RU2762463C1

RU2762463C1 - BRAKING SYSTEM OF A FREIGHT RAILWAY CAR WITH A CONSTRUCTION SPEED OVER 120 km/h

Info

Publication number: RU2762463C1
Application number: RU2021114453A
Authority: RU
Inventors: Максим Александрович Кимасов; Николай Иванович Щеклеин; Игорь Викторович Назаров; Дмитрий Вячеславович Горский
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "КСИ-Инжиниринг" (ООО "КСТ-Инжиниринг")
Priority date: 2021-05-21
Filing date: 2021-05-21
Publication date: 2021-12-21

Abstract

FIELD: railways.

SUBSTANCE: invention relates to the field of railway rolling stock, in particular to freight cars with a design speed of more than 120 km/h. The brake system contains two air distributors of a cargo type, located on the car body and working independently of each other, each of which is connected by air ducts through an isolation valve with a brake line, with a reserve reservoir, through a flexible hose from the brake system of one of the bogies, which includes in series connected auto and brake cylinders. The braking system contains one or two emergency braking accelerators connected to the brake line, performing additional air release from it when emergency braking is performed.

EFFECT: improving the efficiency and reliability of the brake system by simplifying its design, accelerating the growth of braking force during braking, increasing versatility, the ability to turn off the car brake on a bogie, shortening the length of the supply air line, accelerating the process of releasing air in the brake line along the length of the train and accelerating the process of filling the brake cylinders along the length of the train, which leads to a decrease in the length of the braking distance of a train consisting of freight cars and a decrease in longitudinal-dynamic forces equipped with emergency braking accelerators.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области железнодорожного подвижного состава, в частности к грузовым вагонам с конструкционной скоростью движения свыше 120 км/ч, и касается устройства тормозных систем указанных транспортных средств с пневматическим торможением.The invention relates to the field of railway rolling stock, in particular to freight cars with a design speed of more than 120 km / h, and relates to the device of the brake systems of these vehicles with pneumatic braking.

Известна тормозная система железнодорожного вагона (RU 2648493 С1), содержащая тормозную магистраль, тормозные цилиндры первой и второй тележек, соединенные воздуховодами с тормозной магистралью, воздухораспределитель пассажирского типа и воздухораспределитель грузового типа, каждый из которых соединен со своим запасным резервуаром, электровоздухораспределитель, соединенный через обратный клапан с тормозной магистралью, ложный резервуар, выполненный в виде емкости с воздуховодом, и питательный резервуар, соединенный с двумя реле давления для каждой тележки и управляющим реле давления.Known brake system of a railway car (RU 2648493 C1), containing a brake line, brake cylinders of the first and second bogies connected by air ducts to the brake line, a passenger air distributor and a cargo air distributor, each of which is connected to its own reserve tank, an electric air distributor connected through a return a valve with a brake line, a false tank made in the form of a tank with an air duct, and a supply tank connected to two pressure switches for each trolley and a control pressure switch.

Недостатками известной тормозной системы является ее сложность, заключающаяся в наличии нескольких различных по объему резервуаров, реле давления, и зависимость величин выходных давлений сжатого воздуха воздухораспределителя пассажирского типа или электровоздухораспределителя от объема ложного резервуара, приводящая к тому, что при торможении наполнение сжатым воздухом тормозного цилиндра возможно только с применением реле давления, которое обеспечивает величину давления в тормозном цилиндре, не зависящую от изменения его внутреннего объема при перемещении поршня, что существенно усложняет тормозную систему.The disadvantages of the known brake system are its complexity, which consists in the presence of several reservoirs of different volumes, pressure switches, and the dependence of the values of the output pressures of compressed air of a passenger-type air distributor or electric air distributor on the volume of the false reservoir, leading to the fact that during braking, filling the brake cylinder with compressed air is possible only with the use of a pressure switch, which provides a pressure value in the brake cylinder, independent of the change in its internal volume when the piston moves, which significantly complicates the brake system.

Также недостатком тормозной системы является отсутствие работы ускорителя экстренного торможения при работе воздухораспределителя грузового типа, что снижает тормозную эффективность поезда в составе из вагонов с такой тормозной системой.Also, the disadvantage of the braking system is the lack of operation of the emergency braking accelerator when the air distributor of the cargo type is operating, which reduces the braking efficiency of a train consisting of cars with such a braking system.

Также недостатками такой тормозной является большой расход воздуха на зарядку запасных и питательного резервуаров.Also, the disadvantages of such a brake are the large air consumption for charging the spare and supply tanks.

Известна тормозная система железнодорожного вагона (RU 2693596 С1), содержащая тормозную магистраль, электропневматический воздухораспределитель, пневматический воздухораспределитель грузового типа, соединенный воздуховодами через разобщительный кран с тормозной магистралью, с запасным резервуаром и с подводящим отростком переключательного клапан, отводящий отросток которого соединен воздуховодом с тормозными цилиндрами через, как минимум, один авторежим. Электропневматический воздухораспределитель через подводящий воздуховод, выполненный в отдельном кронштейне, соединен с клапаном максимального давления, подключенным через разобщительный кран к воздуховоду от запасного резервуара к воздухораспределителю грузового типа, противоположный подводящий отросток переключательного клапана соединен с электропневматическим воздухораспределителем посредством воздуховода, выполненного в отдельном кронштейне. Во втором варианте данной конструкции применен дополнительный питательный резервуар, подключенный к отростку от запасного резервуара до клапана максимального давления.Known brake system of a railway car (RU 2693596 C1), containing a brake line, an electro-pneumatic air distributor, a pneumatic air distributor of a cargo type, connected by air ducts through an uncoupling valve with a brake line, with a reserve tank and with a supply branch of a switching valve, the branch branch of which is connected by cylinders with an air line to the brake through at least one auto mode. The electropneumatic air distributor is connected through the supply air duct made in a separate bracket to the maximum pressure valve connected through the isolation valve to the air duct from the storage tank to the cargo type air distributor, the opposite supply branch of the switch valve is connected to the electro-pneumatic air distributor through the air duct made in a separate bracket. In the second variant of this design, an additional feed tank is used, connected to the branch from the storage tank to the maximum pressure valve.

Недостатком данной конструкции является необходимость электрической сети для выполнения электропневматического торможения, которая отсутствует на грузовом подвижном составе.The disadvantage of this design is the need for an electrical network to perform electro-pneumatic braking, which is absent on freight rolling stock.

Также недостатками такой тормозной является длительное время роста тормозной силы вагона при торможении при объеме сети тормозных цилиндров, включая подводящий воздухопровод более 15 л, и/или наличии более двух тормозных цилиндров и длинного воздухопровода, приводящее к увеличению длины тормозного пути при выполнении торможения.Also, the disadvantages of such a brake are the long growth time of the braking force of the car during braking when the volume of the brake cylinder network, including the supply air duct of more than 15 liters, and / or the presence of more than two brake cylinders and a long air duct, leading to an increase in the braking distance when braking.

Также недостатком тормозной системы является отсутствие ускорителя экстренного торможения, что снижает тормозную эффективность поезда в составе из вагонов с такой тормозной системой.Another disadvantage of the braking system is the absence of an emergency braking accelerator, which reduces the braking efficiency of a train consisting of cars with such a braking system.

Также недостатком тормозной системы является необходимость отключения тормозной системы всего вагона при выходе из строя тормозной системы одной из тележек, что снижает тормозную эффективность поезда в целом.Also, the disadvantage of the braking system is the need to turn off the braking system of the entire car in case of failure of the braking system of one of the bogies, which reduces the braking efficiency of the train as a whole.

Техническим результатом от применения предлагаемого изобретения является повышение эксплуатационной надежности конструкции, снижение громоздкости, сокращение тормозного пути в составе поезда, обеспечение требуемого времени наполнения тормозных цилиндров при экстренном торможении, возможность отключения тормозной системы одной тележки при сохранении полной работоспособности второй тележки.The technical result from the application of the proposed invention is to increase the operational reliability of the structure, reduce bulkiness, shorten the braking distance in the train, ensure the required filling time of the brake cylinders during emergency braking, the ability to turn off the brake system of one bogie while maintaining the full operability of the second bogie.

Поставленная задача решается следующим образом:The task is solved as follows:

В тормозной системе грузового вагона подвижного состава применены два воздухораспределителя грузового типа 1 и 17, работающих независимо друг от друга. Каждый из воздухораспределителей соединен воздуховодами через разобщительный кран 4 и тройник 5 с общей тормозной магистралью 8, а также с запасным резервуаром 3 (18) и через гибкий шланг 10 с тормозной системы одной из тележек, которая включает в себя последовательно соединенные авторежим 9 и тормозные цилиндры 2. При этом каждый воздухораспределитель 1 (17) и соединенный с ним запасной резервуар 3 (18) расположены на кузове вагона. Тормозная магистраль с каждой стороны заканчивается концевыми кранами 6 с гибкими рукавами 7.In the brake system of the freight car of the rolling stock, two air distributors of the freight type 1 and 17 are used, operating independently of each other. Each of the air distributors is connected by air ducts through an isolation valve 4 and a tee 5 with a common brake line 8, as well as with a reserve reservoir 3 (18) and through a flexible hose 10 from the brake system of one of the bogies, which includes a series-connected auto mode 9 and brake cylinders 2. In this case, each air distributor 1 (17) and a spare tank 3 (18) connected to it are located on the car body. The brake line on each side ends with end valves 6 with flexible hoses 7.

Подключение ускорителя экстренного торможения 11 может быть выполнено двумя способами. В первом случае ускоритель экстренного торможения 11 с помощью тройника 12 через разобщительный кран 13 подключен к подводящему воздухопроводу, соединяющему через тройник 5 через разобщительный кран 4 тормозную магистраль 8 с воздухораспределителем 1. Во втором случае ускоритель экстренного торможения 14 с помощью тройника 16 через разобщительный кран 15 соединен непосредственно с тормозной магистралью. В тормозной системе вагона может быть применен как один, так и два ускорителя с любым из вышеуказанных способов подключения к тормозной магистрали.The connection of the emergency braking accelerator 11 can be done in two ways. In the first case, the emergency braking accelerator 11 with the help of a tee 12 through an uncoupling valve 13 is connected to the air supply line connecting through a tee 5 through an uncoupling valve 4 the brake line 8 with an air distributor 1. In the second case, an emergency braking accelerator 14 using a tee 16 through an uncoupling valve 15 connected directly to the brake line. In the brake system of the car, one or two accelerators can be used with any of the above methods of connecting to the brake line.

Предлагаемая схема тормозной системы грузового вагона имеет следующий принцип работы. При служебном торможении происходит снижение давления в тормозной магистрали 8 темпом служебного торможения (до 0,03 МПа/с), при котором воздухораспределители 1 и 17 независимо друг от друг срабатывают и пропускают часть сжатого воздуха через авторежимы 9 в сеть тормозных цилиндров 2. Величина давления в тормозных цилиндрах зависит от уровня снижения давления в тормозной магистрали. При этом срабатывание ускорителя экстренного торможения не происходит.The proposed scheme of the braking system of a freight car has the following principle of operation. During service braking, the pressure in the brake line 8 decreases at the rate of service braking (up to 0.03 MPa / s), at which air distributors 1 and 17 independently of each other act and pass part of the compressed air through auto modes 9 into the network of brake cylinders 2. Pressure value in the brake cylinders depends on the level of pressure drop in the brake line. In this case, the actuation of the emergency braking accelerator does not occur.

При выполнении экстренного торможения в тормозной магистрали первого вагона поезда происходит снижения давления темпом более 0,08 МПа/с. При этом происходит срабатывание ускорителя экстренного торможения, происходит интенсивный выпуск сжатого воздуха из тормозной магистрали в атмосферу со снижением сжатого воздуха тормозной магистрали до 0-0,1 МПа и ускоритель экстренного торможения передает сигнал экстренного торможения на соседний вагон. При этом воздухораспределители 1 и 17 штатно независимо друг от друга и от ускорителей экстренного торможения срабатывают на торможение и производят торможение аналогично служебному, но с меньшим временем наполнения тормозных цилиндров. Разобщительный кран 13 (или 15 при другом варианте подключения) позволяет отключить ускоритель экстренного торможения при его неисправности или соответствующей необходимости условий эксплуатации. Срабатывание ускорителя экстренного торможения происходит по темпу снижения давления в тормозной магистрали и по значению снижения давления в тормозной магистрали. При этом ускоритель экстренного торможения не срабатывает при выполнении всех видов служебных торможений и при ликвидации сверхзарядного давления в тормозной магистрали. Применение ускорителя экстренного торможения позволяет сократить время наполнения тормозных цилиндров по длине грузового поезда, особенно в хвостовой части, при выполнении экстренного торможения. Это, в свою очередь, позволяет сократить длину тормозного пути грузового поезда при условии наличия в нем вагонов с укорителем экстренного торможения.When performing emergency braking in the brake line of the first car of the train, the pressure decreases at a rate of more than 0.08 MPa / s. In this case, the emergency braking accelerator is triggered, an intensive release of compressed air from the brake line into the atmosphere occurs with a decrease in the compressed air of the brake line to 0-0.1 MPa, and the emergency braking accelerator transmits an emergency braking signal to a neighboring car. At the same time, air distributors 1 and 17 normally independently of each other and from emergency braking accelerators act on braking and perform braking similar to the service one, but with a shorter filling time of the brake cylinders. Disconnecting valve 13 (or 15 with another connection option) allows you to turn off the emergency braking accelerator in case of its malfunction or the corresponding need for operating conditions. The emergency braking accelerator is triggered by the rate of pressure drop in the brake line and by the value of the pressure drop in the brake line. In this case, the emergency braking accelerator does not work when performing all types of service braking and when the overcharge pressure in the brake line is eliminated. The use of an emergency braking accelerator makes it possible to reduce the time of filling the brake cylinders along the length of the freight train, especially in the tail section, when performing emergency braking. This, in turn, makes it possible to shorten the braking distance of a freight train, provided that it has cars with an emergency braking accelerator.

Меньшее время наполнения тормозных цилиндров обеспечивается применением двух воздухораспределителей на одном вагоне. Т.к. каждый воздухораспределитель имеет определенное проходное сечение дроссельного отверстия, через которое происходит наполнение тормозных цилиндров, то время наполнения тормозных цилиндров по сравнению со схемой тормозной системы с одним воздухораспределителем сокращается более чем в 1,5 раза без применения реле давления.Shorter filling time of the brake cylinders is ensured by using two air distributors on one car. Because Each air distributor has a certain flow area of the throttle hole through which the brake cylinders are filled, while the filling time of the brake cylinders, in comparison with the brake system with one air distributor, is reduced by more than 1.5 times without the use of a pressure switch.

При отключении краном 4 одного из воздухораспределителей происходит отключение тормозной системы одной из тележек. При этом тормозная система второй тележки остается полностью работоспособной.When one of the air distributors is disconnected by crane 4, the brake system of one of the bogies is disconnected. At the same time, the braking system of the second bogie remains fully functional.

При выполнении экстренного торможения на первом вагоне ускоритель экстренного торможения 14 срабатывает и выпускает воздух из тормозной магистрали темпом экстренного торможения и передает сигнал экстренного торможения на соседний вагон. При этом воздухораспределитель 17 срабатывает независимо от ускорителя экстренного торможения 14. При торможении воздухораспределитель пропускает часть сжатого воздуха из запасного резервуара 3 через авторежим 9 (при наличии) в тормозной цилиндр (или тормозные цилиндры) 2.When performing emergency braking on the first car, the emergency braking accelerator 14 is triggered and releases air from the brake line at the rate of emergency braking and transmits the emergency braking signal to the adjacent car. In this case, the air distributor 17 is triggered independently of the emergency braking accelerator 14. When braking, the air distributor passes part of the compressed air from the storage tank 3 through the auto mode 9 (if available) into the brake cylinder (or brake cylinders) 2.

При применении вышеприведенной конструкции реализуются следующие технические эффекты:When applying the above construction, the following technical effects are realized:

- по сравнению со схемой с одним воздухораспределителем обеспечивается требуемое время наполнения тормозных цилиндров при суммарном объеме сети тормозных цилиндров, включая сами тормозные цилиндры, более 15 л без применения реле давления;- in comparison with the scheme with one air distributor, the required time of filling the brake cylinders is provided with the total volume of the network of brake cylinders, including the brake cylinders themselves, more than 15 liters without the use of a pressure switch;

- повышение эксплуатационной надежности конструкции за счет возможности отключения одного воздухораспределителя на вагоне при его неисправности, при сохранении работоспособности второго воздухораспределителя;- increasing the operational reliability of the structure due to the possibility of shutting down one air distributor on the car in case of its malfunction, while maintaining the operability of the second air distributor;

- сокращение времени наполнения тормозных цилиндров по длине грузового поезда, особенно в хвостовой части, при выполнении экстренного торможения за счет применения ускорителя экстренного торможения, что приводит к сокращению длины тормозного пути грузового поезда при условии наличия в нем вагонов с укорителем экстренном торможении.- reduction of the time for filling the brake cylinders along the length of the freight train, especially in the tail section, when performing emergency braking due to the use of an emergency braking accelerator, which leads to a reduction in the length of the braking distance of the freight train, provided that it contains wagons with an emergency braking accelerator.

- повышение надежности тормозной системы при потележечном торможении путем уменьшения длины подводящего воздухопровода от воздухораспределителя до тормозного цилиндра за счет возможности расположения воздухораспределителя в непосредственной близости от тормозного цилиндра.- increasing the reliability of the braking system during bogie braking by reducing the length of the supply air line from the air distributor to the brake cylinder due to the possibility of placing the air distributor in the immediate vicinity of the brake cylinder.

Claims

The brake system of a freight railroad car with a design speed of more than 120 km / h, including two cargo-type air distributors connected by pipelines with a brake line, each of which is connected by a pipeline with a reserve tank and through flexible hoses with an automatic mode and brake cylinders located on a bogie, and one or two emergency braking accelerators, performing additional air release from it when performing emergency braking, connected by pipelines to the brake line through an isolation valve.