тормоз железнодорожного транспортного средства, содержащий на каждой единице транспортного средства тормозную магистраль, пневматический воздухораспределитель, тормозной цилиндр, источник сжатого воздуха, выполненный в виде резервуара, сообщенного с тормозной магистралью посредством обратного клапана, а также электромагнитные вентили торможения и отпуска. Электромагнитный вентиль торможения пневматически соединен с тормозной магистралью, а электромагнитный вентиль отпуска - с источником сжатого воздуха и тормозной магистралью. Пневматический воздухораспределитель связан каналами с тормозной магистралью и тормозным цилиндром. К тормозной магистрали пневматически подключен дополнительный электромагнитный вентиль торможения с калиброванным отверстием, а к источнику сжатого воздуха - дополнительный электромагнитный вентиль отпуска с калиброванным отверстием, соединенный с тормозной магистралью (см. патент №111497, опубликовано 20.12.2011, МПК В60Т 13/68).Known electro-pneumatic brake of a railway vehicle, containing on each unit of the vehicle a brake line, a pneumatic air distributor, a brake cylinder, a compressed air source made in the form of a reservoir in communication with the brake line through a check valve, as well as electromagnetic braking and tempering valves. The electromagnetic braking valve is pneumatically connected to the brake line, and the electromagnetic release valve is connected to a source of compressed air and the brake line. The pneumatic air distributor is connected by channels to the brake line and the brake cylinder. An additional electromagnetic brake valve with a calibrated hole is pneumatically connected to the brake line, and an additional electromagnetic release valve with a calibrated hole connected to the brake line is connected to the compressed air source (see patent No. 111497, published December 20, 2011, IPC В60Т 13/68).

Известный электропневматический тормоз имеет ряд недостатков:Known electro-pneumatic brake has several disadvantages:

- наличие резервуара - источника сжатого воздуха, увеличивающего «паразитный» объем тормозной магистрали, ухудшающий прохождение отпускной волны при быстром повторном (нет времени на пополнение резервуара) торможении и отпуске (особенно на горных участках движения) и ограничивающий длину состава по времени зарядки тормоза. Кроме того, этот объем создает нагрузку на кран машиниста (из-за нехватки проходных сечений), не позволяя ему с достаточной скоростью увеличивать давление в тормозной магистрали, при зарядке. Этот же объем ограничивает возможность применения «сверхзарядки» для ускорения пополнения ТМ сжатым воздухом, так как повышается вероятность перезарядки головной части состава «сверхзарядным» давлением (неотпуск головы);- the presence of a reservoir - a source of compressed air, increasing the "parasitic" volume of the brake line, worsening the passage of the tempering wave during rapid repeated (no time to replenish the reservoir) braking and tempering (especially in mountainous areas of movement) and limiting the length of the composition by the time of charging the brake. In addition, this volume creates a load on the driver’s crane (due to the lack of passage sections), not allowing it to increase the pressure in the brake line with sufficient speed when charging. The same volume limits the possibility of using “overcharging” to accelerate replenishment of HM with compressed air, since the probability of recharging the head of the train with “supercharged” pressure (head release) increases;

- наличие двух дополнительных точек подключения к тормозной магистрали, что снижает ее прочность, пневматическую плотность и надежность;- the presence of two additional points of connection to the brake line, which reduces its strength, pneumatic density and reliability;

- неоправданное наличие обратного клапана и двух дополнительных электропневматических вентилей, что снижает надежность тормозной системы и увеличивает потребление электропитания;- unjustified presence of a check valve and two additional electro-pneumatic valves, which reduces the reliability of the brake system and increases power consumption;

- неоправданное наличие дополнительного электромагнитного вентиля торможения с калиброванным отверстием, выполняющего замедленную разрядку тормозной магистрали, подобно разрядке тормозной магистрали при положении Va ручки крана машиниста. Такое положение крана машиниста применяется в длинносоставных поездах при пневматическом управлении тормозами для выравнивания скорости срабатывания тормозов (наполнения сжатым воздухом тормозных цилиндров (ТЦ)) в головной и хвостовой частях состава. При применении электропневматического управления тормозами поезда срабатывание тормозов происходит практически одновременно по всей длине состава, поэтому выравнивания скорости срабатывания тормозов не требуется, нет необходимости использовать положение Va;- unjustified presence of an additional electromagnetic braking valve with a calibrated hole, performing delayed discharge of the brake line, similar to the discharge of the brake line when the position of the handle of the crane driver. This position of the driver’s crane is used in long trains with pneumatic brake control to equalize the speed of the brakes (filling the brake cylinders (TC) with compressed air) in the head and tail of the train. When applying the electro-pneumatic control of train brakes, the brakes are applied almost simultaneously along the entire length of the train, so alignment of the braking speed is not required, there is no need to use the Va position;

- неоправданное наличие дополнительного электромагнитного вентиля отпуска с калиброванным отверстием, подключенного к источнику сжатого воздуха, пневматически соединенного с тормозной магистралью (ТМ), так как скорость отпуска воздухораспределителя, при достаточно быстром наполнении ТМ, ограничивается скоростью наполнения золотниковой камеры (ЗК) воздухораспределителя через калиброванные отверстия магистральной части и не зависит от скорости наполнения ТМ - нет необходимости медленно наполнять ТМ при отпуске (отпуск и так происходит достаточно медленно). Нет необходимости выравнивать скорость отпуска в голове и хвосте состава в длинносоставных поездах, так как при электропневматическом управлении тормозами срабатывание происходит одновременно по всей длине состава;- unjustified presence of an additional electromagnetic release valve with a calibrated orifice connected to a source of compressed air pneumatically connected to the brake line (TM), since the release rate of the air distributor, when the TM is sufficiently fast, is limited by the speed of filling the spool chamber (ZK) of the air distributor through calibrated openings the main part and does not depend on the speed of filling the TM - there is no need to slowly fill the TM during the vacation (vacation and so on so rather slowly). There is no need to equalize the tempering speed in the head and tail of the train in long trains, since with electro-pneumatic brake control, the response occurs simultaneously along the entire train length;

- отсутствие возможности выполнения ступенчатого отпуска при включенном «равнинном» режиме отпуска воздухораспределителя, так как при незначительном повышении давления в ТМ может произойти полный отпуск из-за разрядки рабочей камеры воздухораспределителя (РК) в ТМ и ЗК в магистральной части (МЧ);- the inability to perform step-by-step tempering with the “flat” mode of dispensing the air distributor on, since with a slight increase in pressure in the ТМ, full tempering can occur due to the discharge of the working chamber of the air distributor (РК) in the ТМ and ЗК in the main part (МЧ);

- затягивание полного отпуска по времени при включенном «горном» режиме отпуска воздухораспределителя вследствие увеличенного паразитного объема ТМ;- tightening of the full vacation in time when the "mountain" mode of tempering of the air distributor is switched on due to the increased parasitic volume of the TM;

- ограничение на длину состава при «горном» режиме отпуска воздухораспределителя вследствие затягивания отпуска хвостовой части поезда;- a limitation on the length of the train in the "mountain" mode of tempering of the air distributor due to the delayed tempering of the tail of the train;

- отсутствие возможности принудительного дистанционного отпуска тормоза, например, в горочном парке (отпуск тормоза каждого вагона после полной разрядки ТМ осуществляется при проходе вдоль состава персоналом парка нажатием на ручку принудительного отпуска) и при случайной перезарядке тормозной системы «сверхзарядным» давлением;- the lack of the possibility of forced remote brake release, for example, in a hill park (brake release of each car after the TM is completely discharged is carried out when the personnel of the park pass along the train by pressing the forced release handle) and when the brake system is accidentally recharged with “supercharged” pressure;

- отсутствие унификации, необходимость адаптировать компоновку электропневматики под различные типы вагонов;- lack of unification, the need to adapt the layout of electro-pneumatics for various types of cars;

- высокая трудоемкость монтажа оборудования.- high complexity of installation of equipment.

Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, заключается в том, что система управления торможением железнодорожного транспортного средства обеспечивает:The technical result to which the claimed invention is directed is that the brake control system of a railway vehicle provides:

- повышение прочности, пневматической плотности и надежности тормозной магистрали вследствие отсутствия в ней каких-либо дополнительных точек врезки;- increasing the strength, pneumatic density and reliability of the brake line due to the absence of any additional insertion points in it;

- отсутствие объема, увеличивающего «паразитную» эквивалентную длину тормозной магистрали;- lack of volume that increases the "spurious" equivalent length of the brake line;

- повышение надежности тормозной системы за счет отсутствия обратного клапана, двух дополнительных электропневматических вентилей;- improving the reliability of the brake system due to the lack of a check valve, two additional electro-pneumatic valves;

- сокращение времени полного отпуска за счет ускорения одновременной разрядки РК в ТМ и ЗК;- reducing the time of full vacation due to the acceleration of the simultaneous discharge of RK in TM and ZK;

- снятие ограничения на длину состава по тормозам при включенном «горном» режиме отпуска воздухораспределителя;- removal of restrictions on the length of the composition of the brakes when the "mountain" mode of vacation of the air distributor;

- возможность принудительного дистанционного отпуска тормоза при перезарядке тормозной системы «сверхзарядным» давлением и на сортировочных горках при полностью разряженной ТМ (подача специальной команды);- the possibility of forced remote release of the brake when recharging the brake system with "supercharged" pressure and on the sorting slides with a fully discharged TM (giving a special command);

- возможность вести поезд на «горном» режиме по любой местности, не переключая режим отпуска воздухораспределителя (экономия времени на подготовку состава к движению на пунктах обслуживания ПТО);- the ability to run the train in the "mountain" mode across any terrain, without switching the vacation mode of the air distributor (saving time on preparing the train for movement at the VET service points);

- уменьшение продольно-динамических сил при отпуске;- reduction of longitudinal-dynamic forces during vacation;

- исключение вероятности самопроизвольного отпуска тормозов в части состава или во всем поезде (на равнинном режиме отпуска) при неисправности отпускного электропневматического вентиля только на одном вагоне;- elimination of the probability of spontaneous release of brakes in part of the train or in the whole train (on a flat holiday mode) in the event of a malfunction of the outlet electro-pneumatic valve on only one car;

- упрощение и ускорение процесса установки электропневматического блока в тормозную систему единицы железнодорожного транспортного средства (установка и демонтаж производится посредством четырех гаек);- simplification and acceleration of the installation process of the electro-pneumatic unit in the braking system of a unit of a railway vehicle (installation and dismantling is carried out using four nuts);

- унификацию и возможность установки одного электропневматического блока на все разновидности вагонов и локомотивов.- unification and the possibility of installing one electro-pneumatic unit on all types of cars and locomotives.

Заявляемый технический результат достигается тем, что система управления торможением железнодорожного транспортного средства содержит расположенные на каждой единице, входящей в состав транспортного средства, пневматический воздухораспределитель, подключенный к пневматической тормозной магистрали, контроллер, электропневматический блок, включающий в себя подключенные к контроллеру электропневматический вентиль торможения, предназначенный для сообщения тормозной магистрали с атмосферой, и электропневматический вентиль отпуска, предназначенный для соединения канала тормозной магистрали с рабочей камерой воздухораспределителя, а также датчик давления, подключенный к тормозной магистрали и контроллеру, при этом контроллер соединен с установленным на локомотиве блоком управления, к которому подключен кран машиниста, соединенный с пневматической тормозной магистралью.The claimed technical result is achieved in that the brake control system of a railway vehicle contains located on each unit that is part of the vehicle, a pneumatic air distributor connected to the pneumatic brake line, a controller, an electro-pneumatic unit including an electro-pneumatic braking valve connected to the controller, designed for connecting the brake line to the atmosphere, and an electro-pneumatic holiday valve designed to connect the channel of the brake line with the working chamber of the air distributor, as well as the pressure sensor connected to the brake line and the controller, while the controller is connected to a control unit mounted on the locomotive, to which the driver’s crane is connected, connected to the pneumatic brake line.

Электропневматический блок может дополнительно содержать датчики давления, подключенные к тормозному цилиндру и рабочей камере воздухораспределителя.The electro-pneumatic unit may further comprise pressure sensors connected to the brake cylinder and the working chamber of the air distributor.

Связь контроллера, блока управления и датчиков давления осуществляется посредством проводной или беспроводной (например, по радиоканалу) связи.The communication of the controller, control unit and pressure sensors is carried out via wired or wireless (for example, over the air) communication.

Электропитание электропневматического блока осуществляется с использованием аккумулятора.The power supply of the electro-pneumatic unit is carried out using a battery.

Заявляемое изобретение поясняется чертежами, гдеThe invention is illustrated by drawings, where

фиг. 1 - структурная схема системы управления торможением железнодорожного транспортного средства;FIG. 1 is a block diagram of a braking control system of a railway vehicle;

фиг. 2 - схема электропневматического блока.FIG. 2 is a diagram of an electro-pneumatic unit.

Предлагаемая система управления торможением железнодорожного транспортного средства включает в себя электропневматический блок 1, размещенный между привалочными фланцами двухкамерного резервуара (ДР) 2 и магистральной части (МЧ) 3 пневматического воздухораспределителя, например №483, установленного на каждом вагоне 4 и каждой секции локомотива 5 (см. фиг. 1, на которой рассмотрен случай односекционного локомотива). Для фильтрации сжатого воздуха на входе воздухораспределителя используется входной фильтр (на чертеже не показан).The proposed braking control system for a railway vehicle includes an electro-pneumatic unit 1 located between the mounting flanges of a two-chamber reservoir (DR) 2 and the main part (MCH) 3 of a pneumatic air distributor, for example, No. 483 installed on each car 4 and each section of locomotive 5 (see Fig. 1, which considers the case of a single-section locomotive). To filter compressed air at the inlet of the air distributor, an inlet filter (not shown) is used.

Электропневматический блок 1 (фиг. 2) представляет собой корпус, на котором размещены электропневматический вентиль торможения 6, предназначенный для соединения тормозной магистрали (ТМ) 7 с атмосферой, электропневматический вентиль отпуска 8, предназначенный для соединения канала ТМ 7 с рабочей камерой 9 воздухораспределителя. В корпусе выполнены каналы, соединяющие камеры воздухораспределителя в соответствии с фиг. 2 - канал 10 тормозной магистрали 7, канал 11 рабочей камеры 9, канал 12 золотниковой камеры (ЗК) 13, канал 14 дополнительной разрядки тормозной магистрали (КДР).The electro-pneumatic unit 1 (Fig. 2) is a housing on which an electro-pneumatic braking valve 6 is arranged for connecting the brake line (TM) 7 to the atmosphere, an electro-pneumatic tempering valve 8 for connecting the channel TM 7 with the working chamber 9 of the air distributor. In the housing there are channels connecting the air distribution chambers in accordance with FIG. 2 - channel 10 of the brake line 7, channel 11 of the working chamber 9, channel 12 of the spool chamber (ZK) 13, channel 14 of the additional discharge of the brake line (KDR).

Электропневматический блок 1 содержит, по меньшей мере, один датчик давления 15 (фиг. 2), подключенный к тормозной магистрали 7.The electro-pneumatic unit 1 contains at least one pressure sensor 15 (Fig. 2) connected to the brake line 7.

Электропневматические вентили 6, 8 и датчик давления 15 соединены с контроллером 16, расположенным на каждом вагоне 4 и каждой секции локомотива 5. Контроллер 16 соединен с блоком управления 17, расположенным на локомотиве 5 - на кране машиниста 18. Контроллер 16 осуществляет прием и обработку команд блока управления 17, а также непосредственно управляет электропневматическими вентилями 6, 8 и принимает данные с датчика давления 15. Связь и обмен данными между блоком управления 17 и контроллерами 16, а также между датчиком давления 15 и контроллером 16 осуществляется посредством проводной или беспроводной (например, по радиоканалу) связи. Сигналы (торможение, отпуск, ступень торможения, ступень отпуска, полный отпуск и т.д.) кодируются при помощи модема (на чертеже не показан) и могут передаваться по проводной линии 19 даже при наличии в проводе постоянного напряжения или переменного напряжения низкой частоты (50 Гц), используемого для питания электронной и электропневматической части тормоза транспортного средства или при помощи радиосвязи. Питание контроллера 16 осуществляется от аккумулятора 20, зарядка которого может производиться от осевого генератора (на чертеже не показан), установленного на каждом вагоне 4, или с использованием проводной линии электропитания 19, проходящей по всему подвижному составу от локомотива 5. Питание контроллера 16, расположенного на локомотиве 5, осуществляется от аккумулятора 20, зарядка которого может производиться от питающей сети локомотива. Эта же линия может быть использована для передачи модулированных сигналов управления тормозом, а также для передачи сигналов телеметрии от каждого вагона 4 и каждой секции локомотива 5 на блок управления 17. Использование модулированных сигналов для связи между контроллерами 16 и блоком управления 17 уменьшает влияние внешних электрических помех и тяговых токов на управление тормозами. Поскольку имеет место использование применяемого на пассажирском подвижном составе электропневматического рукава, то возможно дублирование питающей (сигнальной) линии для повышения надежности связи и электропитания. Соединительный рукав устроен таким образом, что при обрыве поезда рвется тормозная магистраль 7 и два провода (основной и дополнительный) электропитания тормозной системы, при этом обесточиваются электропневматические вентили 6, 8, что приводит к активизации пневматического управления тормозом и к остановке поезда без участия контроллера 16 (задействован только пневматический воздухораспределитель). Возможна ситуация, когда при обрыве поезда контроллеры 16 (перешедшие на питание от аккумулятора 20), ближайшие к месту обрыва, формируют команду на экстренное торможение. Команда передается по линии связи в головную и хвостовую части поезда, все контроллеры 16 транспортного средства равномерно и одновременно разряжают ТМ 7, благодаря чему поезд останавливается без сильной динамики. В случае когда происходит обрыв только ТМ 7 или сильная утечка сжатого воздуха из ТМ 7 (без обрыва питающих проводов 19), происходит самопроизвольное торможение поезда из-за срабатывания воздухораспределителей, контроллер 16 при помощи датчика давления 15 фиксирует снижение давления в ТМ 7 до определенной величины и передает информацию блоку управления 17 на локомотив 5. В дальнейшем эта информация, полученная с контроллеров 16, может быть использована для определения места утечки из тормозной магистрали 7. В случае если блоком управления 17 или машинистом обнаружена неисправность датчика давления 15, принимается решение о дальнейшем движении или экстренной остановке поезда. В случае если происходит обрыв только питающих (сигнальных) проводов 16 (или ухудшение контактов в соединениях), без повреждения ТМ 7, то контроллеры 16 (питающиеся от аккумуляторов 20) автоматически переводят тормозную систему в режим пневматического управления от крана машиниста 18 по ТМ 7, обесточивая вентили 6, 8, либо переходят на радиоуправление (при его наличии). Кроме того, нет необходимости контролировать целостность подвижного состава, т.к. прием блоком управления 17 телеметрии с последнего вагона является подтверждением целостности всего поезда. Помимо телеметрической, диагностической информации на блок управления 17 с каждого вагона 4 может передаваться информация о номере вагона, наличии груза, их качественные характеристики и т.д.The electro-pneumatic valves 6, 8 and the pressure sensor 15 are connected to the controller 16 located on each car 4 and each section of the locomotive 5. The controller 16 is connected to the control unit 17 located on the locomotive 5 - on the crane of the driver 18. The controller 16 receives and processes the commands the control unit 17, and also directly controls the electro-pneumatic valves 6, 8 and receives data from the pressure sensor 15. Communication and data exchange between the control unit 17 and the controllers 16, as well as between the pressure sensor 15 and the axis controller 16 Available via wired or wireless (for example, over the air) communications. Signals (braking, vacation, braking stage, vacation stage, full vacation, etc.) are encoded using a modem (not shown in the drawing) and can be transmitted through wire line 19 even if there is a constant voltage or alternating voltage of low frequency in the wire ( 50 Hz) used to power the electronic and electro-pneumatic parts of the vehicle brake or via radio. The controller 16 is powered by a battery 20, which can be charged from an axial generator (not shown) installed on each carriage 4, or using a wired power line 19 passing through the entire rolling stock from a locomotive 5. Power supply to the controller 16 located on the locomotive 5, is carried out from the battery 20, the charging of which can be made from the supply network of the locomotive. The same line can be used to transmit modulated brake control signals, as well as to transmit telemetry signals from each car 4 and each section of the locomotive 5 to the control unit 17. Using modulated signals for communication between the controllers 16 and the control unit 17 reduces the effect of external electrical noise and traction currents for brake control. Since there is the use of an electro-pneumatic sleeve used on passenger rolling stock, it is possible to duplicate the supply (signal) line to increase the reliability of communication and power supply. The connecting sleeve is designed in such a way that when the train breaks, the brake line 7 and two wires (main and additional) of the power supply to the brake system break, while the electro-pneumatic valves 6, 8 are de-energized, which leads to the activation of pneumatic brake control and to the stop of the train without controller 16 (only a pneumatic air distributor is involved). It is possible that when the train breaks, the controllers 16 (switched to battery power 20) closest to the breakage point form an emergency braking command. The command is transmitted through the communication line to the head and tail of the train, all the vehicle controllers 16 uniformly and simultaneously discharge TM 7, so that the train stops without strong dynamics. In the event that only TM 7 is interrupted or compressed air leaks from TM 7 (without supply line breakage 19), the train spontaneously brakes due to the operation of the air distributors, the controller 16, using the pressure sensor 15, detects a decrease in pressure in TM 7 to a certain value and transmits the information to the control unit 17 to the locomotive 5. In the future, this information received from the controllers 16 can be used to determine the place of leakage from the brake line 7. If the control unit 17 or ashinistom detected pressure sensor fault 15, a decision on the further movement or an emergency stop of the train. In the event that only the supply (signal) wires 16 are broken (or the contacts in the connections are worsened) without damage to the TM 7, then the controllers 16 (powered by batteries 20) automatically put the brake system into pneumatic control mode from the crane 18 on TM 7, de-energizing valves 6, 8, or switch to radio control (if any). In addition, there is no need to control the integrity of the rolling stock, as reception by the control unit 17 of telemetry from the last car is a confirmation of the integrity of the entire train. In addition to telemetry, diagnostic information, information on the number of the car, the availability of cargo, their quality characteristics, etc. can be transmitted to the control unit 17 from each car 4.

Предлагаемый тормоз в различных режимах работает следующим образом.The proposed brake in various modes works as follows.

Машинист при ведении поезда выполняет манипуляции пневматическим краном машиниста 18, как при управлении штатным пневматическим тормозом. Блок управления 17, расположенный на кране 18, преобразует команды управления пневматическим тормозом в модулированные сигналы - команды управления электропневматическим тормозом, которые сначала одновременно или по цепочке поступают на модемы контроллеров 16, а затем, после обработки, поступают уже непосредственно на электропневматические вентили 6, 8. В тормозной магистрали 7 поезда давление изменяется в соответствии с действиями машиниста. В случае необходимости переход только на пневматическое управление может быть произведен подачей команды с блока управления 17 на обесточивание всех вентилей и это не нарушит процесс управления тормозами. При этом пневматические схемы тормозных систем вагона 4 и локомотива 5 полностью соответствуют типовой схеме включения грузового пневматического воздухораспределителя. Таким образом, для перехода на традиционное пневматическое управление необходимо обесточить оба вентиля 6, 8. В этом режиме управление тормозом поезда осуществляется краном машиниста 18, расположенным на локомотиве 5, а сигналы управления передаются по тормозной магистрали 7 в виде соответствующего понижения или повышения установившегося давления. Электропневматические вентили 6, 8 не участвуют в работе тормоза.The driver while driving the train performs manipulations with the pneumatic crane of the driver 18, as when controlling a regular pneumatic brake. The control unit 17, located on the valve 18, converts the pneumatic brake control commands into modulated signals - the electro-pneumatic brake control commands, which are first simultaneously or via a chain to the modems of the controllers 16, and then, after processing, they go directly to the electro-pneumatic valves 6, 8 In the brake line 7 of the train, the pressure changes in accordance with the actions of the driver. If necessary, the transition only to pneumatic control can be performed by issuing a command from the control unit 17 to de-energize all valves and this will not interfere with the brake control process. In this case, the pneumatic diagrams of the braking systems of the car 4 and the locomotive 5 are fully consistent with the typical scheme for switching on the cargo pneumatic air distributor. Thus, in order to switch to traditional pneumatic control, both valves 6, 8 must be de-energized. In this mode, the train brake is controlled by the crane 18 located on the locomotive 5, and control signals are transmitted along the brake line 7 in the form of a corresponding decrease or increase in steady-state pressure. Electro-pneumatic valves 6, 8 do not participate in the operation of the brake.

Зарядка тормозной системы вагона 4 и каждой секции локомотива 5 сжатым воздухом (всех камер - ЗК 13, РК 9 и запасного резервуара 21) - подготовка к действию тормоза - производится при обесточенном состоянии всех электропневматических вентилей 6, 8 и выполняется аналогично зарядке при пневматическом управлении через полости и каналы воздухораспределителя из питающей ТМ 7.Charging the braking system of car 4 and each section of the locomotive 5 with compressed air (all chambers - ZK 13, RK 9 and spare tank 21) - preparing for the braking action - is carried out when all the electro-pneumatic valves 6, 8 are de-energized and is similar to charging with pneumatic control via cavities and channels of the air distributor from the supply TM 7.

Состояние торможения. Машинист тормозным пневматическим краном 18 снижает давление в ТМ 7, блок управления 17 формирует команду, в которой задана величина давления, на которую нужно разрядить ТМ 7 (ступень торможения). Контроллеры 16, получив команду от блока управления 17, устанавливают под ток электропневматический вентиль торможения 6, электропневматический вентиль отпуска 8 обесточен. Вентиль 6 сообщает полость ТМ 7 с атмосферой. При торможении происходит одновременная по всей длине состава разрядка ТМ 7 в атмосферу, при этом через пневматический регулятор (на чертеже не показан) главной части 22 воздухораспределителя сжатым воздухом наполняется ТЦ 23 из ЗР 21. Давление в ТМ 7 контролируется датчиком 15. Информация о давлении в ТМ 7 с датчика 15 поступает в контроллер 16 и в случае достижения заданной величины или по истечении заданного времени контроллером 16 вырабатывается команда на закрытие вентиля 6, разрядка ТМ 7 прекращается. После разрядки ТМ 7 до необходимого давления (определяется режимом торможения) возникает состояние, когда давление в ТМ 7 не меняется, оба вентиля 6, 8 обесточены, в ТЦ 23 воздухораспределителем поддерживается давление сжатого воздуха, пропорциональное снижению давления в ТМ 7.Braking condition. The driver with a pneumatic brake valve 18 reduces the pressure in the TM 7, the control unit 17 generates a command in which the pressure is set to which the TM 7 must be discharged (braking stage). The controllers 16, having received a command from the control unit 17, set the electro-pneumatic braking valve 6 under current, the electro-pneumatic tempering valve 8 is de-energized. Valve 6 communicates the TM 7 cavity with the atmosphere. During braking, the ТМ 7 is simultaneously discharged into the atmosphere along the entire length of the train, and through the pneumatic regulator (not shown) of the main part 22 of the air distributor, the shopping center 23 from ЗР 21 is filled with compressed air. The pressure in ТМ 7 is controlled by the gauge 15. Information on pressure in TM 7 from the sensor 15 enters the controller 16 and in case of reaching a predetermined value or after a predetermined time, the controller 16 generates a command to close the valve 6, the discharge of TM 7 stops. After the discharge of ТМ 7 to the required pressure (determined by the braking mode), a state occurs when the pressure in ТМ 7 does not change, both valves 6, 8 are de-energized, in the TC 23 the air distributor maintains the compressed air pressure proportional to the decrease in pressure in ТМ 7.

Ступенчатое торможение. Машинист может выполнить торможение пневматическим краном 18 не за один прием, а ступенями, с выдержкой времени после каждой ступени торможения, в этом случае блок управления 17 формирует команду, в которой задана величина давления, на которую нужно разрядить ТМ 7 от установившейся величины, при этом вентиль 6 установлен под ток, вентиль 8 обесточен. Датчик давления 15 фиксирует величину давления в ТМ 7 и передает ее на контроллер 16. При достижении заданной величины или по истечении определенного времени вырабатывается команда на приведение вентилей 6, 8 в обесточенное состояние. Воздухораспределитель увеличивает давление в тормозном цилиндре 23 пропорционально снижению давления в ТМ 7.Step braking. The driver can perform the braking with the pneumatic crane 18 not in one step, but in steps, with a time delay after each braking step, in this case the control unit 17 generates a command in which the pressure is set to which TM 7 must be discharged from the steady-state value, while valve 6 is set to current, valve 8 is de-energized. The pressure sensor 15 captures the pressure in TM 7 and transfers it to the controller 16. Upon reaching the specified value or after a certain time, a command is issued to bring the valves 6, 8 to a de-energized state. The air distributor increases the pressure in the brake cylinder 23 in proportion to the decrease in pressure in TM 7.

Состояние полного отпуска. Блок управления 17 формирует команду полного отпуска, каждый контроллер 16 в составе, приняв команду, устанавливает под ток вентиль 8, при этом вентиль 6 обесточен. Контроллер 16 при помощи датчика 15 фиксирует давление в ТЦ 23 и при достижении давления в ТЦ 23 величины, близкой к нулю, или по окончании определенного промежутка времени вырабатывает команду на перевод тормозной магистрали в состояние перекрыши (электропневматические вентили 6, 8 обесточены).Full vacation status. The control unit 17 generates a command full vacation, each controller 16 in the composition, having accepted the command, sets the valve 8 under current, while the valve 6 is de-energized. The controller 16 with the help of the sensor 15 captures the pressure in the TC 23 and when the pressure in the TC 23 reaches a value close to zero, or at the end of a certain period of time, it generates a command to put the brake line into the shut off state (electropneumatic valves 6, 8 are de-energized).

Принудительный отпуск тормозов в горочных парках подготовки составов к роспуску выполняется, когда блок управления 17 выработает соответствующую команду, при этом контроллер 16 устанавливает под ток вентили 6 и 8, воздух из ТМ 7, РК 9 выходит в атмосферу, тормоз полностью разряжается (кроме ЗР 21) и отпускает. После полного отпуска или по окончании заданного промежутка времени можно обесточить вентили 6 и 8.Forced release of the brakes in the hill parks for preparing the trains for dissolution is performed when the control unit 17 generates the appropriate command, while the controller 16 sets the valves 6 and 8 under current, the air from TM 7, PK 9 enters the atmosphere, the brake is completely discharged (except for SR 21 ) and lets go. After a full vacation or at the end of a predetermined period of time, valves 6 and 8 can be de-energized.

Ступенчатый отпуск. Машинист может выполнить отпуск тормозов не в один прием, а ступенями с выдержкой времени после каждой ступени. Это возможно, когда на всех воздухораспределителях включен «горный» режим отпуска. Для этого, не меняя положения ручки пневматического крана 18, машинист нажимает на кнопку управления отпуском, расположенную на блоке управления 17. Блок управления 17 вырабатывает соответствующую команду и передает ее контроллерам 16. Контроллеры 16, получив команду, устанавливают вентиль 8 под ток на заданный короткий промежуток времени, вентиль 6 - обесточен. Далее вентиль 8 обесточивается, обеспечивая состояние перекрыши ТМ 7. Происходит снижение давления в РК 9 воздухораспределителя на некоторую величину и соответствующее уменьшение давления в ТЦ 23. Машинист может повторить данную манипуляцию несколько раз до полного отпуска тормозов (контроль может осуществляться по датчику давления в ТЦ 23), после чего он может перевести кран машиниста 18 в положение полного отпуска. Для более точного управления ступенчатым отпуском может быть использован датчик давления, подключенный к рабочей камере воздухораспределителя (на чертеже не показан).Step vacation. The driver can perform brake release not in one go, but in steps with time delay after each step. This is possible when the “mountain” holiday mode is activated on all air distributors. To do this, without changing the position of the handle of the pneumatic valve 18, the driver presses the release control button located on the control unit 17. The control unit 17 generates a corresponding command and transfers it to the controllers 16. The controllers 16, having received the command, set the valve 8 under current for a given short a period of time, valve 6 is de-energized. Further, the valve 8 is de-energized, providing the condition of the shutoff ТМ 7. There is a decrease in pressure in RK 9 of the air distributor by a certain amount and a corresponding decrease in pressure in the shopping center 23. The driver can repeat this procedure several times until the brakes are completely released (control can be carried out using the pressure sensor in the shopping center 23 ), after which he can put the crane of the driver 18 in the full release position. For more precise control of the stepped tempering, a pressure sensor connected to the working chamber of the air distributor (not shown) can be used.

Датчик давления (на чертеже не показан), подключенный к ТЦ 23, может быть использован для диагностики неисправностей воздухораспределителя.A pressure sensor (not shown in the drawing) connected to the TC 23 can be used to diagnose malfunctions in the air distributor.

Для обеспечения требуемого темпа наполнения ТЦ 23 сжатым воздухом (при торможении), а также для требуемого темпа освобождения ТЦ 23 от сжатого воздуха (при отпуске), возможно, понадобится доработка тормозного и отпускного клапанов регулятора главной части воздухораспределителя в части увеличения проходных сечений. На работу воздухораспределителя при пневматическом и электропневматическом управлении данная доработка не окажет никаких отрицательных воздействий.To ensure the required rate of filling of the TC 23 with compressed air (during braking), as well as the required rate of release of the TC 23 from compressed air (during tempering), it may be necessary to modify the brake and release valves of the regulator of the main part of the air distributor in terms of increasing the flow cross sections. This revision will not have any negative effects on the operation of the air distributor with pneumatic and electro-pneumatic control.

Заявляемая система управления торможением железнодорожного транспортного средства позволяет:The inventive braking control system of a railway vehicle allows:

- снизить электропотребление тормозной системой вагона;- reduce power consumption by the braking system of the car;

- ускорить процесс разрядки тормозного цилиндра;- accelerate the process of discharging the brake cylinder;

- сократить время отпуска локомотива и каждого вагона в отдельности и повысить равномерность процесса отпуска в поезде в целом;- reduce the vacation time of the locomotive and each car individually and increase the uniformity of the vacation process in the train as a whole;

- уменьшить продольно-динамические силы при отпуске;- reduce longitudinal-dynamic forces during vacation;

- сократить время подготовки поезда к движению при отпуске;- reduce the time of preparation of the train for movement during vacation;

- определять место утечки сжатого воздуха из тормозной магистрали либо неисправный воздухораспределитель, вызывающие самопроизвольное срабатывание тормозов;- determine the place of leakage of compressed air from the brake line or a faulty air distributor, causing spontaneous operation of the brakes;

- увеличить безопасность движения поездов.- increase the safety of train traffic.

Claims (6)

1. Система управления торможением железнодорожного транспортного средства, содержащая расположенные на каждой единице, входящей в состав транспортного средства, пневматический воздухораспределитель, подключенный к пневматической тормозной магистрали, контроллер, электропневматический блок, включающий в себя подключенные к контроллеру электропневматический вентиль торможения, предназначенный для сообщения тормозной магистрали с атмосферой, и электропневматический вентиль отпуска, предназначенный для соединения канала тормозной магистрали с рабочей камерой воздухораспределителя, а также датчик давления, подключенный к тормозной магистрали и контроллеру, при этом контроллер соединен с установленным на локомотиве блоком управления, к которому подключен кран машиниста, соединенный с пневматической тормозной магистралью.1. The brake control system of a railway vehicle, comprising a pneumatic air distributor connected to the pneumatic brake line, a controller, an electro-pneumatic unit including an electro-pneumatic brake valve for communicating with the brake line, located on each unit included in the vehicle with atmosphere, and an electro-pneumatic tempering valve designed to connect the brake channel lines with a working chamber of the air distributor, as well as a pressure sensor connected to the brake line and the controller, while the controller is connected to a control unit mounted on the locomotive, to which the driver’s crane is connected, connected to the pneumatic brake line. 2. Система управления торможением железнодорожного транспортного средства по п. 1, в которой электропневматический блок дополнительно содержит датчики давления, подключенные к тормозному цилиндру и рабочей камере воздухораспределителя.2. The railway vehicle braking control system according to claim 1, wherein the electro-pneumatic unit further comprises pressure sensors connected to the brake cylinder and the working chamber of the air distributor. 3. Система управления торможением железнодорожного транспортного средства по п. 1 или 2, в которой связь контроллера, блока управления и датчиков давления осуществляется посредством проводной связи.3. The braking control system of a railway vehicle according to claim 1 or 2, in which the communication of the controller, control unit and pressure sensors is carried out through a wired connection. 4. Система управления торможением железнодорожного транспортного средства по п. 1, в которой связь контроллера, блока управления и датчиков давления осуществляется посредством беспроводной связи.4. The brake control system of a railway vehicle according to claim 1, wherein the communication of the controller, control unit and pressure sensors is carried out via wireless communication. 5. Система управления торможением железнодорожного транспортного средства по п. 4, в которой связь контроллера, блока управления и датчиков давления осуществляется посредством радиоканала.5. The braking control system of a railway vehicle according to claim 4, in which the communication of the controller, control unit and pressure sensors is carried out through a radio channel. 6. Система управления торможением железнодорожного транспортного средства по п. 1, в которой электропитание электропневматического блока осуществляется с использованием аккумулятора. 6. The brake control system of a railway vehicle according to claim 1, wherein the power supply of the electro-pneumatic unit is carried out using a battery.
RU2015126226/11A 2015-06-19 2015-06-19 Railway vehicle braking control system RU2600470C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015126226/11A RU2600470C1 (en) 2015-06-19 2015-06-19 Railway vehicle braking control system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015126226/11A RU2600470C1 (en) 2015-06-19 2015-06-19 Railway vehicle braking control system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2600470C1 true RU2600470C1 (en) 2016-10-20

Family

ID=57138617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015126226/11A RU2600470C1 (en) 2015-06-19 2015-06-19 Railway vehicle braking control system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2600470C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU196698U1 (en) * 2019-07-02 2020-03-12 Общество с ограниченной ответственностью "Всесоюзный научно-исследовательский центр транспортных технологий" ELECTRIC PNEUMATIC BRAKE OF THE FREIGHT WAGON

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0032567A1 (en) * 1980-01-21 1981-07-29 Knorr-Bremse Ag Operator's brake valve for indirect pneumatic braking of railway vehicles
US4561700A (en) * 1983-08-02 1985-12-31 Knorr-Bremse Gmbh Selector valve for a pressure control device in a railway vehicle air brake system
US5494342A (en) * 1994-06-14 1996-02-27 New York Air Brake Corporation Electropneumatic brake control system
RU128166U1 (en) * 2012-12-28 2013-05-20 Открытое акционерное общество МТЗ ТРАНСМАШ EXECUTIVE PART OF PNEUMATIC BRAKE SYSTEM OF RAILWAY TRUCK

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0032567A1 (en) * 1980-01-21 1981-07-29 Knorr-Bremse Ag Operator's brake valve for indirect pneumatic braking of railway vehicles
US4561700A (en) * 1983-08-02 1985-12-31 Knorr-Bremse Gmbh Selector valve for a pressure control device in a railway vehicle air brake system
US5494342A (en) * 1994-06-14 1996-02-27 New York Air Brake Corporation Electropneumatic brake control system
RU128166U1 (en) * 2012-12-28 2013-05-20 Открытое акционерное общество МТЗ ТРАНСМАШ EXECUTIVE PART OF PNEUMATIC BRAKE SYSTEM OF RAILWAY TRUCK

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
В.Р. Асадченко, "Автоматические тормоза подвижного состава", Учебное пособие для вузов ж.-д. транспорта, - М.: Маршрут, 2006, с. 171 - 188, 227 - 231. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU196698U1 (en) * 2019-07-02 2020-03-12 Общество с ограниченной ответственностью "Всесоюзный научно-исследовательский центр транспортных технологий" ELECTRIC PNEUMATIC BRAKE OF THE FREIGHT WAGON

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1071600B1 (en) A method of identifying and locating trainline power supplies
RU128166U1 (en) EXECUTIVE PART OF PNEUMATIC BRAKE SYSTEM OF RAILWAY TRUCK
TWI312324B (en) Pneumatic emergency brake assurance module
US11180128B2 (en) System and method for controlling centralized brake of vehicles, a motor train set brake control system
US6839664B1 (en) Electrically controlled pneumatic end of train pneumatic emulation system
CA2290162C (en) Railway emulation brake
JP2753457B2 (en) Pneumatic / electro-pneumatic brake control device for railway vehicles
CN109572643B (en) Train braking force distribution method in emergency traction mode
RU2444454C1 (en) Railway vehicle driver's brake valve
CN106660536A (en) Pneumatic device for a vehicle, comprising an integrated pressurized emergency reservoir
CN111959463A (en) Goods train brake control system and method with participation of gradient
RU2600470C1 (en) Railway vehicle braking control system
RU176567U1 (en) Railway vehicle driver automatic pneumatic brake crane
RU2524751C1 (en) Truck brake adaptive control unit
RU174063U1 (en) DEVICE FOR MONITORING AND MANAGING THE TRAIN BRAKE HIGHWAY
RU2608191C2 (en) Method of electropneumatic control over air distributor and device for its implementation (versions)
US6626034B2 (en) Conventional brake pipe continuity test
US7455370B2 (en) Brake pipe control system with remote radio car
CN105774785A (en) Railway vehicle air brake system
RU128165U1 (en) ADAPTIVE BRAKE CONTROL UNIT
RU119308U1 (en) ELECTRIC PNEUMATIC BRAKE SYSTEM
RU204099U1 (en) ELECTRIC BRAKE FOR FREIGHT CAR
RU111497U1 (en) ELECTRIC PNEUMATIC BRAKE OF RAILWAY VEHICLE
Nicholas Braking systems and their control architechtures
RU193206U1 (en) Backup control crane