Концепция тормозной системы пригородного и скоростного состава 1

Концепция тормозной системы пригородного
и скоростного состава
1
Приборы, применяемые в системе пригородных и скоростных
составов разработаны, изготовлены и прошли испытания на
скоростных поездах ЭР-200.РТ-200. «Сокол» , «Невский экспресс»,
рельсовом автобусе РА-1 и вагонах метрополитена.
Тормозные системы указанных поездов за счет применения
высокоэффективных
и
быстродействующих
аппаратов
с
микропроцессорной системой диагностики их функционирования и
возможностью
применения
автоматического
ведения
интеллектуальной
поезда
полностью
системы
обеспечивают
безопасность движения и включают:
-единый контроллер «тяга-торможение»;
-быстродействующий электропневматический тормоз;
-взаимодействие с рекуперативно-реостатным тормозом;
-управление дисковым тормозом;
-взаимодействие
и
совместимость
работы
с
системой
КЛУБ,КОН,САУТ,ТСКБМ и т.д.
-противоюзную защиту;
-систему управления пневмоподвешиванием;
-автоматическое регулирование тормозной силы в зависимости
от загруженности вагона и т.д.
Технические характеристики применяемых приборов не только
соответствуют действующим
на РЖД инструкциям, нормам
безопасности, техническим регламентам, но и адаптированы к
российским условиям эксплуатации, ремонта, обслуживания и
обеспечения
и
обеспечивают
совместную
работу в
поездах
различного формирования. Данные характеристики не только ни в
чем не уступают зарубежным аналогам и нормам UIC, но и по ряду
показателей превосходят их.
2
Предлагаем Вашему вниманию
универсальную систему
управления фрикционным тормозом, которая включает в себя
следующие основные узлы (рис.1 и 2):
-
блок тормоза безопасности (БТБ) устанавливается только на
головных
вагонах
и
обеспечивает
диагностирование и реализацию
функционирование,
экстренного автоматического
электропневматического торможения.
- поездной блок управления тормозами (ПБУТ) устанавливается
только на головных вагонах и обеспечивает прием управляющих
команд и передачу их по поезду.
- вагонный блок управления тормозами (ВБУТ)
только
на
промежуточных
вагонах
и
устанавливается
обеспечивает
прием
управляющих команд от поездного блока управления тормозами и
передачу их исполнительным приборам, расположенным в блоках
электропневматических приборов (БЭПП) каждого вагона.
-
блоки
электропневматических
установлены как на
приборов
(БЭПП)
моторных так и немоторных вагонах и
обеспечивают выполнение всех команд тормозной системы.
- блоки управления электропневматическим тормозом (БУЭПТ)
установлены
на
головных
вагонах
и
обеспечивают
функционирование, как дискретного электровоздухораспределителя
(ДЭВР), так и классического ЭВР.
- контроллеры «тяга торможение» устанавливаются
на головных
вагонах и задают позиции управления, как тяговыми двигателями
так и тормозами.
контроллеры управления ЭПТ устанавливаются на головных
вагонах
и
задают
позиции
управления
дискретными
электровоздухораспределителями.
3
-
клапаны экстренного торможения устанавливаются на головных
вагонах
и
обеспечивают
как
пневматическое,
так
и
электропневматическое экстренное торможение
-переключатель «основной канал \ резервный канал»
устанавливается на пульте управления в кабине машиниста головных
вагонов и обеспечивает переход системы с основного на резервное
управление.
- краны машиниста устанавливаются только на головных вагонах и
обеспечивают маневровое управление системы.
- ЭПК( электропневматический клапан автостопа) устанавливаются
только на головных вагонах и обеспечивают экстренное торможение
по команде КЛУБа.
Управление фрикционными тормозами система осуществляет
в
следующих режимах:
-основной режим;
-резервный режим;
-маневровый режим.
Основной режим управления.
В основном режиме, система выполняет следующие функции:
- экстренного автоматического электропневматического торможения
от блока тормоза безопасности;
- дотормаживание электропневматическим тормозом при
истощении электрического тормоза;
-
замещение
электрического
тормоза
электропневматическим
тормозом в случае его неисправности;
- работа с системами безопасности КЛУБ и САУТ.
Позиции скорости и торможения в основном режиме задаются
контроллером «тяга-торможение», который посредством блока
управления
тяговым
приводом
осуществляет
регулирование
скорости движения поезда.
4
Контролер имеет пять тормозных позиции:
- первая – фиксация любой тормозной позиции, например, при
торможении для ограничения скорости на уклоне (торможение
малоэффективное). Торможение осуществляется электрическим
тормозом без наложения электропневматического тормоза. Эта
позиция применяется с целью регулирования скорости состава.
- вторая – автоматическое электрическое торможение с пониженным
замедлением и электропневматическим дотормаживанием
применяется при скорости менее 50км/час.;
- третья – нормальное электрическое торможение с
электропневматическим дотормаживанием применяется
при скорости более 50 км/час;
- четвертая - нормальное электрическое торможение
совместно с электропневматическим торможением прицепными
вагонами;
- пятая - экстренное автоматическое электропневматическое
торможение осуществляется посредством разрыва электрической
цепи «петли безопасности».
При истощении тормозного тока блок управления тяговым
приводом подает сигнал
который
и
в блок управления тормозами поезда,
формирует
сигнал
управления
дискретному
электровоздухораспределителю путем подачи напряжения питания
на
электропневматический
вентиль
ВТ1(рис.3и
пропускает сжатый воздух в тормозные цилиндры,
4),
который
обеспечивая
плавное замедление поезда до полной остановки.
В случае неисполнения команды на электрическое торможение
блок управления тяговым приводом формирует команду на
замещение
электрического
тормоза
электропневматическим
и
передает ее через блок управления тормозами моторных вагонов в
дискретный
электровоздухораспределитель(ДЭВР)
конкретного
5
моторного
вагона,
т.е.
подает
питание
на
вентиль
электропневматический ВТ2(рис.3 и 4).
Давления замещения и дотормаживания зависят от загрузки
вагона и формируется авторежимом
Передача управляющих команд от блока управления тормозами
поезда до блока управления тормозами вагона осуществляется по
CAN интерфейсу, также по CAN интерфейсу
передается и
диагностическая информация.
Экстренное
торможение
электропневматическое,
автоматическое,
-
осуществляется
посредством
разрыва
электрической цепи «петли безопасности».
Управление экстренным торможением осуществляется от
кнопки «Экстренный тормоз», которая одновременно разрывает
электрическую цепь «петли безопасности» и разряжает тормозную
магистраль. В тормозной магистрали установлены датчики, которые
разрывают электрическую цепь «петли безопасности», т.е. команда и
исполнение экстренного торможения идет по двум каналам –
пневматическому и электрическому.
КЛУБ воздействуя на электропневматический клапан автостопа
(ЭПК)
и
разряжая
тормозную
магистраль,
разрывает
и
электрическую цепь «петли безопасности».
САУТ,
воздействуя на ЭВР, обеспечивает автоматическое
управление поездом.
Противоюзное устройство обеспечит максимальное замедление
из условия реализации максимального сцепления «колесо-рельс».
Система управления в основном режиме также должна обеспечивать:
-отключение тяги при срабатывании пневматического или
электропневматического тормозов;
-невозможность наложения полного пневматического на полный
электрический тормоз.
6
При давлении в напорной магистрали менее 6,5 кгс/см2 должна
быть предусмотрена автоматическая блокировка органов управления
тягой поезда, а в движении полное служебное торможение поезда.
Датчики давления, установленные
в БЭППе в соответствии
таблицей 1, позволяют диагностировать всю систему управления
фрикционным тормозом(рис.3)
Таблица1
Датчик давления №
ДД1
ДД7
Контролируемый параметр
Давление в тормозных цилиндрах
первой тележки.
Давление в тормозных цилиндрах
второй тележки.
Давление в магистрали
стояночного тормоза.
Давление на выходе из
воздухораспределителя
Давление на выходе из
дискретного
электровоздухораспределителя
Давление на выходе из
электровоздухораспределителя
Давление в напорной магистрали.
ДД8
Давление в тормозной магистрали.
ДД2
ДД3
ДД4
ДД5
ДД6
Резервный режим управления (резерв 1-го порядка.).
На этот режим переходят при невозможности управления по
CAN интерфейсу.
В этом режиме машинист, посредством контроллера управления
ЭПТ, воздействуя на электровоздухораспределитель (ЭВР), в
зависимости
от
времени
возбуждения
электропневматических
вентилей (тормозных и перекрыши) обеспечивает наполнение и
выпуск сжатого воздуха из тормозных цилиндров.
7
Питание сжатым воздухом ЭВР осуществляется через авторежим,
который ограничивает максимальное давление в зависимости от
загрузки вагона.
Переход от основного режима к резервному управлению
происходит с помощью переключателя «основной канал/резервный
канал».
В маневровом режиме система работает с КЛУБом, воздействуя
на ЭПК, и САУТом, воздействуя на ЭВР.
Режим маневрового управления.
(резерв 2-го порядка.)
В этом режиме все функции торможения ( ступенчатое, полное
служебное и экстренное ) осуществляется пневматическим краном
машиниста.
Управление тормозами осуществляется от пневматического крана
машиниста, который заряжает тормозную магистраль до зарядного
давления 5,1±0,1 кгс/см2. При снижении давления в тормозной
магистрали краном машиниста
(по ступеням, полным служебным
или экстренным темпами), сжатый воздух поступает в тормозные
цилиндры, тем самым осуществляя торможение поезда.
При повышении давления в тормозной магистрали происходит
отпуск тормоза поезда, обеспечивая управление поездом при
маневровых работах. Для перехода управления тормозами поезда в
маневровый
или
аварийный
режим
необходимо
разорвать
электрическую цепь «петли безопасности».
В этом режиме системы безопасности КЛУБ и САУТ, воздействуют
на ЭПК и электровоздухораспределитель.
Исполнительные приборы тормозной системы расположены в блоке
электропневматических приборов.
8
Функциональная схема управления фрикционными тормозами головного вагона электропоезда
Приборы основного управления
Приборы резервного управления
Монитор
Контроллер
тяга-тормоз
Приборы для маневрового
управления
Приборы участвующие во всех
режимах управления
Поездной
блок
управления
Питательная магистраль
КЛУБ - У
П У Л Ь Т
Кран
машиниста
Тормозная магистраль
СД
САУТ
Стоп-кран
Ат
Переключатель
Осн.управл./ЭПТ
Управление
по CAN-каналу
Контроллер
управл.ЭПТ
Поездной
блок
управления
тормозом
(ПБУТ)
Кнопка
экстренного
торможения
(КЭТ)
Петля безопасности
Управление
по проводам
Блок тормоза
безопасности
(БТБ)
Вагонный блок
управления
тормозами (ВБУТ)
Реверсор
ЭПК
БУ ЭПТ
Управление
стояночным
тормозом
Блок
управления
противоюзом
(БУП)
CAN
Блок электропневматических
приборов(БЭПП1)
Блок управления
тяговым приводом
(БУТП)
Управление стояночным
тормозом
КС
КС
ДС
Тележка
Блок
управления
стояночным
тормозом
(БУСТ)
КС
КС
ДС
ДС
Рисунок 1
ДС
Тележка
9
Функциональная схема управления фрикционными тормозами
прицепного (моторного) вагона электопоезда
Приборы основного управления
Приборы резервного управления
Приборы участвующие во всех
режимах управления
Питательная магистраль
Тормозная магистраль
Стоп-кран
Ат
Основное управление (CAN-канал)
Петля безопасности
Резервное управление по проводам
Управление стояночным тормозом
Вагонный блок
управления
тормозами (ВБУТ)
Блок
управления
тяговым
приводом
Блок электропневматических
приборов (БЭПП2)
CAN
Блок
управления
стояночным
тормозом
(БУСТ)
КС
ДС
Блок
управления
противоюзом
КС
КС
КС
ДС
ДС
ДС
Тележка
Тележка
Рисунок 2
10
11
В1
КС
Тележка
КС
КС
КС
Тележка
КС
КС
КС
Тележка
КС
КС
Тележка
Тележка
КС
КС
КС
Тележка
Схема принципиальная пневматическая 3-х вагонной секции электропоезда с тележками на пневморессорах
Рисунок 4
12
13