Устройство контроля скольжения колесных пар подвижного состава

 

! —,. н !г .в 1 j;—

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

В 60 1. 3/10, В 60 Т 8/10

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 239780, Бюллетень М 27 (53) УДК625. 032..37:681.142..07 088.8

Дата опубликования описания 270780 (72) Авторы изобретения

В. С. Росланас, К. Н. Рюхин и Ю. И. Соколов

Ленинградский ордена Ленина институт инженеров железнодорожного транспорта им. академика В. Н. Образцова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ СКОЛЬЖЕНИЯ КОЛЕСНЫХ

ПАР ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и может быть применено на локомотивах, электропоездах и дизель-поездах, для контроля скольжения колесных пар и воз- 5 действия на исполнительные органы с целью прекращения юза или боксования.

Известно устройство контроля скольжения колесных пар подвижного саста- 10 ва, содержащее на каждую контролируемую колесную пару импульсный датчик угловой скорости колесной пары, счетчик, дешифратор, электронные ключи, триггер, а также общие для всех колес 15 ных пар логические элементы ИЛИ и И, коммутатор и распределитель импуль-. сов, причем выход импульсного датчика соединен с суммирующим входом счет чика, выходы разрядов которого соеди- 20 иены со входами дешифратора, один и другой выходы которого через электронные ключи соединены соответственно с единичным и нулевым входами триггера, третий — с одним из входов элементов 25

ИЛИ и И, выходы которых соединены соответственно с информационными входами коммутатора, выход которого соединен со входом распределителя импульсов, один из выходов которого со-30 единен с управляющим входом каждого из электронных ключей (11.

В данном устройстве производится периодический контроль величины относительного скольжения колесных пар.Од нако, наличие погрешности, обусловленной различием диаметров колесных пар транспортной единицы, приводит к снижению точности контроля скольжения колесных пар, что, в свою очередь, является фактором, уменьшающим надежность защиты колесных пар от юза и боксования.

Цель изобретения — повышение точности контроля скол-.-жения путем коррекции погрешностей, вызванных различием диаметров колесйых пар.

Это достигается тем, что в устройство введены на кажду колесную пару дополнительный счетчик, блок элект ронных ключей, дополнительный логический элемент И, инвертор, а также общие для всех колесных пар дополнительный логический элемент ИЛИ и дифференцирующий элемент, причем один и другой входы дополнительного элемента И соединены соответственно с выходом датчика (импульсного) и с выходом логического элемента ИЛИ, третий — с выходом дифференцирующе749720 го элемента, выход которого соединен со входами сброса счетчиков, одним из выходов дополнительного элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, четвертый — через инвертор с третьим выходом дешифратора, а выход — с сум5 мирующим входом дополнительного счетчика, выходы разрядов которого через; блок электронных ключей, управляющие входы которого соединены с другим выходом распределителя импульсов, связаны с соответствующими входами разрядов счетчика.

На фиг. 1 показана принципиальная схема узла контроля скольжения каждой колесной пары; на фиг. 2 — общий 5 узел контроля, общий вид..

Каждый. из каналов содержит импульс ный датчик 1 угловой скбрости вращения соответствующей колесной пары, связанный со счетчиком 2 и дополни- 20 тельным логическим элементом И 3.

Счетчик 2 через дешифратор 4 и электронные ключи 5 связан с триггером б.

Элемент И 3 соединен как с дополнительным счетчиком 7, который через 25 блок электронных ключей 8 связан со счетчиком 2, так и через инвертор 9 с дешифратором 4. Устройство помимо каналов, относящихся к соответствую. щим колесным парам, имеет также общий для всех колесных пар узел (фиг.2) содержащий логические элементы ИЛИ

10 и И 11, коммутатор 12, распределитель 13 импульсов, дополнительный логический элемент ИЛИ 14 и дифференцирующий элемент 15. Элементы 10 и.11 связаны с дешифраторами 4 и коммутатором 12, который через распределитель 13 связан с электронными ключами 5 и 8, а через логический элемент

14 с дополнительным элементом И 3 и 40 дифференцирующим элементов 15, который связан с дополнительным счетчиком 7. Входы а, б, в, r, ж и выходы д и е узла контроля скольжения каждой колесной пары (фиг. 1) соединены с соответствующими выходами и входами узла контроля относительного скольжения (фиг. 2).

Предлагаемое устройство контроля скольжения работает следующим образом.щ()

Импульсный датчик 1 вырабатывает ет непрерывную последовательность импульсов с частотой следования, пропорциональной угловой скорости вращения колесной пары. Импульсы поступают на суммирующий вход счетчика 2.

Счетчик подсчитывает импульсы, а связанный с ним дешифратор 4 расшифровывает состояние счетчика. Как только счетчик 2 наберет некоторое заранее установленное количество импуль- 60 сов, соответствующее эталонному углу поворота, на выходе дешифратора 4 по.является напряжение, которое подается на соответствующие входы логических элементов ИЛИ 10 и H 11. Совокуп- 65 ность этих двух логических элементов представляет собой схему выбора эталонной колесной пары. Сигнал на выходе элемента ИЛИ 10 появляется в тот момент, когда наиболее быстро враающаяся колесная пара поворачиваетя на эталонный угол.

На выходе элемента И 11 сигнал появляется в тот момент, когда установленное количество импульсов отсчитает счетчик наиболее медленно вращающейся колесной пары. В режиме тяги такая колесная пара служит эталоном, поэтому при наличии сигнала тяги на входе устройства (вход второй элемента ИЛИ 14) коммутатор 12 имеет на своем выходе сигнал, поступивший от элемента И 11, т.е. сигнал, соответствующий колесной паре с минимальной скоростью. Этот сигнал является сигналом окончания очередного цикла контроля скольжения.

По данному сигналу распределитель

13 импульсов вырабатывает два следующих друг за другом импульса. Импульс с первого выхода распределителя 13 поступает на управляющие входы электронных ключей 5. Если какая-либо из колесных пар буксует (т.е. имеет скольжение, превышающее порог срабатывания), то в момент окончания цикла контроля на первом выходе дешифратора 4 данной колесной пары имеется сигнал, который через электронны>. ключ 5 передается на единичный вход триггера б. Триггер устанавливается в единичное состояние, которое соответствует наличию скольжения данной колесной пары, и сигнал с выхода триггера б подается на .исполнительные органы препятствующие дальнейшему боксованию. Если ранее боксовавшая колесная пара восстановила нормальное вращение, т.е. величина скольжения ее стала меньше порога отмены сигнала скольжения, то появляется сигнал на втором выходе дешифратора 4, который через электронный ключ 5 поступает на нулевой вход триггера б и сбрасывает триггер в нулевое состояние. На выходе триггера при этом исчезает сигнал скольжения. Затем распределитель 13 вырабатывает второй импульс, который со второго выхода распределителя поступает на управляющие входы блока электронного ключа 8 и устанавливает все счетчики 2 в начальное состояние, после чего начинается новый цикл контроля скольжения.

Если транспортное средство движется в режиме торможения, то сигнал на управляющем входе коммутатора 12 отсутствует, и коммутатор пропускает на вход распределителя 13 сигнал от логического элемента HJIH 10. Это означает, что цикл контроля задается скоростью наиболее быстро вращающейся колесной пары. В остальном работа

749720 устройства в режиме торможения аналогична работе в режиме тяги. Каждый цикл контроля скольжения заканчивается установкой всех первых счетчиков 2 в начальное состояние. Начальное состояние счетчика 2 i-ой колесной пары (i = 1, 2, ... и) определяется числом И;, которое к моменту окончания цикла контроля записано в счетчике 7

i-й колесной пары, так как содержимое счетчика 7 через блок 8 электрон- 10 ных ключей передается в счетчик 2 по сигналу от распределителя 13.

Число М<, записанное в счетчике

7 i-й колесной пары, является числом корректирующим погрешность, вызванную различием диаметров i é колесной пары и колесной пары, имеющей наи.— меньший диаметр. Формирование корректирующего числа М; происходит автоматически в режиме выбега, т.е. когда к колесным парам не приложено тя- 20 говых или тормозных моментов.

Принцип формирования корректирующего числа N. следующий. При движении транспортной единицы на выбеге на вход устройства подается непрерывный 25 сигнал от специального сигнального провода, имеющегося.в электрооборудовании транспортной единицы (локомотива, вагона электропоезда, вагона дизель-поезда).дифференцирующий элемент 30

15 по переднему фронту сигнала выбега формирует импульс, поступивший на вход сброса каждого из счетчиков 2 и

7, и сбрасывает все счетчики в нулевое состояние. Одновременно сигнал выбега поступает через элемент ИЛИ 14 на управляющий вход коммутатора 12.

С началом очередного цикла контроля скольжения счетчики 2 начинают подсчитывать импульсы от соответствую-, щих датчиков 1. Если диаметры колес0 ных пар транспортной единицы неодинаковы, то счетчик 2 колесной пары, имеющей наименьший диаметр, первым набирает число импульсов, равное установленному количеству, с выхода дешифратора 4, при этом поступает сигнал на один из выходов элемента

ИЛИ 10, с выхода которого поступает сигнал на вторые входы элементов И 3.

По этому сигналу открываются все элементы И 3, кроме того элемента, который находится в канале колесной пары с наименьшим диаметром, так как на одном из входов этого элемента сиг нал отсутствует ввиду наличия инвер- 55 тора 9. С момента открытия элементов И 3 импульсы от датчиков скорости продолжают поступать на счетчики 2 и одновременно начинают поступать на .счетчики 7. Как только счетчик 2 ка- 60 кой-либо колесной пары набирает установленное количество импульсов, через инвертор 9 запирается элемент

И 3 данной колесной пары и прекраща1ется поступление импульсов на счетчик 7. Когда счетчики 2 всех колесных пар наберут установленное количество импульсов, сигнал с выхода

Ьлемента И 11 через коммутатор 12

)поступает на вход распределителя 13 импульсов, который вырабатывает импульс установки счетчиков 2 в начальное состояние. На этом цикл коррекции заканчивается. В результате коррекции в каждом из счетчиков 7 записано число N<, характеризующее относительную разность диаметров соответствующей (i-й) колесной пары и колесной пары, имеющей наименьший диаметр. Это корректирующее число М; в каждом цикле контроля скольжения (при тяге и торможении) добавляется к числу, записанному в счетчике 2 соответствующей (i-й) колесной пары, компенсируя таким образом разницу в диаметрах колесных пар. В связи с этим устраняется основная составляющая погрешности и повышается, точность контроля скольжения. Это, в свою очередь, позволяет уменьшить порог чувствительности устройства и тем самым повысить надежность защиты колесных пар от скольжения.

Формула изобретения

Устройство контроля скольжения колесных пар подвижного состава, содержащее на каждую контролируемую колесную пару импульсный датчик угловой скорости колесной пары, счетчик, дешифратор, электронные ключи, триггер, а также общие для всех колесных пар логические элементы ИЛИ и И, коммутатор и распределитель импульсов, причем выход импульсного датчика соединен с суммирующим входом счетчика, выходы разрядов которого соединены со входами дешифратора, один и другой выходы которого через электронные ключи соединены соответственно с информационными входами коммутатора, выход которого соединен со входом распределителя импульсов, один из выходов которого соединен с управляющим входом каждого из электронных ключей, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля скольжения путем коррекции погрешностей, вызванных различием диаметров колесных пар, в устройство введены на каждую колесную пару дополнительный счетчик, блок электронных ключей,дополнительный логический элемент И, инвертор, а также общие для всех колесных пар дополнительный логический элемент ИЛИ и дифференцирующий элемент, причем один и другой входы дополнительного элемента И соединены соответственно с выходом импульсного датчика и с выходом логического эле749720.мента ИЛИ, третий — с выходом дифференцирующего элемента, выход котороl

ro соединен со входами сброса счетчика, одним вз выходов дополнительногс элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, четвертый — через инвертор с третьим выходом дешифратора, а выход — с суммирующим входом дополнительного счетчика, выходы разрядов которого через блок электронных ключей, управляющие входы которого соединены с другик выходом распределителя импульсов, связаны с соответствующими входами разрядов счетчика.

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Егоров В. И. Дискретное устройство обнаружения юза и боксования колесных пар. "Электрическая и тепловозная тяга", 1972, с. 37-38.

Hwef Тяга

Составитель Я. Гаврилов

Редакто Н. Воликова Тех е М.К зыка Ко екто Ю. Макаренко

Заказ 4532/13 Тираж 7б3 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35 Раушская наб. д. 4 5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4