RU2764309C1

RU2764309C1 - Emergency braking system for cargo railway transport

Info

Publication number: RU2764309C1
Application number: RU2021123784A
Authority: RU
Inventors: Сергей Георгиевич Чуев; Евгений Владимирович Манушкин; Андрей Александрович Маслов; Сергей Алексеевич Популовский; Павел Михайлович Тагиев; Петр Сергеевич Домпальм; Илья Витальевич Ким
Original assignee: Акционерное общество "МТЗ ТРАНСМАШ"
Priority date: 2021-08-10
Filing date: 2021-08-10
Publication date: 2022-01-17

Abstract

FIELD: railways.

SUBSTANCE: invention relates to railway transport. In the emergency braking system for cargo railway transport, the pneumatic braking unit is built on the use of an air distributor communicating by the inputs of the main part and the base part with the brake line, and communicating by the outputs with the spare tank of the brake system and via two pressure relays with the brake cylinders. The brake line via one channel communicates with the executive part of the emergency braking accelerator, made in the form of pistons with control cavities, and via another channel communicates with the main part and the base part of the air distributor, with the restrictive valve, with the control part of the emergency braking accelerator, and with the accelerating chamber communicating with the control part of the emergency braking accelerator, and simultaneously communicating with the executive part of the emergency braking accelerator in the cavity above the stall valve and with the control part of said accelerator under the exciter valve. Two pressure relays forming a relay circuit are intended for reducing the filling time of the brake cylinders and are each made in the form of piston-type distributors, the output of each whereof communicates with the brake cylinders, some inputs communicate with the spare tank, and the control cavities of the distributors thereof communicate with the control chambers of the main and base parts, wherein the cross sections of the channels of communication of the outputs with the brake cylinders and the channels of communication with the spare tank in said pressure relays are made of a size equal to the size of the section of the pipeline extending from the spare tank.

EFFECT: increase in the efficiency of control of the emergency braking process.

2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности, рассматривает конструкцию системы тормозного оборудования (управления тормозами вагона). The invention relates to railway transport, in particular, considers the design of the brake equipment system (car brake control).

В связи с потребностью доставки грузов на большие расстояния возникает необходимость решения задачи повышения скоростей доставки народнохозяйственных грузов потребителю железнодорожным транспортом. Решение поставленной задачи возможно при создании нового подвижного состава, в том числе грузовых подвижных железнодорожных единиц (локомотивов, вагонов и платформ) для контейнерных перевозок, позволяющими развивать скорости до 160 км/ч. Разогнав поезд до таких скоростей, необходимо уметь их останавливать, особенно в экстренных ситуациях. Однако в настоящее время средств, позволяющих эффективно управлять процессом экстренного торможения скоростных грузовых поездов, нет.In connection with the need to deliver goods over long distances, it becomes necessary to solve the problem of increasing the speed of delivery of national economic goods to the consumer by rail. The solution to this problem is possible when creating a new rolling stock, including freight mobile railway units (locomotives, wagons and platforms) for container transportation, allowing speeds up to 160 km/h. Having accelerated the train to such speeds, it is necessary to be able to stop them, especially in emergency situations. However, at present, there are no means to effectively manage the process of emergency braking of high-speed freight trains.

Известна система, которая была спроектирована для скоростного железнодорожного транспортного средства, включающая в себя блок электропневматического торможения и блок пневматического торможения, при этом блок электропневматического торможения построен на использовании электровоздухораспределителя ЭВР 305, имеющего два электропневматических вентиля тормоза ВТ и отпуска ВО и сообщенного входом с ЗР (запасный резервуар) и выходами сообщенный с тормозными цилиндрами, а блок пневматического торможения построен на использовании воздухораспределителя ВР 483А, так же сообщенного входом с тормозной магистралью и выходами сообщенный с тормозными цилиндрами (см. ст. "Тормозные системы для грузового скоростного движения с цифровым управлением", С.Г. Чуев, С.А. Популовский, П.М. Тагиев, ж. "Вагоны и вагонное хозяйство" № 4(56), 2018 г., стр. 31-33, рис. 2). A system is known that was designed for a high-speed railway vehicle, including an electro-pneumatic braking unit and a pneumatic braking unit, while the electro-pneumatic braking unit is built on the use of an electric air distributor EVR 305, which has two electro-pneumatic brake valves VT and release VO and communicated with the input from the ZR ( spare tank) and outputs connected to the brake cylinders, and the pneumatic braking unit is built on the use of an air distributor BP 483A, also connected with the input to the brake line and outputs connected to the brake cylinders (see article "Brake systems for high-speed freight traffic with digital control" , S.G. Chuev, S.A. Populovsky, P.M. Tagiev, J. "Wagons and wagon economy" No. 4 (56), 2018, pp. 31-33, Fig. 2).

Данное решение принято в качестве прототипа.This decision was taken as a prototype.

При экстренном торможении весь воздух из тормозной магистрали выпускается максимальным темпом. Воздухораспределители срабатывают на экстренное торможение, максимально быстро наполняя тормозные цилиндры, при этом давление в них всё равно не будет превышать максимально возможное при служебном торможении. То есть, фактически, экстренное торможение - это создание полного давления в тормозных цилиндрах, которое можно создать полным служебным торможением, за более короткий промежуток времени, за счёт чего и достигается минимально возможный тормозной путь.During emergency braking, all the air from the brake line is released at a maximum rate. The air distributors work for emergency braking, filling the brake cylinders as quickly as possible, while the pressure in them will still not exceed the maximum possible during service braking. That is, in fact, emergency braking is the creation of full pressure in the brake cylinders, which can be created by full service braking, in a shorter period of time, due to which the minimum possible braking distance is achieved.

Основными тормозами поездов являются пневматические тормоза (ПТ). При экстренном торможении электропневматический тормоз (ЭПТ) не работает. ЭПТ не являются автоматическими тормозами в отличие от пневматических, то есть они не сработают при разрыве тормозной магистрали (например, при разъединении поезда), при неисправности цепей ЭПТ они просто не будут работать. Например, при нарушении электропроводки может выйти из строя вся система ЭПТ.The main train brakes are pneumatic brakes (PT). During emergency braking, the electro-pneumatic brake (EPB) does not work. EPTs are not automatic brakes, unlike pneumatic ones, that is, they will not work if the brake line breaks (for example, when a train is disconnected), if the EPT circuits fail, they simply will not work. For example, if the wiring is broken, the entire EPT system may fail.

Стандартная схема 483 и 305 не обеспечивают тормозные пути при экстренном торможении и рассчитана максимум на 90 км/ч, т.к. время наполнения тормозных цилиндров (ТЦ) большое - 7-15 сек, а в хвосте поезда за счет медленной разрядки тормозной магистрали (ТМ) до 40 сек. The standard circuit 483 and 305 do not provide braking distances during emergency braking and are designed for a maximum of 90 km / h, because. the filling time of the brake cylinders (TC) is large - 7-15 seconds, and in the tail of the train due to the slow discharge of the brake line (TM) up to 40 seconds.

Воздухораспределители делятся по назначению на грузовые, пассажирские, специальные и воздухораспределители для скоростных поездов, отличающиеся временем наполнения и опорожнения тормозных цилиндров. Каждый тип воздухораспределителей рассчитан на определенную длину поезда, которая зависит от скорости распространения тормозной волны. Air distributors are divided according to their purpose into freight, passenger, special and air distributors for high-speed trains, which differ in the time of filling and emptying the brake cylinders. Each type of air diffuser is designed for a certain length of the train, which depends on the speed of propagation of the braking wave.

Известные системы с ускорителем (У) используются с пассажирским воздухораспределителем (ВР) (см. например, патент РФ № 77229).Known systems with an accelerator (U) are used with a passenger air distributor (VR) (see, for example, RF patent No. 77229).

Если просто поставить У на грузовой вагон (в связке с грузовым ВР, например модели 483), то эффекта не будет. В грузовом ВР есть золотниковая камера ЗК (это часть двухкамерного резервуара в ВР 483), которая разряжается своим темпом. ЗК разряжается медленно, медленнее, чем ТМ. Время наполнения ТЦ ограничивается разрядкой ЗК и время наполнения ТЦ не будет менее чем 7-15 сек. If you just put Y on a freight car (in conjunction with a freight VR, for example, model 483), then there will be no effect. The cargo VR has a spool chamber ZK (this is part of the two-chamber tank in the VR 483), which discharges at its own pace. ZK is discharged slowly, more slowly than TM. The filling time of the shopping center is limited by the discharge of the SC and the filling time of the shopping center will not be less than 7-15 seconds.

Ниже приводится краткая характеристика воздухораспределителя ВР 483 (фиг. 1).Below is a brief description of the air distributor BP 483 (Fig. 1).

Магистральная часть (ЧМ) контролирует давление в тормозной магистрали (ТМ) и обеспечивает "запуск" воздухораспределителя на торможение или отпуск тормозов. The main part (FM) controls the pressure in the brake line (TM) and provides the "start" of the air distributor for braking or releasing the brakes.

Главная часть (ЧГ) - исполнительная часть, которая регулирует давление в ТЦ и подчиняется процессам, происходящим в магистральной части.The main part (CH) is the executive part that regulates the pressure in the shopping center and obeys the processes taking place in the main part.

МК - магистральная камера - напрямую связана с ТМ. Относительно золотниковой камеры (ЗК) находится по разные стороны магистральной диафрагмы. Понижение давления в ТМ и МК вызывает смещение диафрагмы влево, т.е. в сторону торможения, а повышение давления смещает диафрагму вправо, т.е. в сторону отпуска и зарядки тормозов.MK - the main camera - is directly connected with the TM. Relative to the spool chamber (SC), it is located on opposite sides of the main diaphragm. A decrease in pressure in the TM and MK causes the diaphragm to shift to the left, i.e. in the direction of deceleration, and an increase in pressure shifts the diaphragm to the right, i.e. in the direction of releasing and charging the brakes.

ЗК - золотниковая камера. Через элементы магистральной части в ЗК повторяется все, что происходит в ТМ и МК. Утечка воздуха из ЗК приводит к самозатормаживанию отдельной подвижной единицы. Золотниковая камера ЗК состоит из трех частей, соединенных каналами. Часть объемом 0,6 л расположена с правой стороны магистрального поршня, часть объемом 4,5 л - в корпусе двухкамерного резервуара, часть объемом 0,9 л - с правой стороны главного поршня. Общий объем рабочей камеры ЗК 3 - 6 л.ZK - spool chamber. Through the elements of the main part in the ZK, everything that happens in the TM and MK is repeated. Air leakage from the ZK leads to self-locking of a separate mobile unit. The ZK spool chamber consists of three parts connected by channels. A part with a volume of 0.6 l is located on the right side of the main piston, a part with a volume of 4.5 l is located in the body of a two-chamber tank, a part with a volume of 0.9 l is located on the right side of the main piston. The total volume of the working chamber ZK 3 - 6 liters.

При торможении давление снижается в ТМ, МК и ЗК на одну и ту же величину, а давление в рабочей камере (РК) почти не изменяется от зарядной величины. When braking, the pressure decreases in the TM, MK and ZK by the same value, and the pressure in the working chamber (RC) almost does not change from the charging value.

Кроме того, совместно с ЗК, РК обеспечивает быстрый бесступенчатый отпуск тормозов на равнинном режиме за счет перетекания воздуха из РК в ЗК до выравнивания в них давления. Если РК недостаточно заряжена, то при торможении давление в тормозном цилиндре (ТЦ) не будет появляться вообще или величина его будет менее установленной нормативами. Утечка воздуха из РК приводит к отсутствию наполнения ТЦ или к самопроизвольному отпуску тормозов.In addition, together with the CV, the CV provides a quick stepless release of the brakes in the flat mode due to the flow of air from the CV to the CV until the pressure equalizes in them. If the CV is not sufficiently charged, then when braking, the pressure in the brake cylinder (TC) will not appear at all or its value will be less than the established standards. Leakage of air from the RC leads to a lack of filling of the shopping center or to spontaneous release of the brakes.

ЗК управляет процессом торможения. Разница между ЗК и РК (с точки зрения выполняемой функции) – ЗК управляет процессом торможения. Золотниковую камеру (ЗК) в стандартном ВР разряжает магистральная (МЧ), тем самым разрядка ЗК ограничивается по времени, тем самым ограничивается время наполнения ТЦ в пределах 7-15 сек. ZK controls the braking process. The difference between the ZK and RK (in terms of the function performed) is that the ZK controls the braking process. The spool chamber (SC) in a standard VR is discharged by the main chamber (MC), thereby the discharge of the SC is limited in time, thereby limiting the filling time of the shopping center within 7-15 seconds.

Это является недостатком известного ВР и систем торможения, построенных на его основе.This is a disadvantage of the known VR and braking systems built on its basis.

Настоящее изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в обеспечении тормозного пути на скорости 160 км/ч при экстренном торможении товарных составов за счет ускоренной разрядки тормозной магистрали и сокращения времени наполнения тормозных цилиндров. The present invention is aimed at achieving a technical result, which consists in providing a braking distance at a speed of 160 km/h during emergency braking of freight trains due to accelerated discharge of the brake line and reducing the filling time of the brake cylinders.

Система экстренного торможения грузового железнодорожного транспорта, содержащая блок пневматического торможения, построенный на использовании воздухораспределителя, сообщенного входами магистральной части и главной части с тормозной магистралью, а выходами сообщенного с запасным резервуаром тормозной системы и через два реле давления с тормозными цилиндрами, снабжена ускорителем экстренного торможения для сокращения времени разрядки тормозной магистрали перед началом наполнения тормозных цилиндров, тормозная магистраль по одному каналу сообщена с исполнительной частью ускорителя экстренного торможения, выполненной в виде поршней с управляющими полостями, а по другому каналу сообщена с магистральной частью и главной частью воздухораспределителя, с клапаном ограничительным, с управляющей частью ускорителя экстренного торможения и с ускорительной камерой, сообщенной с управляющей частью ускорителя экстренного торможения, и одновременно сообщена с исполнительной частью ускорителя экстренного торможения в полости над срывным клапаном и с управляющей частью этого ускорителя под возбудительным клапаном, при этом при понижении давления в тормозной магистрали темпом экстренного торможения и при понижении давления в управляющей полости под поршнем управляющей части ускорителя экстренного торможения, этот поршень выполнен с возможностью перемещения для открывания возбудительного клапана в управляющей части ускорителя экстренного торможения для разрядки полости над поршнем исполнительной части этого ускорителя в атмосферу, а срывной клапан исполнительной части этого ускорителя выполнен с возможностью открытия канала разрядки тормозной магистрали в атмосферу, а два реле давления, образующие релейную схему, предназначенную для снижения времени наполнения тормозных цилиндров, выполнены каждый в виде распределителей поршневого типа, выход каждого из них сообщен с тормозными цилиндрами, одни входы сообщены с запасным резервуаром, а их управляющие полости сообщены с управляющими камерами магистральной и главной частей, причем в реле давления сечения каналов сообщения выходов с тормозными цилиндрами и каналов сообщения с запасным резервуаром выполнены размером равным размеру сечения трубопровода подходящего от запасного резервуара.The emergency braking system of freight rail transport, containing a pneumatic braking unit, built on the use of an air distributor, communicated with the inputs of the main part and the main part with the brake line, and the outputs communicated with the reserve tank of the brake system and through two pressure switches with brake cylinders, is equipped with an emergency braking accelerator for reduction of the brake line discharge time before the start of filling the brake cylinders, the brake line is connected through one channel with the actuating part of the emergency braking accelerator, made in the form of pistons with control cavities, and through the other channel is connected with the main part and the main part of the air distributor, with a restrictive valve, with control part of the emergency braking accelerator and with the accelerating chamber communicated with the control part of the emergency braking accelerator, and simultaneously communicated with the executive part of the emergency braking accelerator brake in the cavity above the stall valve and with the control part of this accelerator under the exciter valve, while when the pressure in the brake line decreases at the rate of emergency braking and when the pressure in the control cavity under the piston of the control part of the emergency braking accelerator, this piston is made movable for opening the excitation valve in the control part of the emergency brake accelerator to discharge the cavity above the piston of the executive part of this accelerator into the atmosphere, and the stall valve of the executive part of this accelerator is configured to open the channel for discharging the brake line into the atmosphere, and two pressure switches forming a relay circuit designed for reduce the filling time of the brake cylinders, each is made in the form of piston-type distributors, the output of each of them is in communication with the brake cylinders, one input is in communication with the reserve tank, and their control cavities are in communication with the control valves. chambers of the main and main parts, moreover, in the pressure switch, the cross sections of the channels for communicating the outputs with the brake cylinders and the channels for communicating with the spare tank are made in size equal to the size of the cross section of the pipeline suitable from the spare tank.

В предпочтительном варианте системы в реле давления сечения каналов сообщения выходов с тормозными цилиндрами и каналов сообщения с запасным резервуаром выполнены размером 3/4 дюйма.In the preferred version of the system in the pressure switch, the sections of the channels for communicating with the outlets with the brake cylinders and the channels for communicating with the reserve tank are 3/4 inches in size.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.These features are essential and are interconnected with the formation of a stable set of essential features sufficient to obtain the desired technical result.

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.The present invention is illustrated by a specific example of execution, which, however, is not the only possible one, but clearly demonstrates the possibility of achieving the desired technical result.

На фиг. 1 – схемное изображение ВР 483 из уровня техники;In FIG. 1 - schematic representation of the VR 483 from the prior art;

фиг. 2 - изображена блок-схема системы тормозного оборудования для железнодорожного транспортного средства скоростного движения;fig. 2 is a block diagram of a braking equipment system for a high-speed railway vehicle;

фиг. 3 - детализированная схема по фиг. 2.fig. 3 is a detailed diagram of FIG. 2.

Согласно настоящего изобретения рассматривается конструкция системы тормозного оборудования для железнодорожного транспортного средства, в которой за счет использования ускорителя (У) новой конструкции, а также клапана стабилизирующего (КС), клапана ограничительного (КОрг) и релейной схемы время наполнения ТЦ и тормозной путь (время торможения) сокращается до 6 сек. According to the present invention, the design of a system of braking equipment for a railway vehicle is considered, in which, due to the use of an accelerator (U) of a new design, as well as a stabilizing valve (KS), a restrictive valve (KOr) and a relay circuit, the filling time of the TC and the braking distance (braking time ) is reduced to 6 sec.

В общем случае, в заявленной системе экстренного торможения грузового железнодорожного транспорта блок пневматического торможения построен на использовании воздухораспределителя, сообщенного входами магистральной части и главной части с тормозной магистралью, а выходами сообщенного с запасным резервуаром тормозной системы и через два реле давления с тормозными цилиндрами.In the general case, in the claimed system of emergency braking of freight railway transport, the pneumatic braking unit is built on the use of an air distributor, connected with the inputs of the main part and the main part with the brake line, and connected with the outputs with the spare reservoir of the brake system and through two pressure switches with brake cylinders.

Для решения задачи ускоренной разрядки тормозной магистрали и ускоренного наполнения тормозных цилиндров система снабжена ускорителем экстренного торможения для сокращения времени разрядки тормозной магистрали.To solve the problem of accelerated discharge of the brake line and accelerated filling of the brake cylinders, the system is equipped with an emergency braking accelerator to reduce the time of discharge of the brake line.

Тормозная магистраль по одному каналу сообщена с исполнительной частью ускорителя экстренного торможения, выполненных в виде поршней с управляющими полостями, а по другому каналу сообщена с магистральной частью и главной частью воздухораспределителя, с клапаном ограничительным, с управляющей частью ускорителя экстренного торможения и с ускорительной камерой, сообщенной с управляющей частью ускорителя экстренного торможения, и одновременно сообщена с исполнительной частью ускорителя экстренного торможения в полости над срывным клапаном и с управляющей частью этого ускорителя под возбудительным клапаном. The brake line is connected through one channel with the actuating part of the emergency braking accelerator, made in the form of pistons with control cavities, and through another channel it is connected with the main part and the main part of the air distributor, with a restrictive valve, with the control part of the emergency braking accelerator and with the accelerating chamber, communicated with the control part of the emergency braking accelerator, and at the same time communicated with the executive part of the emergency braking accelerator in the cavity above the stall valve and with the control part of this accelerator under the excitation valve.

При понижении давления в тормозной магистрали темпом экстренного торможения и при понижении давления в управляющей полости под поршнем управляющей части ускорителя экстренного торможения, этот поршень выполнен с возможностью перемещения для открывания возбудительного клапана в управляющей части ускорителя экстренного торможения для разрядка полости над поршнем исполнительной части этого ускорителя в атмосферу, а срывной клапан исполнительной части этого ускорителя выполнен с возможностью открытия канала разрядки тормозной магистрали в атмосферу.When the pressure in the brake line decreases at the rate of emergency braking and when the pressure in the control cavity under the piston of the control part of the emergency braking accelerator decreases, this piston is made movable to open the excitation valve in the control part of the emergency braking accelerator to discharge the cavity above the piston of the actuating part of this accelerator into atmosphere, and the stall valve of the executive part of this accelerator is made with the possibility of opening the channel for discharging the brake line into the atmosphere.

А два реле давления, образующие релейную схему, предназначенную для снижения времени наполнения тормозных цилиндров, выполнены каждый в виде распределителей поршневого типа, выход каждого из них сообщен с тормозными цилиндрами, одни входы сообщены с запасным резервуаром, а их управляющие полости сообщены с управляющими камерами магистральной и главной частей через ограничитель дополнительной разрядки, причем в этих реле давления сечения каналов сообщения выходов с тормозными цилиндрами и каналов сообщения с запасным резервуаром выполнены размером равным размеру сечения трубопровода подходящего от запасного резервуара. В предпочтительном варианте системы сечения каналов сообщения выходов с тормозными цилиндрами и каналов сообщения с запасным резервуаром выполнены размером 3/4 дюйма.And two pressure switches, forming a relay circuit designed to reduce the filling time of the brake cylinders, are each made in the form of piston-type distributors, the output of each of them is in communication with the brake cylinders, one of the inputs is in communication with the reserve tank, and their control cavities are in communication with the control chambers of the main and the main part through the additional discharge limiter, moreover, in these pressure switches, the cross sections of the channels for communicating with the outlets with the brake cylinders and the channels for communicating with the reserve tank are made in size equal to the size of the section of the pipeline suitable from the reserve tank. In the preferred embodiment, the cross-sectional system of channels for communicating outlets with brake cylinders and channels for communicating with a spare tank is 3/4 inch in size.

Ниже приводится схемный алгоритм связей узлов тормозного оборудования частиBelow is a schematic diagram of the connections between the nodes of the brake equipment of the part

системы пневматического торможения для скоростного железнодорожного транспортного средства (фиг. 2). Под выражением «путем» или «путь» понимается канал магистрали (трубопровод), посредством которого сообщены узлы или отдельные камеры или полости узлов сообщены между собой. pneumatic braking systems for a high speed rail vehicle (FIG. 2). The expression "path" or "path" refers to the main channel (pipeline), through which the nodes or individual chambers or cavities of the nodes are communicated with each other.

ТМ 1 подходит к крану разобщительному 2 с диагностикой (КрРШ) и далее:TM 1 is suitable for disconnecting valve 2 with diagnostics (KrRSh) and further:

- одним путем 3 подходит к исполнительной части 4 ускорителя экстренного торможения 5 (У);- in one way 3 approaches the executive part 4 of the emergency braking accelerator 5 (U);

- вторым путем через фильтр 6 (Ф) (Ф очищает воздух, поступающий из ТМ 1), подходит к части магистральной 7 (ЧМ), части главной 8 (ЧГ), клапану стабилизирующему 9 (КС), клапану ограничительному 10 (КОгр), к блокировочному клапанному устройству 11 (БКУ), к управляющей части 12 У, и далее в ускорительную камеру 13 (УК), и одновременно подходит к исполнительной части 4 У в полость над срывным клапаном (СК) и далее в управляющую часть 12 У под возбудительный клапан. - the second way through the filter 6 (F) (F purifies the air coming from TM 1), goes to the main part 7 (FM), the main part 8 (CHG), the stabilizing valve 9 (KS), the restrictive valve 10 (KOgr), to the blocking valve device 11 (BKU), to the control part 12 U, and further into the accelerating chamber 13 (UK), and at the same time approaches the executive part 4 U into the cavity above the stall valve (SC) and further into the control part 12 U under the exciter valve.

ТМ 1, проходя через обратный клапан ЧГ 8, подходит к запасному резервуару 14 (ЗР). Из ЧМ 7 в золотниковую камеру 15 (ЗК) и КОгр 10, и одновременно через СК к ЧГ 8, и далее через КОгр 10 в рабочую камеру 16 (РК), КС 9, БКУ 11, и вторым путем из ЧМ 7 в РК 16. ЧМ 7 связана с ограничителем дополнительной разрядки 17 (ОДР) и через него с камерой дополнительной разрядки 18 (КДР) и ЧГ 8. КДР 18 связана с атмосферой. TM 1, passing through the check valve CHG 8, comes to the reserve tank 14 (SR). From ChM 7 to the spool chamber 15 (ZK) and KOgr 10, and simultaneously through the SK to ChG 8, and then through KOgr 10 to the working chamber 16 (RK), KS 9, BKU 11, and the second way from ChM 7 to RK 16 FM 7 is connected to the additional discharge limiter 17 (ODR) and through it to the additional discharge chamber 18 (CDR) and CHG 8. CDR 18 is connected to the atmosphere.

Ограничитель дополнительной разрядки 17 ОДР состоит из двух клапанов: один клапан - в канал главной части ЧГ 8, а другой - на дополнительную разрядку, и сообщен с камерой дополнительной разрядки 18 (КДР).The additional discharge limiter 17 ODR consists of two valves: one valve - into the channel of the main part of the ChG 8, and the other - for additional discharge, and communicates with the additional discharge chamber 18 (KDR).

ЧГ 8 имеет две связи с переключателем 19 (П). Далее из П 19 идет связь с У 5 и через переключательный клапан 20 (ПК) и редуктор – ограничитель 21 (Р), с:ChG 8 has two connections with the switch 19 (P). Further, from P 19 there is a connection with U 5 and through the switching valve 20 (PK) and the gearbox - limiter 21 (P), with:

- тормозной камерой 22 (ТК) и с управляющими полостями реле давлений 23 (РД2) и 24 (РД3), образующими релейную схему;- brake chamber 22 (TC) and with control cavities of the pressure switch 23 (RD2) and 24 (RD3), forming a relay circuit;

- ОДР 17, через резервуар и калиброванный канал. - ODR 17, through the tank and the calibrated channel.

Реле давления РД2 23 и РД3 24 имеют связь с ЗР 14 и с тормозными цилиндрами 25 (ТЦ1) и 26 (ТЦ2). П 19 имеет две связи с атмосферой. Из ЗР 14 идет связь к ВТ 27 (вентиль тормозной – электроуправляемый двухпозиционный пневмораспределитель) и РД1 28 электропневматического тормоза 29 (ЭПТ) и далее к БКУ 11 и ПК 20. Дальше связь идет до ТЦ2 и ТЦ3 - описанным выше путем.The pressure switches RD2 23 and RD3 24 are connected to ZR 14 and to brake cylinders 25 (TC1) and 26 (TC2). P 19 has two connections with the atmosphere. From ZR 14 there is a connection to VT 27 (brake valve - an electrically controlled two-position pneumatic distributor) and RD1 28 of an electro-pneumatic brake 29 (EPT) and then to BKU 11 and PC 20. Further communication goes to TC2 and TC3 - in the way described above.

Связь между КрРШ 2 и Ф 6 от У 5 введена для разрядки ТМ. Communication between KrRSh 2 and F 6 from U 5 is introduced for the discharge of TM.

Далее приводятся описания режимов работы пневматического тормозного оборудования для железнодорожного транспортного средства скоростного движения.The following are descriptions of the modes of operation of pneumatic brake equipment for a high-speed railway vehicle.

Зарядка (фиг. 3).Charging (Fig. 3).

Сжатый воздух из ТМ 1 через открытый кран КрРШ 2 одним путем поступает к клапану срывному исполнительной части 4 У 5, а вторым путем через Ф 6 подходит под поршень управляющей части 12 У5 и далее двумя каналами подходит в управляющую полость 30 над поршнем управляющей части У 5, при этом заряжая ускорительную камеру УК 13. Одновременно воздух через дросселированный канал 31 подходит к полости 32 над поршнем исполнительной части У 5. Далее сжатый воздух по каналу подходит к ЧГ 8 и через клапан обратный 33 заряжает ЗР 14 и тормозной клапан 34 ЧГ 8. Одновременно сжатый воздух из ТМ 1 поступает в полость под диафрагмой в КОгр 10, в полость под клапан КС 9, к БКУ 11 и по каналу поступает в магистральную камеру 35 (МК) ЧМ 7 и воздух из МК 35 через открытый под воздействием пружины клапан мягкости по дросселированному каналу начинает заряжать ЗК 15. Одновременно сжатый воздух в МК 35 вызывает прогиб магистральной диафрагмы 36 в ЧМ 7 в правое крайнее положение и через отверстия в хвостовике левого диска воздух из МК 35 через Г-образный канал плунжера 37 поступает в полость плунжера и далее через П-образный плунжер 37 в ЗК 15 вторым путем. Сжатый воздух из ТМ 1 через открытый клапан 38 КС 9 подходит в полость под главный поршень ЧГ 8, который под воздействием пружины занимает крайнее левое положение и начинается зарядка РК 16 через открытый клапан 39 КОгр 10, при одинаковом давлении в ТМ и ЗК. Одновременно сжатый воздух поступает в ЧМ 7 в полость над диафрагмой 36 органа мягкости, и далее подходит в полость для перемещения упорки переключателя вправо. Сжатый воздух из РК 16 подходит в полость над диафрагмой КС 9, тем самым заставляя обратный клапан 38 быть открытым. Одновременно воздух из РК 16 подходит к БКУ 11. Из ЗР 14 сжатый воздух подходит к ВТ 27 ЭПТ 29 и под питательные клапаны 41 РД1, РД2 и РД3, соответственно.Compressed air from TM 1 through the open valve KrRSh 2 in one way enters the stall valve of the executive part 4 U 5, and in the second way through F 6 it goes under the piston of the control part 12 U5 and then in two channels it enters the control cavity 30 above the piston of the control part U 5 , while charging the accelerating chamber UK 13. At the same time, air through the throttled channel 31 comes to the cavity 32 above the piston of the executive part U 5. Then the compressed air through the channel comes to the CH 8 and through the check valve 33 charges the ZR 14 and the brake valve 34 CH 8. At the same time, compressed air from TM 1 enters the cavity under the diaphragm in KOgr 10, into the cavity under the valve KS 9, to BKU 11 and through the channel enters the main chamber 35 (MK) FM 7 and air from MK 35 through the softness valve open under the influence of the spring ZK 15 begins to charge through the throttled channel. At the same time, compressed air in MK 35 causes deflection of the main diaphragm 36 in ChM 7 to the right extreme position and through the holes in the shank l On the left disk, air from MK 35 through the L-shaped channel of the plunger 37 enters the cavity of the plunger and then through the U-shaped plunger 37 into the ZK 15 in the second way. Compressed air from TM 1 through the open valve 38 KS 9 enters the cavity under the main piston ChG 8, which, under the influence of the spring, occupies the extreme left position and charging of the RK 16 through the open valve 39 KOgr 10 begins, at the same pressure in the TM and ZK. At the same time, compressed air enters the FM 7 into the cavity above the diaphragm 36 of the softness organ, and then goes into the cavity to move the switch stop to the right. Compressed air from PK 16 enters the cavity above the diaphragm KS 9, thereby forcing the check valve 38 to be open. At the same time, air from RK 16 comes to BKU 11. From ZR 14, compressed air comes to VT 27 EPT 29 and under the supply valves 41 RD1, RD2 and RD3, respectively.

По окончании зарядки нормальное зарядное давление, соответствующее давлению в ТМ 1, устанавливается в МК, ЗК, РК и ЗР. Диафрагма 36 ЧМ вместе с плунжером 37 будут занимать положение, при котором толкатель 42 ЧМ 7 будет прижат к закрытому клапану дополнительной разрядки. Отверстия в плунжере перекроются и сообщение РК с МК и ТМ прекратиться. Клапан органа мягкости будет открыт под воздействием пружины на диафрагму и равенстве давлений в полостях.Upon completion of charging, the normal charging pressure, corresponding to the pressure in TM 1, is set in MK, ZK, RK and ZR. Diaphragm 36 FM together with plunger 37 will occupy a position in which the pusher 42 FM 7 will be pressed against the closed valve of additional discharge. The holes in the plunger will be blocked and the communication of the RC with the MC and TM will stop. The valve of the soft organ will be opened under the influence of the spring on the diaphragm and the equality of pressures in the cavities.

Экстренное торможениеemergency braking

При понижении давления в ТМ 1 темпом экстренного торможения, полость 30 под поршнем управляющей части У 5 разряжается, и этот поршень под давлением УК 13 перемещается вниз и открывает возбудительный клапан в управляющей части 12 У 5, через которой начинается интенсивная разрядка полости над поршнем исполнительной части 4 У 5 в атмосферу. Срывной клапан исполнительной части 4 У 5 открывается и начинается дополнительная разрядка тормозной магистрали в атмосферу через отверстие большого сечения. Давление в МК 35 понижается, магистральная диафрагма 36 прогибается влево и толкатель 42 открывает клапан дополнительной разрядки, при этом происходит резкое падение давления в полости, и манжета-клапан отходит от своего седла и через ряд отверстий МК 35 начинает разряжаться:When the pressure in TM 1 decreases at the rate of emergency braking, the cavity 30 under the piston of the control part U 5 is discharged, and this piston under pressure UK 13 moves down and opens the excitation valve in the control part 12 U 5, through which an intensive discharge of the cavity above the piston of the executive part begins 4 V 5 into the atmosphere. The stall valve of the executive part 4 U 5 opens and an additional discharge of the brake line into the atmosphere begins through a hole of large cross section. The pressure in the MK 35 decreases, the main diaphragm 36 bends to the left and the pusher 42 opens the additional discharge valve, while there is a sharp drop in pressure in the cavity, and the cuff-valve moves away from its seat and begins to discharge through a series of holes in the MK 35:

- первым путем через открытый клапан органа дополнительной разрядки ОДР 17 в КДР 18 и далее в атмосферу;- the first way through the open valve of the additional discharge unit ODR 17 to the KDR 18 and further into the atmosphere;

- вторым путем через открытый клапан органа дополнительной разрядки ОДР 17 по каналам ЧГ в ТЦ и в атмосферу через уравнительный поршень 44 ЧГ 8 и П 19.- in the second way through the open valve of the additional discharge unit ODR 17 through the CHG channels in the TC and into the atmosphere through the equalizing piston 44 CHG 8 and P 19.

Резкое падение давления в МК 35 вызывает дальнейший прогиб магистральной диафрагмы 36 влево, в результате чего хвостовик клапана дополнительной разрядки открывает атмосферный клапан, тем самым открывая дополнительный выход воздуха из МК в атмосферу. Темп падения давления в МК увеличивается, и магистральная диафрагма 36 прогибается влево до упора и между плунжером и седлом левого диском возникает зазор. Это обеспечивает начало интенсивной разрядки ЗК 15 в атмосферу:A sharp drop in pressure in the MK 35 causes a further deflection of the main diaphragm 36 to the left, as a result of which the shank of the additional discharge valve opens the atmospheric valve, thereby opening an additional air outlet from the MK to the atmosphere. The rate of pressure drop in the MC increases, and the main diaphragm 36 bends to the left until it stops, and a gap appears between the plunger and the seat of the left disk. This ensures the beginning of an intensive discharge of ZK 15 into the atmosphere:

- через кольцевой зазор плунжера 37;- through the annular gap of the plunger 37;

- клапан дополнительной разрядки ЧМ 8;- additional discharge valve ChM 8;

- КДР 18;- KDR 18;

- уравнительный поршень 44 ЧГ 8.- balancing piston 44 ChG 8.

Параллельным путем ЗК 15 разряжается в МК 35 через открытый клапан органа мягкости в ЧМ 8.In parallel, ZK 15 is discharged in MK 35 through the open valve of the soft organ in FM 8.

При понижении давления в ТМ, сжатый воздух перетекает через открытый клапан 38 КС 9 в ТМ. Главный поршень 45 ЧГ 7 под действием давления РК 16 начинает перемещаться вправо, преодолевая усилие пружины. Тормозной клапан 34 ЧГ 8 садится на хвостовик уравнительного поршня 44 ЧГ 8, перекрывая его атмосферный канал, при этом перекрывается канал сообщения с КДР 18. Под действием давления в РК 16 на диафрагму 36 органа мягкости, клапан мягкости закрывается.When the pressure in the TM is reduced, compressed air flows through the open valve 38 KS 9 into the TM. The main piston 45 ChG 7 under the pressure of the PK 16 begins to move to the right, overcoming the force of the spring. The brake valve 34 ChG 8 sits on the shank of the balancing piston 44 ChG 8, blocking its atmospheric channel, while blocking the communication channel with the KDR 18. Under the action of pressure in the RK 16 on the diaphragm 36 of the softness body, the softness valve closes.

При перемещении главного поршня 45 ЧГ 8 вправо, происходит сообщение канала ЗР 14 с каналом, идущим к П 19 и далее сжатый воздух из ЗР 14 через П 19 в зависимости от установленного режима идет одним путем или двумя к ПК 20. Далее сжатый воздух, проходя через Р 21, наполняет ТК 22. Из ТК 22 сжатый воздух подходит к ОДР 17, тем самым заканчивая дополнительную разрядку. Одновременно воздух из ТК 22 направляется к управляющим полостям РД2 и РД3. Клапаны 41 РД2 и РД3 открываются и сжатый воздух из ЗР 14 наполняет ТЦ. When the main piston 45 CHG 8 moves to the right, the channel ZR 14 communicates with the channel going to P 19 and then the compressed air from ZR 14 through P 19, depending on the set mode, goes one or two ways to PC 20. Further, compressed air, passing through P 21, fills the TC 22. From the TC 22, compressed air comes to the ODR 17, thereby completing the additional discharge. At the same time, air from TC 22 is directed to the control cavities RD2 and RD3. Valves 41 RD2 and RD3 open and compressed air from ZR 14 fills the TC.

При повышении давления в ПК 20 со стороны пневматического тормоза, воздух поступает в полость над поршнем 46 исполнительной части 4 У 5, тем самым закрывая срывной клапан этой части У 5 и прекращая дополнительную разрядку ТМ через У 5.With an increase in pressure in the PC 20 from the side of the pneumatic brake, air enters the cavity above the piston 46 of the executive part 4 U 5, thereby closing the stall valve of this part U 5 and stopping the additional discharge of TM through U 5.

При переводе переключателя У 5 в положение «откл» и понижении давления в ТМ 1 темпом экстренного торможения, давление из УК 5 будет успевать перетекать через дополнительно открытый канал в полость под поршнем управляющей части 12 У 5, в результате чего не произойдет дополнительной разрядки ТМ.When the switch U 5 is switched to the “off” position and the pressure in TM 1 decreases at the rate of emergency braking, the pressure from UK 5 will have time to flow through the additionally open channel into the cavity under the piston of the control part 12 U 5, as a result of which there will be no additional discharge of TM.

В заявленной схеме за ЗК 15 частично сохраняется управляющая функция, она работает только с МЧ. ЗК управляет процессами дополнительной разрядка и отпуска. In the claimed scheme, the control function is partially retained for ZK 15, it works only with the MCH. ZK manages the processes of additional discharge and release.

В известном ВР 483 ЗК разряжается в атмосферу через МЧ и темп этой разрядки связан с временем наполнения ТЦ. Наполнение ТЦ – функция перепада давлений РК и ЗК ГЧ, чем быстрее ЗК разрядится, тем быстрее сработает ГЧ и наполнится ТЦ. В заявленной системе путем разобщения ЗК и ЧГ эта зависимость исключена, т.е. исключена временная зависимость наполнения ТЦ от разрядки ЗК.In the well-known VR 483, the ZK is discharged into the atmosphere through the MP and the rate of this discharge is related to the filling time of the TC. The filling of the TC is a function of the pressure difference between the RC and the CC of the MC, the faster the TC is discharged, the faster the MC will operate and the TC will be filled. In the claimed system, by separating the ZK and CG, this dependence is excluded, i.e. the time dependence of the filling of the shopping center on the discharge of the SC is excluded.

ЗК не подводится к ГЧ как в 483 ВР, а вместо нее подведена ТМ 1. Но подведена не напрямую, а через клапаны КС 9 и Корг 10. В заявленной схеме ЗК выступает как управляющий резервуар, а не питающий (не исполнительный).The ZK is not supplied to the MS as in 483 VR, but instead of it, TM 1 is connected. But it is not connected directly, but through the valves KS 9 and Korg 10. In the claimed scheme, the ZK acts as a control reservoir, and not a supply (not executive).

На КС 9 поступает управляющий сигнал из РК 16. Кс стабилизирует давление, т.е. не дает перезарядиться РК, иначе в РК поступит избыточное давление из ТМ и произойдет самопроизвольное торможение. Также КС помогает ГЧ сработать быстрее. При понижении давления в ТМ, сжатый воздух из рабочей полости ЧГ перетекает через открытый клапан КС в ТМ.COP 9 receives a control signal from PK 16. COP stabilizes the pressure, i.e. does not allow the CV to be recharged, otherwise the CV will receive excess pressure from the TM and spontaneous braking will occur. Also, the CS helps the MS to work faster. When the pressure in the TM decreases, the compressed air from the working cavity of the CG flows through the open valve of the CS into the TM.

Корг предохраняет от перезарядки ЗК, при отпуске тормоза, когда возникает большая разница давления между ЗК и ТМ. Korg protects against recharging the gear when the brake is released, when there is a large pressure difference between the gear and TM.

Корг и КС при экстренном торможении также снимают ограничение по времени (скорости) наполнения ТЦ при разрядке ЗК.Korg and KS during emergency braking also remove the limitation on the time (speed) of filling the shopping center when the ZK is discharged.

Ускоритель У - ускоряет разрядку ТМ, чтобы быстрее началось наполнение ТЦ при экстренном торможении. При служебном торможении У не срабатывает. Разрядка ТМ ограничивает наполнение ТЦ. Время распространения тормозной волны определяется с момента срабатывания крана машиниста до начала наполнения ТЦ. При использовании У это время сократиться (примерно с 5 сек до 3,5 сек).Accelerator U - accelerates the discharge of TM so that the filling of the TC begins faster during emergency braking. During service braking, U does not work. The discharge of TM limits the filling of the shopping center. The propagation time of the brake wave is determined from the moment the driver's crane is activated until the filling of the shopping center begins. When using Y, this time will be reduced (from about 5 seconds to 3.5 seconds).

Принципиальное отличие У в заявленной системе заключается в том, что он разбит на две части: исполнительную часть (ИЧ) и управляющую часть (УЧ). Ускорительная камера УК также вынесена отдельно. Это направлено на устранение отказов. За счет разведения УЧ и ИЧ воздух к УЧ подходит отдельным каналом через фильтр Ф. За счет этого не засоряются дроссели УЧ, обеспечивается стабильная, точная работа. К ИЧ воздух подходит напрямую, минуя фильтр. Также, за счет такого разнесения упрощается компоновка при монтаже на одной плите, а также повышается ремонтопригодность ускорителя, за счет доступа, с возможностью замены, к отдельным элементам У (УК, УЧ, ИЧ). The fundamental difference between Y in the claimed system is that it is divided into two parts: the executive part (IC) and the control part (UC). The accelerating chamber of the UK is also taken out separately. This is aimed at eliminating failures. Due to the dilution of UCH and ICH, the air to UCH comes in a separate channel through the filter F. Due to this, the UCH chokes do not clog, stable, accurate operation is ensured. Air enters the ICH directly, bypassing the filter. Also, due to this spacing, the layout is simplified when mounted on a single plate, and the maintainability of the accelerator is increased due to access, with the possibility of replacement, to individual elements of the U (UK, UCH, ICH).

За счет использования релейной схемы с РД2 и РД3 происходит снижение времени наполнения тормозных цилиндров ТЦ. Раньше на грузовых вагонах РД, как правило, перед ТЦ не использовались. Чем больше объем ТЦ, тем дольше он наполнялся. За счет больших проходных сечений, т.е. за счет увеличения сечения входа в РД от ЗР (3/4 дюйма или сопоставимы с диаметром труб) происходит перетекание воздуха напрямую из ЗР 14 через РД 23 и 24 в ТЦ (нижний канал РД). За счет включения РД 23 и 24 любой объем ТЦ (может быть 2, 3 и 10 л) теперь будет наполняться очень быстро (2-3 сек.) напрямую из запасного резервуара ЗР через РД. Сигнал приходит на управляющую полость реле РД небольшими узкими каналами небольшого проходного сечения, а управляющая полость реле мала по объему, поэтому происходит быстрое срабатывание реле и воздух большим сечением из ЗР 14 через реле давления (РД 23 и 24) перетекает в тормозной цилиндр. Due to the use of a relay circuit with RD2 and RD3, the filling time of the brake cylinders of the TC is reduced. Previously, on freight cars, taxiways, as a rule, were not used in front of the shopping center. The larger the volume of the shopping center, the longer it took to fill. Due to large passage sections, i.e. due to the increase in the section of the entrance to the taxiway from the ZR (3/4 inch or comparable to the diameter of the pipes), air flows directly from the ZR 14 through the RD 23 and 24 to the shopping center (the lower channel of the taxiway). Due to the inclusion of RD 23 and 24, any volume of the TC (maybe 2, 3 and 10 l) will now be filled very quickly (2-3 seconds) directly from the reserve tank through the RD. The signal comes to the control cavity of the relay RD through small narrow channels of small flow area, and the control cavity of the relay is small in volume, so the relay is quickly activated and air with a large cross section from ZR 14 through the pressure switch (RD 23 and 24) flows into the brake cylinder.

При разном износе тормозных колодок может быть различный выход штока тормозного цилиндра и как следствие - наполняемый объем. Релейная схема решает эту проблему. Релейная схема сохраняет время наполнения цилиндров ТЦ, независимо от объема цилиндров.With different wear of the brake pads, there may be a different output of the brake cylinder rod and, as a result, the volume to be filled. The relay circuit solves this problem. The relay circuit saves the filling time of the TC cylinders, regardless of the volume of the cylinders.

Claims

1. An emergency braking system for freight rail transport, containing a pneumatic braking unit, built on the use of an air distributor communicated with the inputs of the main part and the main part with a brake line, and with outputs connected with a spare reservoir of the brake system and through two pressure switches with brake cylinders, characterized in that that it is equipped with an emergency brake accelerator to reduce the brake line discharge time before the start of filling the brake cylinders, the brake line is connected through one channel with the actuating part of the emergency brake accelerator, made in the form of pistons with control cavities, and through another channel it is connected with the main part and the main part air distributor, with a restrictive valve, with the control part of the emergency brake accelerator and with the accelerating chamber, communicated with the control part of the emergency brake accelerator, and at the same time communicated with the executive th part of the emergency brake accelerator in the cavity above the stall valve and with the control part of this accelerator under the exciter valve, while when the pressure in the brake line decreases at the rate of emergency braking and when the pressure in the control cavity under the piston of the control part of the emergency brake accelerator, this piston is made with the ability to move to open the excitation valve in the control part of the emergency braking accelerator to discharge the cavity above the piston of the executive part of this accelerator into the atmosphere, and the stall valve of the executive part of this accelerator is configured to open the channel for discharging the brake line into the atmosphere, and two pressure switches forming a relay circuit designed to reduce the filling time of the brake cylinders, each is made in the form of piston-type distributors, the output of each of them is in communication with the brake cylinders, one input is in communication with the reserve tank, and their control strips they are connected with the control chambers of the main and main parts, and in the pressure switch, the cross sections of the channels for communicating with the outlets with the brake cylinders and the channels for communicating with the spare tank are made with a size equal to the size of the cross section of the pipeline suitable from the spare tank.

2. The system according to claim 1, characterized in that in the pressure switch, the cross sections of the channels for communicating outputs with brake cylinders and channels for communicating with a spare tank are 3/4 inches in size.