WO1998032643A2 - Bremssystem für schienenfahrzeuge - Google Patents

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Lew Wasiljewitsch Kosjulin
Anatolij Andreewitsch Egorenkow
Wladimir Grigorjewitsch Inosemzew
Martin Heller
Bernd Goritz
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Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH
Ao Transmash
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61H—BRAKES OR OTHER RETARDING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR RAIL VEHICLES; ARRANGEMENT OR DISPOSITION THEREOF IN RAIL VEHICLES
    • B61H9/00—Brakes characterised by or modified for their application to special railway systems or purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE 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
    • B60T13/00—Transmitting 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
    • B60T13/10—Transmitting 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
    • B60T13/24—Transmitting 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
    • B60T13/26—Compressed-air systems
    • B60T13/40—Compressed-air systems indirect, i.e. compressed air booster units indirect systems
    • B60T13/403—Compressed-air systems indirect, i.e. compressed air booster units indirect systems specially adapted for coupling with dependent systems, e.g. tractor-trailer systems
    • B60T13/406—Compressed-air systems indirect, i.e. compressed air booster units indirect systems specially adapted for coupling with dependent systems, e.g. tractor-trailer systems specially adapted for transfer of two or more command signals, e.g. railway systems

Definitions

  • the invention relates to the field of rail transport, in particular to braking systems for rail vehicles, which preferably run on rails with different gauge, for example on rails in Western and Central Europe (rail gauge 1435 mm) and in Russia (rail gauge 1520 mm), and for Modification of the drive and the characteristic of the braking system depending on their efficiency have either interchangeable or extendable wheel sets.
  • a brake system for rail vehicles with a compressed air control valve, a reservoir and brake cylinders is known.
  • the wheel sets are either replaced or changed by changing the wheelbase (DE-PS 2 714 723, IPK B60T 15/36, April 1st, 2007).
  • the change in the braking force value is ensured by switching the brake cylinders, with at least two brake cylinders being required.
  • Switching the brake cylinders requires manual work related to the switching of air lines, which increases the operating time and makes the operation of the rail vehicle more complicated.
  • a brake system with a compressed air control valve which fulfills the technical requirements for the railway system in Europe (UIC) and in Russia (SZD), which has a three-pressure element and a two-pressure element, and which has the main air line, a supply air container and a brake cylinder connected is.
  • the compressed air control valve has a whole series of additional devices, which results in a complicated structure of this valve and a lower operational reliability of the entire brake system (DE-A-4 309 298 AI, IPK B60T 15 / 18, 23.03.93).
  • the braking system according to the invention comes closest to a braking system for rail vehicles with interchangeable or extendable wheel sets for driving on rails with different track width, which has double braking equipment, namely two compressed air control valves, each with its own parameters, which the Requirements for driving a rail vehicle on rails with the corresponding track gauge correspond to either two brake cylinders, each operated by its own compressed air control valve, or just one brake cylinder operated by two compressed air control valves, two sets of lines and two sets of connecting parts.
  • the disadvantage of this braking system is that the structure is complicated and automatic switching from one type of braking equipment to the other is not possible (DE-A-4 139 225, IPK 13/26, 22.11.91).
  • the braking system according to the invention solves the problem of ensuring the change in the braking force value of a rail vehicle with interchangeable or extendable wheel sets when driving on rails with different track widths by automatically switching the brake cylinders when changing the wheel sets or when changing the wheel spacing.
  • the technical result that can be achieved by the solution according to the invention is that the structure of the brake system is simplified, a possible switching malfunction of the brake system when manual switching on and off of the corresponding brake air lines is excluded, and the automatic switching of the brake cylinders when changing the wheel sets or changing the wheel spacing is ensured .
  • This design of the brake system according to the invention simplifies the structure of the brake system, eliminates any possible switching malfunction of the brake system when the brake air lines are switched over, and ensures the automatic switchover of the brake cylinders when changing the wheel sets or changing the wheelbase.
  • This can be explained by the fact that it is not necessary to provide two sets of a number of components and elements of the braking system for rail vehicles, namely of individual lines leading to the corresponding devices of the braking system and of individual connecting parts. This means that there is also no need to manually switch the brake air lines.
  • Fig. 1 shows the switch of the brake system according to the invention in the position which the first brake cylinder is switched on and the second brake cylinder is switched off.
  • Fig. 2 shows this switch in the position in which the first brake cylinder is switched off and the second brake cylinder is switched on.
  • Fig. 3 shows this switch in the position in which both brake cylinders are switched on.
  • the brake system comprises a compressed air control valve 1, which is connected to the main air line 2, a storage air tank 3, a first brake cylinder 4, a second brake cylinder 5 and a changeover switch 6.
  • the changeover switch 6 has a housing 7 in which spaces 8, 9, 10th formed and valves 11 and 12 are arranged with shafts 13 and 14. The drive of the switch (not shown on the drawing) acts on the shafts 13 and 14.
  • the space 8 is connected to the compressed air control valve 1 by a brake air line 15.
  • the space 9 is connected by a brake air line 16 to the first brake cylinder 4 and the space 10 by a brake air line 17 to the second brake cylinder 5.
  • the valve 11 is associated with the connection of the room 8 with the room 9 and the valve 12 with the connection of the room 8 with the room 10.
  • the braking system works as follows:
  • the braking system assumes the position shown in FIG. 1.
  • the valve 11 is open and the valve 12 is closed.
  • the compressed air from the compressed air control valve 1 passes through the brake air line 15 into the space 8 and via the open valve 11, the space 9 and the brake air line 16 to the brake cylinder 4.
  • the brake cylinder 5 is switched off by the valve 12. If, when generating the required braking force, the second brake cylinder 5 is switched on and the first brake cylinder 4 has to be switched off, the changeover switch 6 assumes the position shown in FIG. 2. The valve 11 is closed and the valve 12 is open. When braking, the compressed air passes from the compressed air control valve 1 via the brake air line 15 into the space 8 and via the opened valve 12, the space 10 and the brake air line 17 to the brake cylinder 5.
  • the changeover switch 6 assumes the position shown in FIG. 3.
  • the valves 11 and 12 are open.
  • the compressed air from the compressed air control valve 1 passes through the air line 15 into the room 8, via the open valves 11 and 12 into the rooms 9 and 10 and via the air lines 16 and 17 to the brake cylinders 4 and 5.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Braking Systems And Boosters (AREA)
  • Valves And Accessory Devices For Braking Systems (AREA)

Abstract

Das Bremssystem umfaßt ein Druckluftsteuerventil (1), Bremszylinder (4 und 5), einen Vorratsluftbehälter (3) und einen Umschalter (6). Das Druckluftsteuerventil (1) ist mit der Hauptluftleitung (2) verbunden. Der Umschalter (6) weist ein Gehäuse (7) mit Räumen (8, 9 und 10) sowie mit Ventilen (11 und 12) mit Schäften (13 und 14) auf. Der Raum (8) ist mit dem Druckluftsteuerventil (1) verbunden. Der Raum (9) ist mit dem ersten Bremszylinder (4) verbunden. Der Raum (10) ist mit dem zweiten Bremszylinder (5) verbunden. Das Ventil (11) ist der Verbindung des Raumes (8) mit dem Raum (9) zugeordnet. Das Ventil (12) ist der Verbindung des Raumes (8) mit dem Raum (10) zugeordnet. Je nachdem, unter welchen Bedingungen beim Fahren eines Schienenfahrzeugs auf Schienen mit der einen oder anderen Spurweite die erforderliche Druckkraft erzeugt wird, wird der Umschalter (6) entweder in die Lage gebracht, in der das Druckluftsteuerventil (1) nur mit dem ersten Bremszylinder (4) verbunden und der zweite Bremszylinder (5) abgeschaltet ist, oder in die Lage, in der das Druckluftsteuerventil (1) nur mit dem zweiten Bremszylinder (5) verbunden und der erste Bremszylinder (4) abgeschaltet ist, oder in die Lage, in der das Druckluftsteuerventil (1) mit dem ersten (4) und dem zweiten (5) Bremszylinder verbunden ist.

Description

Bremssystem für Schienenfahrzeuge
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet des Eisenbahnverkehrs, insbesondere auf Bremssysteme für Schienenfahrzeuge, die vorzugsweise auf Schienen mit unterschiedlicher Spurweite fahren, beispielsweise auf Schienen in West- und Mitteleuropa (Schienenspurweite 1435 mm) und in Rußland (Schienenspurweite 1520 mm), und die zur Änderung des Laufwerks und der Kennlinie des Bremssystems je nach ihrem Wirkungsgrad entweder auswechselbare oder ausziehbare Radsätze aufweisen.
Bekannt ist ein Bremssystem für Schienenfahrzeuge mit einem Druckluftsteuerventil, einem Vorratsbehälter und Bremszyiindern. Beim Übergang des Schienenfahrzeugs von Schienen der einen Spurweite auf Schienen der anderen Spurweite (beispielsweise von der europäischen Normalspur 1435 mm auf die russische Breitspur 1520 mm) werden die Radsätze entweder ausgewechselt oder durch eine Veränderung des Radabstands versetzt (DE-PS 2 714 723, IPK B60T 15/36, 01.04.77).
In diesem Fall wird die Änderung des Bremskraftwertes durch die Umschaltung der Bremszylinder gewährleistet, wobei mindestens zwei Bremszylinder vorhanden sein müssen. Die Umschaitung der Bremszylinder erfordert manuelle Arbeiten, die mit der Umschaltung von Luftleitungen zusammenhängen, wodurch die Bedienungszeit länger und der Betrieb des Schienenfahrzeugs komplizierter wird.
Bekannt ist ein Bremssystem mit einem Druckluftsteuerveπtil, welches die technischen Anforderungen an das Eisenbahπsystem in Europa (UIC) und in Rußland (SZD) erfüllt, das ein Dreidruckorgan und ein Zweidruckorgan aufweist und das mit der Hauptluftleitung, einem Vorratsluftbehalter und einem Bremszylinder verbunden ist. Um die ordnungsgemäße Arbeit des Bremssystems zu gewährleisten, weist das Druckluftsteuerventil eine ganze Reihe von zusätzlichen Einrichtungen auf, was einen komplizierten Aufbau dieses Ventils und eine geringere Betriebssicherheit des gesamten Bremssystems zur Folge hat (DE-A-4 309 298 AI, IPK B60T 15/18, 23.03.93).
Im Hinblick auf die Gesamtheit der wesentlichen Merkmale kommt dem erfindungsgemäßen Bremssystem ein Bremssystem für Schienenfahrzeuge mit auswechselbaren oder ausziehbaren Radsätzen zum Fahren auf Schienen mit unterschiedlicher Spurweite am nächsten, das eine doppelte Bremsausrüstung aufweist, nämlich zwei Druckiuftsteuerventile, wobei jedes seine eigenen Parameter hat, die den Anforderungen an das Fahren eines Schienenfahrzeugs auf Schienen mit der entsprechenden Spurweite entsprechen, entweder zwei Bremszylinder, wobei jeder von seinem eigenen Druckluftsteuerventil betrieben wird, oder nur einen Bremszyiinder, der von zwei Druckluftsteuerventilen betrieben wird, zwei Sätze Leitungen und zwei Sätze Verbindungsteile. Der Nachteil dieses Bremssystems besteht darin, daß der Aufbau kompliziert und keine automatische Umschaltung von der einen Art der Bremsausrüstung auf die andere möglich ist (DE-A- 4 139 225, IPK 13/26, 22.11.91).
Durch das erfindungsgemäße Bremssystem wird die Aufgabe gelöst, die Änderung des Bremskraftwerts eines Schienenfahrzeugs mit auswechselbaren oder ausziehbaren Radsätzen beim Fahren auf Schienen mit unterschiedlicher Spurweite durch die automatische Umschaltung der Bremszyiinder beim Auswechseln der Radsätze oder beim Ändern des Radabstaπdes zu gewährleisten.
Das durch die erfindungsgemäße Lösung erzielbare technische Ergebnis besteht darin, daß der Aufbau des Bremssystems vereinfacht, eine eventuelle Schaltstörung des Bremssystems beim manuellen Zu- und Abschalten der entsprechenden Bremsluftleitungen ausgeschlossen und die automatische Umschaltung der Bremszyiinder beim Auswechseln der Radsätze oder beim Ändern des Radabstandes gewährleistet wird. Dieses technische Ergebnis wird dadurch erzielt, daß beim bekannten Bremssystem für Schienenfahrzeuge mit auswechselbaren oder ausziehbaren Radsätzen zum Fahren auf Schienen mit unterschiedlicher Spurweite, mit einem Druckluftsteuerventil, dessen Parameter den Anforderungen an das Fahren eines Schienenfahrzeuges auf Schienen mit unterschiedlicher Spurweite entsprechen, sowie mit Bremszyiindern und einen Vorratsluftbehalter, die mit dem Druckiuftsteuerventil verbunden sind, zwischen dem Druckiuftsteuerventil und den Bremszylindern ein Umschalter angeordnet ist, der ein Gehäuse mit drei Räumen aufweist, von denen der erste stets mit dem Druckiuftsteuerventil, der zweite stets mit dem ersten Bremszyiinder und der dritte stets mit dem zweiten Bremszyiinder verbunden ist, wobei in dem mit dem Druckiuftsteuerventil verbundenen Raum zwei Ventile angeordnet sind, von denen das eine der Verbindung dieses Raumes mit dem mit dem ersten Bremszylinder verbundenen Raum und das andere der Verbindung dieses Raumes mit dem mit dem zweiten Bremszylinder verbundenen Raum zugeordnet ist.
Durch diese Ausführung des erfindungsgemäßen Bremssystems wird der Aufbau des Bremssystems vereinfacht, eine eventuelle Schaltstörung des Bremssystems beim Umschalten der Bremsluftleitungen ausgeschlossen und die automatische Umschaltung der Bremszylinder beim Auswechsein der Radsätze oder beim Ändern des Radabstandes gewährleistet. Dies läßt sich dadurch erklären, daß es nicht nötig ist, von einer Reihe von Bauteilen und Elementen des Bremssystems für Schienenfahrzeuge, nämlich von einzelnen zu den entsprechenden Einrichtungen des Bremssystems führenden Leitungen und von einzelnen Verbindungsteilen jeweils zwei Sätze vorzusehen. Somit entfällt auch die manuelle Umschaltung der Bremsluftleitungen. Durch die Umstellung des Umschalters aus der Lage, die dem Fahren auf Schienen der einen Spurbreite entspricht, in die Lage, die dem Fahren auf Schienen der anderen Spurbreite entspricht, wird gewährleistet, daß die Umschaltung der Bremszylinder beim Auswechseln der Radsätze oder beim Ändern des Radabstandes automatisch erfolgt.
Auf der Zeichnung ist das erfindungsgemäße Bremssystem schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt den Umschalter des erfindungsgemäßen Bremssystems in der Lage, in der der erste Bremszylinder zugeschaltet und der zweite Bremszylinder abgeschaltet ist.
Fig. 2 zeigt diesen Umschalter in der Lage, in der der erste Bremszyiinder abgeschaltet und der zweite Bremszyiinder zugeschaltet ist.
Fig. 3 zeigt diesen Umschalter in der Lage, in der beide Bremszylinder zugeschaltet sind.
Das Bremssystem umfaßt ein Druckiuftsteuerventil 1 , das an die Haupftiuftleitung 2 angeschlossen ist, einen Vorratsluftbehalter 3, einen ersten Bremszyiinder 4, einen zweiten Bremszylinder 5 und einen Umschalter 6. Der Umschalter 6 weist ein Gehäuse 7 auf, in dem Räume 8, 9, 10 ausgebildet und Ventile 11 und 12 mit Schäften 13 und 14 angeordnet sind. Auf die Schäfte 13 und 14 wirkt der Antrieb des Umschalters (auf der Zeichnung nicht dargestellt) ein. Der Raum 8 ist durch eine Bremsluftleitung 15 mit dem Druckiuftsteuerventil 1 verbunden. Der Raum 9 ist durch eine Bremsluftleitung 16 mit dem ersten Bremszyiinder 4 und der Raum 10 durch eine Bremsluftleitung 17 mit dem zweiten Bremszyiinder 5 verbunden. Das Ventil 11 ist der Verbindung des Raumes 8 mit dem Raum 9 und das Ventil 12 der Verbindung des Raumes 8 mit dem Raum 10 zugeordnet.
Das Bremssystem arbeitet folgendermaßen:
Wenn ein Schienenfahrzeug auf Schienen mit einer Spurweite fährt, bei der die erforderliche Bremskraft durch die Kraft der Druckluft im ersten Bremszylinder 4 erzeugt wird, nimmt das Bremssystem die in Fig. 1 gezeigte Lage ein. Das Ventil 11 ist geöffnet und das Ventil 12 geschlossen.
Beim Bremsen gelangt die Druckluft vom Druckiuftsteuerventil 1 über die Brems- luftieitung 15 in den Raum 8 und über das geöffnete Ventil 11, den Raum 9 und die Bremsluftleitung 16 zum Bremszyiinder 4. Der Bremszylinder 5 ist durch das Ventil 12 abgeschaltet. Wenn bei der Erzeugung der erforderlichen Bremskraft der zweite Bremszylinder 5 zugeschaltet und der erste Bremszyiinder 4 abgeschaltet werden muß, nimmt der Umschalter 6 die in Fig. 2 gezeigte Lage ein. Das Ventil 11 ist geschlossen und das Ventil 12 geöffnet. Beim Bremsen gelangt die Druckluft vom Druckiuftsteuerventil 1 über die Bremsluftleitung 15 in den Raum 8 und über das geöffnete Ventil 12, den Raum 10 und die Bremsluftleitung 17 zum Bremszylinder 5.
Wenn beim Fahren eines Schienenfahrzeugs auf Schienen mit der einen oder anderen Spurweite eine Bremskraft erforderlich ist, die durch die Kraft der Druckluft in beiden Bremszyiindern 4 und 5 erzeugt wird, nimmt der Umschalter 6 die in Fig. 3 gezeigte Lage ein. Die Ventile 11 und 12 sind geöffnet. Beim Bremsen gelangt die Druckluft vom Druckiuftsteuerventil 1 über die Luftleitung 15 in den Raum 8, über die geöffneten Ventile 11 und 12 in die Räume 9 und 10 und über die Luftleitungen 16 und 17 zu den Bremszylindern 4 und 5.

Claims

P a t e n t a n s p r u c h
Bremssystem für Schienenfahrzeuge mit Drehgestellen, die mit auswechselbaren oder ausziehbaren Radsätzen zum Fahren auf Schienen mit unterschiedlicher Spurweite versehen sind, mit einem Druckiuftsteuerventil, dessen Parameter den Anforderungen an das Fahren eines Schienenfahrzeugs auf Schienen mit unterschiedlicher Spurweite entsprechen, sowie mit Bremszylindern und einen Vorratsluftbehalter, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Druckiuftsteuerventil und den Bremszylindern ein Umschalter angeordnet ist, der ein Gehäuse mit drei Räumen aufweist, von denen der erste stets mit dem Druckiuftsteuerventil, der zweite stets mit dem ersten Bremszyiinder und der dritte stets mit dem zweiten Bremszylinder verbunden ist, wobei in dem mit dem Druckiuftsteuerventil verbundenen Raum zwei Ventile angeordnet sind, von denen das eine der Verbindung dieses Raumes mit dem mit dem ersten Bremszylinder verbundenen Raum und das andere der Verbindung dieses Raumes mit dem mit dem zweiten Bremszylinder verbundenen Raum zugeordnet ist.
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