Обнаружение неисправностей подвески железнодорожного вагона

Обнаружение неисправностей подвески железнодорожного вагона

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к железнодорожному вагону, содержащему кузов вагона и систему подвески с ходовой частью, поддерживающей кузов вагона. Настоящее изобретение, кроме того, относится к способу обнаружения неисправностей системы подвески указанного железнодорожного вагона.

В настоящее время общеизвестной практикой является обнаружение неисправностей системы подвески железнодорожного вагона, поскольку неисправность системы подвески отрицательно влияет на устойчивость железнодорожного вагона при движении поезда. При этом, как правило, используются вибродатчики и подобные им устройства, фиксирующие фактические значения параметров состояния, являющихся показателями ускорений, действующих на конкретный узел системы подвески вагона. Полученные таким образом данные затем анализируются, чтобы обнаружить наличие чрезмерных ускорений, действующих в системе подвески, что свидетельствует о неисправностях системы подвески. При обнаружении неисправностей подаются соответствующие предупредительные сигналы, свидетельствующие о неисправностях, чтобы во избежание опасных ситуаций были предприняты соответствующие меры. Указанные системы описаны, например, в документе WO 01/81147 A1.

Однако недопустимые и потенциально опасные ситуации во время эксплуатации железнодорожного вагона могут возникать не только в связи с несоответствующей вибрацией ходовой части железнодорожного вагона. Например, чрезмерное поперечное перемещение кузова вагона относительно ходовой части может привести к нарушению кинематического габарита при движении железнодорожного вагона на определенном участке железнодорожного полотна. Во избежание нарушений кинематического габарита, независимо от обстоятельств, внешний контур кузова вагона и система подвески железнодорожного вагона, как правило, должны быть специально приспособлены к железнодорожному полотну, на котором железнодорожный вагон должен эксплуатироваться.

Хотя при движении железнодорожного вагона по железнодорожному полотну пассивная система подвески позволяет эффективно избежать нарушения кинематического габарита, имеются недостатки, один из которых состоит в ограничении внешнего контура кузова вагона, что снижает вместимость железнодорожного вагона, и другим недостатком является довольно жесткая подвеска кузова вагона, что нежелательно с точки зрения комфорта пассажиров.

При использовании активной системы подвески, обеспечивающей, например, активную регулировку наклона кузова вагона относительно ходовой части (т.е. регулировку угла наклона или угла крена, соответственно, кузова вагона относительно оси наклона или оси крена, соответственно, продолжающейся в продольном направлении кузова вагона) также может возникнуть проблема. Например, при неисправности системы регулирования наклона в указанных активных системах подвески может возникнуть чрезмерный сдвиг кузова вагона относительно ходовой части, приводящий к нарушениям кинематического габарита. То же самое относится к активному регулированию качательного движения кузова вагона.

В указанных активных системах подвески может возникнуть дополнительная проблема, состоящая в том, что, например, неисправность системы регулирования наклона может привести к созданию противоположных боковых смещений кузова вагона относительно ведущей ходовой части и тянущей ходовой части. При такой ситуации, в связи со специфической кинематикой системы регулирования наклона, кузов вагона может оказаться под воздействием скручивающей нагрузки, в результате чего, некоторые из колес ходовой части будут разгружаться, что крайне нежелательно, т.к. возрастает риск крушения.

В связи с вышеизложенным задачей настоящего изобретения является создание железнодорожного вагона, в котором перечисленные недостатки будут преодолены, по меньшей мере, частично. Другая задача настоящего изобретения заключается в создании железнодорожного вагона, который будет обладать высокой вместимостью, а также будет обеспечивать высокий уровень пассажирского комфорта при гарантии безопасности и надежности в любых условиях. В конечном счете, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить способ обнаружения неисправностей системы подвески, позволяющий реализовать указанный железнодорожный вагон.

Поставленная задача решена посредством железнодорожного вагона, охарактеризованного признаками пункта 1 формулы настоящего изобретения. Также поставленная задача решена посредством способа, охарактеризованного признаками пункта 11 формулы настоящего изобретения.

Техническая идея настоящего изобретения основана на безопасности и надежности эксплуатации железнодорожного вагона, обеспечивающего большую вместимость и одновременно высокий комфорт пассажиров, а также на снижении риска самопроизвольных нарушений кинематического габарита железнодорожного вагона при движении по конкретному участку железнодорожного полотна или на снижении риска крушения, что может быть достигнуто при осуществлении системы мониторинга, контролирующей относительное пространственное расположение заданной первой базовой части, тесно связанной с ходовой частью, и заданной второй базовой части, тесно связанной с кузовом вагона. Мониторинг относительного пространственного расположения позволяет выполнять анализ неисправностей, идентифицируя ситуацию, связанную с неисправностью, когда превышен заданный уровень риска нарушения кинематического габарита или заданный уровень риска крушения. Если обнаружена ситуация, связанная с неисправностью, подается сигнал, свидетельствующий о неисправности, на основании указанного сигнала принимаются определенные контрмеры для значительного снижения уровня риска.

Следует учесть, что согласно настоящему изобретению, относительное пространственное расположение ходовой части и кузова вагона может быть определено с одной или несколькими из шести степеней свободы (DOF), возможных в пространстве. Кроме того, относительное перемещение ходовой части и кузова вагона с одной или несколькими из указанных степеней свободы можно рассмотреть при анализе неисправностей. Точнее, любое изменение положения (т.е. перемещение с любой из трех поступательных степеней свободы), а также любое изменение ориентации (т.е. перемещение с любой из трех вращательных степеней свободы) можно рассматривать (отдельно или в произвольной комбинации) при анализе неисправностей.

Мониторинг системы, обеспечивающий выявление неисправностей, позволяет реализовать активные системы подвески с активным регулированием относительного пространственного расположения ходовой части и кузова вагона. При указанном активном регулировании можно максимизировать наружный контур и, следовательно, вместимость кузова вагона, благодаря тому, что пространственное расположение кузова вагона относительно ходовой части (и, следовательно, относительно кинематического габарита) может быть активно адаптировано к данному кинематическому габариту. Кроме того, указанная активная система подвески может быть оптимизирована с точки зрения пассажирского комфорта, поскольку ее жесткость и демпфирующие характеристики могут быть активно адаптированы к положению железнодорожного вагона в определенный момент движения. Таким образом, согласно настоящему изобретению, благодаря выявлению неисправностей посредством мониторинга, достигаются указанные преимущества без увеличения риска нарушения кинематического габарита или риска крушения.

Таким образом, можно реализовать активную систему подвески железнодорожного вагона, которая будет удовлетворять современным требованиям по обеспечению безопасности. Для повышения уровня безопасности в системе могут быть предусмотрены резервные элементы, взаимодействующие при анализе неисправностей, и/или могут быть предусмотрены надежные испытательные средства (например, тестирующая система, которая регулярно контролирует правильность функционирования соответствующего элемента). Согласно настоящему изобретению может быть обеспечена система подвески железнодорожного вагона, отвечающая требованиям по обеспечению безопасности, которые определены в стандартах, например, IEC 61508, IEC 61508, EN50126 - EN50129. Точнее, может быть достигнут уровень полноты безопасности (SIL как определено в некоторых из этих стандартов) вплоть до 2 (SIL2) и выше.

Таким образом, согласно первому аспекту, изобретение относится к железнодорожному вагону, содержащему кузов вагона и систему подвески, причем указанная система подвески содержит ходовую часть, поддерживающую указанный кузов вагона. Предусмотрено сенсорное устройство и регулирующее устройство. Сенсорное устройство фиксирует фактическое значение, по меньшей мере, одного параметра состояния, указанный параметр состояния характеризует относительное пространственное расположение первой базовой части сенсорного устройства, тесно связанной с одним из участков ходовой части, и второй базовой части сенсорного устройства, тесно связанной с кузовом вагона. Регулирующее устройство выполняет анализ неисправностей с использованием фактического значения указанного параметра состояния, согласно указанному анализу неисправностей оценивается выполнение, по меньшей мере, одного заданного критерия неисправности. В конечном счете, регулирующее устройство обеспечивает подачу сигнала, свидетельствующего о неисправности, если в результате указанного анализа неисправностей обнаруживается, что критерий неисправностей выполняется.

В этом контексте следует учитывать, что любая из указанных первой и второй базовых частей не обязательно должна быть жестко связана с одним из участков ходовой части и кузовом вагона, соответственно. Вернее, может быть достаточно точных данных об относительном пространственном расположении соответствующей базовой части и тесно связанного элемента, чтобы оценить фактическое относительное пространственное расположение, имеющее существенное значение.

Кроме того, следует отметить, что при простейшем анализе неисправностей может использоваться одно фактическое значение параметра состояния, зафиксированное сенсорным устройством, для сравнения с единичным пороговым значением, чтобы выявить наличие ситуации, связанной с неисправностью (например, если зафиксированное фактическое значение параметра состояния превышает пороговое значение). Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения для проведения анализа неисправностей может использоваться множество зафиксированных значений, чтобы по результатам анализа определить, выполняется ли один или нескольких заданных критериев неисправностей. К примеру, при данном множестве N значений параметра состояния, зафиксированных в данном временном интервале, по результатам анализа неисправностей можно определить, превышен ли данный порог неисправностей более чем в М раз (критерий неисправности). Если подтверждается превышение порога неисправности, регулирующее устройство, устанавливая наличие неисправности, подает сигнал, свидетельствующий о неисправности.

Также следует учесть, что при анализе неисправностей, несомненно, может использоваться один или несколько дополнительных произвольно усложненных критериев неисправности (кроме того, или в качестве альтернативы). В частности, при анализе неисправностей может рассматриваться, по меньшей мере, один дополнительный параметр состояния (т.е. другой параметр состояния), который фиксируется сенсорным устройством.

Параметр состояния может представлять собой, соответственно, любой параметр, который является показателем относительного пространственного расположения (положения и/или ориентации) первой базовой части и второй базовой части (и, следовательно, ходовой части и кузова вагона) с одной или с несколькими из возможных шести степеней свободы. Соответствующая выбранная степень(и) свободы зависит(ят) от направления соответствующего перемещения(й), которое как считается, может привести к нарушению кинематического габарита или к недопустимому повышению риска крушения.

Предпочтительно, железнодорожный вагон определяет продольное направление, поперечное направление и высотное направление, и параметр состояния характеризует относительное смещение первой базовой части и второй базовой части в поперечном направлении. Таким образом, при анализе неисправностей может рассматриваться поперечное смещение (также называемое боковым смещением или качательным движением) кузова вагона относительно ходовой части. В этом состоит преимущество анализа неисправностей, поскольку указанное поперечное смещение является, как правило, основным фактором, ограничивающим кинематический габарит, в частности, когда железнодорожный вагон со сравнительно длинным кузовом вписывается в кривую относительно малого радиуса (т.е. с относительно малым радиусом кривизны). К тому же, при оценке риска крушения избыточное противоположное поперечное смещение ведущей ходовой части и тянущей ходовой части может иметь решающее значение.

Кроме того, или в качестве альтернативы, параметр состояния может характеризовать угловое смещение первой базовой части и второй базовой части относительного высотного направления при движении рыскания. Опять же, когда железнодорожный вагон, в частности, со сравнительно длинным кузовом вписывается в кривую железнодорожного полотна относительно малого радиуса, указанное движение рыскания представляет собой поперечное смешение кузова вагона.

В зависимости от типа железнодорожного вагона, в частности в зависимости от длины кузова вагона (т.е. его размера в продольном направлении), характеристики сенсорного устройства и/или регулирующего устройства могут быть определены статическим методом. Например, если вагон, в частности, имеет относительно короткий кузов, то для обнаружения чрезмерного относительного бокового или поперечного смещения ходовой части и кузова вагона, может быть достаточно простого сенсорного устройства с характеристикой статической чувствительности в поперечном направлении.

Однако если железнодорожный вагон, в частности, имеет длинный кузов, то в местах, отдаленных от ходовой части, происходит значительное поперечное смещение кузова относительно центра железнодорожного полотна, в таком случае, предпочтительно, чтобы сенсорное устройство и/или регулирующее устройство обеспечивало адаптацию анализа неисправностей к фактическим условиям движения железнодорожного вагона. При этом фактические условия движения могут определяться, например, ходовой скоростью железнодорожного вагона и/или направлением движения железнодорожного вагона и/или геометрией железнодорожного полотна, по которому в данный момент движется железнодорожный вагон. Геометрию железнодорожного полотна может характеризовать любой соответствующий параметр железнодорожного полотна. Геометрия железнодорожного полотна, предпочтительно, характеризуется, по меньшей мере, одним из параметров, а именно, кривизной железнодорожного полотна, возвышением наружного рельса и изгибом железнодорожного полотна. Таким образом, можно легко определить допустимые пределы относительного смещения ходовой части и кузова вагона (в зависимости от условий эксплуатации) и при анализе неисправностей учитывать указанные пределы.

К примеру, если вагон имеет сравнительно длинный кузов, то в области ходовой части допустимая величина поперечного смещения кузова вагона относительно ходовой части должна быть значительно меньше на криволинейном участке железнодорожного полотна с возвышающимся наружным рельсом, чем на прямом горизонтальном участке железнодорожного полотна. Следует учесть, что в отдаленном от ходовой части участке кузова вагона значительное поперечное смещение кузова вагона (относительно центра железнодорожного полотна) связано только с геометрией железнодорожного полотна, которой соответствует данный кинематический габарит, таким образом, в области ходовой части (где фиксируется указанное смещение) допустимо значительно меньшее дополнительное поперечное смещение.

Согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения производится активная адаптация анализа неисправностей к фактическому режиму движения или к режиму эксплуатации железнодорожного вагона. С этой целью, предпочтительно, сенсорное устройство содержит датчик состояния движения, фиксирующий фактическое значение параметра состояния движения, характеризующего фактическое состояние движения железнодорожного вагона в данный момент. Регулирующее устройство выполняет анализ неисправностей на основе фактического значения параметра состояния движения, зафиксированного датчиком состояния движения.

Для анализа неисправностей может быть использован любой соответствующий параметр, характеризующий фактическое состояние движения железнодорожного вагона. Например, адаптация анализа неисправностей проводится на основе, по меньшей мере, одного параметра (в качестве параметра состояния движения), характеризующего фактическую кривизну железнодорожного полотна, по которому в данный момент движется железнодорожный вагон. Как указано выше, регулирующее устройство может корректировать допустимый предел поперечного смещения (применяемый для анализа неисправностей), в зависимости от параметра состояния движения, а именно от кривизны железнодорожного полотна, по которому в данный момент движется железнодорожный вагон.

Кроме того, или в качестве альтернативы, сенсорное устройство может изменять свои функциональные характеристики фиксации параметра состояния соответственно фактическому значению параметра состояния движения. Изменение функциональных характеристик сенсорного устройства может выполняться активным способом, т.е. соответственно фактическому значению параметра состояния движения, которое воспринимается и/или фиксируется сенсорным устройством.

Однако согласно другим предпочтительным вариантам выполнения изобретения, в которых сенсорное устройство имеет простую и надежную конструкцию, может быть осуществлено исключительно пассивное решение. При таком исключительно пассивном решении функциональные характеристики сенсорного устройства (например, его чувствительность) непроизвольно (пассивно) изменяются в зависимости от конкретного состояния движения железнодорожного вагона.

Такая пассивная адаптация может быть достигнута только за счет соответствующего расположения элементов сенсорного устройства. Например, первая и вторая базовая части могут быть размещены таким образом, чтобы изменялось их относительное положение в поперечном направлении при движении рыскания кузова вагона относительно ходовой части (т.е. при повороте относительно оси рыскания, определяемой системой подвески и параллельной высотному направлению) в зависимости от кривизны участка железнодорожного полотна, в который в настоящий момент вписывается железнодорожный вагон. Может быть выбрано такое расположение первой и второй частей сенсорного устройства относительно оси рыскания, чтобы при движении рыскания происходило уменьшение поперечного смещения, при этом уменьшение поперечного смещения является допустимым до тех пор, пока не превышен установленный порог, свидетельствующий о неисправности.

Кроме того, согласно другим вариантам выполнения изобретения, может быть подобрана такая геометрия и/или чувствительность первой и/или второй базовых частей, чтобы обеспечивалась требуемая пассивная адаптация функциональной характеристики сенсорного устройства. Например, сенсорный элемент (формирующий одну из базовых частей сенсорного устройства, т.е. первую или вторую) может взаимодействовать с эталонным элементом (формирующим другую из базовых частей, т.е. вторую или первую), обеспечивая сигнал обнаружения. Сенсорный элемент может иметь чувствительность, которая зависит от направления, т.е. чувствительность, зависящую от соответствующего направления обнаружения (например, сигнал обнаружения обеспечивается в соответствующем направлении обнаружения при заданных, в конечном счете, разных расстояниях между первым, т.е. сенсорным элементом и вторым, т.е. эталонным элементом). Сенсорный элемент, имеющий зависящую от направления чувствительность, может находить конкретное применение при определенном изменении относительного положения первой и второй базовой части (т.е. при изменении относительного положения ходовой части и кузова вагона), причем указанный сигнал обнаружения соответствует текущей ситуации эксплуатации и обеспечивается при различных относительных поперечных смещениях ходовой части и кузова вагона.

В конечном счете, сенсорный элемент с независимой от направления чувствительностью (и приемлемой зоной обзора) также может обеспечить указанный результат за счет изменения геометрии эталонного элемента, позволяющего адаптировать анализ неисправностей к соответствующей ситуации эксплуатации или соответственно, к состоянию движения железнодорожного вагона в данный момент.Очевино, что могут использоваться различные способы адаптации анализа неисправностей и их комбинации.

Таким образом, согласно предпочтительным вариантам выполнения железнодорожного вагона согласно изобретению сенсорное устройство содержит датчик параметра состояния, фиксирующий фактическое значение параметра состояния в направлении считывания. Датчик, определяющий параметр состояния, имеет функциональную характеристику в направлении считывания, в частности чувствительность в направлении считывания, которая изменяется в зависимости от фактического состояния движения железнодорожного вагона. Датчик, определяющий параметр состояния, может иметь любую функциональную характеристику, пригодную для соответствующей адаптации. Предпочтительно, датчик, по меньшей мере, секционного типа, определяющий параметр состояния, имеет линейную и/или сферическую функциональную характеристику.

В несложных и надежных вариантах конструкции согласно изобретению, датчик, определяющий параметр состояния, содержит сенсорный элемент и тесно связанный с ним эталонный элемент, при этом сенсорный элемент фиксирует величину, которая характеризует, по меньшей мере, одно расстояние между сенсорным элементом и эталонным элементом в качестве фактического значения параметра состояния в направлении считывания. Сенсорный элемент формирует либо первую базовую часть, либо вторую базовую часть, а эталонный элемент формирует другую из базовых частей, т.е. первую базовую часть или вторую базовую часть. Как указано выше, сенсорный элемент и эталонный элемент могут быть размещены таким образом, что, по меньшей мере, в направлении считывания относительное положение сенсорного элемента и эталонного элемента изменяется и зависит от фактического состояния движения железнодорожного вагона, благодаря чему обеспечивается изменение функциональных характеристик в направлении считывания. В несложных конструкциях сенсорный элемент и эталонный элемент могут быть размещены на некотором расстоянии от оси рыскания, в частности на некотором расстоянии в продольном направлении от оси рыскания, проходящей в системе подвески между ходовой частью и кузовом вагона.

В принципе, в сенсорном устройстве может использоваться любой сенсорный элемент, обеспечивающий сигнал, который характеризует относительное пространственное расположение первой и второй базовых частей. Предпочтительно, сенсорное устройство содержит, по меньшей мере, один датчик расстояния, фиксирующий, по меньшей мере, одно значение, характеризующее расстояние между первой базовой частью и второй базовой частью.

Следует отметить, что сенсорное устройство не обязательно должно обеспечивать непрерывное измерение относительного пространственного расположения первой и второй базовых частей в одном или нескольких направлениях. Точнее, для выполнения анализа неисправностей может быть достаточно, чтобы датчик обеспечивал соответствующий сигнал обнаружения только тогда, когда достигается заданное относительное пространственное расположение первой и второй базовых частей. Например, простой двоичный сигнал может быть достаточным подтверждением превышения определенного расстояния между первой и второй базовыми частями (например, уровень сигнала: 1) или отсутствия превышения (например, уровень сигнала: 0). Таким образом, предпочтительно, по меньшей мере, один датчик расстояния может быть расположен вблизи выключателя, который, как правило, обеспечивает указанный простой двоичный сигнал.

Сенсорное устройство, в принципе, может быть размещено в любом подходящем месте железнодорожного вагона, позволяющем зафиксировать фактическое значение требуемого параметра состояния. Предпочтительно, кузов вагона поддерживается на ходовой части посредством вспомогательного пружинного блока системы подвески, и первая базовая часть и вторая базовая часть размещены кинематически параллельно, по меньшей мере, одному из участков вспомогательного пружинного блока.

Как упомянуто выше, вторая базовая часть не обязательно должна быть жестко соединена с кузовом вагона. Таким образом, согласно предпочтительным вариантам выполнения изобретения первая базовая часть соединена с первым участком ходовой части, в то время как вторая базовая часть соединена со вторым участком ходовой части, в частности с поперечиной, поддерживаемой на первом участке ходовой части посредством вспомогательного пружинного блока. Однако согласно другим вариантам выполнения конструкции вторая базовая часть также может быть соединена с кузовом вагона.

Кроме того, первая и вторая базовые части могут иметь любое походящее местоположение. Согласно настоящему изобретению в определенных, достаточно компактных вариантах выполнения конструкции первая базовая часть и/или вторая базовая часть интегрированы в элемент вспомогательного пружинного блока, в частности в пневматическую пружину вспомогательного пружинного блока. Сравнительно компактная конструкция также может быть обеспечена, если первая базовая часть и/или вторая базовая часть интегрированы в исполнительный механизм, обеспечивающий корректирующее усилие и/или корректирующий перемещение ходовой части и кузова вагона.

Сигнал, свидетельствующий о неисправности, в железнодорожном транспорте может использоваться по-разному. Например, в самом простом случае, сигнал, свидетельствующий о неисправности, инициирует аудио и/или видеосигнал, который информирует машиниста поезда и/или центр дистанционного управления о ситуации с неисправностью. Машинист и/или центр дистанционного управления могут затем приступить к принятию соответствующих контрмер по преодолению потенциально опасной ситуации, вызванной неисправностью.

Однако, предпочтительно, по сигналу, свидетельствующему о неисправности, автоматически инициируются соответствующие контрмеры. К примеру, непосредственно сигнал, свидетельствующий о неисправности, может использоваться для регулирования элементов активной системы подвески. Таким образом, согласно предпочтительным вариантам выполнения изобретения система подвески содержит прилагающее усилие устройство, при этом в результате действия прилагающего усилие устройства, контролируемого регулирующим устройством, в системе подвески оказывается влияние, по меньшей мере, на один параметр состояния.

В зависимости от сигнала, свидетельствующего о неисправности, режим работы прилагающего усилие устройства, предпочтительно, изменяется, чтобы не допускалась несоответствующая эксплуатация железнодорожного вагона при указанной ситуации, вызванной неисправностью. Это может быть выполнено различными способами. К примеру, прилагающее усилие устройство при получении сигнала, свидетельствующего о неисправности, переключается в режим работы, предусмотренный для противодействия любому смещению, которое могло бы потенциально ухудшить ситуацию с неисправностью.

В определенных вариантах конструкции согласно изобретению само прилагающее усилие устройство может явиться потенциальным источником неисправности, в таком случае, предпочтительно, прилагающее усилие устройство переключается в неактивный режим работы в ответ на сигнал, свидетельствующий о неисправности.

Кроме того, в неактивном режиме работы прилагающее усилие устройство способно оказывать усилие возврата в системе подвески, при этом действие усилия возврата состоит в том, чтобы вернуть кузов вагона в заданное нейтральное положение относительно ходовой части. Таким образом, может быть достигнуто надежное снижение риска, связанного с неисправностью.

Прилагающее усилие устройство может иметь любую подходящую конструкцию и может быть расположено в любом подходящем месте в системе подвески. Предпочтительно, прилагающее усилие устройство содержит исполнительный механизм, в частности механизм наклона, корректирующий угол наклона кузова вагона относительно оси наклона, проходящей в продольном направлении железнодорожного вагона. Кроме того, или в качестве альтернативы, прилагающее усилие устройство содержит демпфирующее устройство, в частности устройство, демпфирующее рыскание, демпфирующее относительное смещение ходовой части и вагона. Как упомянуто выше, кроме того, или в качестве варианта, первая базовая часть и/или вторая базовая часть могут быть интегрированы в элемент прилагающего усилие устройства, в частности в исполнительный механизм прилагающего усилие устройства, что позволяет создать предпочтительное компактное устройство.

В этом контексте следует учитывать, что первая и вторая базовые части могут быть любыми соответствующими частями прилагающего усилия устройства, выполняющими при приложении усилия относительное перемещение в системе подвески и оказывающими влияние, по меньшей мере, на один параметр состояния. Кроме того, следует учитывать, что в этом случае не обязательно должно быть непосредственно измерено относительное смещение первой и второй базовых частей. Предпочтительно, как указано выше, сенсорное устройство может фиксировать фактическое значение, по меньшей мере, одного параметра состояния, характеризующего относительное пространственное расположение первой и второй базовых частей.

Например, если прилагающее усилие устройство является гидравлическим исполнительным механизмом с поршнем и цилиндром (совместно составляющими рабочую камеру исполнительного механизма), сенсорное устройство может просто фиксировать степень заполнения рабочей камеры (соответствующими средствами), что также характеризует относительное положение поршня (например, формирующего первый эталонный элемент) и цилиндра (например, формирующего второй эталонный элемент).

Кроме того, настоящее изобретение относится к способу обнаружения неисправностей в системе подвески железнодорожного вагона, содержащего кузов вагона и систему подвески, которая содержит ходовую часть, поддерживающую кузов вагона, причем фиксируется фактическое значение, по меньшей мере, одного параметра состояния, при этом указанный параметр состояния характеризует относительное пространственное расположение первой базовой части, тесно связанной с ходовой частью, и второй базовой части, тесно связанной с кузовом вагона. Кроме того, анализ неисправностей выполняется с использованием указанного фактического значения указанного параметра состояния, причем согласно указанному анализу неисправностей оценивается выполнение, по меньшей мере, одного заданного критерия неисправностей. Обеспечивается подача сигнала, свидетельствующего о неисправности, если в результате анализа неисправностей выявлено, что критерий неисправностей выполняется. Предлагаемый согласно изобретению способ позволяет реализовать описанные выше преимущества вариантов конструкции железнодорожного вагона, описанных ранее.

Дополнительные варианты конструкции согласно настоящему изобретению будут очевидны из зависимых пунктов формулы изобретения и из следующего описания предпочтительных вариантов конструкции согласно настоящему изобретению со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Фиг.1 - разрез конструкции железнодорожного вагона, согласно предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения (разрез выполнен по линии 1-1 вагона, представленного на фиг.3), к которому может быть применен предпочтительный вариант способа согласно изобретению.

Фиг.2 - схематичный вид снизу части железнодорожного вагона, представленного на фиг.1, (т.е. при рассмотрении от уровня железнодорожного полотна, показанного линией II-II на фиг.3).

Фиг.3 - схематичный вид сбоку железнодорожного вагона, представленного на фиг.1.

Фиг.4А - схема смещения сенсорных элементов и эталонных элементов в железнодорожном вагоне, представленном на фиг.1, в зависимости от кривизны участка железнодорожного полотна.

Фиг.4В - блок-схема монтажа сенсорных элементов в железнодорожном вагоне, представленном на фиг.1.

Фиг.4С - блок-схема монтажа сенсорных элементов, в качестве альтернативы блок-схеме, представленной на фиг.4 В.

Фиг.5 - конструкция сенсорного устройства согласно предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения.

Фиг.6 - конструкция сенсорного устройства согласно еще одному предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения.

Первый вариант выполнения изобретения

На фиг.1-3 представлен предпочтительный вариант конструкции железнодорожного вагона 101 согласно настоящему изобретению, который далее будет описываться более подробно. Для облегчения понимания приведенного ниже описания изобретения на чертежах показана система координат "xyz", причем, когда железнодорожный вагон движется по прямому горизонтальному железнодорожному полотну, ось x определяет продольное направление железнодорожного вагона 101, ось y определяет поперечное направление железнодорожного вагона 101 и ось z определяет высотное направление железнодорожного вагона 101.

Железнодорожный вагон 101 содержит кузов 102 вагона, поддерживаемый системой 103 подвески. Система 103 подвески содержит две ходовые части 104, которые опираются на железнодорожное полотно 105 и поддерживают кузов 102 вагона. Каждая ходовая часть 104 содержит два набора колес 104.1, поддерживаемых на раме 104.2 ходовой части посредством основного пружинного блока 104.3. Рама 104.2 ходовой части поддерживает кузов 102 вагона посредством вспомогательного пружинного блока 104.4.

Система 103 подвески содержит активный механизм 106 наклона, расположенный кинематически параллельно вспомогательному пружинному блоку 104.4. Механизм 106 наклона формирует активную часть системы 103 подвески и служит для корректировки угла наклона или угла α_w крена относительно оси наклона или оси крена, проходящей параллельно продольному направлению (ось x) железнодорожного вагона 101. Таким образом, механизм 106 наклона содержит обычную роликовую опору 106.1, соединенную шарнирно с рамой 104.2 ходовой части и с кузовом 102 вагона. Роликовая опора 106.1 содержит внутри шарнирные подвески 106.2, обеспечивающие известным образом наклон при боковом смещении кузова 102 вагона, т.е. смещение кузова 102 вагона относительно ходовой части 104 в поперечном направлении (по оси y).

Кроме того, механизм 106 наклона содержит прилагающее усилие устройство, которое является активным и представляет собой наклоняющий исполнительный механизм 106.3, соединенный как с рамой 104.2 ходовой части, так и с кузовом 102 вагона. Механизм 106 наклона, контролируемый регулирующим устройством, представляющим собой блок 107 управления, служит для активной корректировки угла α наклона в зависимости от состояния движения железнодорожного вагона 101 в данный момент. Как правило, благодаря алгоритмам регулирования наклона, которое осуществляется блоком 107 управления, исключается (при правильной эксплуатации) любое нарушение кинематического габарита 105.1, определенного для соответствующего железнодорожного полотна 105, по которому движется железнодо