Устройство автоматической диагностики токоприемников электроподвижного состава

Устройство может найти применение в транспортной технике как средство контроля технического состояния токоприемников электроподвижного состава магистральных железных дорог.

Устройство автоматической диагностики токоприемников электроподвижного состава содержит программирующий элемент, выполненный в виде троса с дистанционно управляемым карабином, фиксирующего токоприемник в сложенном положении, датчики контроля диагностических параметров, выполненные в виде акселерометров, устанавливаемых на полозе и верхней синхронизирующей связи системы подвижных рам, ЭВМ и блок измерения разности сигналов с датчиков.

Устройство позволяет оценить техническое состояние токоприемника в целом и его отдельных элементов: подъемных пружин, системы подвижных рам, кареточного узла, редукционного и дросселирующего устройства привода.

Устройство относиться к транспортной технике, а именно к устройствам диагностики токоприемников электроподвижного состава магистральных железных дорог.

На практике оценка технического состояния токоприемников производится путем измерения времени подъема и опускания по секундомеру и контроля статической характеристики при помощи устройства, содержащего лебедку с ручным приводом, устанавливаемую на основании токоприемника, трос которой закреплен на верхней синхронизирующей связи системы подвижных рам через динамометр, показывающий силу натяжения троса /1/.

К недостаткам устройства можно отнести значительную трудоемкость и низкую достоверность диагноза в виду значительного влияния человеческого фактора на результаты измерения.

Известно устройство диагностики токоприемника, содержащее программирующий элемент в виде устанавливаемого на основании токоприемника электропривода с тросоукладчиком, трос которого закреплен на верхней синхронизирующей связи системы подвижных рам, датчики контроля диагностических параметров, выполненные в виде измерителя силы натяжения троса и высоты подъема токоприемника. Реализация заданного алгоритма работы, запись и обработка результатов осуществляются ЭВМ /2/. Устройство позволяет снизить трудозатраты и повысить достоверность измерений. Указанное устройство является прототипом данного.

К недостаткам известного устройства можно отнести следующее.

Одним из важных элементов привода токоприемника является редукционное устройство, позволяющее осуществлять автоматическое регулирование скорости вертикального перемещения токоприемника при подъеме и опускании, а именно: замедление в момент касания полоза контактного провода для предотвращения механического повреждения и ускорение в момент отрыва для того, чтобы уменьшить вероятность его пережога в случаях опускания при включенных электрических цепях. Таким образом, необходимым является оценка изменения скорости подъема и опускания токоприемника в диапазоне рабочей высоты.

Электропривод программирующего элемента является достаточно энергоемким устройством, что требует наличия внешнего источника питания. Это делает невозможным применение устройства непосредственно на локомотиве (например, при техническом обслуживании) вне специально подготовленных диагностических позиций.

Целью предлагаемого устройства является расширение функциональных возможностей.

На фиг.1 приведена общая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит программирующий элемент 1, выполненный в виде троса с дистанционно управляемым карабином, фиксирующего токоприемник 2 в сложенном положении, датчики контроля диагностических параметров 3 и 4, выполненные в виде акселерометров, устанавливаемых на полозе 5 и верхней синхронизирующей связи системы подвижных рам 6 соответственно. ЭВМ производит запись сигналов с датчика 4 и блока измерения разности сигналов 7, а также подачу сигнала управления на разрыв гибкой связи программирующего элемента 1. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии токоприемник 2 находится в сложенном положении, программирующий элемент не установлен. Оператор подает команду с пульта управления машиниста на подъем токоприемника (подачу сжатого воздуха в цилиндр пневмопривода). По завершению процесса

подъема (10-15 с), оператор подает команду на опускание токоприемника (стравливание воздуха из пневмопривода в атмосферу). В течение всего времени выполнения вышеизложенных операций, датчики 3 и 4 контролируют ускорения полоза 5 и верхней синхронизирующей связи 6 системы подвижных рам токоприемника. Результаты измерений поступают в ЭВМ 8. Блок измерения разности сигналов 7 позволяет контролировать ускорение полоза 5 относительно системы подвижных рам. ЭВМ 8 производит расчет времени подъема и опускания, зависимость скорости и ускорения токоприемника от высоты подъема, опускающей силы в диапазоне рабочей высоты (по известной приведенной массе токоприемника).

Далее, устанавливается программирующий элемент 1, принудительно фиксирующий токоприемник в сложенном положении, и по команде оператора с пульта управления локомотивом подается сжатый воздух в пневмопривод для подъема токоприемника. При этом благодаря наличию жесткой фиксирующей связи в виде программирующего элемента пневмопривод заполняется воздухом, но подъема токоприемника не происходит. После завершения наполнения пневмоцилиндра привода воздухом (10-15 с) ЭВМ подает электрическое управляющее воздействие на карабин программирующего элемента. Трос перестает выполнять удерживающие функции, токоприемник поднимается и начинает совершать свободные колебания в вертикальной плоскости. По информации с датчиков 3 и 4 ЭВМ производит расчет жесткости подъемных пружин и пружин кареток, количественную оценку сил трения и их характер (вязкое, сухое), частоту собственных свободных колебаний системы подвижных рам и полоза токоприемника, динамические характеристики токоприемника.

Таким образом, предложенное устройство позволяет оценить техническое состояние токоприемника в целом и его отдельных элементов:

подъемных пружин, системы подвижных рам, кареточного узла, привода и дросселирующего устройства.

Литература

1. Технические указания о контроле содержания и проверке токоприемников электроподвижного состава №ЦТЭ-Р-15/10. Утв. 05.04.79.

2. RU 2222794 С2, 11.01.2002.

Устройство автоматической диагностики токоприемников электроподвижного состава, содержащее программирующий элемент, датчики контроля диагностических параметров, ЭВМ, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно дополнено блоком измерения разности сигналов с датчиков, датчики выполнены в виде акселерометров, измеряющих вертикальные ускорения полоза и верхней синхронизирующей связи системы подвижных рам, а программирующий элемент выполнен в виде троса, с дистанционно управляемым карабином для разрыва гибкой связи по сигналу с ЭВМ.