Устройство блокировки управления пневматическим резервным модулем
Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта. Устройство блокировки управления пневматическим резервным модулем содержит корпус, в котором смонтированы сообщенные своими входами с питающей магистралью два отдельных двухпозиционных клапана с электромагнитным управлением каждый и в которых подвижный элемент подпружинен, а так же два переключающих двухпозиционных клапана, выполненных каждый с подвижным элементом и с торцевыми управляющими силовыми цилиндрами, обеспечивающими перемещение подвижного элемента при подаче в них давления с выхода одного из отдельных двухпозиционных клапанов с электромагнитным управлением. Каждый из переключающих двухпозиционных клапанов имеет два входа на каждой позиции, первый из которых сообщен с модулем резервным пневматическим из одной рабочей кабины локомотива, а второй - с модулем резервным пневматическим из другой кабины локомотива, и один выход, сообщенный в первом переключающем двухпозиционном клапане с исполнительным органом крана автоматического тормоза, и сообщенный во втором переключающем двухпозиционном клапане с исполнительным органом крана вспомогательного тормоза. В корпусе размещен с возможностью продольного перемещения шток с поперечным размером в отдельных участках, меньшим поперечного размера на участках, смежных с этими участками, который снабжен ручкой для его ручного перемещения, а подвижные элементы двухпозиционных клапанов смонтированы в корпусе в поперечном направлении по отношению к штоку и введены в контакт с ним через шарики для перемещения подвижных элементов указанных клапанов при перемещении шариков с участка большего поперечного размера на участок меньшего поперечного размера штока. 3 ил.
Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к тормозным системам локомотивов. В частности, рассматривается конструкция блока управления модулем пневматическим резервным (далее - БПРМ), выполненным с функцией гарантированного блокирования дистанционного управления из нерабочей кабины локомотива, если это управление осуществляется из рабочей кабины локомотива.
Известна тормозная система для локомотива, имеющего две кабины для машиниста, каждая из которых оснащена одинаковыми блоками управления локомотивом, позволяющими управлять машиной из любой кабины (Чуев С.Г. «Отечественные унифицированные комплексы тормозного оборудования локомотивов: новая техника» / С.Г.Чуев, Л.А.Тихонова // Локомотив: Массовый производственный журнал, 2009, 
3, стр.38-4, рис.2). Принято в качестве прототипа для заявленного объекта.
Блок управления в каждой кабине содержит направляющие аппараты для подачи давления на исполнительные органы крана автоматического тормоза и крана вспомогательного тормоза. Управление этим блоком требует строго выполнения порядка действий и ответственности для исключения возможности одновременного включения как в рабочей кабине, так и в запасной кабине локомотива. Несмотря на это, всегда существует человеческий фактор, при котором возможно одновременное включение. В связи с этим конструкция блока управления должна иметь элементы, которые в любом случае и без участия машиниста, блокируют управления из одно кабины при включении управления в другой кабине.
Настоящая полезная модель направлена на достижение технического результата, заключающегося в повышении эксплуатационной надежности функционирования для гарантированного исключения возможности одновременного включения тормозного модуля из рабочей и нерабочей кабин локомотива.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство блокировки управления пневматическим резервным модулем содержит корпус, в котором смонтированы сообщенные своими входами с питающей магистралью два отдельных двухпозиционных клапана с электромагнитным управлением каждый и в которых подвижный элемент подпружинен, а так же два переключающих двухпозиционных клапана, выполненных каждый с подвижным элементом и с торцевыми управляющими силовыми цилиндрами, обеспечивающими перемещение подвижного элемента при подаче в них давления с выхода одного из отдельных двухпозиционных клапанов с электромагнитным управлением, каждый из переключающих двухпозиционных клапанов имеет два входа на каждой позиции, первый из которых сообщен с модулем резервным пневматическим из одной рабочей кабины локомотива, а второй - с модулем резервным пневматическим из другой кабины локомотива, и один выход, сообщенный в первом переключающем двухпозиционном клапане с исполнительным органом крана автоматического тормоза, и сообщенный во втором переключающем двухпозиционном клапане с исполнительным органом крана вспомогательного тормоза, при этом в корпусе размещен с возможностью продольного перемещения шток с поперечным размером в отдельных участках, меньшим поперечного размера на участках, смежных с этими участками, который снабжен ручкой для его ручного перемещения, а подвижные элементы двухпозиционных клапанов смонтированы в корпусе в поперечном направлении по отношению к штоку и введены в контакт с ним через шарики для перемещения подвижных элементов указанных клапанов при перемещении шариков с участка большего поперечного размера на участок меньшего поперечного размера штока.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.
На фиг.1 представлена пневматическая схема БПРМ;
фиг.2 - включение БПРМ в тормозную систему;
фиг.3 - конкретное исполнение БПРМ в виде блока переключающих аппаратов.
Согласно настоящей полезно модели рассматривается конструкция устройства блокировки управления пневматическим резервным модулем (БПРМ). БПРМ предназначена для исключения возможности управления из нерабочей кабины Б локомотива модулем пневматическим резервным, если это управление осуществляется из рабочей кабины А. Настоящая полезная модель рассматривает выполненное в виде единого блока устройство гарантированного блокирования одной линии управления исполнительной тормозной системой при функционировании другой (резервной или дублирующей) линии управления этой же исполнительной системой.
БПРМ состоит из корпуса 1, в котором размещаются четыре клапана 2-5, каждый из которых выполнен в виде двухпозиционного направляющего аппарата. Два клапана 2 и 3 с одной стороны пневматически связаны с модулем пневматическим резервным поста (кабины А) управления и два клапана 4 и 5 с другой стороны пневматически связаны с модулем пневматическим резервным поста (кабины Б) управления. Усилие для открытия клапана передается при перемещении профильного штока 6 через шарики 7 и далее на штоки 8 клапанов, которые установлены в направляющих втулках 9. В блокировку интегрированы два электромагнита ЭПВН1 10 и ЭПВН2 11, которые связаны в качестве управляющих механизмов с клапанами 2 и 4 и подача напряжения на которые производится с пультов управления. В блокировке имеется ручной привод для переключения с поста (кабины А) управления на пост (кабины Б) управления. Ручной привод состоит из штока 12, который перемещается при наличии усилия, приложенного вдоль штока на ручку 13. Уплотнение втулок 9 достигается установленными на них герметизирующими кольцами, в корпусе установлены четыре втулки по количеству клапанов. Во втулках перемещаются клапана, которые упираются в седла и уплотняются манжетами.
Профильный шток 6 на своих концах имеет поршни 14, размещенные в гильзах 15, формирующих торцевые управляющие цилиндры, подача давления в один из которых приводит к принудительному перемещению этого штока в сторону другого торцевого управляющего цилиндра, в котором давление понижено или отсутствует. Профильный шток выполнен с участками, поперечное сечение которых меньше поперечного сечения смежно расположенных участков. Это позволяет при перемещении этого штока оказывать давление на шарики и принудительно перемещать штоки 8 клапанов в направлении открытия каналов для подачи давления от ПМ 16 к потребителю или перекрытия этих каналов и сообщения их с атмосферой. Размещение участков с меньшим поперечным сечением (в виде, например, углублений) по длине штока 6 определено алгоритмом работы клапанов. Так, например, при подаче напряжения на электромагнит ЭПВН1 10 происходит его смещение из исходной позиции во вторую позицию, при которой давление воздуха от ПМ поступает в первый управляющий торцевой цилиндр, что приводит к перемещению штока 6 и расположению, например, углублений напротив шариков клапанов 3 и 5. Происходит перемещение штоков 8 этих клапанов, при котором открываются каналы для сообщения модуля пневматического резервного первого поста (кабины А) с исполнительными органами крана автоматического тормоза и крана вспомогательного тормоза. При этом шарики других клапанов упираются в участок штока 6, поперечный размер которых больше поперечного размера других участков, что приводит к принудительному исключению перемещения штоков 8 этих клапанов и закрытию каналов сообщения с потребителями (при этом эти каналы сообщаются с атмосферой). Все клапана, работающие через шарики со стоков 9, нагружены пружинами.
Принципиальная схема БПРМ показана на фиг.1. Все клапана представляют собой двухпозиционные направляющие аппараты. Клапан 2, оснащенный электромагнитом ЭПВН1 10, входом сообщен с ПМ (сообщение с ПМ осуществляется через разобщительные краны, резервуар и фильтр, фиг.2), а выходом - с одними торцевыми управляющими цилиндрами клапанов 3 и 5, другие торцевые управляющие цилиндры которых сообщены с выходом клапана 4, так же оснащенный электромагнитом ЭПВН2 11. Этот клапан 5 входом сообщен с ПМ. В исходном положении (в первой позиции) вход этих клапанов перекрыт по отношению к выходу и давление от ПМ не поступает в торцевые управляющие цилиндры клапанов 3 и 5. Клапана 3 и 5 имеют по два входа на каждой позиции, первый из которых сообщен с модулем резервным пневматическим кабины А, а второй - кабины Б. Выход клапана 3 сообщен с каналом подачи давления от указанного модуля к исполнительным органам крана автоматического тормоза, а выход клапана 5 сообщен с каналом подачи давления от указанного модуля к исполнительным органам крана вспомогательного тормоза.
Принцип работы БПРМ заключается в следующем. При подаче напряжения на электромагнит ЭПВН1 10 БПРМ воздух из ПМ поступает в камеру торцевого управляющего цилиндра штока 6, смещает его, открывая питательные клапана, сообщающие модуль пневматический резервный первого поста (кабины А) с исполнительными органами 18 и 19 крана автоматического тормоза и крана вспомогательного тормоза. При снятии напряжения с этого электромагнита сжатый воздух через открытый атмосферный клапан электропневматического вентиля выходит в атмосферу, блокировка закрывается и доступ воздуха к исполнительным органам крана автоматического тормоза и крана вспомогательного тормоза прекращается. При смене постов или кабин управления подается напряжение на вентиль ЭПВН 2 11 БПРМ со второго поста (кабины Б) управления. Сжатый воздух от модуля пневматического резервного второй кабины подается к исполнительным органам крана автоматического тормоза и крана вспомогательного тормоза. При снятии напряжения с ЭПВН2 доступ воздуха к исполнительным органам крана автоматического тормоза и крана вспомогательного тормоза прекращается.
Ручное управление включает в себя ручку 13, которая сидит на выведенном наружу из корпуса штоке 12, а этот шток жестко в осевом направлении связан с штоком 6. Таким образом, при утапливании или вытягивании штока 12 принудительно осуществляют перемещение подвижного клапана (штока 6) и, соответственно, изменение положения подвижных элементов (штоков 8) в зависимости от попадания шариков 7 на участок штока 6 большего или меньшего поперечного размера.
На другом конце штока 6 смонтирована в отдельной камере 20 плата 21 датчика, регистрирующего крайние положения подвижного штока 6. Варианты исполнения такого датчика могут быть различными из числа известных. Главная их особенность заключается в том, что они должны выдавать сигнал о нахождении концевой части подвижного элемента в крайнем к датчику положении.
При ручном управлении усилие для открытия клапанов передается при перемещении подвижного штока 6 через шарики 7, далее усилие передается на направляющие (штоки) клапанов.
В данном БПРМ направления перемещения подвижных элементов клапанов перпендикулярно направлению перемещения штока 6 переключающего аппарата. Контакт подвижных элементов осуществляется через шарики 7, которые обеспечивают замену трения скольжения на трение качения и, тем самым, существенно снижают нагрузку на силовое воздействие на ручку ручного управления. Особенностью так же является то, что подвижные элементы клапанов нагружены пружинами 17, которые определяют начало возможного перемещения подвижных элементов. Таким образом, перемещение штока 6 возможно лишь при условии, что в управляющем торцевом цилиндре будет создано давление, достаточное для преодоления усилия со стороны подвижного элемента, нагруженного пружиной 17. Это позволяет существенно снизить процесс влияния колебаний давлений в ПМ. При недостаточном давлении в ПМ или в резервуаре и при открывании канала запитки потребителя процесс торможения начнется лишь при достижении соответствующего давления в ПМ, при котором возможно срабатывание соответствующего клапана.
Выполнение подвижного элемента профильным с рабочими участками в средней части, имеющими поперечный размер меньше поперечного размера смежных со средней частью участков, обеспечивает гарантировано то, что в одной позиции один клапан или два клапана будут всегда считаться включенными, то есть обеспечивать сообщение ПМ с потребителем, а другой - в состоянии сообщения с атмосферой и будет перекрывать канал сообщения ПМ с потребителем.
Настоящая полезная модель промышленно применима, обеспечивает повышение надежности функционирования БПРМ в системе исключения возможного одновременного управления одним потребителем из двух кабин локомотива.
Устройство блокировки управления пневматическим резервным модулем, характеризующееся тем, что содержит корпус, в котором смонтированы сообщенные своими входами с питающей магистралью два отдельных двухпозиционных клапана с электромагнитным управлением каждый, в которых подвижный элемент подпружинен, а также два переключающих двухпозиционных клапана, выполненных каждый с подвижным элементом и с торцевыми управляющими силовыми цилиндрами, обеспечивающими перемещение подвижного элемента при подаче в них давления с выхода одного из отдельных двухпозиционных клапанов с электромагнитным управлением, каждый из переключающих двухпозиционных клапанов имеет два входа на каждой позиции, первый из которых сообщен с модулем резервным пневматическим из одной рабочей кабины локомотива, а второй - с модулем резервным пневматическим из другой кабины локомотива, и один выход, сообщенный в первом переключающем двухпозиционном клапане с исполнительным органом крана автоматического тормоза и сообщенный во втором переключающем двухпозиционном клапане с исполнительным органом крана вспомогательного тормоза, при этом в корпусе размещен с возможностью продольного перемещения шток с поперечным размером в отдельных участках, меньшим поперечного размера на участках, смежных с этими участками, который снабжен ручкой для его ручного перемещения, а подвижные элементы двухпозиционных клапанов смонтированы в корпусе в поперечном направлении по отношению к штоку и введены в контакт с ним через шарики для перемещения подвижных элементов указанных клапанов при перемещении шариков с участка большего поперечного размера на участок меньшего поперечного размера штока.
