RU2311309C1

RU2311309C1 - Train brake mains control device

Info

Publication number: RU2311309C1
Application number: RU2006121705/11A
Authority: RU
Inventors: Антон Владиславович Муртазин (RU); Антон Владиславович Муртазин
Original assignee: Зао Нпц "Тормоз"
Priority date: 2006-06-19
Filing date: 2006-06-19
Publication date: 2007-11-27

Abstract

FIELD: railway transport; brake systems.

SUBSTANCE: invention relates to brake system devices designed to control air pressure in train brake mains in emergency. Proposed train brake mains control device contains units to check and control parameters of air pressure in brake mains and unit to transmit and receive check and control information by radio channel to/from locomotive. Said units are secured on last car of train. Pressure transmitters are connected by output to brake mains parameters check and control unit. Input of first transmitter is connected through hose of last car to train brake mains before electromagnetic valve which serves as actuating mechanism of control unit. Input of second transmitters is connected to expansion reservoir with throttling hole installed after electromagnetic valve. Device contains also electromagnetic valve communicating with atmosphere in open state and used as required at braking. Said valve is connected directly to expansion reservoir.

EFFECT: possibility of emergency or service braking according to all requirements to braking process.

2 deg

Description

Изобретение относится к устройствам тормозных систем и позволяет управлять давлением в тормозной пневматической магистрали железнодорожного поезда при требуемых режимах торможения.The invention relates to devices of brake systems and allows you to control the pressure in the brake air line of a railway train with the required braking conditions.

Термин управления тормозной магистралью подразумевает воздействие на определенный параметр тормозной магистрали поезда. При этом процесс управления в общем случае может осуществляться только на основе контроля этого параметра соответствующими датчиками как с головы, так и с хвостового вагона поезда. По сути, процесс контроля параметров на конце тормозной магистрали является самостоятельным этапом технологической схемы ведения поезда и подразумевает передачу параметров движения с хвоста поезда на локомотив. То есть на хвостовом вагоне как минимум должен находиться блок контроля параметров и блок для передачи контролируемых параметров на локомотив. Передача может осуществляться в том числе и по радиоканалу на приемник локомотива. Управление же с локомотива требует там блока управления и блока передачи необходимых команд на хвостовое устройство, которое должно содержать как минимум одно исполнительное устройство или блок и соответственно приемник управляющих команд и блок управления исполнительным устройством. То есть хвостовое устройство может иметь функцию контроля параметров тормозной магистрали с передачей их на локомотив и функцию управления параметрами этой магистрали с помощью соответствующего исполнительного механизма в соответствии с командами, принятыми с головы поезда. Передача данных или команд при этом подразумевает наличие соответствующего алгоритма управления этим процессом. Подготовка данных для передачи может осуществляться как в блоке контроля, так и в блоке передачи информации и определяется спецификой применения.The term brake line control refers to the impact on a specific parameter of the brake line of a train. Moreover, the control process in the general case can be carried out only on the basis of the control of this parameter by appropriate sensors both from the head and from the tail carriage of the train. In fact, the process of monitoring parameters at the end of the brake line is an independent stage of the technological scheme of the train and involves the transfer of motion parameters from the tail of the train to the locomotive. That is, at least a parameter monitoring unit and a unit for transmitting controlled parameters to the locomotive should be on the tail car. Transmission can also be carried out via radio channel to the locomotive receiver. The control from the locomotive requires there a control unit and a unit for transmitting the necessary commands to the tail unit, which must contain at least one actuating unit or unit and, accordingly, a receiver of control commands and an actuator control unit. That is, the tail device may have a function to control the parameters of the brake line with their transmission to the locomotive and a function to control the parameters of this line using the appropriate actuator in accordance with the commands received from the head of the train. The transfer of data or commands in this case implies the presence of an appropriate algorithm for controlling this process. Data preparation for transmission can be carried out both in the control unit and in the information transfer unit and is determined by the specifics of the application.

Известно устройство для контроля давления воздуха в тормозной магистрали поезда, закрепленное на последнем вагоне и содержащее блок контроля давления воздуха и блок передачи информации по радиоканалу на приемник, установленный в кабине локомотива, при этом блок контроля выполнен в виде датчика давления, входом подключенного через соединительный рукав последнего вагона к тормозной магистрали поезда и выходом - к входу блока обработки и передачи информации по радиоканалу на приемник в локомотиве. Передача данных при этом осуществляется в режиме постоянной мощности. В качестве источника питания используется электрическая батарея (US 54487060, В60Т 17/22, 11.12.1984). Исполнительное устройство для управления давлением, выполненное в виде электромагнитного клапана и смонтированное в устройстве контроля давления хвостового вагона, сообщает тормозную магистраль с атмосферой при торможении. Использование осуществляется крайне редко: только при неисправности органов управления на локомотиве. Однако в случае неисправности электромагнитного клапана после торможения становится невозможным отпустить тормоза для возобновления движения. Сообщение с атмосферой может быть прервано только после вмешательства извне.A device for monitoring air pressure in the brake line of a train, mounted on the last carriage and containing a control unit for air pressure and a unit for transmitting information via a radio channel to a receiver installed in the locomotive cab, the control unit is made in the form of a pressure sensor connected through an connecting sleeve the last car to the brake line of the train and the exit to the input of the processing unit and transmitting information over the air to the receiver in the locomotive. The data transmission is carried out in constant power mode. An electric battery is used as a power source (US 54487060, B60T 17/22, 12/11/1984). An actuator for pressure control, made in the form of an electromagnetic valve and mounted in the pressure monitoring device of the tail car, communicates the brake line with the atmosphere during braking. Use is extremely rare: only with malfunctioning controls on the locomotive. However, in the event of a malfunction of the solenoid valve after braking, it becomes impossible to release the brakes to resume movement. Communication with the atmosphere can only be interrupted after external intervention.

Известно устройство для контроля давления воздуха в тормозной магистрали поезда, содержащее блок контроля с датчиками контроля параметров и блок управления с микропроцессором и исполнительным механизмом в виде электромагнитного клапана управления давлением в тормозной магистрали и блок приемопередачи радиосигнала (WO 0110695, В60Т 17/00, В61Н 11/00, G05В 11/01, 20.04.2001). В этом устройстве электромагнитный клапан подключен к тормозной магистрали поезда непосредственно через соединительный рукав последнего вагона, и работа клапана заключается в управлении давлением в тормозной магистрали со стороны последнего вагона поезда. Недостатком этого устройства также является невозможность какого-либо управления тормозной магистралью в случае отказа электромагнитного клапана.A device is known for monitoring air pressure in the brake line of a train, comprising a control unit with parameter monitoring sensors and a control unit with a microprocessor and an actuator in the form of an electromagnetic pressure control valve in the brake line and a radio signal transceiver unit (WO 0110695, B60T 17/00, B61H 11 / 00, G05B 11/01, 04/20/2001). In this device, the electromagnetic valve is connected to the brake line of the train directly through the connecting sleeve of the last carriage, and the valve operates to control the pressure in the brake line from the side of the last carriage of the train. The disadvantage of this device is the impossibility of any control of the brake line in the event of a failure of the electromagnetic valve.

Известно устройство для контроля давления воздуха в тормозной магистрали поезда, содержащее блок контроля с датчиками контроля параметров и блок управления с микропроцессором и исполнительным механизмом в виде электромагнитного клапана управления давлением в тормозной магистрали и блок приемопередачи радиосигнала (Пол. мод. RU № 46984 от 25.11.2004).A device for monitoring air pressure in the brake line of a train, comprising a control unit with parameter control sensors and a control unit with a microprocessor and an actuator in the form of an electromagnetic pressure control valve in the brake line and a radio signal transceiver unit (Pol. Mod. RU No. 46984 of 25.11. 2004).

В этом устройстве, являющемся наиболее близким по совокупности признаков и по технической сущности к заявляемому, электромагнитный клапан подключен к тормозной магистрали поезда непосредственно через соединительный рукав последнего вагона и работа клапана заключается в управлении давлением в тормозной магистрали со стороны последнего вагона поезда. Недостатком этого устройства является отсутствие возможности какого-либо управления тормозной магистралью в случае применения режима экстренного или полного служебного торможения. Из-за наличия полости с дроссельным отверстием нет возможности применения тормозов за требуемое по техническим условиям время.In this device, which is the closest in terms of features and technical essence to the claimed one, the electromagnetic valve is connected to the brake line of the train directly through the connecting sleeve of the last car and the valve works by controlling the pressure in the brake line from the side of the last car of the train. The disadvantage of this device is the lack of any control of the brake line in the case of emergency or full service braking. Due to the presence of a cavity with a throttle hole, it is not possible to use the brakes for the time required by the technical conditions.

Заявляемое устройство решает задачу повышения надежности работы тормозной магистрали в случае возникновения несоответствия техническим условиям при проведении экстренного или полного служебного торможения при работе устройства управления тормозной магистралью поезда хвостового вагона совместно с аналогичным устройством головы поезда.The inventive device solves the problem of increasing the reliability of the brake line in the event of a mismatch with the technical conditions during emergency or full service braking during operation of the control device of the brake line of the train of the tail carriage together with a similar device of the head of the train.

Технический результат, который будет получен при осуществлении предлагаемого устройства и способа, заключается в том, что в случае проведения экстренного или полного служебного торможения появляется возможность привести тормоза в действие в соответствии со всеми требованиями, выдвигаемыми к этому процессу.The technical result that will be obtained by implementing the proposed device and method is that in the case of emergency or full service braking, it becomes possible to put the brakes in accordance with all the requirements put forward to this process.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве управления тормозной магистралью поезда дополнительно установлен электромагнитный клапан, сообщающийся с атмосферой в открытом состоянии, при этом подсоединение дополнительного клапана осуществлено непосредственно к расширительному резервуару.The specified technical result is achieved by the fact that in the known device for controlling the brake line of the train, an electromagnetic valve is additionally installed, communicating with the atmosphere in the open state, while the additional valve is connected directly to the expansion tank.

Основным отличительным признаком заявляемой конструкции от прототипа является то, что исполнительный механизм устройства управления тормозной магистралью поезда дополнительно содержит электромагнитный клапан, подключенный последовательно с основным электромагнитным клапаном и в едином корпусе с основным клапаном и расширительным резервуаром и сообщающийся с атмосферой только в режиме экстренного или полного служебного торможения.The main distinguishing feature of the claimed design from the prototype is that the actuator of the train brake line control device further comprises an electromagnetic valve connected in series with the main electromagnetic valve and in a single housing with the main valve and expansion tank and communicating with the atmosphere only in emergency or full service mode braking.

Таким образом, создание заявленной конструкции с применением способа передачи данных позволяет повысить надежность работы устройства управления.Thus, the creation of the claimed design using the data transfer method can improve the reliability of the control device.

Изобретение поясняется описанием конкретного примера его выполнения и чертежами, где схематично показано устройство вместе с предлагаемыми изменениями конструкции. Здесь на фиг.1 показаны: 1 - тормозная магистраль, 2 - основной или первый датчик давления, 3 - блок контроля и управления, 4 - блок приемопередачи информации; 5 - клапан электромагнитный для служебного торможения, 6 - расширительный резервуар, 7 - дополнительный датчик давления, 8 - дроссельное отверстие. Расширительный резервуар установлен после электромагнитного клапана и соединяется с атмосферой дроссельным отверстием. Второй датчик давления 7 измеряет величину давления в резервуаре 6. Дополнительный электромагнитный клапан 9 установлен после расширительного резервуара 6 последовательно с клапаном 5 и сообщается с атмосферой в открытом состоянии через отверстие 10. Располагается выход этого клапана параллельно выходу, содержащему дроссельное отверстие 8. При наличии одного рабочего клапана он включается в работу в качестве клапана с экстренным торможением в силу суммарной проводимости отверстий 8 и 10, работающих параллельно. Установка же после расширительного резервуара или до него не является критичной: подбираются проводимости соответствующих отверстий. Датчик расхода воздуха может быть установлен до электромагнитного клапана 5, являющегося в нашем случае исполнительным механизмом, при условии отсутствия его влияния на режимы торможения и на чертеже не показан. Блок приемопередачи контрольной и управляющей информации (на чертеже это 4 блок приемопередачи информации) на(с) локомотив(а) поезда работает в соответствии с командами блока контроля и управления 3. В данном случае используется один блок вместо разделения на отдельные блоки для удобства описания. Данное устройство подключается к тормозной магистрали 1 и устанавливается на автосцепке последнего вагона поезда.The invention is illustrated by a description of a specific example of its implementation and drawings, which schematically shows the device along with the proposed design changes. Here in FIG. 1 are shown: 1 — brake line, 2 — main or first pressure sensor, 3 — monitoring and control unit, 4 — information transceiver unit; 5 - electromagnetic valve for service braking, 6 - expansion tank, 7 - additional pressure sensor, 8 - throttle hole. An expansion tank is installed after the solenoid valve and is connected to the atmosphere by a throttle hole. The second pressure sensor 7 measures the pressure in the tank 6. An additional solenoid valve 9 is installed after the expansion tank 6 in series with the valve 5 and communicates with the atmosphere in the open state through the hole 10. The output of this valve is parallel to the output containing the throttle hole 8. If there is one working valve, it is included in the work as a valve with emergency braking due to the total conductivity of the holes 8 and 10, working in parallel. Installation after the expansion tank or before it is not critical: the conductivities of the corresponding holes are selected. An air flow sensor can be installed up to the electromagnetic valve 5, which in our case is an actuator, provided that it does not affect the braking modes and is not shown in the drawing. The control and control information transceiver unit (in the drawing, this is 4 information transceiver unit) to (c) the locomotive (a) of the train operates in accordance with the commands of the control and control unit 3. In this case, one unit is used instead of being divided into separate units for ease of description. This device is connected to the brake line 1 and is installed on the automatic coupler of the last train car.

На фиг.2 показан предпочтительный вариант изготовления устройства в едином корпусе, содержащем основной 5 и дополнительный 9 клапаны, а также расширительный резервуар 6.Figure 2 shows a preferred embodiment of the device in a single housing containing the main 5 and additional 9 valves, as well as an expansion tank 6.

Здесь же сделаны отверстия для подсоединения основного 2 и дополнительного 7 датчиков давления.Holes are made here for connecting the main 2 and additional 7 pressure sensors.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.

После установки на автосцепке и подключения к тормозной магистрали последнего вагона поезда до электромагнитного клапана устанавливается давление тормозной магистрали, которое измеряется основным датчиком. При нормальном рабочем состоянии устройства электромагнитный клапан открывается после получения соответствующего импульса тока от блока управления. При этом на начальном этапе происходит резкое изменение давления в тормозной магистрали перед клапаном за счет разряда в расширительный резервуар. Это позволяет вызвать дополнительную разрядку тормозной магистрали у воздухораспределителей, то есть перевести их в режим торможения. Только затем идет плавный спад давления до атмосферного. Поэтому установка расширительного резервуара с дроссельным отверстием позволяет при изменении давления на соответствующую степень торможения в магистрали воздуху расшириться в резервуаре и лишь затем попасть в атмосферу. А наличие разности в показаниях датчиков давления свидетельствует о качестве закрытия электромагнитного клапана. В случае неисправности датчики будут давать одинаковые значения давления, как до клапана, так и после резервуара. В этом случае будет происходить постоянное сообщение тормозной магистрали с атмосферой и наблюдаться потеря управляемости тормозной магистралью поезда из-за того, что весь воздух уходит в атмосферу. Предлагаемое соединение тормозной магистрали с атмосферой через расширительный резервуар и дроссельное отверстие способствует повышению величины давления, необходимого для отпуска тормозов. Но для приведения в действие тормозов при экстренном торможении, когда требуется изменение давления за время в одну секунду, наличие любых объемов приводит к увеличению времени срабатывания. А это является недопустимым, так как нарушает правила безопасного вождения. Поэтому установка дополнительного электромагнитного клапана, непосредственно связанного с атмосферой в открытом состоянии, решает эту задачу. Данный клапан включается совместно с первым по соответствующей команде с головы поезда, то есть в режиме экстренного торможения, используя дополнительный клапан, достигаются требуемые параметры торможения.After installation on an automatic coupler and connection to the brake line of the last train car to the solenoid valve, the pressure of the brake line is established, which is measured by the main sensor. In the normal operating state of the device, the solenoid valve opens after receiving the corresponding current pulse from the control unit. In this case, at the initial stage, there is a sharp change in pressure in the brake line in front of the valve due to discharge into the expansion tank. This allows you to cause additional discharge of the brake line at the air distributors, that is, put them in braking mode. Only then does the pressure drop to atmospheric pressure. Therefore, the installation of an expansion tank with a throttle aperture allows the air to expand in the tank and only then enter the atmosphere when the pressure changes to the corresponding degree of braking in the line. And the presence of a difference in the readings of the pressure sensors indicates the quality of the electromagnetic valve closure. In the event of a malfunction, the sensors will give the same pressure values both before the valve and after the tank. In this case, there will be a constant communication of the brake line with the atmosphere and there will be a loss of controllability by the brake line of the train due to the fact that all the air goes into the atmosphere. The proposed connection of the brake line with the atmosphere through an expansion tank and a throttle hole helps to increase the pressure required to release the brakes. But to activate the brakes during emergency braking, when a pressure change is required in one second, the presence of any volumes leads to an increase in the response time. And this is unacceptable, as it violates the rules of safe driving. Therefore, the installation of an additional solenoid valve, directly connected with the atmosphere in the open state, solves this problem. This valve is turned on together with the first one by a corresponding command from the head of the train, that is, in emergency braking mode, using an additional valve, the required braking parameters are achieved.

Описанное выше устройство управления прошло стадию экспериментального опробования. Кроме того, подготовлена техническая документация к мелкосерийному производству.The control device described above has passed the stage of experimental testing. In addition, technical documentation for small-scale production was prepared.

Таким образом, выполнение устройства управления тормозной магистралью поезда в заявляемом виде позволило повысить надежность используемого для этих целей устройства.Thus, the implementation of the control device of the brake line of the train in the claimed form has improved the reliability of the device used for these purposes.

Claims

Устройство управления тормозной магистралью поезда, содержащее закрепленные на последнем вагоне поезда блоки контроля и управления параметрами давления воздуха в тормозной магистрали и блок приемопередачи контрольной и управляющей информации по радиоканалу на/с локомотив/а, при этом к блоку контроля и управления параметрами тормозной магистрали выходом подключены датчики давления, при этом вход первого подключен через соединительный рукав последнего вагона к тормозной магистрали поезда до электромагнитного клапана, являющегося исполнительным механизмом блока управления, вход второго подсоединен к расширительному резервуару с дроссельным отверстием, установленным после электромагнитного клапана, отличающееся тем, что дополнительно содержит электромагнитный клапан, сообщающийся с атмосферой в открытом состоянии, используемый в соответствии с требуемым режимом торможения, при этом указанный клапан подсоединен непосредственно к расширительному резервуару.A control device for the brake line of a train containing control units for monitoring and controlling air pressure parameters in the brake line fixed to the last wagon of the train and a unit for transmitting control and control information via a radio channel to / from the locomotive / a, while the output is connected to the block for monitoring and control of parameters of the brake line pressure sensors, while the input of the first is connected through the connecting sleeve of the last car to the brake line of the train to the solenoid valve, which is used by an additional control unit mechanism, the input of the second is connected to an expansion tank with a throttle hole installed after the solenoid valve, characterized in that it further comprises an electromagnetic valve communicating with the atmosphere in the open state, used in accordance with the required braking mode, while the specified valve is connected directly to the expansion tank.