RU2801909C2

RU2801909C2 - Brake system of a railway car

Info

Publication number: RU2801909C2
Application number: RU2020120819A
Authority: RU
Inventors: Сергей Георгиевич Чуев; Сергей Алексеевич Популовский; Павел Михайлович Тагиев; Евгений Владимирович Манушкин; Андрей Александрович Маслов; Илья Витальевич Ким; Петр Сергеевич Домпальм
Original assignee: Акционерное общество МТЗ ТРАНСМАШ
Filing date: 2020-06-23
Publication date: 2023-08-18

Abstract

FIELD: railway transport.

SUBSTANCE: invention relates namely to the brake systems of passenger cars. The braking system comprises brake blocks 3, 4 of the first and second bogies communicated with lines 1, 2 with protective covers and brackets for mounting on the car frame. Blocks 5, 6 of the pneumatic suspension system are mounted on the bearing plates of the brake blocks 3, 4, respectively, communicated with the supply line 1, devices 7, 8 and supply tanks 9, 10 of the pneumatic suspension system. The following are connected to the break line 2: air distributor 11, the electric air distributor 12 linked with the spare 13 reservoir, the additional reservoir 14, the pressure limiter 15, the first and second sets of actuators, including the pressure relays 16, 17 connected by the channel 44, communicated with the brake cylinders 18, 19, feed tanks 20, 21 connected to lines 1, 2 through ball valves 22, 23 with a group drive and filters 24, 25. In addition, electronic units 26, 27 are fixed on the brake units 3, 4. The air distributor 11 is made in the form of a block of instruments and contains a main part 28 with a mode switch 29, an accelerator 30 for emergency braking by a tank 31, a charging body 32 for a spare tank 13, a sensor 33. The pressure limiter 15 contains a switching valve 39, a gearbox 40 with a check valve, pressure sensors 41, 42, 43. The pressure limiter 15 is made with a valve for switching modes "Sh" - "T" (standard or transport) pressure in the brake cylinders 18, 19. Electronic blocks 26, 27 control the electro-pneumatic valves 34, 35 of the brake and release of the electric air distributor 12, process the signals of the sensors 33, 38, 41, 42, 43, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, transmit diagnostic information via an Ethernet channel in the car's ACS to implement a predictive diagnostic system.

EFFECT: increased reliability and safety of the braking system.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к тормозным системам пассажирских вагонов локомотивной тяги с использованием центрального подвешивания тележек пневматических рессор.The invention relates to the field of railway transport, and in particular to the brake systems of passenger cars locomotive traction using the central suspension of pneumatic spring bogies.

Известна тормозная система железнодорожного вагона, содержащая тормозную и питательную магистрали, тормозные цилиндры первой и второй тележек, первый и второй комплекты исполнительных приборов, каждый из которых включает соединенные воздуховодами с тормозной магистралью воздухораспределитель, электровоздухораспределитель, связанный с ним запасный резервуар, питательный и дополнительный резервуары, реле давления, сообщенное с питательным и дополнительным резервуарами, а также с соответствующими тормозными цилиндрами. /Патент РФ на полезную модель №114925, 16.11.2011, В61Н 11/02/.Known brake system of a railway car, containing the brake and supply lines, the brake cylinders of the first and second trucks, the first and second sets of actuating devices, each of which includes an air distributor connected by air ducts to the brake line, an electric air distributor, an associated spare tank, feed and additional tanks, pressure switch communicated with the supply and additional tanks, as well as with the corresponding brake cylinders. /Patent of the Russian Federation for useful model No. 114925, 11/16/2011, V61N 11/02/.

К недостаткам известной тормозной системы можно отнести то, что она не предназначена для системы пневмоподвешивания, обладает излишней массой тормозного оборудования, повышенным энергопотреблением, отсутствует компоновка тормозного оборудования на несущих плитах, размещение в защитных контейнерах, а также электронная диагностика.The disadvantages of the known brake system include the fact that it is not intended for the air suspension system, has an excessive mass of brake equipment, increased power consumption, there is no layout of brake equipment on carrier plates, placement in protective containers, and electronic diagnostics.

Известна тормозная система железнодорожного вагона, содержащая тормозную и питательную магистрали, тормозные цилиндры первой и второй тележек, соединенные воздуховодами с тормозной магистралью воздухораспределитель, электровоздухораспределитель, связанный с ним запасный резервуар, два питательных и дополнительный резервуары, первый и второй комплекты исполнительных приборов, каждый из которых включает сообщенное с соответствующими тормозными цилиндрами реле давления, связанное воздуховодами с соответствующим питательным и дополнительным резервуарами. /Патент РФ на полезную модель №128586, 28.11.2012, В61Н 11/02/.Known brake system of a railway car, containing brake and supply lines, brake cylinders of the first and second trucks, connected by air ducts to the brake line, air distributor, electric air distributor, associated reserve tank, two supply and additional tanks, the first and second sets of actuators, each of which includes a pressure switch communicated with the corresponding brake cylinders, connected by air ducts to the corresponding nutrient and additional reservoirs. /Patent of the Russian Federation for utility model No. 128586, 11/28/2012, V61N 11/02/.

Недостатком известной тормозной системы является то, что она не предназначена для системы пневмоподвешивания, отсутствует компоновка тормозного оборудования на несущих плитах, размещение в защитных контейнерах, а также электронная диагностика.The disadvantage of the known brake system is that it is not intended for air suspension systems, there is no layout of brake equipment on bearing plates, placement in protective containers, as well as electronic diagnostics.

В предлагаемом изобретении тормозная система железнодорожного вагона включает приборы системы пневмоподвешивания для обеспечения автоматического экстренного торможения при падении давления в пневмо-рессорах, электронный блок для диагностики и передачи информации в СКДУ вагона, приборы тормозной системы, содержащие ограничитель давления для ограничения давления в тормозных цилиндрах при автоматическом пневматическом и электропневматическом торможении, причем все приборы тормозной системы скомпонованы на несущих плитах и размещены в защитных контейнерах, а для транспортировки электропоезда в холодном состоянии предусмотрен режим пониженной тормозной эффективности. В данном техническом решении применен модернизированный воздухораспределитель с увеличенным межремонтным интервалом, реле повышенной чувствительности и производительности.In the proposed invention, the braking system of a railway car includes air suspension system devices to provide automatic emergency braking in the event of a pressure drop in the air springs, an electronic unit for diagnosing and transmitting information to the car's TCMS, brake system devices containing a pressure limiter to limit pressure in the brake cylinders during automatic pneumatic and electro-pneumatic braking, with all brake system devices arranged on carrier plates and placed in protective containers, and a reduced braking efficiency mode is provided for transporting an electric train in a cold state. This technical solution uses a modernized air distributor with an extended overhaul interval, a relay of increased sensitivity and performance.

Технический результат, который будет получен при осуществлении предлагаемой тормозной системы, заключается в повышении надежности и безопасности.The technical result that will be obtained in the implementation of the proposed brake system is to increase reliability and safety.

Указанный технический результат достигается тем, что тормозная система железнодорожного вагона, содержит тормозную и питательную магистрали, тормозные цилиндры первой и второй тележек, соединенные воздуховодами с тормозной магистралью воздухораспределитель, электровоздухораспределитель, связанный с ним запасный резервуар, питательные и дополнительный резервуары, первый и второй комплекты исполнительных приборов, каждый из которых включает реле давления, связанное воздуховодами с соответствующими тормозными цилиндрами, питательными и дополнительным резервуаром, также содержит закрепленные на раме вагона два тормозных блока с несущими плитами, на каждой из которых смонтированы сообщенные с питательной магистралью блок системы пневматического подвешивания тележки, электронный блок и датчики давления в основных пневматических контурах, также на них закреплены указанные первой и второй комплекты исполнительных приборов, при этом первый из них включает воздухораспределитель и электровоздухораспределитель, который соединен с соответствующим реле давления посредством ограничителя давления, содержащего клапан переключательный, редуктор с обратным клапаном и датчики давления, а воздухораспределитель выполнен в виде блока приборов и состоит из магистральной части с переключателем режимов, ускорителя экстренного торможения с резервуаром, органа зарядки запасного резервуара, датчика, причем блок системы пневматического подвешивания, включает последовательно соединенные кран разобщительный, клапан обратный, клапан минимального давления, редуктор, датчик давления, на каждом тормозном блоке в основных пневматических контурах смонтированы краны разобщительные, а к питательной или тормозной магистрали приборы подключены через кран шаровый с групповым приводом.The specified technical result is achieved by the fact that the brake system of a railway car contains brake and supply lines, brake cylinders of the first and second bogies connected by air ducts to the brake line, an air distributor, an electric air distributor, an associated spare tank, feed and additional tanks, the first and second sets of executive devices, each of which includes a pressure switch connected by air ducts to the corresponding brake cylinders, supply and additional reservoirs, also contains two brake units fixed on the frame of the car with carrier plates, each of which is mounted with a block of the bogie pneumatic suspension system connected to the supply line, electronic the block and pressure sensors in the main pneumatic circuits, the specified first and second sets of actuators are also fixed to them, while the first of them includes an air distributor and an electric air distributor, which is connected to the corresponding pressure switch by means of a pressure limiter containing a switching valve, a gearbox with a check valve and pressure sensors, and the air distributor is made in the form of a block of instruments and consists of a main part with a mode switch, an emergency braking accelerator with a reservoir, a spare reservoir charging device, a sensor, and the pneumatic suspension system unit includes a series-connected disconnect valve, a check valve, a minimum pressure valve , a reducer, a pressure sensor, disconnecting valves are mounted on each brake unit in the main pneumatic circuits, and devices are connected to the supply or brake line through a ball valve with a group drive.

На фиг. 1 изображена тормозная система вагона, схема пневматическая принципиальная.In FIG. 1 shows the brake system of the wagon, pneumatic circuit diagram.

На фиг. 2 изображен тормозной блок первой тормозной тележки, схема пневматическая принципиальная.In FIG. 2 shows the brake unit of the first brake bogie, pneumatic circuit diagram.

На фиг. 3 изображен тормозной блок второй тормозной тележки, схема пневматическая принципиальная.In FIG. 3 shows the brake unit of the second brake bogie, pneumatic circuit diagram.

Тормозная система железнодорожного вагона содержит питательную и тормозную магистрали 1, 2, закрепленные на раме вагона и соединенные воздуховодами с указанными магистралями 1, 2 два тормозных блока 3, 4. Указанные тормозные блоки 3, 4 выполнены в виде коробов с защитными крышками и кронштейнами для крепления на раме вагона (не показано).The brake system of a railway car contains a supply and brake lines 1, 2, fixed on the frame of the car and connected by air ducts with the indicated lines 1, 2, two brake blocks 3, 4. The indicated brake blocks 3, 4 are made in the form of boxes with protective covers and brackets for fastening on the car frame (not shown).

На несущих плитах тормозных блоков 3, 4 соответственно смонтированы блоки 5, 6 системы пневматического подвешивания, сообщенные с питательной магистралью 1, приборами 7, 8 системы пневматического подвешивания и питательными резервуарами 9, 10 первой и второй тележек, а также сообщенные с тормозной магистралью 2 воздухораспределитель 11, выполненный в виде блока приборов, электровоздухораспределитель 12, связанный с ними запасный резервуар 13, дополнительный резервуар 14, ограничитель 15 давления, первый и второй комплекты исполнительных приборов, включающие реле 16, 17 давления, сообщенные с тормозными цилиндрами 18, 19, дополнительным резервуаром 14 и питательными резервуарами 20, 21.On the bearing plates of the brake blocks 3, 4, respectively, the blocks 5, 6 of the pneumatic suspension system are mounted, communicated with the supply line 1, the devices 7, 8 of the pneumatic suspension system and the supply tanks 9, 10 of the first and second carts, as well as the air distributor connected with the brake line 2 11, made in the form of a block of devices, an electric air distributor 12, an associated spare tank 13, an additional tank 14, a pressure limiter 15, the first and second sets of actuators, including pressure switches 16, 17, communicated with the brake cylinders 18, 19, an additional tank 14 and nutrient tanks 20, 21.

Питательные резервуары 20, 21 заряжаются из питательной или тормозной магистрали 1, 2 по дросселированным воздуховодам через краны 22, 23 шаровые с групповым приводом и фильтры 24, 25.Feed tanks 20, 21 are charged from the feed or brake line 1, 2 through throttled air ducts through ball valves 22, 23 with a group drive and filters 24, 25.

Также на несущих плитах тормозных блоков 3, 4 закреплены электронные блоки 26, 27.Also, on the bearing plates of the brake units 3, 4, electronic units 26, 27 are fixed.

Воздухораспределитель 11 содержит магистральную часть 28 с переключателем 29 режимов «К»-«Д» (короткосоставный или длинносоставньш поезд), ускоритель 30 экстренного торможения с переключателем «Увкл»-«Уоткл» (включен или отключен) и резервуаром 31, орган 32 зарядки запасного резервуара 13, датчик 33.The air distributor 11 contains the main part 28 with the switch 29 modes "K" - "D" (short or long train), the accelerator 30 emergency braking with the switch "Vvkl" - "Votkl" (on or off) and the tank 31, body 32 charging spare tank 13, sensor 33.

Электровоздухораспределитель 12 содержит электропневматические вентили 34,35 тормоза и отпуска, реле 36 давления, резервуар 37, датчик 38.The electric air distributor 12 contains electro-pneumatic brake and release valves 34.35, pressure switch 36, tank 37, sensor 38.

Ограничитель 15 давления содержит клапан 39 переключательный, редуктор 40 с обратным клапаном, датчики 41, 42, 43 давления. Ограничитель 15 давления выполнен с краном (не показано) переключения режимов «Ш»-«Т» (штатное или транспортировочное) давления в тормозных цилиндрах 18, 19.The pressure limiter 15 contains a switching valve 39, a gearbox 40 with a check valve, pressure sensors 41, 42, 43. The pressure limiter 15 is made with a valve (not shown) for switching modes "W" - "T" (standard or transport) pressure in the brake cylinders 18, 19.

Реле 16 и 17 давления тормозных блоков 3 и 4 соединены воздуховодом 44, сообщенным с дополнительным резервуаром 14.The pressure switches 16 and 17 of the brake units 3 and 4 are connected by an air duct 44 connected to an additional reservoir 14.

Блоки 5, 6 системы пневматического подвешивания первой и второй тележек идентичны, подключены к питательной магистрали 1 посредством воздуховодов с кранами разобщительными 45, 46 и содержат последовательно соединенные клапаны 47, 48 обратные, клапаны 49, 50 минимального давления, редукторы 51, 52, датчики давления 53, 54.Blocks 5, 6 of the pneumatic suspension system of the first and second carts are identical, connected to the supply line 1 through air ducts with disconnecting valves 45, 46 and contain series-connected check valves 47, 48, valves 49, 50 minimum pressure, reducers 51, 52, pressure sensors 53, 54.

Для измерения давления в тормозных цилиндрах 18, 19 и питательных резервуарах 20, 21 в соответствующих каналах установлены датчики 55, 56, 57, 58, в тормозной магистрали 2 датчик 59, а в канале 44 установлен датчик 60.To measure the pressure in the brake cylinders 18, 19 and supply tanks 20, 21, sensors 55, 56, 57, 58 are installed in the corresponding channels, sensor 59 is installed in the brake line 2, and sensor 60 is installed in channel 44.

В основных пневматических контурах смонтированы краны 61, 62, 63 разобщительные.Disconnect valves 61, 62, 63 are mounted in the main pneumatic circuits.

Тормозная система железнодорожного вагона работает следующим образом.The braking system of a railway car works as follows.

При повышении давления в тормозной магистрали 2 воздухораспределитель 11 через орган 32 зарядки запасного резервуара 13 производит наполнение сжатым воздухом запасного резервуара 13.When the pressure in the brake line 2 increases, the air distributor 11 fills the reserve tank 13 with compressed air through the charging body 32 of the reserve tank 13.

Зарядка питательных резервуаров 20, 21 осуществляется из питательной 1 или тормозной магистрали 2 через краны 22, 23 шаровые с групповым приводом по дросселированным воздуховодам с фильтрами 24, 25.Charging of the nutrient reservoirs 20, 21 is carried out from the nutrient 1 or brake line 2 through ball valves 22, 23 with a group drive through throttled air ducts with filters 24, 25.

При торможении срабатывает воздухораспределитель 11 или электровоздухораспределитель 12 (при подаче электрического сигнала на его электропневматические вентили 34, 35), которые перепускают сжатый воздух из запасного резервуара 13 в управляющие камеры реле давления 16, 17 и дополнительный резервуар 14. Автоматическое пневматическое торможение осуществляется посредством органа 28 магистрального.When braking, the air distributor 11 or the electric air distributor 12 is activated (when an electric signal is applied to its electro-pneumatic valves 34, 35), which bypass compressed air from the reserve tank 13 into the control chambers of the pressure switch 16, 17 and the additional tank 14. Automatic pneumatic braking is carried out by means of body 28 main.

Реле давления 16 и 17, сообщенные каналом 44, в свою очередь срабатывают на торможение и перепускают сжатый воздух из питательных резервуаров 20, 21 в тормозные цилиндры 18, 19 соответствующих тележек.The pressure switches 16 and 17, communicated by the channel 44, in turn act on braking and bypass compressed air from the supply tanks 20, 21 to the brake cylinders 18, 19 of the respective trucks.

Экстренное торможение обеспечивает ускоритель 30 экстренного торможения путем ускорения разрядки тормозной магистрали 2 для снятия ограничения времени наполнения в органе 28 магистральном в хвостовой части поезда.Emergency braking is provided by the emergency braking accelerator 30 by accelerating the discharge of the brake line 2 to remove the filling time limit in the main body 28 at the rear of the train.

Переход в режим пониженной тормозной эффективности осуществляется путем перевода ручки крана переключения режимов ограничителя 15 давления из положения «Ш» (штатное) в положение «Т» (транспортировочное) при пересылке электропоезда в холодном состоянии. В режиме пониженной тормозной эффективности преобразованное редуктором 40 давление поступает в управляющие полости реле 16, 17 давления и происходит наполнение сжатым воздухом тормозных цилиндров 18, 19.The transition to the mode of reduced braking efficiency is carried out by transferring the handle of the valve for switching the modes of the pressure limiter 15 from the “Sh” (standard) position to the “T” (transportation) position when the electric train is sent in a cold state. In the mode of reduced braking efficiency, the pressure converted by the gearbox 40 enters the control cavities of the pressure switch 16, 17 and the brake cylinders 18, 19 are filled with compressed air.

Для отключения тормоза одной из тележек необходимо перекрыть один из разобщительных кранов 62, 63. Для отключения тормозной системы вагона необходимо перекрыть разобщительный кран 61 к воздухораспределителю 11.To disable the brake of one of the bogies, it is necessary to close one of the disconnect valves 62, 63. To disable the brake system of the car, it is necessary to close the disconnect valve 61 to the air distributor 11.

Сжатый воздух из питательной магистрали 1 через краны разобщительные 45, 46, клапаны 47, 48 обратные, клапаны 49, 50 минимального давления обеспечивает зарядку питательных резервуаров 9, 10. Каждый клапан 49, 50 минимального давления ограничивает зарядку системы пневматического подвешивания до достижения значения давления в питательной магистрали 1. При достижении значения давления в питательной магистрали 1 определенной величины, клапаны 49, 50 открываются и происходит зарядка резервуаров 9, 10 системы пневматического подвешивания. Далее через редукторы 51, 52 сжатый воздух поступает к приборам 7, 8 системы пневматического подвешивания. Контроль давления в питательной магистрали 1 обеспечивают датчики 53, 54.Compressed air from the supply line 1 through the disconnecting valves 45, 46, check valves 47, 48, minimum pressure valves 49, 50 provides charging of nutrient reservoirs 9, 10. Each minimum pressure valve 49, 50 limits the charging of the pneumatic suspension system until a pressure value of supply line 1. When the pressure in the supply line 1 reaches a certain value, the valves 49, 50 open and the tanks 9, 10 of the pneumatic suspension system are charged. Further, through the gearboxes 51, 52, compressed air enters the devices 7, 8 of the pneumatic suspension system. Pressure control in the supply line 1 is provided by sensors 53, 54.

Электронные блоки 26, 27 осуществляют управление электропневматическими вентилями 34, 35 тормоза и отпуска электровоздухораспределителя 12, обработку информации от датчиков 33, 38, 41, 42, 43, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60 передачу диагностической информации по Ethernet каналу в СКДУ вагона для реализации предикативной системы диагностики.Electronic blocks 26, 27 control the electro-pneumatic valves 34, 35 of the brake and release of the electric air distributor 12, process information from sensors 33, 38, 41, 42, 43, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60 transmit diagnostic information via an Ethernet channel in the car's ACS to implement a predictive diagnostic system.

Предлагаемая тормозная система железнодорожного вагона повышает надежность и безопасность за счет компоновки на несущих плитах в защитных контейнерах тормозного оборудования, которое обеспечивает ограничение давления в тормозных цилиндрах при автоматическом пневматическом и электропневматическом торможении посредством ограничителя давления, управление системой пневматического подвешивания и автоматическое экстренное торможение при падении давления в пневморессорах, электронную диагностику и передачу информации в СКДУ вагона, а также для транспортировки электропоезда в холодном состоянии предусмотрен режим пониженной тормозной эффективности.The proposed railway car braking system improves reliability and safety by arranging brake equipment on carrier plates in protective containers, which provides pressure limitation in the brake cylinders during automatic pneumatic and electro-pneumatic braking by means of a pressure limiter, control of the pneumatic suspension system and automatic emergency braking in case of pressure drop in air springs, electronic diagnostics and transmission of information to the car’s TCCS, as well as for the transportation of an electric train in a cold state, a mode of reduced braking efficiency is provided.

Claims

The brake system of a railway car, containing the brake and supply lines, the brake cylinders of the first and second bogies, connected by air ducts to the brake line, an air distributor, an electric air distributor, an associated reserve tank, as well as supply and additional tanks, the first and second sets of actuators, each of which includes a pressure switch connected by air ducts to the corresponding brake cylinders, a supply and an additional reservoir, characterized in that it is equipped with two brake blocks fixed on the frame of the car with carrier plates, each of which is mounted with a unit of the bogie pneumatic suspension system connected to the supply line, an electronic unit and pressure sensors in the main pneumatic circuits, the indicated first and second sets of actuators are also fixed to them, while the first set of actuators includes an air distributor and an electric air distributor, which is connected to the corresponding pressure switch by means of a pressure limiter containing a switching valve, a gearbox with a check valve and pressure sensors, and the air distributor is made in the form of a block of instruments and consists of a main part with a mode switch, an emergency braking accelerator with a reservoir, a spare reservoir charging device, a sensor, and the pneumatic suspension system unit includes a series-connected disconnect valve, a check valve, a minimum pressure valve, reducer, pressure sensor, disconnecting valves are mounted on each brake block in the main pneumatic circuits, and devices are connected to the supply or brake line through a ball valve with a group drive.