Противобоксовочное устройство для тепловоза

Противобоксовочное устройство для тепловоза

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 15.06.78 (21) 2630079/24-11 (5 ) М. с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

В 60 L 3/10

Государственный комитет

СССР

А0 делам изобретений н открытий

Опубликовано 15.1230, Бюллетень ¹ 46

Дата опубликования описания 15.12.80 (53) УДК 625. 032. .037(088.8) (72) Авторы изобретения

А, И. Цопа, В. В. Плахотников и В. К. Шутов (71) Заявитель

Украинский заочный политехнический институт (54) ПРОТИВОВУКСОВОЧИОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ТЕПЛОВОЗА

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и предназначено для использования в качестве проти- вобуксовочного устройства на мощных магистральных тепловозах, а также 5 для ограничения частоты вращения тяговых электродвигателей.

Известно противобуксовочное устройство для теплрвоза, содержащее датчики частоты вращения колесных пар, 10 соединенные через преобразователи с входами блока выделения максимального и минимального сигналов, соединенных своими выходами с входами блока определения разности сигналов, выход $5 которого подключен к одному из входов блока управления, другой вход которого соединен с блоком выделения максимального сигнала через пороговый элемент (1) . 20

Однако известное устройство обладает низкой чувствительностью при одновременном буксовании всех шести колесных пар тепловоза, что снижает среднее значение силы тяги и ве- 25 совые нормы поезда.

Цель изобретения - повышение надежности противобуксовочного устройства путем увеличения его чувствительности. 30 цель достигается тем, что устройство снабжено усилителем-формирователем, реле времени, исполнительным блоком и двумя дифференцирующими узлами, вход одного из которых соединен с выходом блока выделения минимального сигнала, а выход — через второй дифференцирующий элемент с входом усилителя-формирователя, вы-, ходы которого соединены соответственно с входом реле времени и одним из входов исполнительного блока, другой вход которого соединен с выходом реле времени,а выход — с третьим входом блока управления.

На чертеже представлена структурная схема противобуксовочного устройства для тепловоза.

Датчики 1 частоты вращения колесных пар соединены через преобразователи 2 с входами блока выделения минимального сигнала 3 и блока выделения максимального сигнала 4, выходы которых соединены с входами блока 5 определения разности сигналов, подключенного к одному из входов блока 6 управления, второй вход которого соединен с пороговым элементов 7. Устройство содержит также дифференцирующий узел 8, соединенный с входом блока 3

787204 выделения минимального сигнала, и соединенный с дифференцЛрующим узлом

8 дифференцирующий узел 9, выход которого подключен к входу усилителяформирователя 10, выходы которого соединены с реле. 11 времени и исполнительным блоком 12 âûõîä которого

5 является третьим входом блока 6 управпения.

Противобуксовочное устройство для тепловозов работает следующим образом:

При отсутствии буксования частота вращения колесных пар остается практически неизменной и сигнал рассогласования на выходе блока 5 определения разности и дифференцирующего узла 8 отсутствует. 15

Рассмотрим процесс развития буксования при разгоне локомотива. Положим, что произошло внезапно понижение силы сцепления в зоне контакта колесо-рельс. Это приведет к быстрому росту частоты вращения, по меньшей мере, у одной из колесных пар. При наличии колесных пар, сохранивших сцепление, напряжение на выходе блока

3 ныделения минимальной скорости будет изменяться и на выходе блока выделения максимального сигнала 4. Следовательно, на выходе блока определения разности 5 появится напряжение ЬО, пропорциональное наибольшей интенсивности буксования, т. е. Ь 0 - U. V o, 30 где U, .- напряжение, пропорциональное максимальной частоте вращения 1 колесной пары, V - напряжение, пропорциональное частоте вращения не- 35 буксующей колесной пары.

Сигнал с выхода блока 5 определения разности воздействует на тиристорный блок управления возбуждением, который прекращает буксование. если 40 максимальная частота вращения некоторого тягового электродвигателя пре- высит допустимое значение, то на выходе порогового элемента 7 также появится сигнал рассогласования, воз- 45 дейстнукщий на блок управления возбуждением. Наличие колесных пар, сохранивших сцепление, приводит к отсутствию сигнала на выходе дифференцирующего узла 9. 50

Перераспределение нагрузки тяговых электродвигателей, обусловленное процессом развития буксования, приводит к распространению буксования на небуксующие колесные пары, что довольно часто вызывает одновременное буксование всех колесных пар тепловоза.

Так как указанный режим для тепловоза является аварийным, то его целесообразно предотвращать отдель- 40 но.

При наличии, хотя бы одной небуксующей колесной пары, на выходе блока выделения минимальной скорости 3 будет напряжение: Ua p f . Колесные 6g пары, имеющи частоты вращения о последнимк теряют сцепление и их переход в режим буксования является критерием обнаружения одновременного буксования всех колесных пар тепловоза. В этом случае, напряжение AU на выходе блока определения разности 5 будет либо равно нулю,что соответствует буксованию всех колесных пар с одинаковой интенсинностью,либо представляет малую величину, если интенсивности буксования всех колесных пар различны.При этом,на выходе дифференцирующего узла 8 будет напряжение

dU„/dt, а на выходе дифференцирующего узла 9 получим положительный импульс = d U< /dt соответствующий пег г реходу небуксирующих колесных пар в динамический режим буксования, характеризующийся резким изменением ускорения на окружности качения колес.

Усилитель-формирователь 10 положительным импульсом подготавливает к работе реле времени 11 и подает управляющий сигнал на исполнительный блок 12, воздействующий на блок упранления 6.

Пило>ким, что избыточное буксование прекратилось и напряжение U на выходе блока выделения минимальной скорости 3 стабилизировалось, т. е.

U„ = const. Тогда, напряжение U„ /dt на выходе дифференцирующего узла

8 будет изменяться до тех пор, пока не начнется уменьшение избыточного буксования. Снижение буксования колесных пар, соответствует переходу из установившегося динамического режима буксования в новый динамический режим, характеризующий:я спадом ускорения окружностей качения колес.

При этом, на выходе дифференцирующего узла 8 напряжение -40„/dt, а на выходе дифференцирующего узла 9 получим отрицательный импульс «-d U/dt соответствующий переходу буксующих колесных пар в новый динамический режим. Усилитель-формирователь 10 при этом отрицательным импульсом включает реле времени 11, которое с выдержкой времени, равной времени прекращения буксования подает управляющий сигнал на исполнительный блок 12, воздействующий на блок 6 управления.

Когда избыточное буксование колесных пар станет равно нулю, сцепление колесных пар восстановится, и если напря>кение на выходе блока 5 определения разности будет ранно нулю, локомотив продолжит разгон беэ буксования.

Применение предлагаемого устройства повышает среднее значение силы тяги, сокращает число выходов из строя тяговых двигателей, увеличивает весовые нормы поездов.

Формула изобретения

Протинобуксоночное устройство для тепловоза, содержащее датчики час787204

Составитель Л. Резникова

Редактор Н. Воловик Техред М.Кузьма

Корректор A. Гриценко

Подписное

Заказ 8246/13 Тираж 7б3

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7(-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тоти вращения колесных пар, соединенные через преобразователи с входами блоков выделения максимального и минимального сигналов, соединенных своими выходами с входами блока определения разности сигналов, выход которого подключен к одному из входов блока управления, другой вход которого соединен с блоком выделения максимального сигнала через пороговый элемент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено усилителем-формирователем, реле времени, исполнительным блоком и двумя дифференцирующими узлами, вход одного иэ которых соединен с выходом блока выделения минимального сигнала, а выход — через второй дифференцирующий элемент с входом усилителя-формирователя, выходы которого соединены соответственно с входом реле времени и одним из входов исполнительного блока, другой вход которого соединен с выходом реле времени, а выход — с третьил входом блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Андерс Гунар. Управляемый преобразователь для рудничных локомотивов постоянного тока,ASEA, Journal, 1974, т. 47, Р 6. с. 137-143.