Устройство экстренного торможения рельсового транспортного средства, тормозная система рельсового транспортного средства и рельсовое транспортное средство - RU2589199C2

Чертежи

Описание

Изобретение относится к устройству экстренного торможения рельсового транспортного средства с клапанным устройством управления экстренным торможением, тормозной системе рельсового транспортного средства и рельсовому транспортному средству.

В современных рельсовых транспортных средствах нередко используются пневматические тормозные устройства, управляемые посредством электронных устройств управления тормозами. Для того чтобы экстренное торможение могло происходить даже при выходе из строя электроники, следует, как правило, предусмотреть дополнительный пневматический резервный уровень. В частности, устройство экстренного торможения должно гарантировать наличие минимального управляющего давления экстренного торможения для срабатывания тормозных актуаторов пневматической тормозной системы. Однако при экстренном торможении существует опасность того, что торможение будет происходить настолько сильно, что оказываемая тормозная сила больше не сможет восприниматься через фрикционный контакт между колесом и рельсом. Это может привести к блокировке колес. Кроме того, экстренное торможение нередко приводит к рывкам рельсового транспортного средства, вследствие чего опасности падения подвергаются, в частности, стоящие пассажиры.

Задачей изобретения является улучшение поведения рельсового транспортного средства при экстренном торможении.

Эта задача решена посредством признаков независимых пунктов формулы.

Другие предпочтительные варианты осуществления изобретения приведены в зависимых пунктах формулы.

В рамках этого описания рельсовым транспортным средством можно назвать один или несколько вагонов с собственным приводом и/или без него и/или тяговое транспортное средство в любой комбинации. В частности, рельсовое транспортное средство может содержать моторный вагон. Пневматическое тормозное устройство может содержать компоненты, приводимые в действие пневматически и электрически. Понятно, что пневматическое или электропневматическое тормозное устройство содержит, в частности, электроуправляемые клапаны, такие как электромагнитные клапаны или электроуправляемые клапаны предварительного управления. Пневматическое тормозное устройство может содержать, в частности, один или несколько пневматически срабатывающих актуаторов или генераторов усилия, например пневмоцилиндры. Такие актуаторы могут быть выполнены для приведения в действие фрикционных тормозных элементов одного или нескольких фрикционных тормозных устройств. Фрикционное тормозное устройство может содержать, например, в качестве фрикционных элементов один или несколько тормозных дисков и соответствующие тормозные колодки с тормозными накладками, которые посредством актуатора через тормозной суппорт могут быть приведены во фрикционный контакт с соответствующим тормозным диском. Фрикционное тормозное устройство может быть выполнено также в виде колодочного тормозного устройства, в котором колодка с тормозной накладкой посредством актуатора приводится во фрикционный контакт с поверхностью катания затормаживаемого колеса.

Согласно изобретению предусмотрено устройство экстренного торможения рельсового транспортного средства с клапанным устройством управления экстренным торможением, выполненным с возможностью создания управляющего давления экстренного торможения для пневматического тормозного устройства рельсового транспортного средства. Устройство экстренного торможения содержит далее устройство настройки управляющего давления экстренного торможения, выполненное с возможностью настройки созданного для пневматического тормозного устройства управляющего давления экстренного торможения в зависимости от, по меньшей мере, одного значения нагрузки рельсового транспортного средства и от значения его скорости. Таким образом, даже во время экстренного торможения можно избежать блокировки колес и достичь плавного торможения. Устройство экстренного торможения может создавать управляющее давление, в частности, при экстренном или быстром торможении. Пневматическое тормозное устройство может быть выполнено с возможностью преобразования управляющего давления экстренного торможения в давление экстренного торможения, действующее при торможении для срабатывания тормозных актуаторов. Таким электропневматическим тормозным устройством может быть, например, прямое или косвенное тормозное устройство. Может быть предусмотрено, что устройство экстренного торможения выполнено с возможностью создания заданного минимального управляющего давления экстренного торможения. Устройство экстренного торможения может быть выполнено с возможностью создания резервного уровня для электропневматического тормозного устройства. Устройство настройки управляющего давления экстренного торможения может быть выполнено отдельно от клапанного устройства управления экстренным торможением. Можно также выполнить устройство настройки управляющего давления экстренного торможения вместе с клапанным устройством управления экстренным торможением, например в виде общего модуля экстренного торможения. При этом клапанное устройство управления экстренным торможением и устройство настройки управляющего давления экстренного торможения могут быть расположены в или на одном общем корпусе. Может быть предусмотрено, что клапанное устройство управления экстренным торможением выполнено в виде пневматического или электропневматического управляющего клапанного устройства. Управляющим давлением экстренного торможения может быть управляющее давление торможения, которое подается к усилителю мощности или давления для преобразования в давление экстренного торможения для тормозных актуаторов. Значение скорости может соответствовать, в частности, скорости движения рельсового транспортного средства. Возможно определение значения скорости на основе данных датчиков частоты вращения колес или других подходящих датчиков скорости, например на основе сигналов GPS, сигналов радаров и/или оптических сигналов. В частности, целесообразно, если значением скорости является текущее значение скорости рельсового транспортного средства. По меньшей мере, одно значение нагрузки рельсового транспортного средства может соответствовать, в частности, нагрузке одной или нескольких, приданных пневматическому тормозному устройству осей рельсового транспортного средства. По меньшей мере, одно значение нагрузки можно определить, например, на основе давления нагрузки в одной или нескольких расположенных вблизи оси пневморессорах. Устройство настройки управляющего давления экстренного торможения может быть расположено после клапанного устройства управления экстренным торможением для настройки созданного в нем давления до управляющего давления экстренного торможения. Возможно также, чтобы устройство настройки управляющего давления экстренного торможения воздействовало непосредственно на клапанное устройство управления экстренным торможением для настройки управляющего давления экстренного торможения, так что созданное для пневматического тормозного устройства управляющее давление экстренного торможения соответствует управляющему давлению торможения, созданному клапанным устройством управления экстренным торможением. Устройство экстренного торможения может быть интегрировано в тормозную систему, которая может включать в себя, например, главное управляющее клапанное устройство для создания управляющего давления торможения и/или тормозного давления. Такое главное управляющее клапанное устройство может быть выполнено с возможностью управления посредством электронного устройства управления, например посредством тормозного компьютера. Главное управляющее клапанное устройство может быть выполнено с возможностью пневмоуправления посредством управляющего давления экстренного торможения для создания давления экстренного торможения. При этом давление экстренного торможения в зависимости от управляющего давления экстренного торможения может настраиваться главным управляющим клапанным устройством. Возможно, чтобы главное управляющее клапанное устройство включало в себя преобразователь давления, выполненный с возможностью преобразования управляющего давления в тормозное давление. В частности, главное управляющее клапанное устройство и преобразователь давления могут быть расположены в или на одном общем корпусе.

Предпочтительным является то, что устройство настройки управляющего давления экстренного торможения выполнено с возможностью настройки управляющего давления экстренного торможения с учетом временного изменения значения скорости. В частности, непрерывная, и/или постоянная, и/или динамическая настройка управляющего давления экстренного торможения может происходить в зависимости от изменяющегося значения скорости и/или в качестве реакции на изменения значения скорости. Может быть предусмотрено, что настройка управляющего давления экстренного торможения происходит в зависимости от значения скорости временной характеристики значения скорости в течение заданного интервала времени. Он может быть выбран таким образом, что он соединяет два скоростных диапазона с разными, в основном, постоянными тормозными давлениями. В этом интервале посредством устройства настройки управляющего давления экстренного торможения может быть настроен непрерывный и/или плавный переход тормозного давления между этими скоростными диапазонами. Предпочтительно, что, по меньшей мере, на одном участке характеристики скорости, например в названном интервале, настройка управляющего давления экстренного торможения происходит в зависимости от изменяющегося по времени значения скорости изменения значения скорости динамически, и/или непрерывно, и/или непосредственно.

Может быть предусмотрено, что устройство настройки управляющего давления экстренного торможения содержит компенсатор давления для настройки управляющего давления экстренного торможения. К компенсатору давления могут подаваться подходящие управляющие давления для настройки созданного клапанным устройством управления экстренным торможением управляющего давления экстренного торможения в зависимости от значений нагрузки и скорости. Таким простым образом можно настроить нужное управляющее давление экстренного торможения.

В одном варианте может быть предусмотрено, что к устройству настройки управляющего давления экстренного торможения может подаваться соответствующее, по меньшей мере, одному значению нагрузки давление нагрузки для настройки управляющего давления экстренного торможения. Давление нагрузки может подаваться в виде управляющего давления к компенсатору давления. Таким образом, можно пневматически настроить управляющее давление экстренного торможения.

Возможно, чтобы к устройству настройки управляющего давления экстренного торможения подавалось соответствующее значению скорости значение давления для настройки управляющего давления экстренного торможения. Для этого может быть предусмотрено, например, пневматическое клапанное устройство, выполненное с возможностью преобразования соответствующего значению скорости электрического сигнала в соответствующее пневматическое давление, которое подается к устройству настройки управляющего давления экстренного торможения. В качестве альтернативы может быть предусмотрено, что устройство настройки управляющего давления экстренного торможения выполнено с возможностью настройки управляющего давления экстренного торможения электромагнитным путем. Может быть предусмотрен, например, электромагнит, например катушечное устройство, который за счет основанного на значении скорости запитывания подходящим образом влияет на устройство настройки управляющего давления экстренного торможения для достижения нужной настройки. Например, компенсатор давления настроечного устройства может быть выполнен с возможностью соответствующего управления посредством такого электромагнита согласно значению скорости. Для электромагнитного управления может быть предусмотрено подходящее устройство управления.

Далее может быть предусмотрено, что устройство экстренного торможения содержит электронное устройство управления, выполненное с возможностью управления клапанным устройством управления экстренным торможением. Управление посредством электронного устройства управления может включать в себя целенаправленное питание электропневматических элементов, например одного или нескольких электромагнитных клапанов, током и/или напряжением. Следовательно, клапанным устройством управления экстренным торможением можно управлять нужным образом, благодаря чему достигается надежное и простое управление им.

В одном варианте электронное устройство управления выполнено с возможностью управления клапанным устройством управления экстренным торможением для создания управляющего давления экстренного торможения на основе значений нагрузки и скорости. Следовательно, электронное устройство управления может быть выполнено в виде устройства настройки управляющего давления экстренного торможения. При этом можно отказаться от подачи пневматических управляющих давлений, соответствующих значению нагрузки и/или значению скорости. Целесообразно, если клапанное устройство управления экстренным торможением выполнено с возможностью создания управляющего давления экстренного торможения даже при выходе из строя электронного устройства управления и/или устройства управления торможением.

Целесообразно электронное устройство управления может быть соединено с электронным устройством управления торможением. За счет такого соединения может осуществляться обмен сигналами данных между электронным устройством управления устройства экстренного торможения и отдельно выполненным электронным устройством управления торможением. Электронное устройство управления устройства экстренного торможения и электронное устройство управления торможением могут быть выполнены при этом в виде приводимых в действие независимо друг от друга компонентов, которые могут запитываться током, в частности, независимо друг от друга. Вообще, может быть предусмотрено электронное устройство управления торможением, выполненное с возможностью управления клапанным устройством управления экстренным торможением и главным управляющим клапанным устройством, причем последнее выполнено с возможностью создания в нормальном режиме тормозного давления и/или управляющего давления торможения. Согласно одному варианту электронное устройство управления торможением выполнено с возможностью осуществления контроля достоверности предусмотренной электронным устройством управления настройки управляющего давления экстренного торможения в случае предусмотренного срабатывания или управления клапанным устройством управления экстренным торможением посредством электронного устройства управления устройства экстренного торможения. Может быть предусмотрено, что электронное устройство управления торможением выполнено с возможностью предотвращения управления клапанным устройством управления экстренным торможением посредством электронного устройства управления устройства экстренного торможения, если контроль достоверности покажет, что управление недостоверно.

Далее предусмотрена тормозная система рельсового транспортного средства с описанным выше устройством экстренного торможения. Помимо электронного устройства управления устройства экстренного торможения тормозная система может содержать электронное устройство управления торможением и/или противоюзный компьютер. Противоюзный компьютер, электронное устройство управления устройства экстренного торможения и электронное устройство управления торможением могут быть выполнены в виде приводимых в действие отдельно друг от друга устройств управления, которые могут запитываться током, в частности, независимо друг от друга. Может быть предусмотрено, что противоюзный компьютер, электронное устройство управления торможением и электронное устройство управления устройства экстренного торможения вмешиваются на различных уровнях в подачу сжатого воздуха к пневматическому тормозному устройству. В частности, например, противоюзный компьютер может быть предусмотрен для управления спускными клапанами, приданными соответственно приводимому в действие пневматически актуатору. За счет такого спускного клапана можно, например, в случае опасности блокировки колеса уменьшить подаваемое к соответствующему актуатору давление. Вообще, может быть предусмотрено, что устройство экстренного торможения интегрировано в тормозную систему. Устройство экстренного торможения может содержать селекторный клапан. Он может иметь два входа и один выход. Селекторный клапан может быть выполнен с возможностью соединения со своим выходом того входа, к которому приложено более высокое давление. При этом может быть предусмотрено, что к одному входу селекторного клапана приложено управляющее давление, созданное клапанным устройством управления экстренным торможением. К другому входу может быть приложено управляющее давление, созданное главным управляющим клапанным устройством или дополнительным клапанным устройством. Последним может быть клапанное устройство ограничения давления, которое создает минимальное управляющее давление экстренного торможения, которое при экстренном торможении не должно быть ниже. При этом клапанное устройство ограничения давления может ограничивать имеющееся в пневморесивере высокое давление до минимального управляющего давления экстренного торможения. Созданное минимальное управляющее давление экстренного торможения может быть, в основном, постоянным. В частности, может быть предусмотрено, что минимальное управляющее давление экстренного торможения управляется не электронным путем, а создается чисто пневматическим путем. Возможно, чтобы устройство экстренного торможения содержало клапанное устройство экстренного торможения, которым может управлять машинист. Клапанное устройство экстренного торможения может быть выполнено с возможностью прерывания в первом положении включения, когда экстренного торможения не требуется, соединения между клапанным устройством ограничения давления и селекторным клапаном. Во втором положении включения клапанного устройства экстренного торможения, когда требуется экстренное торможение, может быть предусмотрено, что клапанное устройство экстренного торможения открывает пневматическое соединение между одним входом селекторного клапана и клапанным устройством ограничения давления. Следовательно, во втором положении включения к селекторному клапану может быть приложено давление от клапанного устройства его ограничения. Клапанное устройство экстренного торможения может иметь первый и второй входы и один выход. Может быть предусмотрено, что клапанное устройство экстренного торможения выполняет селекторную функцию и выполнено с возможностью соединения с выходом того входа, к которому приложено более высокое давление. При этом может быть предусмотрено, что выход клапанного устройства экстренного торможения соединен с одним входом селекторного клапана. Один вход клапанного устройства экстренного торможения может быть соединен с клапанным устройством ограничения давления. Другой вход может быть соединен с главным управляющим клапанным устройством. Таким образом, соответственно самое высокое из управляющих давлений, созданных главным управляющим клапанным устройством, и/или клапанным устройством ограничения давления, и/или клапанным устройством управления экстренным торможением, выдается через селекторный клапан в виде управляющего давления экстренного торможения для создания соответствующего давления экстренного торможения.

Кроме того, предусмотрено рельсовое транспортное средство с описанным выше устройством экстренного торможения и/или с описанной выше тормозной системой.

Изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:

- фиг.1: примеры характеристик тормозного давления для пневматического тормозного устройства рельсового транспортного средства при разных значениях нагрузки;

- фиг.2: схематично устройство экстренного торможения;

- фиг.3: схематично другое устройство экстренного торможения;

- фиг.4: другое устройство экстренного торможения;

- фиг.5: схематично другой вариант устройства экстренного торможения;

- фиг.6: схематично еще один вариант устройства экстренного торможения.

На фиг.1 изображены различные характеристики давлений с экстренного торможения в зависимости от значения Т нагрузки и скорости v движения рельсового транспортного средства. Показаны три кривые I, II, III при разных значениях нагрузки. Давление экстренного торможения имеет соответственно, в основном, линейную зависимость от управляющего давления экстренного торможения, так что по тормозным давлениям можно судить непосредственно о требуемых управляющих давлениях.

Вообще, при более высоком значении нагрузки через контакт колеса с рельсом может восприниматься более высокая степень силы для торможения транспортного средства, поскольку в этом случае оно за счет своей массы крепче прижимается к рельсу. Иными словами, коэффициент сцепления, определяющий степень силы, передаваемой с колеса на рельс, при более высоком значении нагрузки выше, чем при меньшем значении нагрузки. Таким образом, при более высокой нагрузке могут прикладываться большие тормозная сила и тормозное давление, не приводящие к блокировке колес. Соответственно кривая I представляет низкое, кривая II - среднее, а кривая III - высокое значение нагрузки. Вообще, нагрузка рельсового транспортного средства или одной ее оси изменяется при эксплуатации незначительно. За счет динамических эффектов могут, правда, возникнуть колебания в сигнале давления нагрузки, например в результате возникших при ускорении или затормаживании рельсового транспортного средства колебаний в пневморессоре, однако они, в среднем, не оказывают никакого влияния на нагрузку транспортного средства. Собственное значение нагрузки сказывается, в основном, на положении каждой кривой, в частности, что касается начального значения тормозного давления при самой высокой показанной скорости. Вообще, каждую кривую можно разделить на четыре участка А, В, С, D. На участке D, соответствующем высоким скоростям, создается, в основном, постоянное давление экстренного торможения. Участок D лежит, как правило, выше 200 км/ч. При высоких скоростях имеет место низкий коэффициент сцепления. Поэтому соответственно тормозное давление на кривой довольно низкое. На участке В, при заметно более низких скоростях и соответственно более высоком коэффициенте сцепления, прикладывается, в основном, также постоянное более высокое тормозное давление. При очень низких скоростях, на участке А, тормозное давление понижается, как правило, вплоть до остановки транспортного средства. Описанные устройства экстренного торможения способны управлять участком С, которая обычно отсутствует. Вместо прикладывания друг к другу участков В и D таким образом, что возникает скачок тормозного давления по достижении определенной скорости, составляющей обычно около 200 км/ч, предусмотрен переходный участок С. Он дает плавную кривую, соединяющую между собой участки D и В, что позволяет избежать нестабильности или скачка на кривой тормозного давления. На этом участке управляющее давление экстренного торможения и, тем самым, соответствующее тормозное давление настраиваются в прямой зависимости от значения скорости рельсового транспортного средства. В частности, на этом участке настроенное управляющее давление экстренного торможения изменяется непрерывно с изменением скорости, в результате чего возникает постоянная кривая.

На фиг.2 схематично изображено устройство 10 экстренного торможения. Оно содержит устройство 12 настройки давления экстренного торможения и клапанное устройство 14 управления экстренным торможением. Последнее может быть соединено с главной воздушной магистралью (не показана). Далее устройство 14 управления экстренным торможением соединено с преобразователем 16 единого давления, который выполнен с возможностью преобразования приложенного управляющего давления, такого как управляющее давление экстренного торможения, в тормозное давление. Также показано главное управляющее клапанное устройство 18, посредством которого в нормальном режиме, например при нормальном рабочем торможении, может быть создано управляющее давление C_v. Преобразователь 16 единого давления может преобразовывать управляющее давление в соответствующее тормозное давление. Главным управляющим клапанным устройством 18 можно управлять посредством электронного устройства управления торможением (не показано). В случае экстренного торможения в этом примере приводится в действие устройство экстренного торможения, так что, при необходимости, главное управляющее клапанное устройство 18 не задействуется. Для наглядности в этом примере не показаны соединительные магистрали между главным управляющим клапанным устройством 18 и преобразователем 16 единого давления. В одном варианте устройство 14 управления экстренным торможением может быть включено между преобразователем 16 единого давления и главным управляющим клапанным устройством 18. Следует заметить, что вместо одного преобразователя единого давления может использоваться, разумеется, также усилитель давления, который не только передает на больший объем приложенное управляющее давление, но и повышает его.

В варианте на фиг.2 управляющее клапанное устройство 14 устройства экстренного торможения управляется за счет падения давления в главной воздушной магистрали для осуществления экстренного торможения. Соответственно управляющее клапанное устройство 14 создает управляющее давление экстренного торможения, направляемое дальше на преобразователь 16 единого давления. Это управляющее давление торможения модифицируется посредством пневматического давления управления нагрузкой, созданного устройством 12 настройки давления. Для этого к управляющему клапанному устройству 14 подается пневматический сигнал T_mod давления нагрузки. За счет подходящих пневмокомпонентов управляющее клапанное устройство 14 настраивает выданное им управляющее давление в соответствии с модифицированным сигналом T_mod давления нагрузки. В этом примере устройство 12 настройки давления выполнено с возможностью приема пневматического сигнала давления нагрузки, который указывает значение нагрузки рельсового транспортного средства или соответствующей оси. Этот сигнал может происходить, например, от пневморессоры. Далее к устройству 12 настройки давления подается сигнал скорости. Этим сигналом может быть электрический или пневматический сигнал. Показанное в этом примере устройство 12 настройки давления выполнено с возможностью подачи изменяемого сигнала T_mod давления нагрузки на управляющее клапанное устройство 14. Этот сигнал T_mod давления нагрузки настраивается в зависимости от скорости. Настройка может происходить пневматически или электропневматически. В этом примере предусмотрено, что устройство 12 настройки давления содержит компенсатор давления, выполненный с возможностью пневматического формирования соответствующего модифицированного сигнала давления нагрузки. Предусмотрено, что при высоких скоростях, когда, по опыту, коэффициент сцепления между колесом и рельсом меньше, чем при более низкой скорости, модифицированный сигнал T_mod давления нагрузки настроен меньшим, чем при более низких скоростях. Таким образом, управляющее клапанное устройство 14 формирует «виртуальный» сигнал значения нагрузки, который указывает более низкое значение нагрузки, чем этого позволила бы ожидать собственно нагрузка. Соответственно создаются более низкое управляющее давление торможения и, тем самым, также более низкое тормозное давление. В частности, может быть предусмотрено, что такая модификация сигнала T_mod давления нагрузки осуществляется в пределах заданного диапазона скоростей, который соединяет между собой два предельных значения управляющего давления торможения и/или диапазоны, в основном, постоянных тормозных давлений, как это показывает участок С на фиг.1. Клапанное устройство 14 управления экстренным торможением и устройство 12 настройки давления экстренного торможения образуют сообща устройство экстренного торможения.

На фиг.3 изображено пневматическое тормозное устройство 10 с устройством экстренного торможения. Тормозное устройство 10 содержит противоюзное электронное устройство управления или противоюзный компьютер 52. Также предусмотрены электронное устройство 53 управления торможением и электронное устройство управления 54 устройства экстренного торможения. Противоюзный компьютер 52 соединен с одним или несколькими спускными клапанами 56 для создания противоюзной функции. Для этого спускные клапаны расположены в пневмоконтуре за преобразователем 16 единого давления, который создает тормозное давление для пневматических актуаторов (не показаны). За счет спускных клапанов 56 можно с помощью противоюзного компьютера 52 уменьшить приложенное к определенным актуаторам тормозное давление. Как и на фиг.2, предусмотрено главное управляющее клапанное устройство 18, выполненное с возможностью создания управляющего давления торможения для преобразователя 16 единого давления. Главное управляющее клапанное устройство 18 выполнено с возможностью управления посредством электронного устройства 53 управления торможением для создания нужного управляющего давления торможения C_v. В качестве опции электронное устройство 53 управления торможением может быть выполнено для управления спускными клапанами 56. Для этого устройство 53 управления торможением может быть соединено с клапанами 56 непосредственно или косвенно. Косвенное соединение может осуществляться, например, через противоюзный компьютер 52. Устройство управления 54 предназначено для управления управляющим клапанным устройством 14 устройства экстренного торможения в зависимости от нагрузки и скорости и может рассматриваться как часть устройства экстренного торможения. В соответствии с этим управляющее клапанное устройство 14 выполнено в этом случае в виде электропневматического устройства, электрически управляемого посредством электронного устройства управления 54. Управляющее клапанное устройство 14 устройства экстренного торможения выполнено с возможностью создания с помощью устройства управления 54 управляющего давления экстренного торможения. Это управляющее давление экстренного торможения настроено устройством управления 54 на основе данных Т значений нагрузки и значения v скорости. В этом примере предусмотрено, что к электронному устройству 53 управления торможением подаются включающие в себя один или несколько данных значений нагрузки сигналы нагрузки, для приема которых выполнено устройство 53 управления торможением. Оно передает, тем самым, эти имеющиеся в распоряжении данные Т на устройство управления 54 устройства экстренного торможения, выполненное с возможностью их приема. Устройство управления 54 может быть выполнено в виде одного блока с управляющим клапанным устройством 14 устройства экстренного торможения. В этом примере отпадает необходимость в изображенном на фиг.2 пневматическом устройстве 12 настройки давления устройства экстренного торможения, задачу которого выполняет электронное устройство управления 54, действующее, тем самым, в качестве устройства настройки давления. Устройство экстренного торможения на фиг.3 включает в себя поэтому электронное устройство управления 54 и управляющее клапанное устройство 14. Для выполнения своей противоюзной функции противоюзный компьютер 52 располагает данными скорости рельсового транспортного средства, в частности в отношении скорости движения. Для этого противоюзный компьютер 52, например по данным от датчиков скорости колес, может определять скорость движения. В этом примере данные v скорости передаются от противоюзного компьютера 52 на электронное устройство управления 54 устройства 10 экстренного торможения, выполненное с возможностью приема этой информации. Таким образом, электронное устройство управления 54 может использовать уже имеющиеся данные v, Т. Понятно, что электронное устройство управления 54 может быть подходящим образом соединено с другими датчиками и/или устройствами управления для приема используемых для управления управляющим клапанным устройством 14 значений Т нагрузки и значений v скорости движения. Вообще, устройство управления 54 может быть выполнено с возможностью управления заданным резервным давлением экстренного торможения при отказе передачи данных v скорости.

На фиг.4 схематично изображен вариант тормозного устройства 10 из фиг.3. В этом примере устройства управления, а именно противоюзный компьютер 52, электронное устройство 53 управления торможением и устройства управления 54 устройства экстренного торможения расположены в одном общем блоке, например в одном общем корпусе или в прочно соединенных между собой корпусах. Целесообразно устройства управления функционируют отдельно друг от друга, чтобы воспрепятствовать одновременному выходу из строя нескольких устройств управления.

На фиг.5 изображен другой вариант тормозного устройства с устройством экстренного торможения, содержащего, в основном, те же компоненты, что и вариант на фиг.4. В примере на фиг.5 предусмотрено соединение для передачи данных между электронным устройством 53 управления торможением и устройством управления 54 устройства экстренного торможения. Через это соединение могут передаваться управляющие команды и информация о состоянии транспортного средства и состоянии торможения. Кроме того, в этом примере к электронному устройству управления 54 извне подается сигнал значения нагрузки, например датчиком значений нагрузки. Дополнительно может быть предусмотрена передача данных Т значений нагрузки от устройства 53 управления торможением, которые могут служить, например, для контроля достоверности и/или для создания резервного уровня. В случае экстренного торможения через соединение для передачи данных электронное устройство 53 управления торможением может осуществлять контроль достоверности экстренного торможения, предусмотренного устройством управления 54. В частности, электронное устройство 53 управления торможением может быть выполнено с возможностью приема и обработки данных значений нагрузки для создания, таким образом, дополнительного резерва. Например, устройство 53 управления торможением может быть соединено с подходящим датчиком значений нагрузки, который формирует сигналы, независимые от подаваемых устройством управления 54 сигналов. Если электронное устройство 53 управления торможением установит, что предусмотренное устройством управления 54 экстренное торможение недостоверно, например, поскольку оно не отвечает определенным заданным критериям достоверности, то электронное устройство 53 управления торможением может воспретить или предотвратить управление управляющим клапанным устройством 14 посредством устройства управления 54. В этом случае может осуществляться чисто пневматическое экстренное торможение, при котором управление тормозным давлением происходит, при необходимости, косвенно в зависимости от скорости. Может быть предусмотрено, что электронное устройство 53 управления торможением выполнено для управления управляющим клапанным устройством 14 устройства экстренного торможения. Таким образом, в том случае, если электронное устройство 53 управления торможением воспрещает управлять управляющим клапанным устройством 14 устройства экстренного торможения 10, электронное устройство 53 управления торможением вместо этого управляет самим управляющим клапанным устройством 14. Для этого может быть целесообразным, если электронное устройство 53 управления торможением также выполнено с возможностью приема данных скорости движения, которые могут быть созданы для него, например, подходящими датчиками, вышестоящим устройством управления или противоюзным компьютером 52. Однако возможно также, чтобы электронное устройство 53 управления торможением было выполнено с возможностью управления управляющим клапанным устройством 14 в случае экстренного торможения независимо от значения нагрузки и/или независимо от скорости, минуя электронное устройство управления 54, чтобы обеспечить резервный уровень с определенным управляющим давлением экстренного торможения или давлением экстренного торможения. В случае выхода из строя устройства 53 управления торможением и устройства управления 54 может осуществляться пневматическое экстренное торможение.

На фиг.6 схематично изображено другое тормозное устройство 10. По сравнению с тормозным устройством на фиг.5 в этом варианте предусмотрен дополнительный резервный уровень с пневмоуправлением. Здесь противоюзный компьютер 52 и электронное устройство 53 управления торможением объединены в один блок. Устройство управления 54 устройства экстренного торможения выполнено в виде отдельного устройства управления. Предусмотрено клапанное устройство 62 ограничения давления, которое прикладывает к клапанному устройству 64 экстренного торможения предусмотренное для него минимальное давление C_min. Для этого клапанное устройство 62 ограничения давления может быть соединено с напорным резервуаром и выполнено с возможностью приложения накопленного в нем давления, уменьшенного до минимального давления, к клапанному устройству 64 экстренного торможения. Клапанным устройством 64 экстренного торможения может управлять, например, непосредственно машинист. Один вход клапанного устройства 64 экстренного торможения соединен с клапанным устройством 62 ограничения давления, а другой вход - с главным управляющим клапанным устройством 18. Выход клапанного устройства 64 экстренного торможения соединен с селекторным клапаном 66, который в этом примере может быть выполнен в виде двойного обратного клапана. Возможно, чтобы клапанное устройство 64 экстренного торможения было выполнено в виде 3-линейного 2-позиционного распределителя. В нормальном режиме клапанное устройство 64 экстренного торможения включено таким образом, что соединение его выхода с клапаном 62 ограничения давления перекрыто. Селекторный клапан 66 имеет два входа и один выход. Выход соединен с преобразователем 16 единого давления или усилителем давления, который выполнен с возможностью преобразования приложенного к выходу селекторного клапана 66 давления в тормозное давление. Селекторный клапан 66 выполнен таким образом, что он соединяет выход с тем из своих входов, к которому приложено более высокое давление. В нормальном режиме, т.е. тогда, когда, например, происходит рабочее торможение, главное управляющее клапанное устройство 18 с помощью электронного устройства 53 управления торможением создает управляющее давление торможения, которое приложено через клапанное устройство 64 экстренного торможения к входу селекторного клапана 66. В этом случае за счет клапанного устройства 64 экстренного торможения перекрыто соединение между селекторным клапанным 66 устройством и клапаном 62 ограничения давления. Соединенный с выходом управляющего клапанного устройства 14 устройства экстренного торможения выход селекторного клапана 66 не находится в этом случае под давлением, поскольку ни через устройство управления 54 устройства экстренного торможения, ни через электронное устройство 53 управления торможением не происходит управления управляющим клапанным устройством 14 для создания управляющего давления экстренного торможения. Поэтому в данном случае происходит нормальное рабочее торможение в зависимости от управляющего давления торможения, которое через селекторный клапан 66 подается к преобразователю 16 единого давления. В качестве опции электронное устройство 53 управления торможением может управлять экстренным торможением через главное управляющее клапанное устройство 18 и создать, например, управляющее давление C_v торможения. Может быть предусмотрено, что клапанное устройство 64 экстренного торможения выполняет дополнительно функцию селекторного клапана и направляет более высокое из давлений C_v и C_min на вход селекторного клапана 66. В этом случае к этому входу селекторного клапана 66 приложено более высокое из обоих давлений из ответвления тормозного устройства. Если, например, электронное устройство 53 управления торможением вышло из строя или управление экстренным торможением посредством него не предусмотрено, то к селекторному клапану 66 приложено созданное ограничительным клапаном 62 давление C_min. На другой стороне, как описано со ссылкой на фиг.5, управляющим клапанным устройством 14 управляет либо устройство управления 54, либо электронное устройство 53 управления торможением, чтобы создать управляющее давление экстренного торможения. Последнее приложено ко второму входу селекторного клапана 66. Тот настроится таким образом, что самое высокое приложенное давление будет направлено к преобразователю 16 единого давления. Таким образом, в этом варианте каждый раз для торможения действует самое высокое приложенное давление. Это приводит, в частности, к возникновению до трех разных управляющих давлений, которые могут быть созданы главным управляющим клапанным устройством 18, ограничительным клапаном 62 и управляющим клапанным устройством 14 устройства 10 экстренного торможения. Описанный вариант гарантирует, что будет действовать самое высокое управляющее давление. В случае отказа одной или даже двух систем создания управляющего давления всегда может быть создано третье давление. Таким образом, в этом примере возникают два резервных уровня для создания управляющих давлений при экстренном торможении. В частности, гарантировано, что даже при выходе из строя электронных устройств управления 52, 53, 54 может быть пневматическим путем через клапанное устройство 62 ограничения давления создано минимальное давление экстренного торможения. Клапанное устройство 62 ограничения давления, селекторный клапан 66 и клапанное устройство 64 экстренного торможения можно рассматривать как часть устройства экстренного торможения.

Признаки изобретения, раскрытые в приведенном описании, на чертежах и в формуле, могут быть существенными для реализации изобретения как по отдельности, так и в любой комбинации.

Реферат

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта. Устройство экстренного торможения рельсового транспортного средства содержит клапанное устройство управления экстренным торможением и устройство настройки давления экстренного торможения. Клапанное устройство управления экстренным торможением выполнено с возможностью создания управляющего давления экстренного торможения для пневматического тормозного устройства рельсового транспортного средства. Устройство настройки давления экстренного торможения выполнено с возможностью настройки созданного для пневматического тормозного устройства управляющего давления экстренного торможения в зависимости от значения нагрузки рельсового транспортного средства и от значения его скорости. Тормозная система рельсового транспортного средства содержит устройство экстренного торможения. Рельсовое транспортное средство содержит тормозную систему с устройством экстренного торможения. Достигается улучшение поведения рельсового транспортного средства при экстренном торможении. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

Формула