Тормозная система железнодорожного транспортного средства

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный университет транспорта(72) Авторы Галай Эдуард Иванович Рудов Павел Корнеевич Тарасевич Иван Юрьевич Рудой Евгений Валерьевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный университет транспорта(57) 1. Тормозная система железнодорожного транспортного средства, содержащая тормозную магистраль, воздухораспределитель и соединенные с ними трубопроводами запасный резервуар, дополнительный резервуар, пневматический регулятор с впускным и выпускным клапанами и передаточным механизмом, питающий резервуар, двухступенчатое реле давления с двумя камерами, вход которого связан с питающим резервуаром, сообщенным с тормозной магистралью через обратный клапан, а выход - с тормозным цилиндром, при этом одна из управляющих камер двухступенчатого реле давления связана с воздухораспределителем, отличающаяся тем, что пневматический регулятор выполнен в виде бесступенчатого осевого регулятора, вход которого сообщен с воздухораспределителем, а выход со второй управляющей камерой двухступенчатого реле давления. 79002012.02.28 2. Тормозная система по п. 1, отличающаяся тем, что бесступенчатый осевой регулятор снабжен расходящимися грузами, шарнирно закрепленными на стакане и взаимодействующими с подвижным подшипником-упором, который посредством передаточного механизма и далее через упругий элемент взаимодействует с подвижной перегородкой,управляющей подпружиненным впускным клапаном, при этом стакан связан с осью колесной пары, подвижный подшипник-упор установлен с возможностью осевого перемещения и подпружинен упругим элементом, а передаточный механизм, подвижная перегородка и впускной клапан размещены в неподвижном корпусе, причем возможность вращения стакана и размещенных на нем расходящихся грузов относительно неподвижного корпуса обеспечивается не менее чем одним подшипником, впускной клапан установлен между входной и выходной камерами, а подвижная перегородка выполнена с атмосферным каналом. 3. Тормозная система по п. 1, отличающаяся тем, что в двухступенчатом реле давления одна из управляющих камер ограничена большой подвижной перегородкой и малой подвижной перегородкой, связанными между собой штоком, причем малая подвижная перегородка разделяет обе управляющие камеры. 4. Тормозная система по п. 2, отличающаяся тем, что передаточный механизм выполнен в виде зубчатой рейки, закрепленной на подвижном подшипнике-упоре и взаимодействующей с зубчатым колесом и закрепленным с ним на одном валу кулачком,который взаимодействует с упором.(56) 1. Крылов В.И. Автоматические тормоза подвижного состава / В.И.Крылов,В.В.Крылов. - М. Транспорт, 1983. - С. 200-205. 2.2317902 2, 2008, МПК 760 8/58,60 13/36 (прототип). Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается тормозных систем подвижного состава. Известна тормозная система железнодорожного транспортного средства, содержащая тормозную и питательную магистрали, воздухораспределитель и соединенные с ними трубопроводами вспомогательные резервуары, запасный резервуар, питательный резервуар и устройство автоматического регулирования нажатия тормозных колодок в зависимости от скорости движения, состоящее из осевого регулятора (датчика), реле давления и дополнительного режимного клапана 1. Недостатком такой системы является то, что она не позволяет обеспечивать бесступенчатое регулирование тормозной силы в зависимости от скорости и, соответственно,более полное использование допускаемой по сцеплению тормозной силы. Наиболее близкой по сущности к заявляемому техническому решению является тормозная система транспортного средства, содержащая тормозную магистраль, воздухораспределитель и электровоздухораспределитель, запасный, питающий и дополнительный резервуары, двухступенчатое реле давления, электромагнитный пневматический регулятор с впускным и выпускным клапанами. Двухступенчатое реле давления имеет две взаимосвязанные подвижные перегородки и соответственно две управляющие камеры. Вход двухступенчатого реле давления подключен к питающему резервуару, сообщенному с тормозной магистралью через обратный клапан, а выход - к тормозному цилиндру. Одна из управляющих камер двухступенчатого реле давления сообщена с выходом воздухораспределителя, а другая - с выходом электромагнитного пневматического регулятора, который содержит подвижную перегородку, взаимодействующую с силовым электромагнитом посредством передаточного механизма. Подвижная перегородка управляет впускным и выпускным клапанами 2. 2 79002012.02.28 Недостатками такой системы являются сложность конструкции, требуемая высокая точность изготовления электромагнита и необходимость использования источника электрического питания, что снижает ее надежность. Задачей заявляемого технического решения является упрощение конструкции и повышение надежности и эффективности торможения железнодорожного транспортного средства. Поставленная задача решается тем, что в тормозной системе железнодорожного транспортного средства, содержащей тормозную магистраль, воздухораспределитель и соединенные с ними трубопроводами запасный резервуар, дополнительный резервуар,пневматический регулятор с впускным и выпускным клапанами и передаточным механизмом, двухступенчатое реле давления, вход которого связан с питающим резервуаром,сообщенным с тормозной магистралью через обратный клапан, а выход - с тормозным цилиндром, при этом одна из управляющих камер двухступенчатого реле давления связана с воздухораспределителем, пневматический регулятор выполнен в виде бесступенчатого осевого регулятора, вход которого сообщен с воздухораспределителем, а выход - со второй управляющей камерой двухступенчатого реле давления. Бесступенчатый осевой регулятор снабжен расходящимися грузами, шарнирно закрепленными на стакане и взаимодействующими с подвижным подшипником-упором, который посредством передаточного механизма и далее через упругий элемент взаимодействует с подвижной перегородкой, управляющей подпружиненным впускным клапаном, при этом стакан связан с осью колесной пары. Подвижный подшипник-упор установлен с возможностью осевого перемещения и подпружинен упругим элементом, а передаточный механизм, подвижная перегородка и впускной клапан размещены в неподвижном корпусе. Возможность вращения стакана и закрепленных на нем расходящихся грузов относительно неподвижного корпуса обеспечивается не менее чем одним подшипником. Впускной клапан имеет возможность сообщать или разобщать между собой входную камеру и выходную камеру, а подвижная перегородка выполнена с атмосферным каналом, посредством которого имеется возможность сообщения выходной камеры с атмосферной камерой. В двухступенчатом реле давления одна из управляющих камер ограничена большой подвижной перегородкой и малой подвижной перегородкой, связанными между собой штоком, причем малая подвижная перегородка разделяет обе управляющие камеры. Передаточный механизм выполнен в виде зубчатой рейки, закрепленной на подвижном подшипнике-упоре и взаимодействующей с зубчатым колесом и закрепленным с ним на одном валу кулачком,который взаимодействует с упором. Предлагаемое техническое решение позволит упростить конструкцию и повысить надежность и эффективность тормозной системы железнодорожного транспортного средства. На чертеже приведена схема тормозной системы железнодорожного транспортного средства. Тормозная система содержит тормозную магистраль 1 и соединенный с нею воздухораспределитель 2. К воздухораспределителю 2 подключены запасный резервуар 3, дополнительный резервуар 4 и двухступенчатое реле давления 5. Вход двухступенчатого реле давления 5 подключен к питающему резервуару 6, сообщенному с тормозной магистралью 1 через обратный клапан 7, а выход - с тормозным цилиндром 8. Управляющая камера 9 двухступенчатого реле давления 5 сообщена с воздухораспределителем 2 и ограничена большой подвижной перегородкой 10 и малой подвижной перегородкой 11,связанными между собой штоком 12, причем малая подвижная перегородка 11 разделяет управляющие камеры 9 и 13 двухступенчатого реле давления 5, которое содержит также впускной клапан 14 и выпускной клапан 15. Тормозная система снабжена бесступенчатым осевым регулятором 16, вход которого сообщен с воздухораспределителем 2, а выход - с управляющей камерой 13 двухступенчатого реле давления 5. Бесступенчатый осевой ре 3 79002012.02.28 гулятор 16 снабжен расходящимися грузами 17, шарнирно закрепленными на стакане 18 и взаимодействующими с подвижным подшипником-упором 19, установленным в стакане с возможностью осевого перемещения. Подвижный подшипник-упор 19 посредством передаточного механизма и далее через упругий элемент 20 взаимодействует с подвижной перегородкой 21, управляющей подпружиненным впускным клапаном 22. Стакан 18 связан с осью 23 колесной пары. Передаточный механизм выполнен в виде зубчатой рейки 24,закрепленной на подвижном подшипнике-упоре 19 и взаимодействующей с зубчатым колесом 25 и закрепленным с ним на одном валу кулачком 26, который взаимодействует с упором 27. Подвижный подшипник-упор 19 установлен с возможностью осевого перемещения и подпружинен упругим элементом 28, а передаточный механизм, подвижная перегородка 21 и впускной клапан 22 размещены в неподвижном корпусе 29. Впускной клапан 22 имеет возможность сообщать или разобщать между собой входную камеру 30 и выходную камеру 31, а подвижная перегородка 21 выполнена с атмосферным каналом 32, посредством которого имеется возможность сообщения выходной камеры 31 с атмосферной камерой 33. Подшипник 34 обеспечивает возможность вращения стакана 18 и закрепленных на нем расходящихся грузов 17 относительно неподвижного корпуса 29. Тормозная система работает следующим образом. При зарядке сжатый воздух из тормозной магистрали 1 через воздухораспределитель 2 поступает в запасный резервуар 3, а через обратный клапан 7 - в питающий резервуар 6. Дополнительный резервуар 4, управляющая камера 9 двухступенчатого реле давления 5 и входная камера 30 бесступенчатого осевого регулятора сообщены через воздухораспределитель 2 с атмосферой. Тормозной цилиндр 8 через выпускной клапан 15 двухступенчатого реле давления 5 также сообщен с атмосферой. При движении транспортного средства расходящиеся грузы 17 под действием центробежных сил поворачиваются, перемещая подвижный подшипник-упор 19, подпружиненный упругим элементом 28. Перемещаясь, подвижный подшипник-упор 19 через передаточный механизм и упругий элемент 20 воздействует на подвижную перегородку 21, которая воздействует на впускной клапан 22, открывая его. Входная камера 30 и выходная камера 31 бесступенчатого осевого регулятора 16 сообщены между собой. При стоянке транспортного средства подвижный подшипник-упор 19 находится в крайнем правом положении и впускной клапан 22 закрыт. Величина перемещения подвижного подшипника-упора 19 зависит от скорости движения транспортного средства. При торможении срабатывает воздухораспределитель 2, через который воздух из запасного резервуара 3 поступает в дополнительный резервуар 4, управляющую камеру 9 реле давления 5 и во входную камеру 30 бесступенчатого осевого регулятора 16. При этом открывается впускной клапан 14, и сжатый воздух из питающего резервуара 6 через реле давления 5 поступает в тормозной цилиндр 8. В начальный момент торможения на высокой скорости расходящиеся грузы 17 занимают соответствующее положение, при котором впускной клапан 22 открыт. Сжатый воздух из входной камеры 30 перетекает в выходную камеру 31 и далее поступает в управляющую камеру 13 двухступенчатого реле давления 5. При повышении давления в выходной камере 31 подвижная перегородка 21 перемещается вправо, преодолевая усилие упругого элемента 20, до тех пор, пока впускной клапан 22 не закроется. Конечное давление в тормозном цилиндре 8 зависит от величины давлений в управляющих камерах 9 и 13. При снижении скорости движения уменьшаются центробежные силы, действующие на расходящиеся грузы 17. Под действием упругого элемента 28 подвижный подшипник-упор 19 и закрепленная на нем зубчатая рейка 24 перемещаются вправо, поворачивая зубчатое колесо 25 и соответственно кулачок 26, в результате чего под действием упругого элемента 20 упор 27 также перемещается вправо. Усилие упругого элемента 20 на подвижную перегородку 21 ослабевает и под действием давления в выходной камере 31 она перемещается вправо, отходя от впускного клапана 22. Воздух из второй управляющей камеры 13 двухступенчатого реле давления 5 и из выходной камеры 31 через атмосферный канал 32 поступает в атмосферную камеру 33 бес 4 79002012.02.28 ступенчатого осевого регулятора 16 и далее в атмосферу. По мере снижения давления во второй управляющей камере 13 двухступенчатого реле давления 5 приоткрывается выпускной клапан 15, плавно выпуская воздух из тормозного цилиндра 8. Необходимая регулировочная характеристика бесступенчатого осевого регулятора обеспечивается формой кулачка 26. На низкой скорости движения избыточное давление в управляющей камере 13 отсутствует, и давление в тормозных цилиндрах будет определяться величиной давления в управляющей камере 9. При этом давление в тормозном цилиндре 8 будет меньше давления, создаваемого воздухораспределителем 2. Степень уменьшения давления зависит от соотношения площадей большой подвижной перегородки 10 и малой подвижной перегородки 11. При отпуске воздух из дополнительного резервуара 4, управляющей камеры 9 двухступенчатого реле давления 5 и входной камеры 30 бесступенчатого осевого регулятора 16 через воздухораспределитель 2 уходит в атмосферу. Тормозной цилиндр 8 также сообщается с атмосферой через двухступенчатое реле давления 5. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5