Модульная тормозная система

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к тормозным системам тягового подвижного состава. Тормозная система содержит электронные, пневматические, механические компоненты и устройства сопряжения для ее подключения к тяговой подвижной единице. Компоненты размещены в модулях, имеющих соответственно заданный пространственный размер. Каждый модуль имеет заданное как в отношении его пространственного положения внутри модуля, так и в отношении его рабочей величины электрическое или пневматическое устройство сопряжения. Достигается унификация тормозной системы для различных локомотивов. 6 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

Изобретение относится к тормозной системе для рельсовой тяговой подвижной единицы, содержащей электронные, пневматические и механические компоненты, а также устройства сопряжения для ее подключения к тяговой подвижной единице.

Такая тормозная система, называемая также пневматической системой, уже известна из уровня техники. Известные тормозные системы для рельсовых транспортных средств состоят, как правило, из плотно упакованных пневматических компонентов, электронных элементов, например, для управления пневматическими компонентами, а также из одного или нескольких компрессоров, сушилок, фильтров, напорных резервуаров и т.п. Такие тормозные системы унифицированы, как правило, только для одного типа локомотивов и содержат идентичное оборудование только для этого типа. Однако унифицированное выполнение для различных рельсовых транспортных средств не всегда возможно. Так, различные типы локомотивов требуют, как правило, соответственно согласованных тормозных систем. Также различные требования заказчиков делают необходимым различный дизайн тормозной системы. Поэтому принципиальная стандартизация тормозной системы заранее исключена. Известной тормозной системе присущ тот недостаток, что замена одного компонента может повлечь за собой совершенно новую конструкцию тормозной системы с соответственно высокими затратами на разработку.

В основе изобретения лежит задача создания тормозной системы описанного выше рода, которую легко и тем самым недорого можно было бы согласовать с различными требованиями заказчика и, в частности, с различными локомотивами.

Эта задача решается согласно изобретению за счет того, что компоненты размещены в модулях, имеющих соответственно заданный пространственный размер, причем каждый модуль содержит, по меньшей мере, одно заданное как в отношении его пространственного положения внутри модуля, так и в отношении его рабочей величины электрическое или пневматическое устройство сопряжения.

Согласно изобретению тормозная система составлена из заданных модулей. Модули заданы в отношении своего пространственного размера. Расположение компонентов внутри модулей можно согласно изобретению варьировать. Однако каждый модуль содержит также заданное в отношении своего пространственного положения электрическое или пневматическое устройство сопряжения, с помощью которого предложенная тормозная система может быть соединена с рельсовым транспортным средством, например локомотивом. Изобретение основано на том факте, что конструктивное пространство внутри тяговой подвижной единицы, например локомотива, очень ограничено. Только из-за этого ограниченного конструктивного пространства потребуется обширный новый расчет тормозной системы, если один из компонентов вследствие какого-либо предписания или по иной причине должен быть заменен. За счет модулей определенной величины можно простым образом комбинировать их между собой, причем замена одного компонента остается ограниченной соответствующим модулем, в котором компонент предусмотрен. Поэтому предложенная тормозная система может быть просто, быстро и недорого согласована с любыми топологиями рельсовых транспортных средств. Так, например, можно переоборудовать тормозную систему электровоза, имеющего только один средний проход в машинном отделении, на тормозную систему дизель-электровоза, имеющего благодаря дизелю два боковых прохода справа и слева от него.

Целесообразно между собой комбинированы, по меньшей мере, два модуля из групп А, В, С, D.

Согласно целесообразному в этом отношении варианту модуль А включает в себя содержащий пневматические компоненты тормозной щит и содержащий электронные компоненты электронный шкаф. На тормозном щите объединены обычно пневматические компоненты пневматического тормоза. Так, тормозной щит содержит, например, регулирующие клапаны, двойные обратные клапаны, электромагнитные клапаны и т.п. Электронный шкаф содержит, напротив, электронные компоненты для управления пневматическими компонентами тормозного щита. Так, в электронном шкафу расположены, например, блок управления тягой, блок управления тормозом, а также прочие управляющие и регулирующие блоки для управления регулирующими клапанами и т.п.

Модули В, D включают в себя целесообразно резервуары для сжатого воздуха. При этом они выполнены в форме кругового цилиндра, например диаметром 500 и/или 300 мм, так что модули В, D могут иметь разную глубину. Число расположенных в соответствующем модуле резервуаров для сжатого воздуха может колебаться в зависимости от данных требований.

Целесообразно модуль С включает в себя компрессор, влагоотделитель, воздушный фильтр, конденсатосборник, клапан минимального давления и/или вспомогательный компрессор. Вместо последнего в качестве компонента возможен также вспомогательный источник давления. Упомянутые детали или компоненты тормозной системы необходимы для сжатия окружающего воздуха, его осушения и очистки от загрязнений, а после этого для аккумулирования в резервуарах, например модуля В или D.

Согласно одному предпочтительному варианту модули при виде с торца имеют заданную ширину в поперечном направлении, заданную высоту и глубину, выбранную из группы шаговых размеров. Согласно этому предпочтительному варианту все модули имеют одинаковые ширину и высоту, причем глубина может быть разной. Однако при этом глубина модуля не является произвольной. Напротив, глубина выбрана из группы шаговых размеров. Так, модуль имеет, например, глубину 300, 700 или 500 мм, так что комбинация модулей глубиной 300, 700 и 500 мм дает общую глубину 1500 мм в виде суммы глубин трех модулей.

Другие предпочтительные варианты осуществления и преимущества изобретения являются объектом нижеследующего описания примеров осуществления изобретения со ссылкой на чертежи, причем одинаковые ссылочные позиции относятся к одинаково действующим деталям.

- Фиг.1: в перспективе пример выполнения модуля А предложенной тормозной системы;

- фиг.2: в перспективе пример выполнения модуля D предложенной тормозной системы;

- фиг.3: в перспективе пример выполнения модуля С;

- фиг.4: в перспективе пример выполнения модуля В;

- фиг.5: в перспективе пример выполнения модуля А, комбинированного с модулями С и В на своей задней стороне;

- фиг.6: в перспективе модули С и В на фиг.5;

- фиг.7: в перспективе вариант В и С на фиг.4;

- фиг.8: в перспективе другой вариант выполнения модуля В;

- фиг.9: схематично модули А, В, С, D в различных комбинациях между собой.

На фиг.1 в перспективе изображен пример выполнения модулей А и В, причем модуль А обращен к наблюдателю. Видно, что модуль А состоит из тормозного щита 1 и электронного шкафа 2. Тормозной щит 1 включает в себя большое число пневматических компонентов, таких как регулирующие клапаны, двойные обратные клапаны, клапаны ограничения давления и т.п., расположение которых внутри модуля А или тормозного щита 1 произвольное и потому не требует подробного пояснения. Электронный шкаф 2 включает в себя электронные компоненты, предназначенные для управления электроуправляемыми клапанами на тормозном щите 1. Кроме того, электронный шкаф 2 включает в себя в данном примере блок управления тягой. Для подключения электрических или электронных компонентов электронного шкафа 2 к тяговой подвижной единице предусмотрено электронное стандартное устройство сопряжения 3, расположенное в нижней части модуля В приблизительно в среднем положении. Для подключения пневматических компонентов тормозного щита 1 в модуле А предусмотрено пневматическое устройство сопряжения 4. Положение устройств 3, 4 внутри модуля не зависит от его остального выполнения и, другими словами, всегда постоянное.

На фиг.2, как и на фиг.1, изображены модули А и D, причем, однако, к наблюдателю обращен модуль D. Видно, что модуль D состоит из трех главных воздушных резервуаров 5 внутренним объемом по 250 литров. Резервуары 5 соединены между собой посредством соединительных труб 6, причем предусмотрено стандартное устройство сопряжения 7 для пневматического соединения резервуаров 5 с рельсовым транспортным средством или с другими модулями тормозной системы. Резервуары 5 выполнены в форме кругового цилиндра и имеют наружный диаметр около 500 мм, так что модуль D имеет глубину также около 500 мм. Модуль А на задней стороне модуля D имеет глубину 500 мм, так что за счет комбинации модулей А и D достигается общая глубина 1000 мм. В противоположность глубине модулей все модули имеют одинаковые высоту и ширину. Целесообразно ширина модулей составляет 1-2 метра, а высота - также 1-2 метра.

На фиг.3 в перспективе спинка к спинке изображены модули С и В, причем модуль С обращен к наблюдателю. Модуль С состоит из компрессора 8, клапана 9 минимального давления, влагоотделителя 10, фильтра 11, конденсатосборника 12, пантографного щита 13 и других компонентов. Кроме того, также предусмотрено стандартное устройство сопряжения, которое служит для присоединения других модулей В или D или же для пневматического присоединения рельсового транспортного средства.

На фиг.4, как и на фиг.3, модули В и С изображены в перспективе спинка к спинке, причем, однако, в противоположность фиг.3 к наблюдателю обращен модуль В. Видно, что модуль В состоит из трех главных 14 и трех вспомогательных 15 воздушных резервуаров внутренним объемом по 75 литров, выполненных в форме кругового цилиндра, причем полые цилиндры резервуаров имеют наружный диаметр около 300 мм.

Модуль В имеет, тем самым, глубину 300 мм, а модуль С - глубину 700 мм. Для соединения главных и вспомогательных воздушных резервуаров также предусмотрены соединительные трубы 6. При этом модули С и В имеют одинаковую ширину, целесообразно 1-2 метра, и одинаковую высоту Н, целесообразно 1-2 метра.

Изображенные на фиг.1-4 модули предназначены для расположения на разных сторонах среднего прохода машинного отделения электровоза. Электровозы имеют обычно один средний проход. Предложенная тормозная система за счет модульного выполнения легко распределяется по разным сторонам среднего прохода.

На фиг.5 модули А, В, С изображены в перспективе, причем модуль А обращен к наблюдателю. Непосредственно позади модуля А расположен модуль С, а позади модуля С со смещением в плоскость чертежа - модуль В. При этом виден общий каркас 16 для удержания соответствующих модулей. Модули А, В, С имеют общие размеры в поперечном направлении и по высоте, причем, однако, модуль В состоит только из двух главных воздушных резервуаров 14, которые в примере на фиг.5 расположены горизонтально. Глубина модулей А, В, С составляет в общей сложности 1500 мм, причем модуль А имеет глубину 500 мм, модуль С 700 мм, а модуль В - 300 мм. Составленные таким образом модули А, В, С предназначены для расположения посередине машинного отделения локомотива, который представляет собой дизель-электровоз с двумя боковыми проходами. Посередине машинного отделения расположен дизель для привода генератора.

На фиг.6 изображен пример из фиг.5, причем, однако, к наблюдателю обращен модуль С. От модуля В видны лишь главные напорные резервуары 14, которые, однако, в противоположность фиг.5 расположены вертикально. Модуль А смещен в плоскость чертежа. В соответствии с этим примером модули В и С расположены одинаково по глубине. Так, влагоотделитель 10 модуля В расположен на той же глубине, что и главные воздушные резервуары 14. Такое расположение целесообразно тогда, когда в модуле В необходимы, например, не пять, а только два резервуара для сжатого воздуха, так что в модуле В остается достаточно места для компонентов других модулей, здесь модуля С. Однако следует еще раз подчеркнуть, что компоненты изображены на фигурах лишь в качестве примера. В рамках изобретения модули могут содержать также другие компоненты, которые не изображены или не названы.

На фиг.7 изображен другой вариант комбинации модулей А, В, С, причем модуль А снова обращен от наблюдателя и смещен в плоскость чертежа. Модули С и В расположены еще больше одинаково по глубине, чем в примере на фиг.6. Так, главные воздушные резервуары 14 модуля В расположены в верхней части общего каркаса 16 над компрессором 8 модуля С. Невидимый на фиг.7 конденсатосборник 12 установлен на каркасе 16, напротив, позади главных воздушных резервуаров 14. Согласно изобретению такое смещенное по глубине расположение также возможно. Однако существенным в смысле изобретения является то, чтобы расчет составных частей не превышал стандартных размеров модулей.

На фиг.8 изображен другой пример выполнения предложенного устройства, причем модули В и С расположены друг за другом спинка к спинке. К наблюдателю обращен модуль В, который в данном примере содержит три вертикальных вспомогательных напорных резервуара 14 и один главный напорный резервуар 15. На задней стороне виден обращенный от наблюдателя модуль С. В отношении изображенного на фиг.4 примера выполнения вместо одного вертикального главного воздушного резервуара 14 на каркасе 16 закреплена воздуховсасывающая шахта 17 для компрессора модуля С. Шахта 17 является компонентом модуля В. Однако на фиг.8 горизонтальный вспомогательный воздушный резервуар 15, как на фиг.4, отсутствует.

На фиг.9 схематично поясняются возможности комбинирования модулей А, В, С и видоизмененных модулей A, A'', B', C', C'', D'. Сначала следует указать на уже изображенную на фиг.1 комбинацию модулей А и D и на возможности комбинирования слегка видоизмененных модулей D' и A'. Видно, что модули А, D и A', D' имеют одинаковые размеры по ширине и высоте, что обеспечивает точное расположение спинка к спинке. То же относится и к модулям С, C', В, B', которые имеют соответственно такие же размеры, что и модули А, A', D, D' в поперечном направлении и в направлении высоты. На фиг.9 в соответствии с фиг.6 и 7 в правом столбике еще раз поясняется комбинация модулей А, В, С, D. Однако на фиг.9 модуль D расположен над модулями А, В, С. Так, модуль D расположен внутри кузова локомотива, например под крышей рельсового транспортного средства. То же относится к комбинациям модулей A', A'', B', C', C'', D'.

Для ясности следует еще раз подчеркнуть, что модули с одним и двумя штрихами, т.е., например, A' или A'', обозначают варианты в пределах модуля А. Модули А, A', A'' содержат поэтому разные компоненты, однако имеют одинаковые размеры по ширине и высоте.

1. Тормозная система для рельсовой тяговой подвижной единицы, содержащая электронные, пневматические и механические компоненты, а также устройства (3, 4) сопряжения для ее подключения к тяговой подвижной единице, отличающаяся тем, что компоненты размещены в модулях, имеющих соответственно заданный пространственный размер, причем каждый модуль имеет, по меньшей мере, одно заданное как в отношении его пространственного положения внутри модуля, так и в отношении его рабочей величины электрическое или пневматическое устройство сопряжения.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что она содержит, по меньшей мере, два модуля из групп А, В, С, D.

3. Система по п.2, отличающаяся тем, что модуль А включает в себя содержащий пневматические компоненты тормозной щит (1) и содержащий электронные компоненты электронный шкаф (2).

4. Система по п.2, отличающаяся тем, что модули В и D содержат соответственно выполненные в виде кругового цилиндра резервуары (5, 14, 15) для сжатого воздуха, имеющие диаметр 500 и/или 300 мм.

5. Система по п.2, отличающаяся тем, что модуль С содержит компрессор (8), влагоотделитель (10), воздушный фильтр (11), конденсатосборник (12), клапан минимального давления и вспомогательный компрессор или вспомогательный источник давления.

6. Система по одному из пп.1-5, отличающаяся тем, что модули имеют на виде с торца заданную ширину В в поперечном направлении, заданную высоту Н и глубину, выбранную из группы шаговых размеров.

7. Система по п.6, отличающаяся тем, что группа шаговых размеров включает в себя шаговые размеры 300, 500 и 700 мм.