Устройство для управления транспортным средством с дизельным двигателем

Устройство для управления транспортным средством с дизельным двигателем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

м

Ина3!i".""7ñ::-;а.. А ..A

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскид

Социалистических

Республик

l >727500 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 061077 (21) 2529141/27-11

1 с присоединением заявки Йо р )м. к,.

В 61 С 15/00//

В 60 К 26/04

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150480, Бюллетень )19 14 (53) УДК 629 ° 4.

° 05:625,282-843.6: 621.436-526 (088. 8) Дата опубликования описания150480

A.Þ. Почтарь, A.Ñ, Синицын, A.È. Столяров, Г.Г. Шугаева, M.Ã. Романенко, Е.A. Яковлев, В.Н. Логунов, Ю.М, Козлов, И.M. Башкиров и В.A. Тимохин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНЬПЧ

СРЕДСТВОМ С ДИЗЕЛЬНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

Изобретение относится к транспорту, преимущественно железнодорожному, и касается уст ойств для управления транспортным средством, автоматически стабилизирующих заданную скорость движения.

Известно устройство для управления транспортным средством с дизельным двигателем, обеспечивающее поддержание его тягового усилия на заданном уровне до установленной машинистом скорости, а затем регулирующее тяговое усилие, с целью стаби- лизации этой скорости, содержащее объединенные гидравлической связью 15 насосы управления, один из которых приводится дизелем, а другой — колесной парой, сервозолотник, цилиндр управления и регулируемый дроссель (1) . 20 . Функциональные возможности устройства ограничены, так как оно может выполнять свои функции лишь при управлении одним тепловозом и только в режиме тяги. С органами управления пе- 25 редачей и тормозами оно не связано. Известно также устройство для управления транспортным средством с дизельным двигателем, содержащее органы управления передачей и тормозами, ЗО приводимый от колесной пары транспортного средства датчик скорости, позиционер скорости, гидроусилитель со следящим поршнем, связанный с регулятором частоты вращения дви- гателя и сообщенный трубопроводом с датчиком скорости, позиционер силы тяги, соединенный упругой связью с гидроусилителем (2).

Это устройство выполняет свои функции. только в режиме .тяги, так как органы управлением передачей и тормозами не связаны с остальными элементами.

При неизменном положении контролера скорости с из,аенением позиции контролера силы тяги изменяется и заданная скорость - чем выше позиция контролера силы тяги, тем меньше заданная скорость.

Цель изобретения — экономия топлива при обеспечении оптимального режима ведения транспортного средства.

Достигается это тем, что устройство снабжено гидравлическим реле скорости с золотником, которое включено между позиционером скорости и гидроусилителем и сообщено трубопроводом с датчиком скорости, причем золотник гидравлического реле скорости кине727500

40 матически.связай с органами управления передачей и тормозами.

Один иэ возможных примеров исполне ния предлагаемого устройства показан на фиг. 1; на фиг. 2 — график тяговой характеристики тепловоза.

Устройство содержит датчик скорости 1, приводимый колесной парой, поэиционер силы тяги, состоящий из нескольких зацепленных друг с другом поршней 2, возвратной пружины 3 и штока 4, на котором подвижно смон- t0 тирован поджатый пружиной 5 поводок б, гидроусилитель со следящим поршнем, состоящий иэ золотника 7, связанного с поводком б через предварительно затянутую пружину 8, золотниковой втул- 15 ки 9 и кинематически связанного с помощью коромысла 10 штока ll с поршнем 12 и возвратной пружиной 13. Шток

11 кинематически связан с регулятором частоты вращения дизеля.

С гидроусилителем кинематически связано гидравлическое реле скорости, состоящее иэ золотника 14 с поршнем

15, поджатым пружиной 16, и поршней

17 и 18. Поршень 17 установлен соосно штоку 4 позиционера силы тяги и 25 на расстоянии рабочего хода от поводка б, а поршень 18 - так же на расстоянии рабочего хода и соосно золотнику 7 гидроусилителя. Соосно поршню 15 гидравлического реле ско- Я рости установлен поэиционер- скорости, состоящий из нескольких поршней

19, аналогично позиционеру силы тяги.

Золотник 14 кинематически связан с электрическими контакторами 20 и

21; Контактор 20 установлен в цепи управления передачей, а контактор

21 - в цепи управления тормозными средствами (электрические цепи на чертежах не показаны) .

Полость A золотника 7 гидроусилителя через электрогидравлический вентиль 22 трубопроводом 23 сообщена с датчиком скорости 1, а полость

Б поршня 15 гидравлического реле ско- 45 .рости — с датчиком скорости 1 через электрогидравлический вентиль 24.

Средияя полость В золотника 7 гидроусилителя трубопроводом 25 сообще- на с масляной магистралью дизеля. Общая для поршней 17 и 18 гидравлического реле скорости полость Г трубопро водом 26 через дроссель 27 также сообщена с масляной магистралью дизеля.

Золотник 14 гидравлического реле скорости установлен так,что выходной канал 28 полости Г золотником 14 перекрыт не полностью. При этом в по" лости Г создается некоторое минимальное давление масла, достаточно для перемещения поршней 17 и 18, QQ но недостаточное для сжатия пружины

5 поводка б позиционера силы тяги — и для ока ания какого-либб влияния

" на характер перемещения золотника

7 гидроусилителя. 65

Позиционеры силы тяги и скорости, гидроусилитель со следящим поршнем и гидравлическое реле скорости с контакторами смонтированы в общем корпусе и вместе образуют устройство для управления тепловозом.

Управление тепловозом с помощью предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

1. При закрытых вентилях 22 и 24 устрой.-.тво работает как обычный привод регулятора частоты вращения дизеля. Машинист, перемещая рукоят ку контролера силЫ тяги и включая этим в определенной последовательности электропневматические вентили (контролер и вентили на чертежах не показаны), осуществляет с помошью поршней 2 позиционера силы тяги перемещение золотника 7 гидроусилителя. В зависимости от направления движения золотника 7 он открывает в золотниковой втулке 9 щель, сообщающую полость поршня 12 гидроусилителя лИбо с полостью В, либо с полостью Д.

Из полости В в полость Е поступает масло, и поршень 12, сжимая пружину

13, перемещается вправо до тех пар, пока, увлекаемая им через шток ll и коромысло 10 золотниковая втулка

9, не перекроет образовавшуюся щель.

При этом частота вращения дизеля увеличивается.

При сообщении полости Е с полостью

Д из первой масло сливается, и пружина 13 перемещает поршень 12 влево до тех пор, пока золотниковая втулка 9 не разъединит указанные полости.

При этом частота вращения дизеля уменьшается. При перемещениях штока .4 позиционера силы тяги и.золот-, ника 7 гидроусилителя поршни 17 и.

18 гидравлического реле скорости копируют движения первых.

Тяговые характеристики тепловоза, получаемые при таком управлении дизелем, показаны на фиг. 2 тонкими линиями с обозначением позиций (1 II IХI и т д )

Из изложенного видно, что при отключенных вентилях 22 и 24 устройство работает, как обычный привод регулятора частоты вращения дизеля.

2. При включенном вентиле 22 у стоящего тепловоза частота вращения дизеля (и величина тягового усилия) устанавливается контролером силы тяги, как было рассмотрено выше. По мере разгона тепловоза масло от датчика скорости 1 поступает в полость A и, сжимая пружину 8, перемещает. золотник 7 влево, полость

В сообщается с полостью Е, и поршень 12 перемещается вправо. Частора вращения дйзеля (и сила тяги тепловоза) плавно увеличивается сверх установленной позиционером силы тяги. характеристики датчика скорос

727500

С точки зрения максимального ис- пользования сцепного веса тепловоза и мощности дизеля, при недопущении боксования тепловоза, целесообразно иметь такую программу, которая бы обеспечивала изменение силы тяги на кривой (О), расположенной несколько ниже ограничения по сцеплению (кривая О) и эквидистантно ей на всем протяжении до внейшней тяговой характеристики (О ) (фиг. 2).

Частота вращенйя дизеля, таким образом, увеличивается автоматически до максимального значения, при этом золотник 7 гидроусилителя ставит поршень 18 гидравлического реле скорости на упор. Это соответствует точке Ж тяговой характеристики.

Поршень 17 реле скорости касается поводка б позиционера силы тяги.

Дальнейшее повышение скорости тепловоза вплоть до ограничения по его тяговой характеристике (точка И) не приводит к каким-либо изменениям в положении элементов устройства.

Из изложенного видно, что при включенном вентиле 22 устройство обеспечивает плавный автоматический разгон тепловоза по оптимальной программе и разрешает работу тепловоза во всем диапазоне скоростей.

3. При включенных вентилях 22 и

24 позиционер силы с гидроусилителем работают так, как описано выше, обеспечивая разгон по заданной программе.

Машинист, перемещая рукоятку контролера скорости и включая этим в определенной последовательности электропневматические вентили, осуществляет с помощью поршней 19 позиционера скорости затяг пружины 16 на определенную величину. При достижении заданной скорости (например точка К на тяговой характеристике), давление в полости Б, развиваемое датчиком скорости 1, пересиливая пружину 1б, перемещает поршень 15 гидравлического реле скорости.

Золотник 14, увеличивая величину перекрытия канала 28, повышает степень дросселирования. Давление в полости

Г увеличивается, и поршень 18 с постоянной определенной скоростью перемешает золотник 7 гидроусилителя вправо, уменьшая величину тягового усилия тепловоза, Скорость тепловоза снижается, уменьшается соответственно давление в полости Б, поршень

15 под действием пружины 1á опускается, золотник 14 приоткрывает канал 28, падает давление в полости Г, и поршень 18 с золотником 7 под действием давления в полости A перемешаются влево, увеличивая тяговое усилие.

15 ти 1 и пружины 8 выбираются такими, чтобы сила тяги изменялась при разгоне по желаемой программе.

Если же скорость тепловоза при описанной ситуации не снижается, а продолжает увеличиваться, поршень

15 поднимает золотник 14 выше и этим полностью перекрывает канал 28. При этом начинает перемешаться и поршень 17 реле скорости, сжимая пружи ну 5 через поводок б. Этим могут быть достигнуты минимальные частота враце- ния дизеля.и сила тяги тепловоза.

Если скорость продолжает расти, поршень 15 золотником выключает передачу контактором 30 — тепловоз движется в режиме выбега. При дальнейшем росте скорости включается контактор 21 — включаются тормозные. .средства тепловоза. При уменьшении скорости ниже заданной все происходит в обратном порядке — отключаются тормозные средства, включается передача, золотник 14 открывает канал

28, и сила тяги тепловоза восстанавливается.

Таким образом, при включенных вентилях 22. и 24 устройство обеспечивает плавный автоматический разгон по заданной программе и автоматическое поддержание заданной скорости в режимах тяги и выбега независимо от позиции контролера силы тяги.

Устройство может быть выполнено в различных конструктивных вариантах, каждый из которых может иметь свои преимушества и недостатки. На.пример, установка диафрагмы вместо поршня 15 гидравлического реле скорости повышает точность регулирования скорости, но из-за ограниченного срока службы диафрагмы снижается надежность;и долговечность устройства.

Установка циафрагменного позиционера скорости вместо многоступенчатого поршневого обеспечивает бесст пенчатое задание скорости, но при этом также снижается надежность устройства, и усложняется система управления, если необходимо управлять несколькими тепловозами с одного поста.

Предлагаемое устройство может быт применено на любом транспортном средстве, где желательны автоматический разгон по заданной программе и движение с автоматическим поддержанием заданной водителем скорости. На железнодорожном транспорте это устройство освобождает машиниста от операции по разгону тепловоза с составом, обеспечивая при этом максимальное использование сцепного веса тепловоза и мошности дизеля, а также от операций по поддержанию скорости.

При этом исключается субъективный характер вождения, исключены перетормаживания состава с последующим нагоном, а также излишнее форси.рование дизеля с последуюшим торможением, а значит достигается экономия топлива за счет оптимального использования мощности дизеля и тор727500 я 10 0 мозных средств тепловоза и повышается безопасность движения.

Формула изобретения

Устройство для управления транспортным средством с дизельным двигателем, преимущественно железнодорожным, содержащее органы управления передачей и тормозами, приводимый от колесной пары транспортного средства датчик скорости, поэиционер скорости, гидроусилитель со следящим поршнем, связанный с регулятором частоты вращения двигателя и сообщенный трубопроводом с датчиком скорости, позиционер силы тяги; соединенный упругой связью с гидроусилителем, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью экономии топлива при обеспечении оптимального режима ведения транспортного средства, оно снабжено гидравлическим реле ctcopocти с золотником, которое включено между позиционером скорости и гидроусилителем и сообщено трубопроводом с датчиком скорости, причем золотник гидравлического реле скорости кинематически связан с органами управления передачей и тормозами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 348412, кл. В 61 С 15/00, 1973.

15 2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2338282/11, кл. В 61 С 15/00, 1976 (прототип).

727500

Фиг,2

Заказ 1053/17 Тираж 567

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Б. Левин

Редактор В. Большакова Техред О.Легаза Корректор, И. Муска