Устройство для автоматической ликвидации боксования и юза колесно-моторных блоков электроподвижного состава
Полезная модель относится к электроподвижному составу железных дорог. Сущность полезной модели состоит в том, что в устройстве для автоматической ликвидации боксования и юза, содержащем датчики текущих значений рабочих параметров колесно-моторных блоков, причем выходы этих датчиков подключены к логическим элементам для выделения максимального МАХ и минимального MIN из указанных текущих значений, а также исполнительные элементы автоматики для воздействия на колесно-моторные блоки. Дополнительно предусмотрены логический элемент ИЛИ, своими входами подключенный к выходам логических элементов МАХ и MIN, предназначенный для обеспечения алгоритма ликвидации боксования - юза как при параллельном, так и при последовательном соединении тяговых двигателей и счетно-решающий блок, соединенный своими входами с выходами датчиков текущих значений рабочих параметров и предназначенный для вычисления среднего текущего значения этих параметров, а выходы логического элемента ИЛИ и счетно-решающего блока подключены к входам элемента сравнения автоматического регулятора, выход которого соединен с входами исполнительных элементов. Техническим решением заявляемой полезной модели является повышение надежности и эффективности за счет уменьшения расхода песка и загрязнения дорожного балласта.
Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, а более конкретно к устройствам для автоматической защиты колесно-моторных блоков электровозов и электропоездов от боксования их колесных пар при тяге или от юза при электрическом торможении.
Известно устройство для автоматической ликвидации боксования и юза, содержащее датчики частот вращения колесных пар и логический блок сравнения показаний этих датчиков с выделением максимального и минимального значений из этих показаний [1].
Недостатки этого устройства заключаются в сложности оборудования каждой колесной пары датчиком ее частоты вращения и их небольшой наработкой на отказ.
Эти недостатки устранены в устройстве для автоматической ликвидации боксования и юза, в котором использованы только датчики токов тяговых электродвигателей и логический блок для взаимного выделения максимального МАХ и минимального MIN сигналов и их сравнения, а также исполнительные элементы автоматики для воздействия на тяговые электродвигатели с целью прекращения боксования и юза [2].
Недостатки этого устройства связаны с невозможностью определить опорный уровень исходного сигнала для генерации результирующего сигнала обнаружения боксования или юза, и его непригодность для тяговых двигателей при последовательном соединении.
В качестве прототипа заявленному устройству целесообразно принять устройство для автоматической ликвидации боксования или юза колесно-моторных блоков электроподвижного состава, содержащее датчики текущих значений токов тяговых электродвигателей, причем выходы этих датчиков подключены к элементам для
выделения максимального MAX и минимального MIN из указанных текущих значений токов, а также исполнительные элементы автоматики для воздействия на колесно-моторные блоки [3].
Недостатки прототипа состоят в том, что не обеспечивается высокой эффективности защиты, ввиду определяемого инерционным устройством на принципе 
четкого опорного уровня для однозначной идентификации процессов боксования или юза в процессе развития и ликвидации указанных процессов, и его непригодность для тяговых двигателей при последовательном соединении.
Техническим результатом настоящей полезной модели является повышение эффективности и.особенно, быстродействия устройства для автоматической ликвидации боксования и юза колесно-моторных блоков электроподвижного состава при любом соединении тяговых двигателей.
Эта цель достигается тем, что дополнительно предусмотрены счетно-решающий блок, соединенный своими входами с выходами датчиков текущих значений измеряемых параметров и предназначенный для вычисления среднего текущего значения указанных параметров в качестве значения опорного сигнала, и логический элемент ИЛИ, соединенный с выходами элементов для выделения максимального и минимального значений измеряемых параметров, а выходы счетно-решающего блока и логического элемента поступают на вход элемента сравнения с линейным усилителем, выход которого подключен к входам исполнительных элементов автоматики.
Устройство (фиг.1) предназначено для защиты от боксования и юза колесно-моторных блоков KMБ1÷KMБ n (соответственно числу осей локомотива). Каждый из этих КМБ содержит тяговый электродвигатель ТД1 ÷ТДn и колесную пару KП1÷KПn с непоказанными на фиг.1 тяговыми редукторами и промежуточными компонентами.
Предусмотрены датчики ДП1 ÷ДПn измеряемых параметров КМБ, выходные сигналы которых поступают на входы элементов 3 выделения максимального (МАХ) и 4 минимального (MIN) значений, а также на входы счетно-решающего блока 5, который вычисляет среднее значение тех же параметров ИП1÷ИПn. В качестве этих параметров могут быть следующие:
- токовые нагрузки тяговых двигателей (параллельных ветвей двигателей);
- напряжения на последовательно соединенных двигателях;
- частота вращения КМБ.
Выходы элементов МАХ и MIN соединены с входами логического блока 6 (ИЛИ), выход которого поступает непосредственно и через дифференцирующую цепочку 7 на
входы элемента сравнения 9 автоматического регулятора 8. На вход элемента сравнения поступает и выходной сигнал счетно-решающего блока 5. Выходной сигнал элемента сравнения подается на вход линейного усилителя 10 регулятора 8, выходной сигнал которого подключен к входам исполнительных элементов автоматики 11 и 12, предназначенных, соответственно, для воздействия на электромагнитные параметры ЭП тяговых электродвигателей и для включения импульсной пескоподачи ИПП. Выход блока 11 соединен с системой управления тяговыми электродвигателями ТД1÷ТД n, а выход блока 12 - с форсунками 131 ÷13n, обеспечивающими импульсную подачу песка под колесные пары KП1÷КП n.
Предложенное устройство работает следующим образом. В условиях нормального сцепления выходные сигналы блоков 5 и 6 по своему текущему значению равны и сигнал на выходе регулятора 8 равен нулю, а блоки 11 и 12 не срабатывают.
Если в тяге или при торможении начинается боксование или юз хотя бы одного из колесно-моторных блоков KMБ1÷КМБ n, то появляется разница между выходными сигналами блоков 5 и 6, вычисляемая и усиливаемая регулятором 8. Выходной сигнал регулятора включает исполнительные элементы 11 и 12, обеспечивая снижение силы тяги или торможения двигателей, потерявших сцепление, с одновременной импульсной подачей песка форсунками 13 1÷13n. Это быстро ликвидирует потерю сцепления.
Технико-экономическая эффективность устройства обеспечивается за счет повышения чувствительности обнаружения избыточного скольжения и соответственно ускоренного восстановления нормального сцепления, существенно сокращая расход песка и загрязнения дорожного балласта.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ, ПРИНЯТЫЕ ВО ВНИМАНИНЕ ПРИ СОСТАВЛЕНИИ ОПИСАНИЯ
1. С.В.Покровский «Повышение сцепных свойств локомотивов» Вестник ВНИИЖТ 1997, №4, с 35-39.
2. С.Т.Волков и др. Защита от боксования и юза колесных пар без использования датчиков частоты вращения. Тезисы докладов н/т конференции «Состояние и перспективы развития электровозостроения». Новочеркасск, 1994, с.40-41.
3. Х.Ю.Буткевич Устройство обнаружения юза колесных пар транспортного средства. Описание изобретения к заявке 94026062 кл. 6 В60L 3/10
Устройство для автоматической ликвидации боксования и юза колесно-моторных блоков электроподвижного состава, содержащее датчики текущих значений рабочих параметров колесно-моторных блоков, включая электрические параметры тяговых электродвигателей, причем выходы этих датчиков подключены к элементам для выделения максимального МАХ и минимального MIN из указанных текущих значений рабочих параметров, а также исполнительные элементы автоматики для воздействия на колесно-моторные блоки, отличающееся тем, что дополнительно предусмотрены логический элемент ИЛИ, своими входами подключенный к выходам элементов МАХ и MIN, предназначенный для обеспечения необходимого алгоритма ликвидации боксования или юза как при параллельном, так и при последовательном соединении тяговых электродвигателей, а также счетно-решающий блок, соединенный своими входами с выходами датчиков текущих значений рабочих параметров и предназначенный для вычисления среднего текущего значения указанных параметров, а выходы логического элемента ИЛИ и счетно-решающего блока подсоединены к входам элемента сравнения с линейным усилителем, выход которого подключен к входам исполнительных элементов автоматики.
