Устройство для электрического управления пневматическим тормозом

 

Использование: в области электрического управления пневматическим тормозом и предназначено для железнодорожного подвижного состава. Сущность изобретения: устройство содержит источники постоянного и переменного напряжения, блок управления, цепь управления, выполненную из соединенных через разъемные соединители проводов, электромагниты управления тормозом, токоограничивающий реактор, блок контроля, разделительные конденсаторы, цепь замещения. 1 ил.

Изобретение относится к области электрического управления пневматическим тормозом и предназначено для железнодорожного подвижного состава.

В качестве аналога приняты устройства: устройство (Тормозное оборудование железнодорожного подвижного состава. Справочник, В.И. Крылов и др. Транспорт, 1989, с. 280-282, рис. 204) управляет тормозом при помощи источника постоянного напряжения по проводам управления с разъемными соединителями. Контроль цепи проводов управления осуществляется по проводам контроля с разъемными соединителями и при помощи источников переменного и постоянного напряжения. Недостаток этого устройства в том, что цепи управления имеют низкую надежность из-за большой протяженности и большого количества разъемных соединений. Устройство (Адбегов Н.А. и др. Электропневматические тормоза. Транспорт, 1964, с. 116-117) управляет тормозом при помощи источника постоянного напряжения по трем проводам. Провода управления контролируются постоянным напряжением по четвертому проводу. Большое количество проводов усложняет изготовление и обслуживание устройства управления и ограничивает возможности его использования (не используется в пассажирских поездах).

В качестве прототипа принято устройство по а. с. 442952, В 60 Т 17/22, 1974 г. которое содержит источники постоянного и переменного напряжения, блок управления, реактор, установленные на вагонах конденсаторы, блок контроля. Управление тормозом осуществляется от источника постоянного напряжения по цепи управления из проводов, соединенных при помощи разъемных соединителей. Состояние этой цепи (отсутствие обрывов и шунтирования) контролируется при помощи источника переменного напряжения и блока контроля, в этом блоке сравнивается фаза тока контролируемой цепи управления тормозом и тока фазосдвигающей цепи. При шунтировании (обрыве) конденсатор, подключенный к концу контролируемой цепи шунтируется (отключается), изменяется разность сравниваемых фаз и реле меняет свое состояние и соответственно положение контактов. Известному устройству присущи такие недостатки. Устройство содержит большое количество элементов и имеет сложное исполнение. К параметрам переменного напряжения предъявляются повышенные требования: оно должно иметь синусоидальную форму и не содержать гармоник. Это усложняет и удорожает источник этого напряжения. В электропневматических тормозах железнодорожного транспорта используются простые источники переменного напряжения (прямоугольной формы). Нет возможности проверить работу блока контроля при отсутствии вагонов с необходимыми для контроля конденсаторами. Требуется устанавливать на вагонах много конденсаторов.

Технической задачей изобретения является упрощение конструкции устройства.

Для решения этой задачи устройство управления, содержащее источники постоянного напряжения и переменного напряжения прямоугольной формы, токоограничивающий реактор, блоки управления и контроля цепи управления, выполненной из проводов, соединенных друг с другом при помощи разъемных соединителей, электромагниты управления тормозом, разделительные конденсаторы, снабжают цепью замещения контролируемой цепи, проводами контроля, а блок контроля снабжен выпрямителем, измерительным органом напряжения и разделительным диодом. Дополнительные элементы позволяют контролировать состояние однопроводной цепи управления тормозом по величине переменного тока прямоугольной формы. Цепь замещения позволяет проверять блок контроля, когда разделительный конденсатор не подключен к цепи управления. Использование проводов контроля обеспечивает уменьшение количества разделительных конденсаторов.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства управления.

Устройство содержит установленные в кабинах управления определенной единицы подвижного состава (локомотива) источники постоянного напряжения 1 и переменного напряжения 2 прямоугольной формы, токоограничивающий реактор 3, блок управления 4, цепь замещения 5 и блок контроля. Цепь 5 состоит из кнопки 5.1 с замыкающим контактом, конденсатора 5.2 и резистора 5.3. Блок контроля содержит первый разделительный конденсатор 6, выпрямитель 7 со сглаживающим конденсатором 8 на выходе, трансформатор 9 с первичной 9.1 и вторичной 9.2 обмотками, мостовой измерительный орган напряжения 10, разделительный диод 11 и реле напряжения 12. У измерительного органа 10 два плеча образованы из резисторов 10.1 и 10.2, третье плечо из стабилитрона 10.3, четвертое плечо выполнено в виде цепи из последовательно соединенных стабилитрона 10.4 и резистора 10.5. Вдоль единиц (локомотив, вагоны) подвижного состава проложены провода 13, которые образуют цепь управления тормозом. Провода 13 имеют разъемные соединители 14, которые установлены по торцам единиц подвижного состава и выполнены с возможностью соединения друг с другом и с изолированными от корпусов подвесками 15. Подвески 15 вагонов соединены между собой проводами контроля 16. Корпуса 17 локомотива и вагонов имеют электрическое соединение с землей 18 через рельсы (не показаны). К приводам 13 и корпусам 17 подключены электромагниты 19 управления тормозом и разделительные диоды 20. На вагонах установлены вторые разделительные конденсаторы 21, которые подключены к проводам 16 и корпусам 17. Конденсаторы 5.2 и 21 имеют одинаковую емкость. Резистор 5.3 имеет сопротивление одного порядка с сопротивлением цепи управления. Источники 1 и 2 питаются постоянным напряжением, поступающим от аккумуляторной батареи иди от генератора управления, которые имеют подвижной состав (локомотив). Контакты (не показаны) реле 12 включены в цепи световых индикаторов (не показаны).

Управление тормозом осуществляется следующим образом.

Блок 4 от источника 1 подает постоянное напряжение и меняет его полярность. Это напряжение поступает в цепь управления и прикладывается к элементам 19 21. Ток в цепях конденсаторов 21 под действием постоянного напряжения не протекает. При отсутствии постоянного напряжения тормоз находится в режиме отпуска. Когда это напряжение имеет в проводах 13 положительную (отрицательную) полярность, то оно прикладывается к двум электромагнитам 19 (одному электромагниту 19 благодаря наличию диода 20) и осуществляется режим торможения (перекрыши).

Во время электрического управления тормозом в цепи 17-2-9. 1-6 протекает переменный ток, который накладывается на постоянный ток, потребляемый электромагнитами 19, меньше постоянного тока и имеет две составляющих. При этом конденсатор 6 блокирует протекание постоянного тока в цепи 17-2-9.1-6. Одна составляющая переменного тока замыкается по цепи 4-3-1-4-17 и ограничивается сопротивлением реактора 3. Вторая составляющая этого тока протекает по цепи 13-14.13-14-15-16-21-17. Величина второй составляющей больше первой составляющей и определяется сопротивлением конденсатора 21. Его сопротивление меньше результирующего сопротивления электромагнитов 19 поезда, сопротивления реактора 3 и больше сопротивления конденсатора 6 и сопротивления цепей измерительного органа 10 и внесенного в цепь конденсатор 6. Последнее обеспечивается трансформатором 9, который является повышающим (напряжение обмотки 9.2 больше напряжения обмотки 9.1).

При отсутствии обрывов, шунтирований в цепи управления по обмотке 9.1 трансформатора 9 протекает ток, величина которого определяется второй составляющей. Первая составляющая составляет незначительную долю этого тока. При таком значении тока цепи 17-2-9.1-6 напряжение конденсатора 8, равное амплитуде напряжения обмотки 9.2 и имеющее показанную на схеме полярность, превышает суммарное напряжение стабилизации стабилитронов 10.3 и 10.4. При этом напряжение стабилитрона 10.3 превышает напряжение резистора 10.2. К катушке реле 12 прикладывается разность этих напряжений. Реле 12 включено, его контакт замыкает цепь светового индикатора, который сигнализирует о исправности цепи управления тормозом. При нарушении (обрыве) цепи управления цепь конденсатора 21 замещается цепями элементов 19, результирующее сопротивление которых больше сопротивления конденсатора 21. Это сопровождается уменьшением тока в цепи 17-2-9.1-6 и напряжения конденсатора 8.

Это напряжение становится меньше напряжения стабилизации стабилитрона 10.4. Диод 11 блокирует поступление напряжения на катушку реле 12 через резистор 10.1. Реле 12 выключается, его контакт размыкается и световой индикатор меняет свое состояние, сигнализируя об отказе в цепи управления. В случае шунтирования цепи управления ток цепи 17-2-9.1-6 и напряжение конденсатора 6 увеличиваются. При этом напряжение стабилитрона 10.3 не меняется, напряжение резистора 10.2 становится больше первого напряжения. На обмотку реле 12 перестает поступать напряжение благодаря наличию диода 11. Реле 12 отключается и меняется состояние светового индикатора.

Цепь 5 позволяет проверить правильность функционирования блока контроля при отсутствии контролируемой цепи управления (вагоны отцеплены от локомотива). Такую проверку производят нажатием кнопки 5.1. При замкнутом ее контакте собирается цепь 5.1-5.2-5.3, имитирующая контролируемую цепь, и должен появиться световой сигнал, указывающий на целостность контролируемой цепи. После размыкания контакта кнопки 5.1 цепь 5.1-2.2-5.3 прерывается и световой индикатор должен соответствующим образом изменить свое состояние.

Формула изобретения

Устройство для электрического управления пневматическим тормозом сцепленных между собой единиц подвижного состава по цепи управления, образованной из проводов, проложенных вдоль них и соединенных друг с другом при помощи разъемных соединителей, которые установлены на торцах единиц подвижного состава и выполнены с возможностью соединения с изолированным от их корпусов подвесками, содержащее цепи электромагнитов управления тормозом, подключенные к проводам цепи управления и корпусам, размещенные в кабинах управления источники постоянного и переменного напряжения прямоугольной формы, блок управления, токоограничивающий реактор и блок контроля, включающий в себя первый разделительный конденсатор, двухобмоточный трансформатор и реле напряжения, вторые разделительные конденсаторы, установленные на единицах подвижного состава без кабин управления и подключенные первыми выводами к корпусам, а источник постоянного напряжения подключен через реактор к входу блока управления, который выходом соединен с корпусом и подключен к источнику переменного напряжения через первый разделительный конденсатор и первичную обмотку трансформатора и к цепи управления, отличающееся тем, что оно снабжено цепью замещения, содержащую последовательно соединенные кнопку с замыкающим контактом, резистор и конденсатор, проводами контроля, при этом блок контроля снабжен разделительным диодом, выпрямителем со сглаживающим конденсатором на выходе и мостовым измерительным органом напряжения, у которого два плеча образованы из резисторов, третье плечо из стабилитрона, четвертое плечо выполнено в виде цепи из последовательно соединенных стабилитрона и резистора, причем цепь замещения подключена к выходу блока управления и корпусу, а провода контроля выполнены соединяющими вторые свободные выводы вторых разделительных конденсаторов с подвесками, в блоке контроля одна соответствующая диагональ измерительного органа подключена к конденсатору выпрямителя, а во вторую диагональ этого органа включена через разделительный диод катушка реле напряжения.

РИСУНКИ

Рисунок 1