Компоновка системы пневмотормоза рельсового транспортного средства
Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. Компоновка системы пневмотормоза рельсового транспортного средства включает тормозной цилиндр, распределительный клапан, образующий в зависимости от давления в главной магистрали соответствующее давление тормозного цилиндра, которое подается в тормозной цилиндр по магистрали. Распределительный клапан взаимодействует с пневмодатчиком. Запасный воздушный резервуар для накопления запасного воздуха для тормозного цилиндра выполнен с возможностью управления распределительным клапаном. Пневмодатчик установлен на распределительном клапане и, с одной стороны, соединен для снабжения энергией с источником энергии, а, с другой стороны, для записи данных с блоком-накопителем данных, включающим интерфейс. Записанные в блоке-накопителе данные содержат информацию об уровне давления в тормозном цилиндре. Достигается повышение надежности устройства, а также снижение затрат на профилактику и поддержание устройства в исправном состоянии. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к компоновке системы пневмотормоза рельсового транспортного средства, включающей, по меньшей мере, один тормозной цилиндр для создания прижимного усилия фрикционного тормоза, причем, по меньшей мере, один распределительный клапан в зависимости от давления в главной тормозной магистрали создает соответствующее давление в тормозном цилиндре, которое поступает по магистрали, расположенной между, по меньшей мере, распределительным клапаном и, по меньшей мере, тормозным цилиндром, в тормозной цилиндр, причем, по меньшей мере, один распределительный клапан взаимодействует, по меньшей мере, с одним датчиком сжатого воздуха, причем, по меньшей мере, с помощью одного распределительного клапана управляют запасным воздушным резервуаром для накопления запаса воздуха для, по меньшей мере, одного тормозного цилиндра.
Изобретение относится, в первую очередь, к компоновкам пневмотормоза, по меньшей мере, с одним распределительным клапаном, по меньшей мере, для пневмотормоза непрямого действия рельсового транспортного средства.
Из документа DE 10 2007 024 310 А1 известно устройство и способ определения совместимости тормозных систем составного транспортного средства, включающего тягач и прицеп. При этом определяют фактическую тормозную энергию для процесса торможения прицепа и тормозную энергию, необходимую для процесса торможения прицепа. Предохранительный клапан включает подключение для резервуара, к которому подключают запасной воздушный резервуар для прицепа, и подключение тормозного давления, от которого отводят тормозное воздушное давление для пневмовхода тормозного пневмомодулятора. Это тормозное давление служит воздушным давлением управления для прицепа с электронным управлением тормозным давлением. Согласно усовершенствованному варианту фактическую энергию торможения и необходимую для торможения энергию записывают в память прибора управления составного транспортного средства и фактическую энергию торможения и необходимую для торможения энергию можно считывать через интерфейс. В приборе управления для регулировки тормозного давления используют измеренный датчиком давления параметр давления, который является тормозным давлением предохранительного клапана, выводимым через подключение тормозного давления. Электронная система управления тормозами включает электроный блок обработки сигналов датчиков и управления пневмодатчиками, являющимися также составной частью системы управления. Клапаны системы управления тормозами соединены пневмомагистралью с тормозными цилиндрами.
Кроме этого из документа DE 602 23 291 Т2 известен пневмоблок управления гидротормозами. Он включает несколько пневмогидравлических электромагнитных распределительных клапанов, предназначенных для направления давления рабочей среды в четыре тормозных цилиндра. Кроме этого пневмоблок управления гидротормозами включает также главный цилиндр, приводимый в действие оператором для создания давления в рабочей среде, датчик давления гидроцилиндра, предназначенный для фиксирования созданного главным цилиндром давления рабочей среды, и датчик давления ресивера, предназначенный для фиксирования давления рабочей среды в ресивере.
Распределительные клапаны - это пневмоустройства, предназначенные для управления или регулирования давления в тормозных цилиндрах в зависимости от давления в главной воздушной магистрали. В случае пневмотормозов непрямого действия из тормозных цилиндров откачан воздух, если главная воздушная магистраль заполнена до своего нормального зарядного давления. В зависимости от снижения давления в главной воздушной магистрали и от параметра этого снижения давление в тормозных цилиндрах повышают до максимума. Для этого используют сжатый воздух запасного воздушного резервуара.
Функционирование распределительных клапанов критично для безопасности движения и поэтому подлежит строгому контролю. Вместе с этим контролируют тормоза рельсового транспортного средства. Для этого запускают процесс торможения и проверяют прижимание тормозных колодок или накладок и их отпускание после поднятия давления. Из общеизвестного уровня техники следует применение в этих целях установок для проверки тормозной системы. Такие установки для проверки тормозной системы подключают через пневматические муфты. Кроме этого проводят регулярное техническое обслуживание распределительных клапанов. При этом их после истечения определенного временного интервала или срока службы демонтируют с рельсового транспортного средства и проводят их профилактику.
Недостаток указанного уровня техники состоит, в частности, в том, что контрольная проверка компоновки системы пневмотормозов, в частности распределительных клапанов, связана со значительными затратами. Кроме этого профилактика предоставляет только информацию о фактическом состоянии распределительных клапанов. Проверка распределительных клапанов может также проводиться с опережением или отставанием от заданной периодичности, что приводит, с одной стороны, к рискам и, с другой стороны, к липшим затратам.
Задачей настоящего изобретения поэтому является создание компоновки системы пневмотормозов, которая устраняет перечисленные недостатки и обеспечивает надежную эксплуатацию компоновки системы пневмотормозов, в частности, по меньшей мере, распределительного клапана, при минимальных затратах на профилактику и поддержание в исправном состоянии.
Поставленная задача решена посредством компоновки системы пневмотормозов, охарактеризованной признаками пунктов 1 и 2 формулы изобретения. Предпочтительные усовершенствованные варианты осуществления изобретения раскрыты в зависимых пунктах формулы.
Согласно изобретению, по меньшей мере, один, пневмодатчик размещен на, по меньшей мере, одном распределительном клапане или на магистрали, расположенной между, по меньшей мере, одним распределительным клапаном и, по меньшей мере, одним тормозным цилиндром. При этом, по меньшей мере, один пневмодатчик, с одной стороны, соединен для снабжения энергией с источником энергии и, с другой стороны, для запоминания данных с блоком-накопителем данных, включающим интерфейс, причем записанные в блоке-накопителе данные содержат, по меньшей мере, информацию об уровне давления в, по меньшей мере, одном пневмоцилиндре. Другими словами, по меньшей мере, один пневмодатчик вместе с источником энергии и блоком-накопителем данных с интерфейсом либо встроен в корпус распределительного клапана, либо установлен снаружи корпуса распределительного клапана. При компоновке пневмодатчика с источником энергии, блоком-накопителем данных и интерфейсом на магистрали, выполненной между распределительным клапаном и, по меньшей мере, одним тормозным цилиндром, установлен соединительный канал, в частности, между магистралью и, по меньшей мере, одним пневмодатчиком. Из, по меньшей мере, одной информации о давлении в, по меньшей мере, одном тормозном цилиндре следует, сколько раз давление тормозного цилиндра имело определенное значение.
Предпочтительно записанные данные считывают через интерфейс с помощью электронного устройства считывания и обработки данных с программным обеспечением для обработки данных. Записанные данные считывают регулярно или в случае необходимости. Программное обеспечение содержит, в частности, информацию о запланированном и о стандартном режиме, по меньшей мере, одного распределительного клапана. В запланированных условиях максимальное давление тормозного цилиндра должно быть в наличии с определенным интервалом. При этом номинальное значение составляет 3,8 бар, а допустимое отклонение +/- 0,1 бар. Как правило, значение давления тормозного цилиндра в продолжительной фазе движения рельсового транспортного средства составляет 0. В случае остановки транспортного средства при полном торможении тормозной цилиндр сохраняет давление на определенное время, которое зависит от герметичности системы. За счет этого получают информацию о том, работает ли, по меньшей мере, один распределительный клапан в запланированном режиме, соответствующем режиму после последней профилактики, и о характеристике его состояния по сравнению со стандартным режимом статистически релевантного количества срабатываний. Таким образом, можно выявить распределительные клапаны, у которых собственная герметичность или герметичность соседних элементов тормозной системы или другие параметры имеют тенденцию сдвига в сторону критерия отказа. Также можно выявить распределительные клапаны с временными дефектами, работающие с затруднениями или прошедшие большое количество циклов торможения и отпускания тормозов, и назначить для них скорейшую профилактику.
Также предпочтительно записанные данные содержат множество циклов торможения и отпускания тормозов, по меньшей мере, одного тормозного цилиндра. Выявленные циклы торможения и отпускания тормозов служат для выявления и сигнализирования информации о состоянии, по меньшей мере, одного распределительного клапана и других элементов компоновки системы пневмотормозов.
Особенно предпочтительно интерфейс включает транспондер, соединенный с электронным устройством считывания и обработки данных для беспроводной передачи записанных данных посредством электромагнитных волн. Электронное устройство считывания и обработки данных предпочтительно устанавливают не на рельсовом транспортном средстве, чтобы обеспечить возможность передачи данных в устройство считывания и обработки данных без наличия стационарной линии связи.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения электронное устройство считывания и обработки данных устанавливают непосредственно на интерфейсе для обработки данных и индикации трех различных состояний. Диагностируют и выдают, в частности, данные состояния «Норма», «Внимание» или «Необходимо действие». Это обеспечивает возможность при прохождении рельсового транспортного средства зафиксировать сигнал и, в случае необходимости, дать команду на выполнение операции эксплуатационного режима.
Предпочтительно устанавливают второй пневмодатчик для определения давления в главной магистрали. Второй пневмодатчик, также как и первый пневмодатчик, соединен с источником энергии и блоком-накопителем данных. Это обеспечивает возможность сравнивания устройством считывания и обработки данных заданных и фактических параметров взаимосвязи между давлением в главной магистрали и давлением тормозного цилиндра, что обеспечивает возможность еще более точной диагностики состояния распределительного клапана.
Согласно предпочтительному варранту осуществления изобретения источник энергии включает микротурбину, которая при смене давления использует проходящий воздух для производства энергии, по меньшей мере, для пневмодатчика и блока-накопителя данных. Иначе говоря, проходящий воздух приводит микротурбину, а она вырабатывает энергию, необходимую, по меньшей мере, для пневмодатчика и блока-накопителя данных, чтобы записать полученную пневмодатчиком информацию в блок-накопитель данных. Это обеспечивает возможность экономии энергии и отказа от аккумулятора энергии.
Согласно другому предпочтительному варранту осуществления изобретения источник энергии включает пневматический электропреобразователь, по меньшей мере, с одной плоскостью, на которую для выработки энергии воздействует перепад давления. Предпочтительно существует также возможность наличия в источнике энергии аккумулятора энергии. Возможна также комбинация генератора и аккумулятора энергии.
Другие усовершенствования изобретения более подробно представлены наряду с описанием предпочтительных примеров его осуществления с привлечением фигур, на которых представлено следующее:
фиг. 1 - блок-схема компоновки системы пневмотормоза согласно первому примеру выполнения изобретения;
фиг. 2 - блок-схема компоновки системы пневмотормоза согласно второму примеру выполнения изобретения.
Согласно фиг. 1 компоновка системы пневмотормоза рельсового транспортного средства включает тормозной цилиндр 1 для производства прижимной силы фрикционного тормоза 2, причем распределительный клапан 3 образует в зависимости от давления в главной магистрали 4 соответствующее давление тормозного цилиндра. Кроме этого запасный воздушный резервуар 7 соединен с распределительным клапаном 3 с возможностью управления от него. В запасном воздушном резервуаре накапливают запасный воздух для тормозного цилиндра 1. В общем корпусе 13 вместе с распределительным клапаном 3 установлены пневмодатчик 6а, источник 8 энергии, блок-накопитель 10 данных с интерфейсом 9 и электронное устройство 11 считывания и обработки данных. Другими словами, перечисленные детали установлены в качестве единого узла в общем корпусе 13 вместе с распределительным клапаном 3.
Источник 8 энергии включает не показанную здесь микротурбину, которая использует проходящий воздух для выработки энергии для пневмодатчика 6а и блока-накопителя 10 данных без потребления дополнительного воздуха. Пневмодатчик 6а записывает в блок-накопитель 10 данных полученную информацию об уровне давления в тормозном цилиндре 1. Эти записанные данные считывают через интерфейс 9 с помощью электронного устройства 11 считывания и обработки данных. Устройство 11 считывания и обработки данных включает программное обеспечение для обработки и индикации данных о трех различных состояниях, в частности «Норма», «Внимание» или «Необходимо действие». Кроме этого записанные данные содержат множество циклов тормозного цилиндра 1 по торможению и отпусканию тормоза.
Согласно фиг. 2 компоновка системы пневмотормоза включает первый пневмодатчик 6а, установленный на магистрали 5, расположенной между распределительным клапаном 3 и тормозным цилиндром 1. Установлен также дополнительный пневмодатчик 6b для определения давления в главной магистрали 4. Источник 8 энергии снабжает электроэнергией как первый пневмодатчик 6а, так и второй пневмодатчик 6b. Кроме этого источник 8 энергии подает электроэнергию для блока-накопителя. Источник 8 энергии включает также недоказанный здесь пневматический электропреобразователь с поверхностью, на которую для выработки энергии воздействует перепад давления. Оба пневмодатчика 6а и 6b соединены с блоком-накопителем 10 данных для записи полученной от пневмодатчиков 6а и 6b информации. Кроме этого блок-накопитель 10 данных включает интерфейс 9, на котором установлен транспондер 12. Этот транспондер соединен посредством электромагнитных волн с электронным устройством 11 считывания и обработки данных. Переданную транспондером 12 информацию обрабатывают в устройстве 11 считывания и обработки данных.
Изобретение не ограничено вышеописанными предпочтительными примерами его выполнения. Более того, возможны варианты его развития, подпадающие под объем правовой защиты согласно формуле изобретения. Например, вместо источника 8 энергии с генератором энергии используют накопитель энергии, который в самом простом случае выполнен в виде обычного аккумулятора. Кроме этого изобретение не ограничено одним распределительным клапаном 3 и одним тормозным цилиндром 1, а может включать несколько тормозных цилиндров и распределительных клапанов.
1. Компоновка системы пневмотормоза рельсового транспортного средства, включающая по меньшей мере один тормозной цилиндр (1) для создания прижимной силы фрикционного тормоза (2), причем по меньшей мере один распределительный клапан (3) образует в зависимости от давления в главной магистрали (4) соответствующее давление тормозного цилиндра, которое подается в по меньшей мере один тормозной цилиндр (1) по магистрали (5), расположенной между по меньшей мере одним распределительным клапаном (3) и по меньшей мере одним тормозным цилиндром (1), причем по меньшей мере один распределительный клапан (3) взаимодействует с по меньшей мере одним пневмодатчиком (6а), причем запасный воздушный резервуар (7) для накопления запасного воздуха для по меньшей мере одного тормозного цилиндра (1) выполнен с возможностью управления по меньшей мере одним распределительным клапаном (3), отличающаяся тем, что по меньшей мере один пневмодатчик (6а) установлен на по меньшей мере одном распределительном клапане (3) и соединен, с одной стороны, для снабжения энергией с источником (8) энергии и для записи данных, с другой стороны, с блоком-накопителем (10) данных, включающим интерфейс (9) для считывания данных, причем записанные в блоке-накопителе (10) данные содержат, по меньшей мере, информацию об уровне давления в по меньшей мере одном тормозном цилиндре (1).
2. Компоновка системы пневмотормоза рельсового транспортного средства, включающая по меньшей мере один тормозной цилиндр (1) для создания прижимной силы фрикционного тормоза (2), причем по меньшей мере один распределительный клапан (3) образует в зависимости от давления в главной воздушной магистрали (4) соответствующее давление тормозного цилиндра, которое подается в по меньшей мере один тормозной цилиндр (1) по магистрали (5), расположенной между по меньшей мере одним распределительным клапаном (3) и по меньшей мере одним тормозным цилиндром (1), причем по меньшей мере один распределительный клапан (3) взаимодействует с по меньшей мере одним пневмодатчиком (6а), причем запасный воздушный резервуар (7) для накопления запасного воздуха для по меньшей мере одного тормозного цилиндра (1) выполнен с возможностью управления по меньшей мере одним распределительным клапаном (3), отличающаяся тем, что по меньшей мере один пневмодатчик (6а) установлен на магистрали (5), расположенной между по меньшей мере одним распределительным клапаном (3) и по меньшей мере одним тормозным цилиндром (1), и соединен, с одной стороны, для снабжения энергией с источником (8) энергии и для записи данных, с другой стороны, с блоком-накопителем (10) данных, включающим интерфейс (9) для считывания данных, причем записанные в блоке-накопителе (10) данные содержат, по меньшей мере, информацию об уровне давления в по меньшей мере одном тормозном цилиндре (1).
3. Компоновка системы пневмотормоза по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что записанные данные считываются через интерфейс (9) с помощью электронного устройства (11) считывания и обработки данных с программным обеспечением для обработки данных.
4. Компоновка системы пневмотормоза по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что записанные данные содержат множество циклов торможения и отпускания тормоза по меньшей мере одного тормозного цилиндра (1).
5. Компоновка системы пневмотормоза по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что интерфейс (9) включает транспондер (12), соединенный с электронным устройством (11) считывания и обработки данных для беспроводной передачи записанных данных посредством электромагнитных волн.
6. Компоновка системы пневмотормоза по п. 3, отличающаяся тем, что электронное устройство (11) считывания и обработки данных установлено непосредственно на интерфейсе (9) для обработки данных о трех различных состояниях.
7. Компоновка системы пневмотормоза по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что в главной магистрали (4) установлен по меньшей мере один дополнительный пневмодатчик (6b) для определения давления.
8. Компоновка системы пневмотормоза по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что источник (8) энергии включает микротурбину, которая при перепаде давления использует проходящий воздух для выработки энергии для по меньшей мере одного пневмодатчика (6а) и блока-накопителя данных.
9. Компоновка системы пневмотормоза по пп. 1 или 2, отличающаяся тем, что источник (8) энергии содержит пневматический электропреобразователь с по меньшей мере одной поверхностью, на которую для выработки энергии воздействует перепад давления.
10. Компоновка системы пневмотормоза по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что источник (8) энергии содержит накопитель энергии.
