[06-2013] Модеринизированная схема ЭПТ для сдвоенного пассажирского поезда

[Admin]

Модеринизированная схема ЭПТ для сдвоенного пассажирского поезда

Проведены испытания подсистемы «ЭПТМ-РФВ» при ведении двумя электровозами ЧС4Т соединённых поездов

(Окончание. Начало см. «Локомотив» № 5, 2013 г.)

Исключение опасных последствий пробоя диодов ВС в ЭВР. Имеющаяся в подсистеме «ЭПТМ» возможность извещения машиниста о пробое диода ВС в ЭВР какого-либо вагона (это сопровождается штатным горением ламп «О», «П» и миганием лампы «Т» на СС при реализации режима перекрыши перед торможением), тем не менее не исключает опасность превышения в этой ситуации нормируемого уровня давления в ТЦ. Предопределяется такая опасность со всеми ее негативными последствиями в силу действия «человеческого фактора» либо при возникновении отмеченного пробоя непосредственно в период реализации режима торможения ЭПТ.

Для исключения этой опасности в подсистеме «ЭПТМ-РФВ» в штатных ЭВР вагонов (ЭВР № 305) рабочие камеры (РК) дополнительно оснащаются сигнализаторами давления (СДРК) и трансформируются последовательные цепи дио-
дов ВС и катушек вентилей торможения (ВТ), в комплексе образуя модификацию ЭВР № 305М, представленную на рис. 4. Конструктивно данная модификация отличается от ЭВР № 305:

- сигнализатор давления 22 содержит размыкающий контакт, размыкающийся при повышении давления в полости 20 рабочей камеры 21 более 0,38 — 0,40 МПа;

- от приведенного контакта через тройниковый фитинг 3 (в подсистеме «ЭПТМ» через него соединятся провода датчика положения поршня 23 с проводами поездной линии вагона 1 и штатный отвод 2 от рабочего провода № 1 поездной линии с зажимом «а» контактной колодки 19 в рабочей камере 21) прокладываются два провода. Они подключаются к рабочему зажиму «а» и резервному «б» контактной колодки 19 в рабочей камере 21;

- в корпусе 8 демонтируется провод от диода 4 к зажиму «а» контактной колодки 19 корпуса 8;
- взамен отмеченного провода от диода 4 через дополнительно выполненное отверстие в контактной колодке 19 корпуса 8 прокладывается провод к ответному зажиму «б» пружинной контактной колодки 19 корпуса 8.

Как известно, при ЭВР № 305 в режиме перекрыши («+» подается на корпус ЭВР, а «-» — в рабочий провод № 1) осуществляется электропитание только катушки вентиля перекрыши 5. Протеканию же тока через катушку вентиля торможения 7 препятствует встречно включенный диод 4. Но при его пробое ток протекает и через катушку вентиля торможения 7, что вызывает самопроизвольную работу ЭВР в режиме торможения:

- давление от ЗР поступает по каналу 17 через подклапанную полость впускного клапана 13 реле давления 16, возбужденный клапан вентиля торможения 9 — в полость над диафрагмой 11 (изолированную от атмосферного канала 6 возбужденным клапаном 10) и из нее — в полость 20 рабочей камеры 21;

- под воздействием этого давления диафрагма 11 прогибается и отжимает от седла впускной клапан 13;

- происходит сообщение канала запасного резервуара 17 с каналом к тормозному цилиндру 18 и неуправляемое наполнение ТЦ до уровня давления ЗР, практически сохраняющегося равным зарядному давлению ТМ (0,50 — 0,52 МПа) при реализации режима перекрыши перед торможением и последующего режима торможениях ЭПТ без разрядки ТМ.

Прерывание же электрической цепи питания катушки вентиля торможения 7 размыкающим контактом сигнализатора давления 22 в модификации ЭВР № 305М вызывает:

- закрытие клапана вентиля торможения 9 и прекращение сообщения ЗР с полостью над диафрагмой 11;

- после выравнивания уровня давления между постоянно сообщенной с ТЦ полостью под диафрагмой 11 и постоянно сообщенной с полостью 21 рабочей камеры 20 полости над диафрагмой 11 последняя перестает воздействовать на впускной клапан 13 и он усилием пружины 14, смещаясь вверх, садится на свое седло;

- этим сообщение канала 17 от ЗР с каналом 18 к ТЦ прекращается.

В результате ЭВР № 305М действием СДРК из спонтанного режима торможения автоматически переключается в режим перекрыши и сохраняет тем самым в РК, а, значит, и в ТЦ практически тот уровень давления, который был в момент срабатывания СДРК, настроенного на 0,38 — 0,40 МПа. Этим исключается опасность последствий пробоя диода ВС в ЭВР № 305М, так как предупреждается возможность превышения в этой ситуации нормируемого уровня давления в ТЦ.

Особенности действия подсистемы «ЭПТМ-РФВ» при следовании автономного поезда. В этой ситуации в подблоке ИРМ работает только «Ан.Уз», а в блоке ИСС — только ГП (рис. 5). При этом компонентами подсистемы «ЭПТМ-РФВ» обеспечиваются все представленные достоинства.

Работой микропроцессора БУ/БП-ЭПТМ/РФВ предупреждаются опасные последствия расфиксации передней по ходу локомотива ГСР с локомотивной ИП, длительной выдержки ручки КМ в положении V3 и возникновения процесса истощения ТМ темпом «мягкости». Кроме того, осуществляется автоматическое включение режима торможения ЭПТ (исключая какие-либо негативные факторы) при несанкционированной машинистом разрядке ТМ.

Использованием ЭВР модификации №305М предупреждаются опасные последствия пробоя в нем полупроводникового диода ВС. При необходимости следования на пневматическом управлении тормозами поезда сохраняется возможность контроля заторможенности ТРП вагонов действием автотормозов.

Технические проблемы, возникающие при следовании соединенных поездов. Обеспечение возможности следования соединенных поездов предполагается как оперативная мера сокращения задержек в случаях предоставления «окон» для производства ремонтно-путе-
вых и строительных работ, модернизации контактной сети, ликвидации последствий стихийных бедствий, аварий, терактов, крушений.

Кроме того, соединение пассажирских поездов представляется актуальным для повышения пропускной и провозной способностей участков и направлений, особенно в периоды возрастания спроса на пассажирские перевозки, а также для снятия ограничений при формировании поездов обычной длины из двухэтажных вагонов

Под соединением поездов понимается прицепка к хвосту первого состава локомотива второго. При этом передняя по ходу ГСР локомотива второго поезда снимается с изолированной подвески и соединяется с ГСР хвостового вагона первого. До последнего времени такая прицепка сопровождалась одновременным осуществлением на локомотиве второго поезда: установки комбинированного крана рабочей кабины в положение двойной тяги, ручки КМ в положение VI и отключением БП и БУ ЭПТ от поездной линии.

Управление процессами торможения в этих соединенных поездах осуществляет машинист первого поезда. Вместе с тем, уже упоминавшимися исследованиями ВНИИЖТа и ДИИТа определена настоятельная необходимость следования соединенных пассажирских поездов преимущественно на электропневматическом управлении тормозами. Но до последнего времени такое следование затрудняется имеющимися ограниченностями мощно-
сти блока питания ЭПТ и производительности компрессоров головного локомотива.

Ограниченная мощность БП исключает возможность поддержания минимально допустимого в хвосте соединенного поезда уровня напряжения 30 В для обеспечения надежной работы ЭВР при неудовлетворительном техническом состоянии поездной линии, например, при повышенных переходных сопротивлениях в контактах корпусов ГСР, ослаблении зажимов проводов поездной линии на зажимах коробок или перекрещивании проводов поездной линии. Ограниченная же производительность компрессоров головного локомотива замедляет процессы торможения и отпуска хвостовых вагонов поезда.

Устранение ограничений для следования соединенного поезда по мощности БП. В подсистеме «ЭПТМ-РФВ» при соединении поездов в подблоках ИРМ и ИСС включаются в работу узлы, не работающие при следовании автономного состава (рис. 6).

В подблоках ИРМ локомотивов соединенных поездов начинают при несанкционированной разрядке ТМ во втором составе дополнительно действовать:

- в подблоке ИРМ локомотива второго поезда — трансляторный узел (Тр.Уз), который осуществляет передачу от «Ан.Уз» (вызвавшего автоматический режим торможения ЭПТ этого состава), питаемый от дополнительного источника переменного тока повышенной частоты (ДИТ), управляющего сигнала в рельсы и контрольный провод № 2 первого поезда;

- в подблоке ИРМ локомотива первого поезда — ретрансляторный узел (Ретр. Уз), который, воспринимая поступающий из цепи контрольного провода № 2 и рельсов транслируемый «Тр.Уз» подблока ИРМ локомотива второго поезда сигнал о несанкционированной разрядке в нем ТМ, воздействует на «Ан.Уз» блока ИРМ локомотива первого поезда, что вызывает синхронное автоматическое включение режима торможения ЭПТ в первом поезде.

В подблоке ИСС локомотива второго поезда начинают дополнительно действовать:

полупроводниковый диод Ддкз, выполняющий функции диода Д1 в Дгкз для поездной линии ЭПТ первого поезда;

узлы повторителей режимов пере-крыши (УДРП) и торможения (УДРТ), которые, воспринимая из поездной линии первого поезда реализуемые в нем режимы работы ЭПТ и воздействуя на микропроцессор БУ/БП-ЭПТМ/РФВ второго поезда, обеспечивают идентифицирование реализуемых машинистом головного локомотива режимов перекрыши и торможения, а также их синхронное дублирование во втором поезде.

Таким образом, выполняемое блоком ИСС локомотива второго поезда автоматическое дублирование на прицепленном поезде режимов работы ЭПТ, которые реализуются в первом поезде, обеспечивается электропитанием поездной и силовой линий второго поезда от БП своего локомотива, чем и снимается ограничение по мощности БП головного локомотива.

Снятие ограничения по производительности компрессоров головного локомотива при следовании соединенных поездов. Снятие такого ограничения обеспечивается дооснащением подсистемы «ЭПТМ-РФВ» используемой на грузовых локомотивах системой синхронизации работы КМ (ССКМ). В этом случае обеспечивается синхронность как электро-пневматического (с разрядкой ТМ), так и пневматического управления тормозами соединенных поездов. Во взаимодействии с подсистемой «БТ» (см. журнал «Локомотив» № 2, 2012 г.) достигаются повышенные интенсивности процессов разрядки-питания ТМ. Действие ССКМ обеспечивается входящими в ее состав электрическими и пневматическими компонентами.

Электрические компоненты ССКМ содержат:
- переключатель синхронизации (ПС), представляющий собой выключатель, размыкающий контакт которого на локомотиве второго поезда прерывает электрическую цепь от ККМ на входной зажим «П» амортизационной панели в БУ/БП-ЭПТМ/ РФВ;

- дополнительные соединительные рукава ТМ с головками № 369А с изолированными подвесками, устанавливаемыми параллельно штатным.

Пневматические компоненты ССКМ включают в себя дополнительные концевые краны для дополнительных соединительных рукавов ТМ и трехходовые краны (ТХКСС), сообщающие полости над уравнительными поршнями КМ с их уравнительными резервуарами либо с дополнительными концевыми кранами при включении ССКМ с установкой при этом ручки КМ в положение перекрыши с питанием. В результате штатной работой ССКМ на локомотиве второго поезда достигается питание его ТМ от компрессоров второго локомотива, чем и снимаются ограничения по производительности компрессоров на локомотиве первого поезда.

Действие подсистемы «ЭПТМ-РФВ» в составе, содержащем два пассажирских поезда, аналогичным образом сохраняется и в случае прицепки к ним последующих поездов. Тем самым достигается возможность соединения практически до четырех пассажирских поездов нормальной длины в соединенный (длинносоставный) пассажирский поезд.

Заключение. Подсистема «ЭПТМ-РФВ», сохраняя все функции подсистемы «ЭПТМ», дополнительно обеспечивает наличие ряда уникальных положительных свойств, позволяя на практике обеспечить безопасность вождения соединенных (длинносоставных) пассажирских поездов.

Во-первых, исключается возможность возникновения опасных последствий при расфиксации передней по ходу локомотива ГСР с изолированной подвески, приводящей к появлению ложного сигнала об исправном состоянии электрической цепи проводов поездной линии ЭПТ либо отказу последнего, обусловленному мерцательными короткими замыканиями электрической цепи силовой линии при касаниях метельника локомотива раскачивающейся в движении ГСР.

Во-вторых, обеспечивается автоматическое включение режима торможения ЭПТ, когда происходят срыв стоп-крана,
обрыв поезда, разъединение рукавов, утечки через контрольное отверстие встречного концевого крана при его перекрытии по сигналу КДР локомотивного ВР. В этом режиме достигается безопасный уровень продольных сил и ускорений из-за автоматического включения ЭПТ с максимально возможной быстротой. Не допускаются также ложные включения ЭПТ при возвращениях ручки КМ в положение II после ее кратковременной постановки в положение I.

В-третьих, исключаются опасные последствия длительной выдержки ручки КМ в положении VA — без разрядки ТМ и пробоя полупроводникового диода ВС в ЭВР вагонов.

В-четвертых, предупреждается опасность последствий возникновения процесса истощения ТМ темпом «мягкости».

В-пятых, достигается возможность соединения пассажирских поездов с локомотивной тягой, при которой обеспечивается: + гарантированное срабатывание ЭВР всех вагонов;

- снятие ограничений по мощности блоков питания ЭПТ и производительности компрессоров локомотива;

- соединение до четырех обычных пассажирских поездов двадцативагонной составное™.

В-шестых, снимаются все имеющиеся ограничения по составности поездов из двухэтажных вагонов.

Макетные образцы подсистемы «ЭПТМ-РФВ», реализующие приведенный перечень аспектов (за исключением устройств ССКМ и ДГКЗ-РФВ), прошли в 2008 — 2009 гг. стационарные испытания на групповой тормозной станции ОАО «ВНИИЖТ».

Были также выполнены поездные испытания в условиях скоростного Белореченского полигона ОАО «ВНИИЖТ двух электровозов ЧС4Т, оборудованных макетными образцами БУ/БП-ЭПТМ-РФВ, при ведении двух соединенных двадцативагонных пассажирских поездов. В ходе этих испытаний были подтверждены надежность, работоспособность и заявленные достоинства подсистемы «ЭПТМ-РФВ».

Кандидаты технических наук Н.В. МАЛИКОВ, ООО «НПП АСТ», г. Ростов-на-Дону, А.В. КАЗАРИНОВ, Г.Б. НИКИТИН, ОАО «ВНИИЖТ», г. Москва, инж. М.В. ГУДАС

[СЦБот]

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Локомотив".

Перенес: Admin