Датчик системы беспроводного контроля нагрева букс

Изобретение относится к области рельсового транспорта, в частности к средствам для контроля состояния букс железнодорожных пассажирских вагонов. Датчик системы беспроводного контроля нагрева букс содержит корпус, на внешнюю поверхность которого, по меньшей мере, частично нанесена резьба. Внутри корпуса расположена печатная плата, на одной стороне которой установлен источник электрического питания, а на другой стороне установлены последовательно соединенные тепловой датчик, средство согласования теплового датчика и приемопередатчика, приемопередатчик радиосигнала и антенна. Изобретение обеспечивает повышение безопасности движения средств рельсового транспорта. 7 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к области рельсового транспорта, в частности к средствам для контроля состояния букс железнодорожных пассажирских вагонов, грузовых вагонов и любых других средств, применяемых на железнодорожном транспорте, а также вагонов метро и трамваев, и может быть использовано для обеспечения безопасного движения средств рельсового транспорта путем контроля состояния букс колесных пар.

Известна (RU, патент 53253) система диагностики электропоезда, содержащая датчик, воспринимающий рабочий параметр (температуру) буксового узла, устройство индикации и измерительное устройство, которое электрически посредством проводов связано с выходом датчика и с входом устройства индикации и которое выполнено с возможностью сравнения значения получаемого от датчика рабочего параметра буксового узла с пороговым значением этого рабочего параметра для выдачи сигнала на устройство индикации при превышении рабочим параметром порогового значения, причем каждому буксовому узлу соответствует свой отдельный датчик, при этом каждый датчик расположен на электропоезде.

Недостатком известной системы следует признать использование проводной связи между датчиком и измерительным устройством. Кроме того, конструкция собственно датчика в материалах документа не раскрыта.

Известно (RU, патент 75992) устройство контроля нагрева букс, содержащее термодатчики, провода, вторичный прибор, контролирующий температуру букс, элементы световой и звуковой сигнализации, причем каждый термодатчик подключен отдельными проводами к вторичному прибору, имеющему средства измерения и отображения текущих значений измеряемой температуры букс.

Недостатком известной системы следует признать использование проводной связи между датчиком и измерительным устройством. Кроме того, конструкция собственно датчика в материалах документа не раскрыта.

Известно (RU, патент 2099226) устройство для контроля нагрева буксовых узлов, содержащее приемную капсулу с термоэлектрическим преобразователем инфракрасного излучения, формирователь опорного напряжения, блок усиления, выход которого подключен к одному из входов формирователя управляющих и контрольных сигналов, к другим входам которого подключены датчики прохода осей подвижного состава, к одному из выходов управляющий вход формирователя опорного напряжения, а к другому выходу регистратор сигналов контроля, причем устройство дополнительно снабжено амплитудным ограничителем, вход которого соединен с выходом приемной капсулы, а выход с сигнальным входом формирователя опорного напряжения.

Недостатком известной системы следует признать использование проводной связи между датчиком и измерительным устройством.

Известно (RU, патент 2220866) устройство для дистанционного контроля температурного состояния букс транспортных средств. Известное устройство содержит электронную метку, выполненную с возможностью дистанционной передачи информации на напольные устройства, размещенные вдоль следования транспортных средств, при этом электронная метка размещена внутри чашеобразного элемента, закрепленного одним из болтов, предназначенных для крепления крышки к буксе, и с помощью двух электропроводных элементов, которые подключены к цепи задания кода сигнала, передаваемого электронной меткой. Указанная метка связана с термодатчиком, который размещен во внутренней осевой полости этого же болта. Термодатчик содержит корпус, выполненный в виде тонкостенного трубчатого элемента, внешней боковой поверхностью плотно прилегающего к боковой поверхности внутренней полости упомянутого болта. Внутри корпуса термодатчика размещены втулка из электроизоляционного материала, в которой выполнены сквозные каналы для размещения электропроводных элементов от электронной метки, плавкая перемычка, выполненная из электропроводного материала с задаваемой температурой плавления, и слой парафина, причем плавкая перемычка размещена между оголенными от изоляции концами электропроводных элементов и непосредственно контактирует с ними и со слоем парафина.

Недостатком известного устройства следует признать невозможность прямой передачи сигнала о перегреве буксы в штабной вагон или машинисту поезда. Кроме того, конструкция термодатчика рассчитана только на определение одного порогового значения температуры нагрева буксы.

Техническая задача, решаемая посредством разработанной конструкции, состоит в обеспечении средств рельсового транспорта оборудованием, позволяющим дистанционно контролировать состояние букс железнодорожных пассажирских вагонов, грузовых вагонов и любых других средств, применяемых на железнодорожном транспорте, а также вагонов метро и трамваев.

Технический результат, получаемый при реализации разработанной конструкции, состоит в повышении безопасности движения рельсового транспорта за счет экспресс - контроля состояния букс железнодорожных пассажирских вагонов, грузовых вагонов и любых других средств, применяемых на железнодорожном транспорте, а также вагонов метро и трамваев, за счет использования.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанную конструкцию датчика системы беспроводного контроля нагрева букс. Разработанный датчик содержит корпус, на внешнюю поверхность которого, по меньшей мере, частично нанесена резьба, внутри корпуса расположена печатная плата, на одной стороне которой установлен источник электрического питания, а на другой стороне установлены последовательно соединенные тепловой датчик, средство согласования теплового датчика и приемопередатчика, приемопередатчик радиосигнала и антенна.

Предпочтительно в качестве источника питания использован литиевый элемент питания, обеспечивающий работу датчика в течение, по меньшей мере, 7 лет. Однако может быть использован любой другой источник питания, обеспечивающий работу датчика в указанный срок. Средство согласования может быть также выполнено с возможностью введения в радиосигнал, содержащий информацию от теплового датчика, радиометки, характеризующей месторасположения теплового датчика, т.е. указание на буксовый узел, на котором установлен датчик. Поскольку четырехосный вагон содержит 8 букс и на каждую из них желательно поставить разработанный датчик, то необходимо, чтобы была обеспечена возможность различения сигналов от различных датчиков температуры. Это может быть осуществлено либо предпочтительно введением в состав радиосигнала метки, характеризующей конкретный датчик температуры, либо введением строгой очередности передачи сигналов от различных датчиков. Также средство согласования дополнительно может быть выполнено с возможностью анализа поступающего от теплового датчика сигнала и передачи его на приемопередатчик только при превышении величины поступившего сигнала заранее заданного порогового значения. Также возможно введение поправки на температуру окружающей среды. Также средство согласования может быть выполнено с возможностью передачи сигнала, поступившего от теплового датчика, по заданной программе или по запросу от центральной управляющей системы поезда. Поскольку на подвижном элементе железнодорожного транспорта (вагоне или локомотиве) расположено средство приема и дальнейшей передачи поступающих от датчиков температуры сигналов, характеризующих состояние каждой буксы подвижного элемента, то желательно, чтобы приемопередатчик был выполнен с возможностью передачи радиосигнала на расстояние не свыше половины длины вагона. Это позволит не регистрировать сигналы от датчиков температуры соседних вагонов. Средство согласования может быть выполнено в виде микропроцессора или микросхемы (или набора микросхем).

Разработанный датчик температуры буксы предназначен для определения абсолютной температуры буксового узла рельсового транспорта. Конструкция резьбовой части полностью аналогична существующим датчикам (тип 393 СКНБ), для замены которых предназначен разработанный датчик.

В предпочтительном варианте реализации датчик содержит корпус, по оси симметрии которого установлена печатная плата. На печатной плате с одной стороны установлена литиевая электропитающая батарея марки 403LTC, емкостью 1200 мА·ч, напряжением 3,6 В. Срок службы батареи с учетом планируемого энергопотребления не менее 7 лет.

На противоположной стороне печатной платы размещены элементы схемы, которые состоят из теплового датчика (предпочтительно термометр сопротивления или термопара), находящегося в самой нижней части печатной платы, средство согласования информационного сигнала, поступившего от теплового датчика (предпочтительно микропроцессор или комплекс микросхем), приемопередатчика и антенны, форма и расположение которой позволяют получить оптимальную диаграмму направленности.

Указанная печатная плата вместе с установленными элементами залита герметичным материалом, который обеспечивает достаточную теплопередачу для работы датчика.

В предпочтительном варианте на наружной резьбе датчика выполнены наплывы, которые обеспечивают стопорение датчика при закручивании и не дают ему самостоятельно откручиваться. Указанные наплывы расположены на расстоянии 10 и 11,5 мм от начала резьбы. Для закручивания и выкручивания датчика в его круглой верхней части предусмотрены прямоугольные вырезы для ключа.

Сигнал от датчика разработанной конструкции посредством приемопередатчика и антенны поступает на антенну средства, регистрирующего сигналы от всех датчиков температуры данного элемента железнодорожного транспорта. Указанное средство выполнено с возможностью передачи полученных сигналов в штабной вагон или в кабину локомотива. Начало перегрева любой буксы состава будет обнаружено, что позволит исключить выход буксы из строя.

Использование разработанной конструкции обеспечивает повышение безопасности движения железнодорожного транспорта за счет экспресс-контроля состояния букс железнодорожных пассажирских вагонов, грузовых вагонов и любых других средств, применяемых на железнодорожном транспорте.

1. Датчик системы беспроводного контроля нагрева букс, отличающийся тем, что он содержит корпус, на внешнюю поверхность которого, по меньшей мере, частично нанесена резьба, внутри корпуса расположена печатная плата, на одной стороне которой установлен источник электрического питания, а на другой стороне установлены последовательно соединенные тепловой датчик, средство согласования теплового датчика и приемопередатчика, приемопередатчик радиосигнала и антенна.

2. Датчик по п.1, отличающийся тем, что в качестве источника питания использован литиевый элемент питания.

3. Датчик по п.1, отличающийся тем, что средство согласования выполнено с возможностью введения в радиосигнал, содержащий информацию от теплового датчика, радиометки, характеризующей месторасположения теплового датчика.

4. Датчик по п.1, отличающийся тем, что средство согласования выполнено с возможностью анализа поступающего от теплового датчика сигнала и передачи его на приемопередатчик только при превышении величины поступившего сигнала заранее заданного порогового значения.

5. Датчик по п.1, отличающийся тем, что средство согласования выполнено с возможностью передачи сигнала, поступившего от теплового датчика, по заданной программе.

6. Датчик по п.1, отличающийся тем, что средство согласования выполнено с возможностью передачи сигнала, поступившего от теплового датчика, по запросу от центральной управляющей системы поезда.

7. Датчик по п.1, отличающийся тем, что приемопередатчик выполнен с возможностью передачи радиосигнала на расстояние, не свыше половины длины вагона.

8. Датчик по п.1, отличающийся тем, что средство согласования выполнено в виде микропроцессора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению и подшипниковой промышленности и может быть использовано для диагностики подшипников качения букс подвижного состава железнодорожного транспорта, вагонов метрополитена или вагонов городского рельсового транспорта.

Изобретение относится к области обнаружения дефектов в подшипниках букс железнодорожных вагонов акустическим методом при движении поезда. .

Изобретение относится к области автоматизации контроля состояния узлов подвижного состава железнодорожного транспорта. .

Изобретение относится к области автоматизации контроля состояния узлов подвижного состава железнодорожного транспорта. .

Изобретение относится к автоматике и предназначено для использования в многофункциональном комплексе технических средств для диагностики подвижного состава. .
Изобретение относится к области подвижного состава рельсового транспорта и может быть использовано для контроля состояния подвижного состава рельсового транспорта.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к способам контроля подшипников буксовых узлов транспортного средства в движении. .

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в железнодорожном транспорте. .

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в железнодорожном транспорте при переоборудовании высокоскоростных пассажирских вагонов новейшей датчиковой аппаратурой.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к устройствам для настройки напольных средств бесконтактной тепловой диагностики ходовых частей подвижного состава по их инфракрасному (ИК) излучению.

Изобретение относится к устройствам для формирования базы данных характерных признаков, свойственных определенным развивающимся дефектам, неисправностям и повреждениям буксового узла колесной пары

Изобретение относится к области вспомогательного оборудования для железнодорожных систем и предназначено для определения пробега вагона, обнаружения и оценки вибраций подшипников колеса железнодорожного вагона, вибраций колеса железнодорожного вагона, оценки температуры подшипников колеса железнодорожного вагона, обнаружения и оценки конструкционных вибраций

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к системам контроля и сигнализации состояния букс грузового поезда

Изобретение относится к приборостроению на железнодорожном транспорте и может быть использовано для контроля параметров оборудования вагона

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а конкретнее к устройствам для обнаружения и индикации перегрева осевых подшипников

Изобретение относится к способу и устройству для оценки температуры (TB,est) подшипника (1) колесной пары железнодорожной подвижной единицы с помощью вычислительной модели (Tbearingestimator). Вычислительная модель (Tbearingestimator) выполнена так, что в зависимости от скорости (vtrain) движения и температуры (Tamb) окружающей среды возле железнодорожной подвижной единицы в качестве входных параметров вычислительной модели (Tbearingestimator) можно оценивать температуру (TB,est) соответствующего подшипника (1) колесной пары. При этом дополнительно измеряется температура отличного от подшипника (1) колесной пары конструктивного элемента (6) колесной пары, находящегося непосредственно или косвенно в теплообменной связи с подшипником (1) колесной пары, во время эксплуатации в качестве измеряемой температуры (Tmeas) оценивается температура отличного от подшипника (1) колесной пары конструктивного элемента (6) с помощью вычислительной модели (Tbearingestimator) в качестве оценочной температуры (Tmeas,est). Для повышения точности вычислительной модели (Tbearingestimator) в отношении оценки температуры (TB,est) подшипника (1) колесной пары вычислительная модель (Т-bearingestimator) содержит поправочный член (Kb), с помощью которого она постоянно, периодически или циклически калибрируется или настраивается посредством сравнения измеренной температуры (Tmeas) с оценочной температурой (Tmeas,est). В результате увеличивается точность оценки температуры подшипника колесной пары, при этом нет необходимости расположения термодатчиков непосредственно на соответствующем подшипнике колесной пары. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к контрольным системам и используется для дефектации колес и диагностики подшипников буксовых узлов колесных пар. В пост комплексного контроля дефектов буксовых узлов и колес движущихся вагонов введены модуль контроля динамических нагрузок, выполненный из установленных между рельсами и подкладками волоконно-оптических датчиков с преобразователями, подключенными к первому входу второго блока сравнения, второй вход которого соединен с блоком эталонных сигналов, выход блока сравнения подключен через блок корректировки и блок обработки данных ко второму входу процессора. Модуль дефектации системы «колесо-рельс» выполнен из закрепленных на шейке рельса тензометрических датчиков, подключенных через соответствующие каналы тензоусилителя и аналого-цифрового преобразователя к третьему входу процессора. Счетчик колесных пар через блок согласования и коммутатор подключен к четвертому входу процессора, выход которого через локальную вычислительную сеть подключен к персональному компьютеру автоматизированного рабочего места. В результате расширяются функциональные возможности контролирующего устройства за счет комплексного контроля с одновременным выявлением дефектов подшипников буксовых узлов и дефектов поверхности колеса вагона. 3 ил.

Изобретение относится к области диагностики, а именно к способам оценки технического состояния однотипных механизмов машин, и может быть использовано, например, для оценки технического состояния узлов ходовой части транспортного средства. Способ диагностики технического состояния группы однотипных механизмов машин заключается в измерении текущих значений параметров, например температуры нагрева и вибрации каждого из контролируемой группы однотипных механизмов, работающих при одинаковых внешних условиях, оценке пределов разброса текущих значений параметров и сравнении их с пороговыми значениями, по превышению которых судят о наличии дефекта у отдельных механизмов в группе. Согласно способу назначают и вводят в качестве базового показателя в каждом цикле измерений медиану измеренных значений каждого измеряемого параметра, определяют размах верхних и нижних отклонений значений параметра от базового показателя, находят отношение размаха верхних отклонений параметра к размаху нижних отклонений параметра и используют это отношение в качестве критерия исправности технического состояния механизмов путем сравнения с предельным. При превышении этим отношением предельного значения делают вывод о наличии неисправного механизма в группе однотипных механизмов. Неисправный механизм в группе определяют по максимальному отношению верхнего отклонения его параметра, совпадающего с размахом, к базовому показателю. Базовый показатель определяют и корректируют в каждом цикле измерения параметров. В результате повышается достоверность диагностирования. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области рельсового транспорта, в частности к средствам для контроля состояния букс железнодорожных пассажирских вагонов

Наверх