Способ контроля тормоза подвижного состава

Способ контроля тормоза подвижного состава

Реферат

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к способам контроля тормозной системы железнодорожного подвижного состава, и может быть использовано для определения места неисправности тормозной системы при использовании системы управления тормозами поезда.

Известен способ контроля исправности тормозной магистрали железнодорожного подвижного состава, заключающийся в том, что определяют время прохождения тормозной волны t_п от начального до конечного участков тормозной магистрали, для чего выполняют разрядку тормозной магистрали на величину ступени торможения краном машиниста, расположенным на локомотиве. В момент, когда тормозная волна достигает хвоста поезда, давление на конечном участке тормозной магистрали (ТМ) понизится темпом выше темпа служебного торможения на величину зоны нечувствительности воздухораспределителя. Посредством установленных в голове и хвосте поезда датчиков давления и дифференциаторов осуществляется мониторинг скорости изменения давления dP/dt. При возникновении неисправности воздухораспределителя в обе стороны от места утечки воздуха начинает распространяться тормозная волна и в голове и хвосте поезда фиксируется снижение давления темпом выше темпа служебного торможения. Для локализации дефектного прибора вычисляется величина (t₁-t₂) - интервал времени между моментами t₁ и t₂ начала снижения давления на начальном и конечном участках тормозной магистрали - и знак (t₁-t₂), определяющий с какой половины первоначально приходит сигнал о превышении темпа изменения давления. Если первоначально сигнал приходит с конечного участка тормозной магистрали, то (t₁-t₂)>0, а если с начального участка, то (t₁-t₂)<0. Затем по формуле n=N(1/2±(t₁-t₂)/2t_п), где N - число вагонов в поезде, определяют номер "n" вагона, в котором находится источник утечки воздуха (пат. RU №2019455, В60Т 17/22, от 1989.12.05).

Данный способ имеет следующие недостатки. Использование предложенной формулы предполагает постоянство скорости распространения тормозной волны вдоль поезда. Однако в реальных условиях эта зависимость может носить линейный или другой характер при прохождении тормозной волны от локомотива к хвостовому вагону поезда и от хвостового вагона к локомотиву. Этот факт объясняется следующим образом. Рассмотрим распространение тормозной волны от неисправного воздухораспределителя к голове состава. При подходе тормозной волны, например, ко второму вагону, считая от головы состава, находящийся во втором вагоне воздухораспределитель срабатывает и начинает сбрасывать воздух. Это, в свою очередь, приводит к понижению давления темпом ниже темпа служебного торможения в первом вагоне. Трубопровод, соединяющий тормозную аппаратуру локомотива с тормозной магистралью первого вагона, имеет малую протяженность, которой можно пренебречь. В то же время головная часть (локомотив) тормозной системы начинает компенсировать происходящие утечки, что замедляет скорость распространения тормозной волны в начале состава. Приведенная картина справедлива для головных вагонов, однако в зависимости от соотношения производительности воздухораспределителей и тормозного оборудования локомотива замедление тормозной волны может распространиться на произвольное число вагонов в головной части состава. Таким образом, использование формулы, не учитывающей нелинейный характер распространения тормозной волны, снижает точность определения места неисправности тормозной магистрали поезда.

В качестве прототипа заявляемого технического решения может служить способ диагностирования тормозной магистрали железнодорожного состава (пат. RU №2250167, В60Т 17/22, от 2003.08.18), заключающийся в том, что фиксируют моменты прохода тормозной волны от источника места утечки воздуха в тормозной магистрали до головы состава t₁ и до хвоста состава t₂, измеряют интервал времени (t₁-t₂) между упомянутыми моментами и определяют вагон, в котором находится источник утечки воздуха. Все эти операции выполняются с помощью устройств контроля и управления, расположенных на хвостовом вагоне (БХВ-блок хвостового вагона) и локомотиве состава. Затем подсоединяют тормозную магистраль к источнику сжатого воздуха; определяют калибровочную зависимость (T₁-T₂)=f(n), где T₁ и Т₂ - моменты прохода тормозной волны от n-го воздухораспределителя, соответственно, до головы и хвоста состава при принудительном срабатывании n-го воздухораспределителя; фиксируют моменты времени t₁ и t₂ при снижения давления темпом 0,2 атм за 80 с и определяют вагон, в котором находится источник утечки воздуха, по калибровочной зависимости и интервалу времени (t₁-t₂). Недостатком этого способа является необходимость для получения калибровочной зависимости (T₁-T₂)=f(n) использования ручной имитации срабатывания тормозов оператором для ряда вагонов состава, что приведет к большим задержкам, кроме того, на перегоне при изменении числа вагонов в составе требуется повторное снятие этой зависимости.

Задачей заявляемого изобретения является повышение оперативности диагностирования тормозной магистрали и точности локализации источника утечки воздуха в тормозной системе подвижного состава.

Указанная задача решается тем, что с помощью устройства контроля и управления тормоза подвижного состава фиксируются моменты времени самопроизвольного срабатывания тормоза подвижного состава в хвосте и на локомотиве, разность которых сравнивается с разностью времени прохождения тормозной волны с хвоста и головы поезда, а место самопроизвольного срабатывания определяется по формуле: N_ваг=(1/2+Δt_сраб/2t_сред)×n, где n≥N_ваг>0, Δt - разность моментов времени прохождения тормозной волны от места самопроизвольного срабатывания тормозов до хвоста и головы поезда, t_сред - среднее время прохождения тормозной волны с хвоста и головы поезда.

Кроме того, может быть проведено дополнительно сравнение с наиболее близкой к данному составу зависимостью типа (T₁-T₂)=f(n) из базы экспериментальных данных, полученных при служебном торможении для различных по численности вагонов составов.

Изобретение иллюстрируется чертежом, на котором схематически изображено устройство, реализующее заявляемый способ.

Устройство для контроля и управления тормозной магистрали железнодорожного состава включает установленные в хвосте состава датчик давления 1 в тормозной магистрали и приемопередатчик 2 БХВ, соединенный с микропроцессором 4 и связанный с приемопередатчиком 3, установленным в голове состава. Для управления давлением на БХВ используется электромагнитный клапан 5. В голове состава установлены датчик давления 6 в тормозной магистрали, подключенный к микропроцессору 7. Кроме того, устройство содержит источник сжатого воздуха 8, соединенный посредством пневматической аппаратуры и питающего трубопровода с тормозной магистралью 9 поезда. Пневматическая аппаратура служит для задания величины давления в тормозной магистрали 9 и темпов ее изменения в рабочих режимах. Микропроцессоры являются неотъемлемой частью приборов контроля и управления. Вышеописанное устройство для предлагаемого способа было описано ранее (пат. RU №046984, В60Т 17/22, В61Н 11/00, G05B 11/01, от 25.11.2004 г.). Реализуется данный метод в следующей последовательности. Подготовительные данные определяются в поездном положении крана машиниста при опробовании тормозов и корректируются в процессе поездки. При этом предполагаем, что времена фиксации изменения давления в хвосте и на локомотиве в голове поезда совпадают с местом расположения БХВ и крана машиниста.

t₁ - момент времени, когда давление в ТМ хвоста на БХВ понизится больше чем ≥А (на некоторую заданную величину, связанную с чувствительностью измерительного прибора), темпом дополнительной разрядки при выполнении ступени торможения краном машиниста, без разрядки от БХВ, т.е. время прохождения тормозной волны с головы до хвоста поезда, t₂ - момент времени, когда давление в ТМ на локомотиве понизится больше чем ≥А, темпом дополнительной разрядки, при выполнении ступени торможения (0.6 кг/см²) БХВ, без разрядки ТМ краном машиниста (поездное положение).

Если происходит самопроизвольное срабатывание тормозов.

I=I₁+I₂ - длина поезда, I₁ - расстояние от крана машиниста до места вызвавшего срабатывание тормозов, I₂ - расстояние от места, вызвавшего срабатывание тормозов до БХВ, t₃ - момент времени, когда давление в ТМ на локомотиве понизится на А без разрядки ТМ БХВ и краном машиниста (поездное положение), t₄ - момент времени, когда давление в ТМ хвоста на БХВ понизится на А темпом дополнительной разрядки, без разрядки ТМ от БХВ и краном машиниста (поездное положение), Δt_ср=t₃-t₄ - разность моментов времени прихода тормозной волны в голову и хвост поезда, L/t_сред - средняя скорость прохождения тормозной волны от хвоста до головы поезда и от головы до хвоста t_сред=(t₁+t₂)/2,

I₁-I₂=Δt_ср×L/t_сред; I₁-I+I₁=Δt_ср×L/t_сред;

I=n×ΔI, где ΔI - длина условного 4-осного вагона, n - количество условных (4-осных) вагонов и секций локомотива, n=n_ваг+n_лок, n_ваг - количество условных (4-хосных) вагонов в поезде, n_лок - количество секций локомотива, I₁=N_ваг×ΔI, где N_ваг - условный номер вагона, от которого прошло самопроизвольное срабатывание тормозов N_ваг=(1/2+Δt_ср/2t_сред)×n, где n≥N_ваг>0.

Для выполнения способа величины давления выбираются из расчета минимального расхода воздуха и достаточной чувствительности датчиков давления.

Заявляемый способ по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества: - позволяет повысить точность определения источника самопроизвольного срабатывания тормозов в магистрали поезда; контроль исправности тормозного оборудования и поиск самопроизвольно срабатывающих тормозов позволяет значительно снизить временные затраты. Экспериментальные данные по временам прохождения тормозной волны с головы и хвоста поезда, полученные для различных по численности составов, могут храниться в памяти, обработаны по известному закону до логарифметической зависимости и могут служить для сравнения при определении места неисправности. Определение среднего времени прохождения тормозной волны с головы и с хвоста поезда производится после зарядки тормозной магистрали и на ходу поезда, что дает дополнительные данные о целостности тормозной магистрали и не требует ручного труда для тестирования логарифметической зависимости.

Способ контроля тормозов подвижного состава, заключающийся в том, что фиксируют момент времени t₁, когда давление в тормозной магистрали в хвосте подвижного состава на блоке хвостового вагона понизится больше, чем А, темпом дополнительной разрядки при выполнении ступени торможения краном машиниста без разрядки от блока хвостового вагона, и момент времени t₂, когда давление в тормозной магистрали в голове подвижного состава понизится больше, чем А, темпом дополнительной разрядки при выполнении ступени торможения блоком хвостового вагона без разрядки тормозной магистрали краном машиниста, где А - заданная величина, связанная с чувствительностью измерительного прибора, измеряют интервал времени между моментами t₁ и t₂ и определяют вагон, в котором находится источник утечки воздуха, отличающийся тем, что фиксируют момент времени t₃, когда давление в тормозной магистрали в голове подвижного состава понизится на А без разрядки тормозной магистрали блоком хвостового вагона и краном машиниста, и момент времени t₄, когда давление в тормозной магистрали в хвосте подвижного состава на блоке хвостового вагона понизится на А темпом дополнительной разрядки без разрядки тормозной магистрали от блока хвостового вагона и краном машиниста, разность моментов времени t₃ и t₄ сравнивают с разностью моментов времени t₁ и t₂, а место самопроизвольного срабатывания определяют по формуле

N_ВАГ=(1/2+Δt_cp/2t_сред)·n,

где n - количество вагонов и секций локомотива, при этом n≥N_ВАГ>0;

Δt_cp=t₁-t₄;

t_сред=(t₁+t₂)/2.